Антистробоскопическая схема однофазного питания.
В разделе показано, что при большом количестве люминесцентных ламп, присоединенных надлежащим образом к Сети трехфазного тока, стробоскопический эффект практически исчезает. Однако во многих случаях приходится пользоваться одноламповыми светильниками и присоединять их к однофазным сетям. В этих случаях снизить стробоскопический эффект не представляется возможным. Для снижения стробоскопического эффекта в этих условиях применяют две лампы, включая их по схеме, приведенной на рис. 1, а.
Рис. 1. Двухламповая антистробоскопическая схема с высоким коэффициентом мощности (а) и векторная диаграмма (б). Пульсация светового потока двух люминесцентных ламп, включенных в сеть с двумя ПРА: 1УБИ с отстающим cos φ и 1УБЕ с опережающим cosφ (в).
Особенности этой схемы состоят в следующем:
а) погасания ламп не совпадают по времени: в момент наибольшего погасания одной лампы световой поток другой достаточно велик, поэтому обе лампы совместно обеспечивают более равномерное освещение; б) коэффициент мощности каждой из ламп низок, но коэффициент мощности обеих ламп достаточно высок.
Лампа 1Л на рис. 1, а включена последовательно с балластным реактором 1РБ со значительным индуктивным сопротивлением Xi. Ток этой лампы /i отстает от напряжения сети Uc на угол cpi (рис. 1,6). Лампа 2Л включена последовательно с балластным реактором 2РБ и конденсатором С, сопротивление которого Хс значительно (примерно вдвое) превышает индуктивное сопротивление реактора Х2. Поэтому ток имеет емкостный характер, т. е. опережает напряжение сети Uc на угол фг (рис. 1,6). Общий ток /о представляет собой геометрическую сумму токов h и /2. Из векторной диаграммы на рис. 1,6 видно следующее: а) токи h и h сдвинуты на углы cpi и ф2 относительно напряжения сети, т. е. достигают максимальных значений не одновременно, что и требуется для создания более равномерного освещения и уменьшения стробоскопического эффекта;
б) общий ток /0 отстает от Uc на угол ф0, значительно меньший, чем углы ф! и ф2. Следовательно, коэффициент мощности обеих ламп достаточно высок.
Оптимальным для схемы на рис. 1, а является случай, когда одна лампа питается от индуктивной цепи с отстающим коэффициентом мощности cos ф=0,7, а другая с опережающим коэффициентом мощности cos ф= =0,7. Тогда угол сдвига между кривыми световых потоков составляет 90°. При этом частота пульсаций увеличивается, а коэффициент пульсаций снижается. Однако в действительности светильники с индуктивным сопротивлением (см. § 3) имеют коэффициент мощности, близкий к 0,5 (отстающий). Соответственно светильники с емкостным сопротивлением также имеют коэффициент мощности, близкий к 0,5 (опережающий). В этом случае пульсация суммарного светового потока f2 несколько увеличивается, а угол сдвига между кривыми световых потоков F1 и F-2 первой и второй ламп соответственно составляет 120° (рис. 1, в).
Рис. 2. Схема антистробоскопического устройства («). Схемы компенсирующих люминесцентных светильников с шестью лампами по вО Вт (в) и с тремя лампами по 80 Вт (б). С — конденсатор, R — разрядный резистор; Ст — стартер;
В — реактор.
Еще более увеличиваются пульсации светового потока при дальнейшем уменьшении коэффициента мощности. Так, светильники с индуктивным и емкостным сопротивлениями, имеющие коэффициент мощности 0,35, дают кривые световых потоков со сдвигом 140°, что не приводит к снижению пульсации светового потока.
Из раздела известно, что для образования зажигающего импульса в цепь лампы должно быть введено индуктивное сопротивление. Для лампы 1Л (рис. 1, а) это требование выполняется реактором 1РБ. Для обеспечения перед зажиганием лампы 2Л нормального накала ее электродов уменьшают общее сопротивление. Это достигается введением в цепь дополнительного индуктивного сопротивления в виде второго реактора РК. Такое включение частично компенсирует емкостное сопротивление цепи, уменьшая полное сопротивление, в результате ток возрастает.
Для предотвращения пробоя конденсатора С и снятия с него заряда при отключении схемы служит шунтирующий резистор R=0,5-Н МОм мощностью 0,5 Вт.
Схемы с компенсирующими устройствами. Отечественная промышленность выпускает готовые устройства для включения ламп по антистробоскопической компенсированной схеме. Одна из таких схем применена в светильнике типа ОД-2Х40 и показана на рис. 2, а. Для снижения уровня радиопомех обмотки реакторов разделены на две части.
На практике встречаются компенсирующие люминесцентные светильники с шестью лампами по 80 Вт (рис. 2, в), а также с тремя лампами по 80 Вт (рис. 2,б). Для повышения cos φ на схеме, приведенной на рис. 8, в, включены компенсирующие емкости С между фазными и нулевыми проводами. На схеме, приведенной на рис. 2, б, компенсирующие емкости включены в треугольник.