Принцип работы стартеров люминесцентных ламп

Стартер
Стартер представляет собой маленькую газоразрядную лампу тлеющего разряда. Стеклянная колба заполняется инертным газом (неон либо смесь гелий-водород) и помещается в железный либо пластмассовый корпус, на верхней крышке которого имеется смотровое окно. В неких конструкциях стартеров смотровое окно отсутствует. Стартер имеет два электрода. Различают несимметричную и симметричную конструкции стартеров. В несимметричных стартерах один электрод недвижный, а 2-ой подвижный, сделан
из биметалла. В истинное время наибольшее распространение получила симметричная конструкция стартеров, у каких оба электрода изготовляются из биметалла. Эта конструкция имеет ряд преимуществ по сопоставлению с несимметричной.
Напряжение зажигания в стартере тлеющего разряда выбирается таким макаром, чтоб оно было меньше номинального напряжения сети, но больше рабочего напряжения, устанавливающегося на люминесцентной лампе при ее горении.
При включении схемы на напряжение сети оно стопроцентно окажется приложенным к стартеру. Электроды стартера разомкнуты, и в нем появляется тлеющий разряд. В цепи будет проходить маленький ток (20-50 ма). Этот ток нагревает биметаллические электроды, и они, изгибаясь, замкнут цепь, и тлеющий разряд в стартере закончится. Через дроссель и поочередно соединенные катоды начнет проходить ток, который будет подогревать катоды лампы. Величина этого тока определяется индуктивным сопротивлением дросселя, избираемым таким макаром, чтобы ток подготовительного обогрева катодов в 1,5 2,1 раза превосходил номинальный ток лампы. Продолжительность предварительного обогрева катодов определяется временем, в течение которого электроды стартера остаются замкнутыми. Когда электроды стартера замкнуты, они остывают, и по прошествии определенного промежутка времени, именуемого временем контактирования, электроды размыкаются. Потому что дроссель обладает большой индуктивностью, то в момент размыкания электродов стартера в дросселе появляется большой импульс напряжения, зажигающий лампу.
После зажигания лампы в цепи установится ток, равный номинальному рабочему току лампы. Этот ток обусловит такое падение напряжения на дросселе, что напряжение на лампе станет приблизительно равным половине номинального напряжения сети. Потому что стартер включен параллельно лампе, то напряжение на нем будет равно напряжению на лампе и в связи с тем, что оно недостаточно для зажигания тлеющего разряда в стартере, его электроды останутся разомкнутыми при горении лампы.
Возможность зажигания лампы находится в зависимости от длительности подготовительного обогрева катодов и величины тока, проходящего через лампу в момент размыкания электродов стартера. Если разрыв цепи произойдет при малом значении тока, то величина индуктированной в дросселе э. д. с. и, как следует, приложенного к лампе напряжения возможно окажется недостаточной для ее зажигания, и лампа не зажжется. Потому, если при первой попытке стартер не зажжет лампу, он сразу автоматом будет повторять описанный процесс до того времени, пока не произойдет зажигание лампы. Согласно ГОСТ на стартеры зажигание лампы должно быть обеспечено за время до10 сек.
Параллельно электродам стартера включен конденсатор емкостью 0,003-0,1 мкф. Этот конденсатор обычно располагается в корпусе стартера. Конденсатор выполняет две функции: понижает уровень радиопомех, возникающих при контактировании электродов стартера и создаваемых лампой; с другой стороны, этот конденсатор влияет па процессы зажигания лампы. Конденсатор уменьшает величину импульса напряжения, образуемого в момент размыкания электродов стартера, и наращивает его продолжительность. При отсутствии конденсатора напряжение на лампе очень стремительно возрастает, достигая нескольких тыщ вольт, но продолжительность его деяния очень маленькая. В этих условиях резко понижается надежность зажигания ламп. Кроме того, включение конденсатора параллельно электродам стартера уменьшает возможность сваривания либо, как молвят, залипания электродов, получающегося в результате образования электронной дуги в момент размыкания электродов. Конденсатор содействует резвому гашению дуги.
Применение конденсаторов в стартёре не обеспечивает полного угнетения радиопомех, создаваемых люминесцентной лампой. Потому нужно дополнительно на входе схемы установить два конденсатора емкостью более 0,008 мкф каждый, соединенных поочередно, и среднюю точку заземлить.
Одним из рекомендуемых методов понижения уровня радиопомех является применение дросселей с симметрированной обмоткой где обмотка дросселя разделена на две совсем однообразные части, имеющие равное число витков, намотанных на один общий сердечник. Любая часть дросселя соединена поочередно с одним из катодов лампы. При включении такового дросселя с лампой оба ее катода работают в схожих критериях, что понижает уровень радиопомех. В текущее время, обычно, выпускаемые индустрией дроссели изготовляются с симметрированными обмотками. В схеме из-за наличия дросселя ток через лампу и напряжение сети не будут совпадать по фазе, т. е. они не будут сразу достигать собственных нулевых и наибольших значений. Как понятно из теории переменного тока, в данном случае ток будет отставать по фазе от напряжения сети на некий угол, величина которого определяется соотношением индуктивного сопротивления дросселя и активного сопротивления всей сети. Такие схемы именуются отстающими.
В ряде всевозможных случаев использования люминесцетных ламп требуется создавать такие условия, когда ток через лампу опережал бы по фазе напряжение сети. Такие схемы именуются опережающими. Для выполнения этого условия поочередно с дросселем врубается конденсатор, емкость которого рассчитывается таким образом, чтоб его емкостное сопротивление было больше индуктивного сопротивления дросселя.
В опережающем балласте в период зажигания лампы ток подготовительного обогрева катодов имеет недостаточную величину. Для устранения этого явления нужно на время зажигания лампы прирастить ток подготовительного обогрева, что можно сделать, если отчасти восполнить емкость индуктивностью. В цепь стартера врубается дополнительная индуктивность в виде компенсирующей катушки. При замыкании электродов стартера эта компенсирующая катушка врубается поочередно с дросселем и конденсатором, общая индуктивность схемы возрастает, а совместно с ней возрастает ток подготовительного обогрева. После размыкания электродов стартера компенсирующая катушка отключается, и в рабочем режиме лампы она не участвует. Индуктивность дополнительной катушки компенсирует емкость конденсатора, установленного в стартере. Потому в схему вводится дополнительный конденсатор емкостью более 0,008 мкф, включаемый параллельно лампе и выполняющий в данном случае роль помехоподавляющего конденсатора.
Один из недочетов рассмотренных схем – маленький коэффициент мощности. Он составляет величину 0,5-0,6. Пускорегулирующие аппараты (ПРА), выполненные на базе этих схем, относятся к группе так именуемых некомпенсированных аппаратов. При использовании таких аппаратов согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ) для увеличения низкого коэффициента мощности нужно предугадывать групповую компенсацию коэффициента мощности, обеспечивающую доведение его для всей осветительной установки до величины 0,9-0,95.
При невозможности либо экономической неэффективности внедрения групповой компенсации коэффициента мощности употребляют схемы, в каких дополнительно параллельно лампе врубается конденсатор достаточной емкости, избранный таким макаром, чтоб коэффициент мощности схемы повысился до величины 0,85 -0,9 . ПРА, сделанный по этой схеме, именуют возмещенным. Расчеты демонстрируют, что для ламп мощностью 20 и 40 вт при напряжении 220 в емкость конденсатора составляет 3-5 мкф.
Основной недочет стартерных схем зажигания их низкая надежность, которая обоснована ненадежностью работы стартера. Надежная работа стартера зависит также от уровня напряжения в питающей сети. Со снижением напряжения в питающей сети возрастает время, нужное для разогрева биметаллических электродов, а при уменьшении напряжения более чем на 20% номинального стартер вообщем не обеспечивает контактирования электродов, и лампа не будет загораться. Означает, с уменьшением напряжения в питающей сети время зажигания лампы возрастает.
У люминесцентной лампы по мере старения наблюдается повышение ее рабочего напряжения, а у стартера, напротив, с ростом срока службы напряжение зажигания тлеющего разряда миниатюризируется. В итоге этого может быть, что при пылающей лампе стартер начнет срабатывать и лампа угасает. При размыкании электродов стартера лампа вновь зажигается и наблюдается мигание лампы. Такое мерцание лампы, кроме вызываемого им противного зрительного чувства, может привести к перегреву дросселя, выходу его из строя и порче лампы. Подобные же явления могут иметь место при использовании старенькых стартеров в сети с пониженным уровнем напряжения. При возникновении мерцаний лампы нужно поменять стартер на новый.
Стартеры имеют значимые разбросы времени контактирования электродов, и оно очень нередко недостаточно для надежного подготовительного обогрева катодов ламп. В итоге стартер зажигает лампу после нескольких промежных попыток, что наращивает длительность переходных процессов, снижающих срок службы ламп.
Общий недочет всех одноламповых схем – невозможность уменьшить создаваемую одной люминесцентной лампой пульсацию светового потока. Потому такие схемы можно использовать в помещениях, где устанавливается несколько ламп, а в случае их использования для группы ламп рекомендуется с целью уменьшения пульсации светового потока лампы включать в разные фазы трехфазной цепи. Нужно стремиться к тому, чтоб освещенность в каждой точке создавалась более чем от 2-3 ламп, включенных в различные фазы сети.
Двухламповые схемы включения. Применение двухламповых схем включения дает возможность уменьшить пульсацию суммарного светового потока, потому что пульсации светового потока каждой лампы происходят не сразу, а с неким сдвигом по времени. Поэтому суммарный световой поток 2-ух ламп никогда не будет равен нулю, а колеблется около некого среднего значения с частотой, наименьшей, чем при одной лампе. Не считая того, эти схемы обеспечивают высочайший коэффициент мощности комплекта лампа – ПРА.
Наибольшее распространение получила двухламповая схема, именуемая нередко схемой с расщепленной фазой. Схема состоит из 2-ух элементов-ветвей: отстающей и опережающей. В первой ветки ток отстает по фазе от напряжения на угол 60°, а во 2-ой – опережает на угол 60°. Благодаря этому ток во наружной цепи будет практически совпадать по фазе с напряжением, и коэффициент мощности всей схемы составит величину 0.9-0.95. Эту схему можно отнести к группе компенсированных, и по сопоставлению с одноламповой некомпенсированной схемой она обладает тем преимуществом, что требуется принимать дополнительных мер для повышения коэффициента мощности. При изготовлении ПРА по этой схеме общий расход конструкционных материалов меньше, чем для 2-ух и одноламповых аппаратов. В текущее время выпускается огромное количество разных типов аппаратов, выполненных по этой схеме.
Читайте также: Повышение выплаты по уходу за инвалидом 1 группы в 2019-2020
Комментарии
Принцип работы стартеров люминесцентных ламп — Комментариев нет