Cómo mejorar el factor de potencia del circuito de tubos fluorescentes
Circuito de lámpara fluorescente y métodos para mejorar el factor de potencia
Principio de funcionamiento del circuito de lámpara fluorescente
Como se muestra en la Figura 1, el circuito de lámpara fluorescente consta de una lámpara tubo, arrancador y lastre. El dispositivo consta de tres partes. Hay filamentos en ambos extremos del tubo de la lámpara, la pared del tubo interior está recubierta con fósforo y el tubo de la lámpara también está lleno de una fina capa de vapor de mercurio. El motor de arranque consta de una pequeña burbuja de vidrio llena de gas inerte y una pieza metálica estática y una pieza metálica móvil en su interior. El balastro puede considerarse como una gran bobina inductora. Después de encender la corriente alterna, el voltaje de 220 V primero hace que el gas inerte en el motor de arranque se descargue y brille, lo que hace que la pieza de metal en movimiento se doble y deforme y se conecte con la pieza de metal estática. Después de encender la conexión, el inerte. El gas deja de descargarse y ya no emite brillo, y el chip de la pieza de metal en movimiento se reinicia. En este momento, el balastro genera un alto voltaje y un voltaje de 220 V CA y se aplica a ambos extremos del tubo de la lámpara al mismo tiempo para hacer que el vapor de mercurio conduzca electricidad y emita rayos ultravioleta. El polvo de fósforo recubierto en la pared del tubo emite. luz suave.
El circuito equivalente y el diagrama fasorial de una lámpara fluorescente ideal se muestran en la Figura 2. Supongamos que el balastro (L) es un componente puramente inductivo y que el tubo fluorescente (A) es un componente puramente resistivo en el estado de trabajo. Deje que la corriente? I sea el fasor de referencia, entonces UA e I están en la misma fase, y UL conduce? I (90 °). De esta manera, el voltaje de la fuente de alimentación U, el voltaje UL a través del balastro. y el voltaje UA a través del tubo de la lámpara forman un triángulo de voltaje.
Métodos para mejorar el factor de potencia
Para reducir la pérdida de transmisión del sistema de energía y mejorar la estabilidad del voltaje en el extremo de la carga, generalmente se espera que la carga pueda tener un mayor factor de potencia. La situación más ideal es aumentar el factor de potencia a un valor cercano a 1,0. Si se añade equipo de corrección del factor de potencia al sistema de transmisión, se puede mejorar la estabilidad de la red de transmisión, provocando que la potencia aparente disminuya, por lo que también se puede mejorar la eficiencia de la red de transmisión. Algunos clientes que necesitan utilizar facturas de electricidad unitarias más altas debido a un factor de potencia deficiente también realizarán una corrección del factor de potencia para mejorar el factor de potencia y reducir las facturas de electricidad.
Si el factor de potencia de la carga está por delante, significa que la forma de onda de corriente está por delante de la forma de onda de voltaje debido a la influencia de la capacitancia en la carga. En este momento, se puede agregar un inductor para compensar el impacto. de capacitancia sobre el factor de potencia. Por el contrario, si la carga tiene un factor de potencia retrasado, significa que la forma de onda de corriente está retrasada con respecto a la forma de onda de voltaje debido a la influencia de la inductancia en la carga. En este momento, se puede agregar un capacitor para compensar la influencia del factor de potencia. Inductancia sobre el factor de potencia.
Por ejemplo, los circuitos de lámparas fluorescentes son cargas inductivas, por lo que a menudo se utiliza la adición de condensadores para mejorar el factor de potencia. Después de conectar el capacitor en paralelo, la diferencia de fase entre el voltaje en ambos extremos de la carga y la corriente total es ?. El diagrama del circuito y el diagrama vectorial se muestran en la siguiente figura.
Después de conectar el condensador en paralelo, la corriente y el factor de potencia de la carga inductiva no cambian, pero la diferencia de fase entre el voltaje u y la corriente de línea i se vuelve más pequeña, es decir, el cos se hace más grande. . Cuando hablamos de mejorar el factor de potencia aquí, nos referimos a mejorar el factor de potencia de la fuente de alimentación o de la red eléctrica, en lugar de mejorar el factor de potencia de una carga inductiva.
Si el valor de capacitancia se selecciona adecuadamente, también se puede configurar en =0. En este momento, el factor del medidor de potencia es el valor máximo de 1. Después de conectar el capacitor en paralelo a la carga inductiva, el intercambio de energía entre la fuente de alimentación y la carga se reduce. En este momento, la mayor parte o toda la potencia reactiva requerida por la carga inductiva se suministra localmente (suministrada por el capacitor). , y Es decir, el intercambio de energía ahora ocurre principal o totalmente entre la carga inductiva y el capacitor, permitiendo así que se utilice completamente la capacidad del generador. Cabe señalar que después de conectar el capacitor en paralelo, la potencia activa no cambia porque el capacitor no consume energía eléctrica.