Izzók soros és párhuzamos csatlakoztatása
Minden nap fényforrásokat használunk. A forrásokban lévő lámpák sorba vagy párhuzamosan kapcsolódnak. Mindegyik módszernek megvannak a maga sajátosságai, és bizonyos helyzetekben hatékonyak.
Lehetséges az izzók párhuzamos csatlakoztatása?
Ez a fajta kapcsolat a leghatékonyabb. A lámpa fázishoz és nullához csatlakozik. Két vagy több lámpa csatlakoztatásakor a feszültségellátó vezetékek megcsavarhatók.
De gyakrabban minden terhelést egy közös kábelhez csatlakoztatnak. A párhuzamos csatlakozás lehet gerenda vagy csonk. Az első opcióban minden lámpához külön kábel csatlakozik. A másodikban a fázist és a nullát az első fényforráshoz táplálják, a többi eszközt részben táplálják.
Ha transzformátorral ellátott halogénlámpákat használ, emlékezni kell arra, hogy sorkapcsokkal csatlakoznak az átalakító szekunder tekercséhez.
A párhuzamos csatlakozás valamelyest kisimíthatja a világítóberendezések hiányosságait, csökkentheti a fénycsövek villogását. Az áramkörhöz egy kondenzátort adnak, amely az összes áramköri elem fázisát eltolja.
Az izzók csatlakoztatásának szabályai
A lámpák csatlakoztatásakor be kell tartania a szabályokat. Vegye figyelembe a soros és párhuzamos csatlakozásokat.
Egymás utáni
A soros csatlakozás magában foglalja a 220 V-os hálózathoz való csatlakozást úgy, hogy az áramkör minden elemén ugyanaz az áram folyik át. Ebben az esetben a feszültségesések eloszlása arányos a terhelések belső ellenállásaival. A hatalom is arányosan oszlik meg.
Ha sorba kapcsolunk egy közös kapcsolóval, a megvilágítók nem égnek teljes erővel. Különböző teljesítményű lámpák csatlakoztatásakor a nagyobb ellenállású eszköz világosabb lesz.
A szabványos soros csatlakozás diagramja az alábbi ábrán látható.
Párhuzamos
Jellemzője, hogy minden lámpát teljes hálózati feszültséggel lát el. Az áramerősség az eszköz ellenállásától függően eltérő lesz.
A vezetőket ugyanúgy, esetenként buszelv szerint vezetik a lámpafoglalatokba, amikor minden terhelést közös vezetékre kötnek.
Egy áramforráshoz annyi izzót csatlakoztathat. A kapcsoló ugyanúgy működik, mint a soros csatlakozásnál.
A párhuzamos csatlakozás előnyei és hátrányai
Előnyök:
- ha az egyik elem meghibásodik, a többi továbbra is működik;
- az áramkör a lehető legfényesebb fényt adja, mivel minden eszközre teljes feszültség vonatkozik;
- tetszőleges számú vezetéket lehet venni egy lámpából további terhelések csatlakoztatásához (egy nullára és meghatározott számú fázisra lesz szükség);
- energiatakarékos elektromos készülékekhez alkalmas.
Gyakorlatilag nincs hátránya, kivéve a nagy számú vezetéket egy kiterjedt rendszerben, sok lámpával.
Alkalmazás
A mindennapi életben nagyon gyakori a párhuzamos kapcsolat. Például karácsonyfa füzérek, ahol az összes izzó a maximális fényerővel rendelkezik.
Csatlakoztatással bármilyen hosszúságú belső világítást hozhat létre. A leégett elem cseréje egyszerű. Két 60 W-os lámpatest egy 10 W-os lámpára cserélhető a világítási teljesítmény csökkenése nélkül. Az áramkör ezen tulajdonságát tapasztalt villanyszerelők használják a fázis azonosítására háromfázisú hálózatokban.
A halogénlámpák és az izzólámpák nem csak fényes fényt adnak, hanem felmelegítik a környezetet. Emiatt gyakran használják garázsokban, hangárokban vagy műhelyekben a helyiségek fűtésére. Ehhez csatlakoztassa az eszközöket a hálózathoz, és helyezze őket egy fémtömbbe. A kialakítás akár 60 fokot is felmelegít, és kényelmes hőmérsékletet tart fenn a helyiségben. A nagy teljesítmény azonban a lámpák gyakori kiégéséhez vezet.
Kapcsolódó videó: MI AZ A SOROZAT ÉS A PÁRHUZAMOS CSATLAKOZÁS
A párhuzamos csatlakozást szalaglámpákban, csillárokban, utcai világításban használják. Ugyanakkor minden lámpa külön vezérelhető, ami növeli a közös hálózat használatának kényelmét. Csak a szükséges számú kapcsolót kell beszerelni a rendszerbe.
A házakban, lakásokban nemcsak világítóberendezések, hanem különféle berendezések is párhuzamosan kapcsolódnak a hálózathoz.
A LED elemekből álló világítótestek kialakításakor gyakran soros terhelési áramkörre épülő vegyes csatlakozást alkalmaznak, majd annak párhuzamos kapcsolását ugyanazzal a lánccal.
Javasoljuk, hogy nézze meg: Hogyan lehet megérteni, hogy a lámpákat vagy a terheléseket sorosan vagy párhuzamosan kell-e csatlakoztatni
Példa különböző teljesítményű lámpák csatlakoztatásának kiszámítására
A különbségek megértéséhez elég ismerni az Ohm-törvényt és más egyszerű elektromos törvényeket.
Tegyük fel, hogy van egy izzólámpa 220 voltos feszültséghez. 50 Hz-es frekvencián ez egy tisztán aktív ellenállás, így kényelmesebb vele a kezdeti problémákat kezelni. Ha a lámpa teljesítménye 100 watt, akkor a hálózatra csatlakoztatva áram folyik rajta I=P/U=100 watt/220 volt=0,5 A (az érveléshez nagyjából elég). A hálózat teljes feszültségét 220 V-ra csökkenti. Kiszámolhatja a menet ellenállását: R \u003d U / I \u003d 220 volt / 0,5 amper = 400 ohm (hozzávetőlegesen, körülbelül).
Ha az elsővel párhuzamosan csatlakoztat egy második hasonló izzót, akkor nyilvánvaló, hogy minden lámpára a teljes hálózati feszültség kerül. Az elfogyasztott áram ikon két áramra ágazik, és mindegyik izzón keresztül áramlik majd I=U/R=220 volt/400 ohm=0,5 amper. A fogyasztott áram egyenlő lesz két áram összegével (ahogy Kirchhoff első törvénye mondja), és 1 A lesz. Ennek eredményeként mindkét lámpa teljes hálózati feszültség alatt lesz, a névleges áram átfolyik rajtuk, és a teljes fényerő. fluxusa egy lámpa fényáramának kétszerese lesz.
Ha két azonos lámpát sorba kötünk, akkor a hálózati feszültség megoszlik közöttük, és mindegyikre körülbelül 110 volt esik.Az áramkör teljes ellenállása lesz Rtot=400+400=800 Ohm, és az egyes lámpákon áthaladó áram (sorosan kapcsolva minden elemnél azonos) lesz Izzólámpák \u003d U / Rteljes \u003d 220 volt / 800 Ohm \u003d 0,25 A. Az eredmény:
- a hálózati feszültségnek csak a fele esik le minden lámpán;
- Mindegyik lámpán áram folyik át, a névleges értékhez képest kétszeresére csökkentve.
Az izzólámpák fényáramának becsléséhez ebben az esetben használhatja a Joule-Lenz törvényt. Az izzólámpák izzása az izzószál melegítésével történik. t ideig a szál hőmennyiséget bocsát ki Q=I2*R*t=U*I*t. Az áramerősség felére csökken, az egyik lámpán a feszültség is a felére csökken. Tehát a bemeneti fényáram csökkenésére számíthatunk 2*2=4-szer. Két lámpa esetén a fluxus felére csökken egy névleges üzemmódban lévő lámpához képest. Vagyis sorba kapcsolva két izzó körülbelül kétszer halványabban fog világítani, mint egy.
A probléma a hálózati feszültségnél kétszer alacsonyabb üzemi feszültségű lámpák használatával oldható meg.. Ha két száz wattos fényforrást használ 127 voltos feszültséghez, akkor a 220 voltot fel kell osztani, és minden lámpa névleges üzemmódban fog működni, a fényáram megduplázódik egy azonos teljesítményű lámpához képest. Ez azonban nem szabadul meg egy ilyen rendszer fő hátrányától - ha az egyik világítóeszköz meghibásodik, az áramkör megszakad, és a második lámpa is leáll.
A fentiek mindegyike az azonos teljesítményű lámpákra vonatkozik. Ha a lámpatestek teljesítménye észrevehetően eltérő, akkor az alábbi hatások lépnek fel az áramkörökben. Legyen az egyik 220 voltos lámpa teljesítménye 70 watt, a másiké 140.
Ezután az első névleges árama I1=P/U=70/220=0,3 amper (kerekítve), a második - I2=140/220=0,7 amper. Egy kisebb teljesítményű lámpa izzószál-ellenállása R1=U/I=220/0,3=700 ohm, második - R2=220/0,7=300 ohm.
A nagyobb teljesítményű lámpa kisebb izzószál-ellenállásnak felel meg.
Párhuzamos csatlakoztatás esetén mindkét eszköz feszültsége egyenlő lesz, mindegyik lámpának saját árama lesz. A teljes áramfelvétel egyenlő két áram összegével: Ipotr \u003d 0,3 + 0,7 \u003d 1 amper. Mindegyik lámpa névleges üzemmódban működik, és saját áramot fogyaszt.
Soros csatlakoztatás esetén az áramot az ellenállás korlátozza Rtot=300+700=1000 Ohm és egyenlő lesz I=U/R=220/1000=0,2 A. A feszültség a menet ellenállásával (teljesítmény) arányosan oszlik el. Egy 140 wattos lámpán ez a 220 volt 1/3-a lesz - körülbelül 70 volt. Kis teljesítményű lámpán - 2/3 220 volt. Vagyis kb 140 volt. Mindkét lámpa rövid ideig világít a feszültség és az áram csökkenése miatt, de a módjuk világos lesz. Egy másik dolog, ha a lámpákat fele hálózati feszültségen használják. Egy kisebb teljesítményű lámpán a feszültség nagyobb lesz, mint a megengedett, és minél nagyobb a különbség, annál nagyobb a teljesítménykülönbség. Egy ilyen lámpa hamarosan üzemképtelenné válik. És ez egy másik hátránya a lámpák szekvenciális beépítésének. Ezért a gyakorlatban ritkán alkalmaznak ilyen kapcsolatot. Kivételt képez a fénycsövek soros csatlakoztatása. Úgy gondolják, hogy ezzel a rendszerrel stabilabban működnek.
Összefoglalva a párhuzamos és a soros kapcsolat közötti különbségeket:
- párhuzamosan kapcsolva a feszültség minden fogyasztón azonos, az áram a lámpák teljesítményével arányosan oszlik el (ha a teljesítmény azonos, akkor az áramok egyenlőek lesznek), a teljes áramfelvétel egyenlő a lámpák teljesítményével. az összes lámpa áramának összege;
- sorba kapcsolva az összes lámpán áthaladó áram azonos lesz, az áramkör teljes ellenállása határozza meg (és kisebb lesz, mint a legkisebb teljesítményű lámpa árama), a fogyasztók feszültsége eloszlik a lámpák teljesítményével arányosan (ha azonos, akkor a feszültségek egyenlőek lesznek).
Ezekkel az elvekkel elemezheti bármely áramkör működését.
Hogyan kerüljük el a hibákat
Az elektromos készülékeket az elektrotechnikai szabályok betartásával kell a hálózathoz csatlakoztatni. A kapcsolat jellemzői nem nyilvánvalóak, és a témától távol állók számára érthetetlenek lehetnek.
Fontos figyelembe venni:
- Minden típusú kapcsolatnak vannak sajátosságai, amelyek az Ohm-törvényhez kapcsolódnak. Soros kapcsolásnál az áramerősség az áramkör minden részében egyenlő, míg a feszültség az ellenállástól függ. Párhuzamos csatlakozásnál a feszültség azonosnak bizonyul, és a teljes áramerősség az egyes szakaszok értékeinek összege.
- Egyetlen áramkört sem szabad túlterhelni, ez az eszközök instabil működéséhez és a vezetők károsodásához vezethet.
- Párhuzamos kapcsolásnál a vezetékek keresztmetszetének meg kell felelnie az alkalmazott terhelésnek, ellenkező esetben elkerülhetetlen a vezetők túlmelegedése, majd a tekercs megolvadása és rövidzárlat.
- Egy fázist adnak a kapcsolóhoz, a nulla a világítóeszközhöz kerül. Ennek a szabálynak a figyelmen kívül hagyása áramütést okozhat a lámpa cseréjekor, mivel a készülék még kikapcsolt állapotban is áram alatt van.
- A lámpa fő vezetéke egy közös érintkezőhöz csatlakozik. Ha csaphoz csatlakozik, az áramkörnek csak egy része fog működni.
- A kapcsoló felszerelése előtt jobb, ha előre megjelöli a vezetékeket. A telepítés során könnyű lesz az azonos nevű vezetékeket egymáshoz csatlakoztatni.
Az ajánlások be nem tartása a világítóberendezések instabil működését, a lámpák gyors kiégését és súlyos, életveszélyes sérülést okozhat.
