Schémas d'allumage des lampes fluorescentes à ballasts électromagnétiques

dPour maintenir et stabiliser le processus de décharge, en série avec la lampe fluorescente, la résistance du ballast dans le réseau de courant alternatif est incluse sous la forme il s'est étouffé ou starter et condensateur... Ces appareils sont appelés ballasts (ballasts).

La tension secteur à laquelle la lampe fluorescente fonctionne en régime permanent est insuffisante pour s'allumer. Pour la formation d'une décharge gazeuse, c'est-à-dire la rupture de l'espace gazeux, il est nécessaire d'augmenter l'émission d'électrons par préchauffage ou en appliquant une impulsion de tension accrue aux électrodes. Les deux sont fournis par un démarreur connecté en parallèle avec la lampe.

Schéma d'allumage d'une lampe fluorescente: a - avec ballast inductif, b - avec ballast inductif-capacitif.

Considérez le processus d'allumage d'une lampe fluorescente.

Un démarreur est une lampe au néon à décharge luminescente miniature avec deux électrodes bimétalliques qui sont normalement ouvertes.

Lorsqu'une tension est appliquée au démarreur, une décharge se produit et les électrodes bimétalliques, en flexion, sont court-circuitées.Après leur fermeture, le courant dans le circuit du démarreur et des électrodes, limité uniquement par la résistance de starter, augmente à deux ou trois fois le courant de fonctionnement de la lampe et les électrodes de la lampe fluorescente chauffent rapidement. Dans le même temps, les électrodes bimétalliques du démarreur, en refroidissant, ouvrent son circuit.

Au moment où le circuit est interrompu par le démarreur, une impulsion de tension accrue se produit dans le starter, à la suite de quoi une décharge se produit dans le milieu gazeux de la lampe fluorescente et son allumage. Une fois la lampe allumée, la tension qu'elle contient est d'environ la moitié de la tension du secteur. Cette tension sera sur le démarreur, mais ce n'est pas suffisant pour le refermer. Par conséquent, lorsque la lampe est allumée, le démarreur est ouvert et ne participe pas au fonctionnement du circuit.

Circuit de démarrage à une lampe pour allumer une lampe fluorescente: L - lampe fluorescente, D - starter, St - démarreur, C1 - C3 - condensateurs.

Un condensateur en parallèle avec le démarreur et des condensateurs à l'entrée du circuit sont conçus pour réduire les RFI. Un condensateur connecté en parallèle avec le démarreur contribue également à augmenter la durée de vie du démarreur et affecte le processus d'allumage de la lampe, contribuant à une réduction significative de l'impulsion de tension dans le démarreur (de 8000 -12000 V à 600-1500 V), tandis que augmente l'énergie de l'impulsion (en augmentant sa durée).

L'inconvénient du circuit de démarrage décrit est le faible cos phi, qui ne dépasse pas 0,5. L'augmentation du cos phi est obtenue soit en incluant un condensateur à l'entrée, soit en utilisant un circuit inductif-capacitif.Dans ce cas, cependant, cos phi 0,9 - 0,92 en raison de la présence de composantes harmoniques supérieures dans la courbe de courant, déterminées par les spécificités de la décharge de gaz et du dispositif de contrôle.

Dans les luminaires à deux lampes, la compensation de la puissance réactive est obtenue en commutant une lampe avec un ballast inductif et l'autre avec un ballast inductif capacitif. Dans ce cas cos phi = 0,95. De plus, un tel circuit d'un dispositif de commande permet de lisser dans une large mesure les pulsations du flux lumineux des lampes fluorescentes.

Schéma d'allumage des lampes fluorescentes à phases séparées

Le plus largement utilisé pour allumer les lampes fluorescentes d'une puissance de 40 et 80 W est un circuit de démarrage à allumage par impulsion à deux lampes utilisant des dispositifs de compensation de ballast 2UBK-40/220 et 2UBK-80/220 fonctionnant selon un schéma de « phase divisée ». . Ce sont des appareils électriques complets avec selfs, condensateurs et résistances de décharge.

En série avec l'une des lampes, seule la résistance inductive de la self est allumée, créant un déphasage du courant à partir de la tension appliquée. En série avec la deuxième lampe, en plus du starter, un condensateur est également connecté, dont la résistance capacitive est environ 2 fois supérieure à la résistance inductive du starter, ce qui crée une avance de courant, à la suite de quoi le total le facteur de puissance de l'ensemble est d'environ 0,9 -0,95.

De plus, l'inclusion d'un condensateur spécialement sélectionné en série avec le starter de l'une des deux lampes fournit un tel déphasage entre les courants des première et deuxième lampes que la profondeur d'oscillation du flux lumineux total des deux lampes sera être considérablement réduite.

Pour augmenter le courant de chauffage des électrodes, la bobine de compensation est connectée en série avec le réservoir, qui est éteint par le démarreur.

Schéma de connexion pour allumer un démarreur à deux lampes 2UBK: L - lampe fluorescente, St - démarreur, C - condensateur, r - résistance de décharge. Le cas de PRA 2UBK est représenté par la ligne pointillée.

Schémas sans démarreur pour allumer les lampes fluorescentes

Les inconvénients des circuits de commutation des démarreurs (bruit important généré par les ballasts en fonctionnement, inflammabilité en mode secours...), ainsi que la faible qualité des démarreurs fabriqués, ont conduit à rechercher en permanence des ballasts rationnels économiquement viables, non amorçables. à appliquer principalement dans des installations où ils sont assez simples et bon marché.

Pour un fonctionnement fiable des circuits sans étoile, il est recommandé d'utiliser des lampes avec une bande conductrice attachée à l'ampoule.

Les plus courants sont les circuits de transformateur à démarrage rapide pour lampes fluorescentes dans lesquels un starter est utilisé comme résistance de ballast et les cathodes sont préchauffées par un transformateur à incandescence, ou autotransformateur.

Circuits sans étoile avec une et deux lampes pour allumer les lampes fluorescentes : L - lampe fluorescente, D - starter, NT - transformateur à incandescence

Actuellement, les calculs ont établi que les schémas de démarrage pour l'éclairage intérieur sont plus économiques et, par conséquent, ils sont répandus. Dans les circuits de démarrage, les pertes d'énergie sont d'environ 20 à 25%, dans les non-démarreurs - 35%

Récemment, les schémas d'allumage des lampes fluorescentes à ballasts électromagnétiques sont progressivement remplacés par des schémas à ballasts électroniques (ECG) plus fonctionnels et économiques.

Lors du calcul des réseaux d'éclairage avec des lampes fluorescentes, il convient de garder à l'esprit que même avec des circuits compensés sans ballasts, le déphasage ne peut pas être complètement éliminé. Par conséquent, lors de la détermination du courant estimé des réseaux avec lampes fluorescentes, il est nécessaire de prendre cosinus phi = 0,9 pour les circuits avec compensation de puissance réactive, et cosinus phi = 0,5 en l'absence de condensateurs dans les circuits. De plus, il est nécessaire de prendre en compte les pertes de puissance dans le dispositif de contrôle.

Lors du choix des sections pour les réseaux à quatre fils avec lampes fluorescentes, certaines caractéristiques de ces réseaux doivent être prises en compte. Le fait est que la non-linéarité des caractéristiques courant-tension des lampes fluorescentes, ainsi que la présence d'une inductance avec un noyau en acier et des condensateurs dans leur fonction, conduisent à une courbe de courant non sinusoïdale et, par conséquent, l'apparition d'harmoniques plus élevées, qui modifient considérablement le courant du conducteur neutre même avec une charge de phase uniforme.

Le courant dans le fil neutre peut atteindre des valeurs proches du courant dans le fil de phase 85-87% d'Aze. Cela implique la nécessité de choisir la section du fil neutre dans les réseaux à quatre fils avec un éclairage fluorescent égale à la section des fils de phase, et lors de la pose de fils dans des tuyaux, la charge de courant admissible doit être prise comme pour quatre fils dans un tuyau.