30.03.21

[Домашняя]

Во многих изданиях в последние годы публиковались схемы управления люстрой по двум проводам. При всей своей простоте, привлекательности и доступности схема управления обладает одним существенным недостатком: лампы люстры горят вполнакала, что значительно снижает их световой поток, и имеет место заметное мигание, которое ограничивает возможности люстры как источника света. При этом увеличивать мощность ламп с целью сохранения прежней яркости неэкономично [1,2], особенно при нынешней стоимости электроэнергии. Дело в том, что при питании через диод действующее напряжение на лампах снижается с 220 В до 157 В, а основным параметром, который характеризует источник света, является его световая отдача, т.е. затраты электрической мощности на создание светового потока. Для осветительных ламп накаливания, которые работают при напряжении ниже номинального, световая отдача снижается в (U/Uн)² раз, где U - напряжение, при котором лампа работает; Uн - номинальное напряжение лампы. Для рассматриваемого случая, когда U =0,71Uн, световая отдача ламп будет составлять всего лишь 0,5 номинальной, а световой поток - 27%. Поэтому, чтобы создать один и тот же световой поток в схеме с диодом нужно затратить в несколько раз больше электроэнергии, чем при обычной схеме питания. Воспользовавшись свойством диода пропускать ток лишь в одном направлении, можно улучшить показатели схемы и решить задачу управления люстрой по двум проводам с сохранением качеств освещения помещения трехпроводной системой.

Для этой цели (рис.1) из схемы [3] исключают диоды VD3 и VD4 в цепях ламп накаливания и изменяют схему включения двух других. Достаточно теперь нажать клавишу выключателя SA1 или SA2, как все лампы зажгутся, но световая отдача каждой лампы будет 0,5 номинальной, что позволяет использовать этот режим для дежурного освещения. При нажатии второй клавиши на все лампы подается номинальное напряжение сети, и они работают с номинальным световым потоком. Включать лампы на полное напряжение сети же­лательно последовательным нажатием клавишей одного, а затем другого выключателя, что уменьшает вероятность выхода из строя ламп при включении из-за холодной нити накала, имеющей малое сопротивление. В приведенной схеме можно исключить один из диодов, но тогда необходимо соблюдать порядок нажатия клавишей выключателя.

На рис.2 показан второй вариант схемы, где последовательно с одной из ламп включен конденсатор, емкость которого подобрана таким образом, чтобы напряжение на лампе было ближе по величине к номинальному по сравнению с напряжением на конденсаторе. Работает схема следующим образом. Нажатием любой из клавиш зажигают лампы , ELI и EL2, при этом лампа EL3 не вспыхивает из-за заряда конденсатора. Лампы EL1 и EL2 обеспечивают дежурное освещение, работая с малой светоотдачей, так как включены через диод. При нажатии второй клавиши на лампы EL1 и EL2 подается полное напряжение сети, и они светят с номинальной яркостью, одновременно вспыхивает лампа EL3, так как конденсатор пропускает переменный ток, причем лампа EL3 работает с небольшим недокалом, вызванным перераспределением напряжения между ней и конденсатором, что увеличивает ее наработку на отказ. На рис.3 приведен вариант схемы с конденсаторами в цепях двух ламп люстры.

Нажатием любой из клавиш к лампе EL1 подводится половинная мощность, и она обеспечивает дежурное освещение. Лампы EL2 и EL3 не вспыхивают, так как конденсаторы, зарядившись, разрывают цепь ламп. Нажатие второй клавиши включает лампу EL1 на полное напряжение сети, и одновременно вспыхивают лампы EL2 и EL3, которые работают с небольшим недокалом. Конденсаторы для данных схем выбраны малогабаритные, например, типа К73-11, единичной емкости в 2,2 мкФ на рабочее напряжение 250 В. Результаты расчетов и выбора емкости конденсаторов и рабочего напряжения, но них для бытовых ламп накаливания представлены в таблице,       

где Р - мощность лампы; R - сопротивление лампы; С - емкость батареи конденсаторов из конденсаторов по 2,2 мкФ, соединенных параллельно; X - емкостное сопротивление батареи конденсаторов; Z - полное сопротивление последовательной цепи из лампы и батареи конденсаторов; U1 - действующее напряжение на лампе; U2 - действующее напряжение на конденсаторе; Вместо конденсаторов К73-11 надежнее использовать конденсаторы типа К73-11 на 1 мкФ 400 В и 0,47 мкФ 400 В, составляя из них батарею при параллельном соединении конденсаторов. В качестве выключателя люстры используется двухполюсный (двухклавишный) стандартный выключатель. Очень удобен выключатель Гомельского завода, который имеет широкие клавиши. Диоды VD1 и VD2 присоединяют непосредственно к зажимам 1, 2, 3 (рис.1) выключателя. Монтируются они на основании выключателя со стороны распорных лапок. Тип диода определяется мощностью нагрузки. Для трехрожковой люстры и мощности ламп 60 и 75 Вт подойдут диоды типа КД202 с буквенными индексами Р, С. Можно использовать диоды типа КД203Г и КД209Б.

Электрик №4 2002г стр. 11