categorieën: Aanbevolen artikelen » Elektriciengeheimen
Aantal keer bekeken: 90940
Reacties op het artikel: 36
De lamp brandt constant in dezelfde lamp. Wat is er aan de hand en hoe moet het zijn?
Over gevallen waarin de lamp constant in dezelfde lamp brandt. Over hoge startstromen in gloeilampen, over transiënten en kort over hoe het probleem kan worden opgelost.
Het omdraaien van een schakelaar: een lampje flitst in het toilet en verlicht tijdelijk het bescheiden interieur van het toilet, en dat is alles. Het licht was helder, maar niet lang. Sleep in de schemering met je natuurlijke behoeften, sleep de ontlasting en schroef de betreffende lamp los. Ze kan natuurlijk niet langer helpen.
We schroeven een nieuwe lamp in, gooien het incident uit ons hoofd. En de volgende dag herhaalt alles zich plotseling: een klik, een flits en de plotselinge dood van een lamp. Wat een ramp! Misschien zijn de lampen niet succesvol, defect? Echt niet - in de gang brandt het precies hetzelfde en zonder excessen.
We onthouden tevergeefs zowel Ilyich als Edison, we slaan gloeilampen op en met tegenzin putten we onze hele voorraad aan een enkele lamp uit - allemaal in hetzelfde toilet. En de lampen branden allemaal uit en branden uit. En het is op het moment van opname, dat wil zeggen schakelen. Welnu, waarom uiteindelijk?
Bij het omschakelen lijdt elektrische apparatuur zelfs, en niet alleen gloeilampen. Gewoon het laatste geluk minder. De elektrische weerstand van hun gloeidraad is erg afhankelijk van de temperatuur en tijdens bedrijf worden ze warmer dan meer dan tweeduizend graden Celsius. Tegelijkertijd komt de nominale bedrijfsmodus van de lamp overeen met een verwarmde draad, die een grote weerstand heeft. Wanneer u de koude spiraal inschakelt, kan de elektrische stroom tien keer hoger zijn dan de nominale stroom vanwege de verminderde weerstand. Figuurlijk gezien ontvangt de lamp na het inschakelen een echte elektrische schok van meer vermogen.
Dergelijke slagen zelf zijn onaangenaam en dragen niet bij aan de lange levensduur van de lamp en zijn gloeidraad. Maar de situatie kan worden verergerd door een andere factor, waardoor blijkt dat het in een bepaalde lamp is dat lampen met benijdenswaardige constantheid doorbranden. Deze factor is transiënten tijdens het schakelen.
Immers, de stroom door de lamp begint onmiddellijk te stromen na het aanleggen van spanning. En als de lamp bijvoorbeeld een vermogen van 60 watt heeft, concluderen we, gezien de belasting zuiver actief is, dat de elektrische stroom ongeveer 0,27 ampère moet zijn. Het is in nominale modus. Wanneer u de koude draad inschakelt, zijn alle 2,7 ampère al verkregen. Maar hoe verandert de stroom van nul naar 2,7 ampère? Springen, direct na het aanzetten van de schakelaar, of soepel, na een tijdje?
Dus, volgens de theorie van transiënten, kan de overgang van een volledig gebrek aan stroom naar 2,7 ampère niet onmiddellijk zijn. Dit is misschien niet verwonderlijk - er zijn tenslotte praktisch geen onmiddellijke processen in het leven, er zijn alleen processen die vanuit ons menselijk standpunt zeer korte perioden in beslag nemen. Dus het proces van het veranderen van de elektrische stroom in de toiletlamp duurt duizendsten, misschien honderdsten van een seconde.
Hier wordt onze redenering natuurlijk al een beetje gegeven door de filosofie, maar de elektrische stroom heeft ook wat tijd nodig om te versnellen naar de snelheid van het licht. Dit is de eerste. En ten tweede beïnvloedt de aanwezigheid / afwezigheid van reactieve belasting de duur van transiënten in elk circuit. Dus volgens een van de wetten van schakelen, inductor stroom fysiek kan niet direct veranderen. Het veld gecreëerd door de inductie zal voorkomen dat de stroom verandert. En hoe groter de inductie, hoe langzamer de stroom zijn steady-state, uiteindelijke waarde bereikt.
Volgens de tweede wet van schakelen, kan de spanning op het capacitieve element, dat wil zeggen de condensator, niet sterk dalen of toenemen.Een condensator heeft tijd nodig om zijn lading op te geven of te accumuleren. En hoe meer zijn elektrische capaciteit, hoe meer tijd nodig zal zijn voor veranderingen.
Deze wetten zijn van toepassing op zowel wisselstroom- als gelijkstroomcircuits. Maar iemand zal zeggen: “Welke andere inductoren en condensatoren? Het ging over een gewone gloeilamp - wat had het ermee te maken? " En inderdaad, men kan het ermee eens zijn: de reactantie van een gloeilamp is immers slechts een fractie van een procent van zijn actieve weerstand. Daarom wordt de reactantie van een gloeilamp in de berekeningen verwaarloosd.
Maar verwaarloosd zijn betekent niet dat het afwezig is. En bovendien kunnen de parameters van het hele circuit, dat wil zeggen het hele thuisnetwerk, ons niet volledig kennen. Er is maar één ding dat zeker kan worden gezegd: het equivalente circuit van een gloeilamp zal niet alleen een weerstand bevatten, maar ook een reactief element - een condensator of inductor, en hoogstwaarschijnlijk - beide tegelijk.
Wanneer er reactieve elementen in het circuit zijn, wordt de grootte van de elektrische stroom in transiënten gedefinieerd als de som van de constante stroom en een soort vrije component. De vrije component neemt zeer snel af na het schakelen en de maximale waarde vindt plaats op het eerste moment nadat de stroomonderbreker is ingeschakeld.
De grootte en duur van de actie van de stroom van de vrije component, zelfs in DC-circuits, wordt bepaald door de methode voor het oplossen van complexe differentiaalvergelijkingen die rekening houden met de verhouding van alle parameters van het equivalente circuit - actieve weerstand, inductie en capaciteit. In de praktijk zijn dergelijke berekeningen zeer zeldzaam - het is zo moeilijk om alle parameters met voldoende nauwkeurigheid te bepalen.
Een gloeilamp in het toilet is opgenomen in het wisselstroomcircuit, waarvoor niet alleen de equivalente circuitparameters, maar ook de beginfase van de stroomonderbreker een belangrijke rol spelen. Als de schakelaar werd ingeschakeld op een moment dat de spanning op nul stond, is de overgang mogelijk op geen enkele manier merkbaar en zal de lamp in werking treden onder de meest gunstige omstandigheden.
Maar als schakelen optreedt wanneer de spanning de piek van zijn waarde bereikt (en voor een huishoudelijk netwerk is het trouwens ongeveer 310 volt), dan kan de lamp worden onderworpen aan een stroombelasting die tweemaal de steady-state waarde is! Natuurlijk, gezien het feit dat de inductantie en capaciteit van het equivalente circuit klein zullen zijn, zal de duur van een dergelijke overbelasting erg kort zijn. Maar de lamp wordt dus blootgesteld aan stroomschokken vanwege het feit dat de draad niet is opgewarmd.
Aan de ene kant hebben we dus een koud filament, waarvan de weerstand klein is, en aan de andere kant hebben we een circuit met onbekende vervangingsparameters. En zet dit circuit aan is onbekend op welk moment in de fase van de stroom. En als de grootte van de reactieve parameters van het circuit van enig belang is en de netspanning niet lager is dan de nominale 220 volt, dan is de lamp niet al te goed.
Proberen de echte reden te vinden waarom lampen in deze specifieke lamp constant doorbranden, is niet veelbelovend. We kunnen immers niet alle factoren en parameters van het circuit bepalen en de nodige correcties aanbrengen. Daarom kan het probleem het best radicaal worden opgelost.
De eerste mogelijke oplossing is het type lamp te veranderen, of op zijn minst de lamp. Bijvoorbeeld, dezelfde compacte fluorescentielampen, bekend als energiebesparend, zijn veel minder gevoelig voor de schadelijke effecten van transiënten. En ze hebben geen gloeidraad - noch koud noch heet. Hetzelfde kan gezegd worden over LED-lampen.
Maar als gloeilampen u dierbaar zijn, en zonder hun geel-rode licht, "het licht is niet mooi", kunt u het volgende doen:
- installeer een elektronische eenheid voor het beschermen van gloeilampen. Een dergelijke eenheid levert niet alleen een soepele spanningstoevoer naar de lamp zonder inschakelstromen, maar stabiliseert ook de spanning, waardoor een optimale werking wordt gegarandeerd.
- installeer een smoorklep of actieve weerstand in het lampcircuit, waardoor de spanning wordt verlaagd en de lamp zachter wordt bediend;
- installeer in het lampcircuit een gewone diode die overeenkomt met de nominale stroom. De diode "snijdt" de helft van de spanningsperiode af en de lamp zal twee keer zo zwak branden. Voor veel plaatsen, bijvoorbeeld voor een kast, of voor een grotere veranda, gebeurt het en is het niet nodig.
De laatste twee manieren om het probleem op te lossen, worden niet alleen geassocieerd met een afname van de helderheid van de lamp, maar ook met het feit dat deze met minder efficiëntie zal werken. Maar omdat we de voorkeur geven aan gloeilampen, zou dit feit ons niet echt van streek moeten maken.
Alexander Molokov
Zie ook op bgv.electricianexp.com
: