Схемы подключения люминесцентных ламп

С повышением цен на электроэнергию, приходится задумываться о более экономных светильниках. Одни из таких используют осветительные приборы дневного света. Схема подключения люминесцентных ламп не слишком сложна, так что даже без особых знаний электротехники можно разобраться.

Хорошая освещенность и линейные размеры — преимущества дневного света

Принцип работы люминесцентного светильника

В светильниках дневного света использована способность паров ртути излучать инфракрасные волны под воздействием электричества. В видимый для нашего глаза диапазон, это излучение переводят вещества-люминофоры.

Потому обычная люминесцентная лампа представляет собой стеклянную колбу, стенки которой покрыты люминофором. Внутри также находится некоторое количество ртути. Имеются два вольфрамовых электрода, обеспечивающих эмиссию электронов и разогрев (испарение) ртути. Колба заполнена инертным газом, чаще всего — аргоном. Свечение начинается при наличии паров ртути, разогретых до определенной температуры.

Принципиальное устройство люминесцентной лампы дневного света

Но для испарения ртути обычного напряжения сети недостаточно. Для начала работы параллельно с электродами включают пуско-регулирующие устройства (сокращенно ПРА). Их задача — создать кратковременный скачок напряжения, необходимый для начала свечения, а затем ограничивать рабочий ток, не допуская его неконтролируемого возрастания. Эти устройства — ПРА — бывают двух видов — электромагнитные и электронные. Соответственно, схемы отличаются.

Схемы со стартером

Самыми первыми появились схемы со стартерами и дросселями. Это были (в некоторых вариантах и есть) два отдельных устройства, под каждое из которых имелось свое гнездо. Также в схеме есть два конденсатора: один включен параллельно (для стабилизации напряжения), второй находится в корпусе стартера (увеличивает длительность стартового импульса). Называется все это «хозяйство» — электромагнитным балластом. Схема люминесцентного светильника со стартером и дросселем — на фото ниже.

Схема подключения люминесцентных ламп со стартером

Вот как она работает:

Рабочее напряжение в лампе ниже сетевого, на которое рассчитан стартер. Потому после розжига он не срабатывает. В работающем светильнике его контакты разомкнуты и он никак в ее работе не участвует.

Эта схема называется еще электромагнитный балласт (ЭМБ), а схема работы электромагнитное пускорегулирующее устройство — ЭмПРА . Часто это устройство называют просто дросселем.

Недостатков у этой схемы подключения люминесцентной лампы достаточно:

Две трубки и два дроссели

В светильниках на две лампы дневного света два комплекта подключаются последовательно:

Так же подключается вторая трубка: сначала дроссель, с него — на один контакт лампы 2, второй контакт этой же группы идет на второй стартер, выход стартера соединяется со второй парой контактов осветительного прибора 2 и свободный контакт соединяется с нулевым проводом ввода.

Схема подключения на две лампы дневного света

Та же схема подключения двухлампового светильника дневного света продемонстрирована в видео. Возможно, так будет проще разобраться с проводами.

Схема подключения двух ламп от одного дросселя (с двумя стартерами)

Практически самые дорогие в этой схеме — дросселя. Можно сэкономить, и сделать двухламповый светильник с одним дросселем. Как — смотрите в видео.

Электронный балласт

Все недостатки описанной выше схемы стимулировали изыскания. В результате была разработана схема электронного балласта. Она которая подает не сетевую частоту в 50Гц, а высокочастотные колебания (20-60 кГц), тем самым убирая очень неприятное для глаз мигание света.

Один из электронных балластов — ЭПРА

Выглядит электронный балласт как небольшой блок с выведенными клеммами. Внутри находится одна печатная плата, на которой собрана вся схема. Блок имеет небольшие габариты и монтируется в корпусе даже самого небольшого светильника. Параметры подобраны так, что пуск происходит быстро, бесшумно. Для работы больше никаких устройств не надо. Это так называемая безстартерная схема включения.

На каждом устройстве с обратной стороны нанесена схема. По ней сразу понятно, сколько ламп к нему подключается. Информация продублирована и в надписях. Указывается мощность ламп и их количество, а также технические характеристики устройства. Например, блок на фото выше обслуживать может только одну лампу. Схема ее подключения есть справа. Как видите, ничего сложного нет. Берете провода, соединяете проводниками с указанными контактами:

Все. Лампа работает. Ненамного сложнее схема включения двух люминесцентных ламп к ЭПРА (смотрите схему на фото ниже).

ЭПРА для двух ламп дневного света

Преимущества электронных балластников описаны в видео.

Такое же устройство вмонтировано в цоколь ламп дневного света со стандартными патронами, которые еще называют «экономлампами». Это аналогичный осветительный прибор, только сильно видоизмененный.

Это тоже люминесцентные лампы, только форма другая

Схема подключения люминесцентных ламп с дросселем: пошаговая инструкция

Люминесцентные лампы подключаются в соответствии с несколько более сложной схемой по сравнению со своими ближайшими «родственниками» — лампами накаливания. Для зажигания ламп люминесцентного типа, в цепь должны быть включены пусковые устройства, от качества которых напрямую зависит срок эксплуатации светильников.

Люминесцентные лампы

Чтобы разобраться в особенностях схем, надо в первую очередь изучить устройство и механизм действия подобных приборов.

Кратко об особенностях работы ламп

Каждый из таких приборов является герметичной колбой, наполненной специальной смесью газов. При этом смесь рассчитана таким образом, чтобы на ионизацию газов уходило гораздо меньшее по сравнению с обыкновенными лампами накаливания количество энергии, что позволяет заметно экономить на освещении.

Чтобы люминесцентная лампа постоянно давала свет, в ней должен поддерживаться тлеющий разряд. Для обеспечения такового осуществляется подача требуемого напряжения на электроды лампочки. Главная проблема заключается в том, что разряд может появиться только при подаче напряжения, существенно превышающего рабочее. Однако и эту проблему производители ламп с успехом решили.

Люминесцентные лампы

Электроды установлены по обеим сторонам люминесцентной лампы. Они принимают напряжение, благодаря которому и поддерживается разряд. У каждого электрода есть по два контакта. С ними соединяется источник тока, благодаря чему обеспечивается прогревание окружающего электроды пространства.

Таким образом, люминесцентная лампа зажигается после прогрева ее электродов. Для этого они подвергаются воздействию высоковольтного импульса, и лишь затем в действие вступает рабочее напряжение, величина которого должна быть достаточной для поддержания разряда.

Сравнение ламп

Световой поток, лмСветодиодная лампа, ВтКонтактная люминисцентная лампа, ВтЛампа накаливания, Вт
501420
100525
100-2006/730/35
30048/940
4001050
50061160
6007/81465

Под воздействием разряда газ в колбе начинает излучать ультрафиолетовый свет, невосприимчивый человеческим глазом. Чтобы свет стал видимым человеку, внутренняя поверхность колбы покрывается люминофором. Это вещество обеспечивает смещение частотного диапазона света в видимый спектр. Путем изменения состава люминофора, меняется и гамма цветовых температур, благодаря чему обеспечивается широкий ассортимент люминесцентных ламп.

Как подключить люминесцентную лампу

Лампы люминесцентного типа, в отличие от простых ламп накаливания, не могут просто включаться в электрическую сеть. Для появления дуги, как отмечалось, должны прогреться электроды и появиться импульсное напряжение. Эти условия обеспечиваются при помощи специальных балластов. Наибольшее распространение получили балласты электромагнитного и электронного типа.

Цены на люминесцентные лампы

Классическое подключение через электромагнитный балласт

Особенности схемы

В соответствии с этой схемой в цепь включается дроссель. Также в составе схемы обязательно присутствует стартер.

Дроссель для люминесцентных ламп Стартер для люминесцентных ламп — Philips Ecoclick StartersS10 220-240V 4-65W

Последний представляет собой маломощный неоновый источник света. Устройство оснащено биметаллическими контактами и питается от электросети с переменными значениями тока. Дроссель, стартерные контакты и электродные нити подключаются последовательно.

Вместо стартера в схему может включаться обыкновенная кнопка от электрозвонка. В данном случае напряжение будет подаваться путем удерживания кнопки звонка в нажатом положении. Кнопку нужно отпустить после зажигания светильника.

Подключение лампы с электромагнитным балластом

Порядок действия схемы с балластом электромагнитного типа выглядит следующим образом:

В целях повышения показателя полезного действия и уменьшения помех, возникающих в процессе включения лампы, схема комплектуется двумя конденсаторами. Один из них (меньший) размещается внутри стартера. Его главная функция заключается в погашении искр и улучшении неонового импульса.

Схема подключения одной люминесцентной лампы через стартер

Среди ключевых преимуществ схемы с балластом электромагнитного типа можно выделить:

Порядок подключения

Подсоединение лампы по рассмотренной схеме выполняется с задействованием стартеров. Далее будет рассмотрен пример установки одного светильника с включением в схему стартера модели S10. Это современное устройство имеет невозгораемый корпус и высококачественную конструкцию, что делает его лучшим в своей нише.

Главные задачи стартера сводятся к:

Дроссель используется для выполнения таких задач:

В рассматриваемом примере подключается лампа на 40 Вт. При этом дроссель должен иметь аналогичную мощность. Мощность же используемого стартера равна 4-65 Вт.

Подключаем в соответствии с представленной схемой. Для этого делаем следующее.

Первый шаг

Параллельно подключаем стартер к штыревым боковым контактам на выходе люминесцентного светильника. Эти контакты представляют собой выводы нитей накаливания герметичной колбы.

Второй шаг

На оставшиеся свободными контакты подключаем дроссель.

Третий шаг

К питающим контактам подключаем конденсатор, опять-таки, параллельно. Благодаря конденсатору будет компенсироваться реактивная мощность и уменьшаться помехи в сети.

Подключение через современный электронный балласт

Особенности схемы

Современный вариант подключения. В схему включается электронный балласт – это экономное и усовершенствованное устройство обеспечивает гораздо более длительный срок службы люминесцентных ламп по сравнению с вышерассмотренным вариантом.

В схемах с электронным балластом люминесцентные лампы работают на повышенном напряжении (до 133 кГц). Благодаря этому свет получается ровным, без мерцаний.

Современные микросхемы позволяют собирать специализированные пусковые устройства с низким энергопотреблением и компактными размерами. Это дает возможность помещать балласт прямо в цоколь лампы, что делает реальным производство малогабаритных осветительных приборов, вкручивающихся в обыкновенный патрон, стандартный для ламп накаливания.

При этом микросхемы не только обеспечивают светильники питанием, но и плавно подогревают электроды, повышая их эффективность и увеличивая срок службы. Именно такие люминесцентные лампы можно использовать в комплексе с диммерами – устройствами, предназначенными для плавного регулирования яркости света лампочек. К люминесцентным лампам с электромагнитными балластами диммер не подключишь.

По конструкции электронный балласт является преобразователем электронапряжения. Миниатюрный инвертор трансформирует постоянный ток в высокочастотный и переменный. Именно он и поступает на нагреватели электродов. С повышением частоты интенсивность нагрева электродов уменьшается.

Включение преобразователя организовано таким образом, чтобы сначала частота тока находилась на высоком уровне. Люминесцентная лампочка, при этом, включается в контур, резонансная частота которого значительно меньше начальной частоты преобразователя.

Далее частота начинает постепенно уменьшаться, а напряжение на лампе и колебательном контуре увеличиваться, за счет чего контур приближается к резонансу. Интенсивность нагрева электродов также увеличивается. В какой-то момент создаются условия, достаточные для создания газового разряда, в результате возникновения которого лампа начинает давать свет. Осветительный прибор замыкает контур, режим работы которого при этом изменяется.

При использовании электронных балластов схемы подключения ламп составлены так, что у регулирующего устройства появляется возможность подстраиваться под характеристики лампочки. К примеру, спустя определенный период использования люминесцентные лампы требуют более высокого напряжения для создания начального разряда. Балласт сможет подстроиться под такие изменения и обеспечить необходимое качество освещения.

Таким образом, среди многочисленных преимуществ современных электронных балластов нужно выделить следующие моменты:

Недостатков всего 2:

Взрывозащищенные люминесцентные светильники серии EXEL-V из нержавеющей стали

Цены на электронные балласты для люминесцентных ламп

Порядок подключения

Все необходимые коннекторы и провода обычно идут в комплекте с электронным балластом. Со схемой подключения вы можете ознакомиться на представленном изображении. Также подходящие схемы приводятся в инструкциях к балластам и непосредственно осветительным приборам.

В такой схеме лампа включается в 3 основные стадии, а именно:

Современные схемы подсоединения ламп исключают необходимость применения стартера. Благодаря этому риск перегорания балласта в случае запуска без установленной лампы исключается.

Схема для последовательного подключения двух ламп

Отдельного внимания заслуживает схема подсоединения сразу двух люминесцентных лампочек к одному балласту. Приборы подключаются последовательно. Для выполнения работы нужно подготовить:

Схема подключения двух люминесцентных ламп через стартер

Последовательность подключения

Первый шаг. К каждой лампочке подсоединяется стартер. Соединение параллельное. В рассматриваемом примере стартер подключаем на штыревой выход с обоих торцов осветительного прибора.

Второй шаг. Свободные контакты подсоединяются к электросети. При этом соединение выполняется последовательно, посредством дросселя.

Третий шаг. Параллельно к контактам осветительного прибора подсоединяются конденсаторы. Они будут уменьшать выраженность помех в электросети и компенсировать возникающую реактивную мощность.

Важный момент! В обычных бытовых выключателях, в особенности это характерно для бюджетных моделей, контакты могут залипать под воздействием повышенных стартовых токов. Ввиду этого для использования в комплексе с люминесцентными осветительными приборами рекомендуется использовать только специально предназначенные для этого высококачественные выключатели.

Вы ознакомились с особенностями разных схем подключения ламп люминесцентного типа и теперь сможете самостоятельно справиться с установкой и заменой таких осветительных приборов.

Взрывозащищенные люминесцентные светильники серии LN

Видео – Схема подключения люминесцентных ламп

Схема включения люминесцентных ламп. Стартер, дроссель, ПРА люминесцентной лампы.

На рис. 1 показана самая простая и распространенная схема включения люминесцентных лампстартерно-дроссельная. Для ограничения тока через лампу на требуемом уровне используется дроссель 1. Параллельно лампе и последовательно с обоими ее электродами включен стартер 2. Стартер — это тоже газоразрядный прибор, который должен удовлетворять одному требованию: напряжение зажигания разряда в нем должно быть ниже напряжения сети, но выше напряжения горения лампы.

Рис. 1. Схема включения люминесцентных ламп

Один из контактов в стартере делается в виде дужки из биметаллической ленты, то есть из ленты, полученной путем жесткого соединения двух металлов с разными тепловыми коэффициентами расширения (рис. 2).

Рис. 2. Устройство стартера

При подаче напряжения на такую схему в стартере возникает разряд, и ток идет по цепи: дроссель — один электрод лампы — стартер — другой электрод лампы. Величина этого тока ограничена дросселем. Ток нагревает электроды лампы и стартера, биметаллический электрод стартера начинает распрямляться и в какой-то момент замыкается с другим электродом. После замыкания электроды стартера начинают остывать и через некоторое время размыкаются. В момент размыкания на дросселе образуется большой импульс напряжения. Электроды лампы к этому времени успевают нагреться до температуры, достаточной для эмиссии электронов из них. Если импульс напряжения на дросселе наложится на сетевое напряжение в нужный момент («совпадет по фазе»), то сумма напряжений сети и дросселя может оказаться больше напряжения зажигания лампы с прогретыми электродами, и лампа загорится. Так как вероятность этого достаточно мала, лампа почти никогда не загорается с первой попытки — всем хорошо известно мигание лампы при включении. Эти мигания неприятны и являются еще одним недостатком люминесцентных ламп. Стартер при миганиях создает заметные радиопомехи, поэтому параллельно ему включается помехоподавляющий конденсатор (конструктивно стартер и конденсатор объединены в одном корпусе).

Дроссель не только обеспечивает зажигание ламп, но и ограничивает ток через них в рабочем режиме. В дросселе теряется определенная мощность, не производя никакого положительного эффекта, то есть дроссель является как бы лишней нагрузкой — балластом. Величина балластной мощности зависит от качества дросселя и протекающего по нему тока. По уровню потерь мощности в странах Европейского Союза, США и Канаде дроссели делятся на три класса: D — с обычными, С — с пониженными, В — с особо низкими потерями. В лучших дросселях для ламп мощностью 36 (40) Вт теряется около 6 ватт (примерно 15 % мощности лампы); у маломощных ламп (4-11 Вт) потери мощности в дросселях могут быть равны мощности самих ламп. Поэтому световая отдача ламп в реальных светильниках всегда ниже той, которая указывается в документации для «голых» ламп.

Потери мощности в дросселях

Потери мощности, Вт

Дроссели создают еще один неприятный момент — сдвиг фаз между током и напряжением. Напряжение в электросетях имеет синусоидальную форму. Если в лампах накаливания ток всегда совпадает по фазе с напряжением и точно повторяет его форму (рис. 3), то в любом дросселе ток отстает от напряжения на какую-то долю периода, которая измеряется в градусах.

Рис. 3. Форма тока в лампах накаливания и люминесцентных лампах

Если полный период равен 360о, то «чистый» дроссель вызывает отставание тока от напряжения ровно на четверть периода или на 90о. В совокупности с лампой этот «сдвиг по фазе» всегда меньше 90о и зависит от качества самого дросселя. На этикетках дросселей во всех странах указывается не сам угол, на который ток отстает от напряжения при включении дросселя с лампой соответствующей мощности, а косинус этого угла — cos ф, называемый также «коэффициентом мощности». Наглядно пояснить смысл и значение cos ф можно следующим примером. Представим себе, что ток и напряжение — это пара лошадей, тянущих одну повозку. Если обе лошади тянут повозку в одну сторону, иначе говоря, между ними нет «сдвига по фазе», то эффект от этой пары будет наибольшим. Но если одна из лошадей вздумает изменить направление движения, то результат будет тем хуже, чем больше будет угол, под которым потянет взбрыкнувшая лошадь, то есть чем меньше будет косинус угла между направлениями тяги двух лошадей.

Если сдвига по фазе между током и напряжением нет, то мощность, потребляемая от сети, равна произведению тока на напряжение. Но если этот сдвиг есть, то мощность складывается из двух составляющих — активной и реактивной. Активная мощность — это та, которая производит полезную работу (в нашем случае — генерирует свет). Она будет определяться произведением уже трех величин — тока, напряжения и косинуса угла, на который ток отстает от напряжения:

Интересно отметить, что счетчики электроэнергии учитывают только активную мощность. Поэтому при любом сдвиге фаз мы будем платить только за потребляемую активную энергию (произведение активной мощности на время). Но токовая нагрузка на провода будет меняться при этом обратно пропорционально cos ф :

Кроме нагрузки на провода, низкое значение cos ф увеличивает нагрузку трансформаторных подстанций и, в конечном итоге, электростанций. Поэтому во всех странах для всех крупных потребителей электроэнергии величина cos ф жестко нормируется.
Чтобы увеличить cos ф, производится его компенсация. Для этого в светильниках с люминесцентными и другими разрядными лампами включается еще один элемент — компенсирующий конденсатор. Схемы включения такого конденсатора могут быть разными; все их варианты показаны на рис. 4. Чаще всего используется схема параллельной компенсации (а), позволяющая поднять значения cos ф до 0,85.

Рис. 4. Схемы компенсации коэффициента мощности

Следует назвать еще одно неприятное явление, связанное с дросселями, — все дроссели при работе на частоте 50 Гц создают гудящий звук той или иной интенсивности. По уровню производимого шума дроссели делятся на четыре класса: с нормальным, пониженным, очень низким и особо низким уровнем шума (в соответствии с ГОСТ 19680 они маркируются буквами Н, П, С и А).

В литературе дроссели часто называют «пускорегулирующими аппаратами» (ПРА). Это абсолютно неверное название, так как из сказанного выше ясно, что дроссель сам по себе не может обеспечить ни «пуск» ламп, ни их регулирование. Для зажигания ламп не
обходимо наличие не только дросселя, но и стартера, а регулирование светового потока — это очень сложная техническая проблема, которую удалось решить только в последние годы.
Так как одним из условий работы стартерно-дроссельной схемы включения люминесцентных ламп является то, что напряжение зажигания стартера должно быть выше, чем напряжение горения лампы, то после зажигания лампы стартер как бы выключается из работы, и ток через него не идет. Следовательно, не идет и ток прогрева электродов лампы, а для нагрева электродов и обеспечения достаточной эмиссии электронов из них хватает тока разряда нормально работающей лампы. Если же мы начнем регулировать световой поток лампы уменьшением тока разряда, то этого тока не хватит для разогрева электродов до нужной температуры, разряд делается неустойчивым, и лампа гаснет. Если мы хотим регулировать световой поток ламп, то необходимо каким-либо образом обеспечить нагрев электродов до требуемой температуры. Именно поэтому долгое время считалось, что люминесцентные лампы вообще не поддаются регулированию.

Многие недостатки люминесцентных ламп и дросселей устраняются при использовании электронных высокочастотных аппаратов включения.

В последние годы такие аппараты стали уже достаточно привычными: в странах Европейского Союза около половины всех светильников с люминесцентными лампами делается с электронными схемами включения (в Швеции и Австрии даже больше половины). К сожалению, в нашей стране такие аппараты используются еще недостаточно широко.
На рис. 5 изображена упрощенная блок-схема электронного аппарата включения ламп.

Рис. 5. Блок-схема электронного аппарата включения

Аппарат содержит два обязательных узла — выпрямитель сетевого напряжения 1 и преобразователь выпрямленного напряжения в высокочастотное переменное 2. Напряжение с выхода преобразователя через усилитель мощности 3 или без него подается на лампу 4, включенную, как и в стандартных стартерно-дроссельных схемах, через дроссель 5. Так как частота напряжения на выходе преобразователя высокая (20-40 кГц), то размеры и масса дросселя гораздо меньше, чем необходимые для работы ламп на частоте 50 Гц. Вместо стартера параллельно лампе обычно включается конденсатор 6. Дроссель 5 и конденсатор 6 образуют последовательный резонансный контур. Из физики известно, что при совпадении частоты резонанса цепочки из последовательно включенных дросселя и конденсатора с частотой подаваемого на нее напряжения суммарное со-противление такой цепочки равно нулю. Ток через нее и напряжение на каждом из элементов схемы увеличиваются до бесконечности. Реально в электронных аппаратах включения частота напряжения на выходе преобразователя 2 близка к резонансной частоте цепочки из дросселя 5 и конденсатора 6 (но никогда не равна ей!). Поэтому при включении аппарата через электроды лампы протекает ток, достаточный для их разогрева до необходимой температуры, а на конденсаторе 6 создается напряжение, необходимое для возникновения разряда в лампе с подогретыми электродами. После зажигания лампы напряжение на ней падает до напряжения горения, а частота напряжения преобразователя автоматически изменяется так, чтобы через лампу протекал ток заданной величины.

Кроме названных узлов, в большинстве современных аппаратов имеется еще блок управления 7. Он выполняет две функции: стабилизацию тока лампы при колебаниях сетевого напряжения и коррекцию коэффициента мощности. Коэффициент мощности, обычно обозначаемый греческой буквой λ, — это отношение мощности, потребляемой лампой вместе с аппаратом, к произведению тока и напряжения: λ = Р/U I. При синусоидальной форме тока и напряжения коэффициент мощности — это тот самый cos ф, о котором мы говорили при рассмотрении стартерно-дроссельной схемы включения. Но при питании ламп через электронные аппараты форма тока искажается (как говорят, «в токе появляются высшие гармоники») и коэффициент мощности уже не совпадает с cos ф. У лучших современных аппаратов коэффициент мощности близок к 1 (0,95 – 0,99). Функции исправления формы потребляемого тока («подавление высших гармоник») обычно выполняет входной фильтр в выпрямителе 1.
В некоторых аппаратах блок управления 7 выполняет еще одну функцию — обеспечивает регулирование светового потока ламп, чаще всего за счет изменения частоты напряжения преобразователя 2. Строго говоря, только такие аппараты и могут называться пускорегулирующими, так как только они обеспечивают и пуск ламп, и регулирование их светового потока.

Принципиальное отличие электронных схем включения люминесцентных ламп от стартерно-дроссельных заключается в том, что лампы в таких схемах питаются током высокой частоты, обычно 20 – 40 кГц, вместо 50 Гц. Высокочастотное питание ламп дает следующие положительные результаты:

1. Из-за особенностей высокочастотного разряда увеличивается световая отдача ламп. Это увеличение тем больше, чем короче лампа: у ламп мощностью 36 (40) Вт световая отдача возрастает примерно на 10 %, у ламп мощностью 18 (20) Вт — на 15 %, у ламп мощностью 4 Вт — на 40 %.
2. Глубина пульсаций светового потока с частотой 100 Гц уменьшается примерно до 5 %.
3. Исключаются звуковые помехи, создаваемые дросселями.
4. Исключается мигание ламп при включении.
5. Исключается необходимость компенсации cos ф.
6. За счет исключения миганий при включении и точного прогрева электродов повышается срок службы ламп (до полутора раз).
7. Появилась возможность регулирования светового потока ламп.
8. Электронные аппараты значительно легче, чем дроссели и компенсирующие конденсаторы.

Таким образом, электронные аппараты включения устраняют большинство недостатков люминесцентных ламп со стартерно-дроссельными схемами включения. Но эти аппараты имеют и свой недостаток, препятствующий их повсеместному внедрению: цена электронных аппаратов во много раз выше, чем дросселей, стартеров и компенсирующих конденсаторов, вместе взятых. Но, тем не менее, как уже было сказано, в странах Европейского Союза доля светильников с электронными аппаратами приближается к 50 % всех светильников с люминесцентными лампами.

Необходимо отметить, что люминесцентные лампы нового поколения в колбах диаметром 16 мм принципиально могут работать только с электронными аппаратами. Это обстоятельство дает дополнительные преимущества светильникам с такими лампами.

Поиск компромисса между очевидными преимуществами люминесцентных ламп перед лампами накаливания и консерватизмом наших привычек привел в начале 80-х годов минувшего века к появлению таких люминесцентных ламп, которые могли бы вкручиваться в обыкновенные патроны как лампы накаливания. Дроссель и стартер в таких лампах размещались в специальном «адаптере» с цоколем Е27, а колба лампы многократно изгибалась для максимального уменьшения габаритов и покрывалась сверху декоративным колпаком, обеспечивающим также и защиту ламп от поломок при установке в патрон. Такие лампы мощностью 13 и 18 Вт выпускались крупнейшими фирмами Osram и Philips, а позже и другими, но широкого распространения не получили: масса их была около 400 граммов, что практически исключало возможность их применения в настольных, настенных и подвесных многоламповых светильниках.

Положение коренным образом изменилось с появлением электронных аппаратов включения и компактных люминесцентных ламп. Массу и габариты ламп удалось уменьшить настолько, что люминесцентные лампы с электронными аппаратами и резьбовыми цоколя-

ми Е27 и Е14 стали вполне конкурентоспособными изделиями. Сейчас в мире ежегодно выпускается более 300 миллионов таких ламп, и производство их непрерывно растет, особенно в Китае и странах Юго- Восточной Азии. Постоянно расширяется и номенклатура таких ламп. Диапазон мощностей современных компактных люминесцентных ламп, объединенных («интегрированных») с электронными аппаратами и оснащенных цоколями Е27 или Е14, — от 3 до 120 Вт; лампы выпускаются с различной цветностью излучения, разной конфигурации, с декоративными внешними колбами, с отражателями и другие (рис. 6).

Рис. 6. Формы компактных люминесцентных ламп

Обзор работоспособных схем подключения люминесцентных ламп

Люминесцентная лампа — источник света, где свечение достигается за счет создания электрического разряда в среде инертного газа и ртутных паров. В результате реакции возникает незаметное глазу ультрафиолетовое свечение, воздействующее на слой люминофора, имеющийся на внутренней поверхности стеклянной колбы. Стандартная схема подключения люминесцентной лампы — прибор с электромагнитным балансом (ЭмПРА).

Устройство люминесцентных ламп

В большинстве лампочек колба выполнена в форме цилиндра. Встречаются более сложные геометрические формы. По торцам лампы имеются электроды, напоминающие по конструкции спирали лампочек накаливания. Электроды изготовлены из вольфрама и припаяны к находящимся с наружной стороны штырькам. На эти штырьки подается напряжение.

Внутри люминесцентной лампы создана газовая среда, которая характеризуется отрицательным сопротивлением, что проявляется при уменьшении напряжении между находящимися напротив друг друга электродами.

В схеме включения лампы используется дроссель (балластник). Его задача — образовать значительный импульс напряжения, за счет которого включится лампочка. В комплект входит стартер, представляющий лампу тлеющего разряда с парой электродов в инертной газовой среде. Один из электродов представляет собой биметаллическую пластину. В выключенном состоянии электроды люминесцентной лампочки разомкнуты.

На рисунке внизу изображена схема работы люминесцентной лампы.

Как работает люминесцентная лампа

Принципы работы люминесцентных источников света основываются на следующих положениях:

  1. На схему направляется напряжение. Однако вначале ток не попадает на лампочку из-за высокого напряжения среды. Ток движется по спиралям диодов, постепенно нагревая их. Ток подается на стартер, где напряжения достаточно для появления тлеющего разряда.
  2. В результате нагрева контактов пускателя током происходит замыкание биметаллической пластины. Металл берет на себя функции проводника, разряд завершается.
  3. Температура в биметаллическом проводнике падает, происходит размыкание контакта в сети. Дроссель создает импульс высокого напряжения в результате самоиндукции. Вследствие этого зажигается люминесцентная лампочка.
  4. Через осветительный прибор идет ток, который уменьшается вдвое, так как напряжение на дросселе сокращается. Его не хватает для еще одного запуска стартера, контакты которого находятся в разомкнутом состоянии при включенной лампочке.

Чтобы составить схему включения двух лампочек, установленных в одном осветительном приборе, необходим общий дроссель. Лампы подключаются последовательно, однако на каждом источнике света имеется параллельный стартер.

Варианты подключений

Рассмотрим разные варианты подключения люминесцентной лампы.

Подключение с использованием электромагнитного баланса (ЭмПРА)

Наиболее распространенный тип подключения люминесцентного источника света — схема со стартером, где используется ЭмПРА. Принцип действия схемы базируется на том, что в результате подключения питания в стартере возникает разряд и происходит замыкание биметаллических электродов.

Ток в электроцепи проводников и стартера ограничивается только внутренним дроссельным сопротивлением. В результате рабочий ток в лампочке увеличивается почти в три раза, происходит стремительный нагрев электродов, а после потери температуры проводниками возникает самоиндукция и зажигание лампы.

  1. В сравнении с другими способами это довольно затратный вариант с точки зрения расхода электроэнергии.
  2. Пуск занимает не меньше 1 – 3 секунд (в зависимости от степени износа источника света).
  3. Невозможность работы при низкой температуре воздуха (например, в условиях неотапливаемого подвального или гаражного помещения).
  4. Имеется стробоскопический эффект мигания лампочки. Этот фактор отрицательно действует на человеческое зрение. Такое освещение нельзя применять в производственных целях, потому что быстро движущиеся предметы (например, заготовка в токарном станке) кажутся неподвижными.
  5. Неприятное гудение дроссельных пластинок. По мере износа устройства звук нарастает.

Схема включения устроена таким образом, что в ней есть один дроссель на две лампочки. Индуктивности дросселя должно хватать на оба источника света. Используются стартеры на 127 Вольт. Для одноламповой схемы они не подходят, там нужны устройства на 220 Вольт.

На картинке внизу показано бездроссельное подключение. Стартер отсутствует. Схема используется в случае перегорания у ламп нитей накала. Используется повышающий трансформатор Т1 и конденсатор С1, ограничивающий ток, идущий через лампочку от 220-вольтной сети.

Следующая схема используется для лампочек с перегоревшими нитями. Однако отсутствует необходимость в повышающем трансформаторе, благодаря чему конструкция устройства становится проще.

Ниже показан способ использования диодного выпрямительного моста, который нивелирует мерцание лампочки.

На рисунке внизу та же методика, но в более сложном исполнении.

Две трубки и два дросселя

Чтобы подключить лампу дневного света, можно использовать последовательное подключение:

  1. Фаза от проводки направляется на вход дросселя.
  2. От дроссельного выхода фаза идет на контакт источника света (1). Со второго контакта направляется на стартер (1).
  3. Со стартера (1) отходит на вторую контактную пару этой же лампочки (1). Оставшийся контакт стыкуют с нулем (N).

Тем же образом подключают вторую трубку. Вначале дроссель, затем один контакт лампочки (2). Второй контакт группы направляется на второй стартер. Выход стартера объединяется со второй парой контактов источника света (2). Оставшийся контакт следует подсоединить к нулю ввода.

Схема подключения двух ламп от одного дросселя

Схема предусматривает наличие двух стартеров и одного дросселя. Наиболее дорогостоящий элемент схемы — дросселя. Более экономный вариант — двухламповый светильник с дросселем. О том, как реализовать схему, рассказывается в видео.

Электронный балласт

Недостатки схемы ЭмПРА вызвали необходимость поиска более оптимального способа подключения. В ходе изысканий был изобретен способ с участием электронного балласта. В данном случае используется не сетевая частота (50 Гц), а высокие частоты (20 – 60 кГц). Удается избавиться от вредного для глаз мигания света.

Внешне электронный балласт — это блок с выведенными наружу клеммами. Внутренняя часть устройства содержит печатную плату, на основе которой можно собрать всю схему. Блок малогабаритен, благодаря чему помещается в корпусе даже небольшого прибора освещения. Включение осуществляется гораздо быстрее по сравнению со стандартом ЭмПРА. Работа устройства не доставляет акустического дискомфорта. Данный способ подключения называется бесстартерным.

Разобраться в принципе функционирования устройства такого типа не сложно, поскольку на его обратной стороне есть схема. На ней показано количество ламп для подключения и поясняющие надписи. Имеется информация о мощности лампочек и других технических параметрах устройства.

Подключение осуществляется следующим образом:

  1. Первый и второй контакт соединяют с парой ламповых контактов.
  2. Третий и четвертый контакты направляют на оставшуюся пару.
  3. На вход подают электропитание.

к содержанию ↑

Использование умножителей напряжения

Данный вариант позволяет подключать люминесцентную лампу без применения электромагнитного баланса. Используется обычно для увеличения периода эксплуатации лампочек. Схема подключения сгоревших ламп дает возможность работать источникам света еще какое-то время при условии, что их мощность не более 20 – 40 Вт. Нити накала допускаются как пригодные для работы, так и перегоревшие. В любом случае выводы нитей необходимо закоротить.

В результате выпрямления напряжение увеличивается в два раза, поэтому лампочка включается почти мгновенно. Конденсаторы C1 и С2 подбираются исходя из рабочего напряжения 600 Вольт. Недостаток конденсаторов состоит в их больших размерах. В качестве конденсаторов С3 и С4 отдают предпочтение слюдяным устройствам на 1000 Вольт.

Люминесцентные лампы несовместимы с постоянным током. Очень скоро ртути в устройстве накапливается столько, что свет становится ощутимо слабее. Чтобы восстановить яркость свечения, меняют полярность путем переворачивания лампочки. Как вариант, можно установить переключатель, чтобы каждый раз не снимать лампу.

Подключение без стартера

Метод с использованием стартера сопряжен с длительным разогревом лампочки. К тому же эту деталь необходимо часто менять. Обойтись без стартера позволяет схема, где подогрев электродов осуществляется с помощью старых трансформаторных обмоток. Трансформатор выступает в роли балласта.

На лампочках, используемых без стартера, должна быть надпись RS (быстрый старт). Источник света с запуском через стартер не подходит, так как его проводники долго греются, а спирали быстро сгорают.

Последовательное подключение двух лампочек

В данном случае необходимо соединить две люминесцентные лампы с одним балластом. Все устройства подключают последовательным образом.

Для проведения электромонтажных работ понадобятся такие детали:

Подключение выполняется в следующем порядке:

  1. Присоединяем к каждой лампочке стартеры. Соединение выполняем параллельно. Место соединения — штыревой вход на торцах прибора освещения.
  2. Свободные контакты направляем в электрическую сеть. Для соединения используем дроссель.
  3. К контактам источника света присоединяем конденсаторы. Позволят снизить интенсивность помех в сети и компенсировать реактивность мощности.

Обратите внимание! В стандартных бытовых переключателях (особенно в недорогих моделях) нередко залипают контакты из-за слишком высоких стартовых токов. В связи с этим для использования в совокупности с люминесцентными лампами рекомендуется приобретать качественные выключатели.

Замена лампы

Если отсутствует свет и причина проблемы лишь в том, чтобы заменить перегоревшую лампочку, действовать нужно следующим образом:

  1. Разбираем светильник. Делаем это осторожно, чтобы не повредить прибор. Поворачиваем трубку по оси. Направление движения указано на держателях в виде стрелочек.
  2. Когда трубка повернута на 90 градусов, опускаем ее вниз. Контакты должны выйти через отверстия в держателях.
  3. Контакты новой лампочки должны находиться в вертикальной плоскости и попадать в отверстие. Когда лампа установлена, поворачиваем трубку в обратную сторону. Остается лишь включить электропитание и проверить систему на работоспособность.
  4. Завершающее действие — монтаж рассеивающего плафона.

к содержанию ↑

Проверка работоспособности системы

После подключения люминесцентной лампы следует убедиться в ее работоспособности и в исправности пускорегулирующих устройств. Для проведения испытаний понадобится тестер, с помощью которого проверяют катодные нити накала. Допустимый уровень сопротивления — 10 Ом.

Если тестер определил сопротивление как бесконечное, необязательно выбрасывать лампочку. Данный источник света еще сохраняет функциональность, но использовать его нужно в режиме холодного запуска. В обычном состоянии контакты стартера разомкнуты, а его конденсатор не пропускает постоянный ток. Иными словами, прозвон должен показывать очень высокое сопротивление, которое иной раз достигает сотен Ом.

После прикосновения щупами омметра дроссельных выводов сопротивление постепенно снижается до постоянной величины, присущей обмотке (несколько десятков Ом).

Обратите внимание! О неисправном состоянии дросселя говорит перегорание недавно поставленной лампочки.

Достоверно определить межвитковое замыкание в дроссельной обмотке, используя обычный омметр, не получится. Однако если в приборе есть функция замера индуктивности и данные по ЭмПРА, несоответствие значений укажет на наличие проблемы.

Схемы подключения люминесцентных ламп: с дросселем и без дросселя, 2-х и более ламп (Фото & Видео)

Обычные лампы накаливания малоэффективны – они выделяют больше тепла, чем света. Да и срок службы их невелик. Подключение люминесцентных ламп позволяет почти в 3 раза сэкономить на оплате электроэнергии. Плюс подобные источники освещения имеют больший диапазон цветов и менее вредны для глаз. Однако для их монтажа требуется приобретение специальных устройств: дросселей или электронных плат ЭПРА.

Особенности люминесцентных светильников

Устройство люминесцентной лампы

Чтобы понять, каким образом осуществляется подключение люминесцентных ламп, требуется понять принцип их работы. Внешне они выглядят как стеклянные цилиндры, воздух в которых полностью заменен инертным газом, находящимся под небольшим давлением. Здесь же находится небольшое количество паров ртути, способных ускорять ионизацию – движение электронов.

С двух сторон цилиндра расположены электроды. Между ними находится вольфрамовая спираль, покрытая оксидами веществ, способных при пропускании тока и нагреве легко перемещаться на довольно большие расстояния, создавая ультрафиолетовое излучение (УФ).

Но, так как этот вид излучения невидим, его преобразуют с помощью люминофора (особого состава на основе галофосфата кальция, которым покрыты стенки цилиндра), способного поглощать УФ, взамен выделяя видимые лучи света. Именно от вида люминофора зависит цвет освещения.

После включения устройства и перехода в рабочее состояние сила тока в нем может возрастать за счет падения сопротивления газов. Если не ограничить этот процесс, оно может быстро сгореть.

Для снижения силы тока используют дроссели (ограничители) – винтоспиральные катушки индуктивности, дающие дополнительную нагрузку и способные сдвигать фазу переменного тока и поддерживать желаемую мощность на весь период включения. Ограничительные устройства имеют и иное название: балласты или ПРА (пускорегулирующие аппараты).

Электронный пускорегулирующий аппарат

Более совершенными видами балласта являются электронные механизмы (ЭПРА), принцип работы которых будет описан в следующей главе. Для запуска разряда используется пусковое устройство, называемоестартером.

Принцип действия

Принцип действия люминесцентных ламп

Опишем кратко схему взаимодействия стартера, балласта и светильника:

  1. При подаче питания ток, проходя через ПРА, проходит через контакты стартера по вольфрамовым спиралям, раскаляя их и далее уходит в сторону нуля
  2. Стартер оснащается парой контактов: подвижным и неподвижным. При поступлении тока подвижный контакт (биметаллический), нагреваясь, изменяет свою форму и соединяется с первым
  3. При этом сила тока тут же значительно увеличивается до предела, ограничиваемого дросселем. Происходит разогревание электродов
  4. Пластина стартера, напротив, начинает остывать и рассоединяет контакты. В этот момент происходит резкий скачек напряжения и пробивка электронами газа. При превращении ртути в пар источник света переходит в рабочий режим
  5. Стартер в процессе уже не участвует – его контакты разомкнуты.

Основные этапы подключения

Схема подключения одного источника освещения к одному дросселю

Схема подключения люминесцентной лампы с дросселем довольно проста:

  1. Включение в схему компенсирующего конденсатора позволяет снизить потери энергии и сэкономить ее потребление. В принципе, система будет работать и без него, но с большими затратами электроэнергии
  2. Напряжение должно проходить последовательно по всем точкам, начиная с конденсатора
  3. Далее в систему включается ПРА. Для получения ровного свечения его параметры должны идеально соответствовать мощности лампы
  4. Дроссель подключается к источнику света последовательно
  5. После выхода его из катушки следует подсоединить клеммы стартера
  6. Монтируем к нему второй сетевой контакт

К сожалению, стартер – не слишком надежное устройство. Плюс при работе лампа может мерцать, негативно влияя на зрение. В принципе, возможно и подключение без него. Заменить эту деталь можно подпружинной кнопкой-выключателем.

Монтаж двух ламп

Какое бы количество источников света не требовалось включить в осветительную систему, все они подключаются последовательно. Для запуска двух ламп потребуется соответственно два стартера. Их подсоединяют параллельно.

Итак, опишем процесс подключения сразу 2 люминесцентных ламп:

  1. Фаза вначале должна подходить ко входу дросселя
  2. От него она должна поступать к первой лампе
  3. Затем направляться к первому стартеру
  4. Далее переходить на вторую контактную пару этого же источника света
  5. Выходящий контакт соединяют с нулем
  6. Точно в такой же последовательности подсоединяют вторую трубу. Первым – ПРА. Затем контакт второго источника света и т.д.

Если вы поняли принцип этой схемы, то легко сможете этим же способом подключить 3 или 4 люминесцентных лампы.

Пара ламп и один дроссель

Схема с одним дросселем

Стартеров здесь понадобится два, а вот дорогостоящий ПРА вполне можно использовать один. Схема подключения в этом случае будет чуть сложней:

  1. Подсоединяем провод от держателя стартера к одному из разъемов источника света
  2. Второй провод (он будет подлиней) должен проходить от второго держателя стартера к другому концу источника света (лампе). Обратите внимание, что гнезд у него с обеих сторон два. Оба провода должны попасть в параллельные (одинаковые) гнезда, расположенные с одной стороны
  3. Берем провод и вставляем его вначале в свободное гнездо первой, а затем второй лампы
  4. Во второе гнездо первой подсоединяем провод с подключенной к нему розеткой
  5. Раздвоенный второй конец этого провода подключаем к дросселю
  6. Осталось подключить к следующему стартеру второй источник света. Подсоединяем провод в свободное отверстие гнезда второй лампы
  7. Последним проводом соединяем противоположную сторону второго источника света к дросселю

Подключение без дросселя

В данном подключении дроссель не используется

Этот способ используется в основном в старых лампах при выходе из строя балласта. Сделать это можно посредством использования постоянного тока, номинал которого выше обычного. То есть напряжение в момент пуска следует повысить. Сила этого напряжения подбирается исходя из характеристик как сети, так и самого источника света.

Для подключения люминесцентной лампы без дросселя требуется подсоединение диодного моста (или пары диодов). Контакты замыкаются с обеих сторон попарно. На одну сторону источника освещения должен приходиться плюс, на другую минус.

Подобную схему можно использовать даже при сгоревшей нити накаливания. Ведь цилиндр с газом при этом способе будет подпитываться за счет постоянного напряжения. Учтите лишь, что данный способ можно использовать на короткий период – со временем труба быстро потемнеет, а затем из-за выгорания люминофора вовсе перестанет излучать свет.

Подключение ЭПРА

Подсоединение ЭПРА (электронного пускового механизма)

Дроссели являются довольно шумными устройствами. Поэтому их последние годы подключают в систему люминесцентного освещения нечасто, заменяя их ЭПРА, цифровыми или аналоговыми.

В стартере подобные устройства уже не нуждаются. По сути, электронные пусковые устройства – это небольшие электронные платы. Они сами способны регулировать уровень напряжения и обеспечивают ровный свет, без мерцания. Плюс они более безопасны и менее пожароопасны в эксплуатации и имеют больший срок службы.

Вариантов реализации ЭПРА может быть немало, но основных способов запуска два:

Избавиться от надоедливого гудения и моргания можно, заменив старый дроссель на современный электронный пускорегулирующий механизм. Для этого следует:

  1. Разобрать старую схему, удалив из нее дроссель, стартер, а также конденсаты. Внутри должны остаться лишь источник света и провода
  2. Прикрепляем подобранный по мощности ЭПРА к корпусу саморезами. Если ламп две, то мощность электронного механизма должна быть выше в 2 раза
  3. Соединяем его проводами с гнездами ламп
  4. Если сборка произведена правильно, оба источника света должны засветиться одновременно, ровным ярким светом. Гудения, естественно, быть уже не должно.

Достоинства и недостатки люминесцентных источников света

Использование ламп для тепличного выращивания растений

Последними разработками ученых стали компактные люминесцентные источники освещения, внешне схожие с обычными лампами накаливания. Они снабжены стандартным патроном, и их можно легко вкрутить в любую люстру или торшер. Никакой модернизации при этом не требуется.

Вся пускорегулирующая аппаратура (ПРА) в них расположена в самом патроне или выносится отдельно в небольшие блоки. Подобные устройства часто называют энергосберегающими.

Сравнение параметров разных источников освещения

Но все же последние годы пользователи предпочитают подключать вместо люминесцентных ламп современные светодиодные. Принцип работы этих устройств существенно отличается. Люминесцентные колбы заполняются газом и парами ртути, и световое излучение образуется за счет разогревания вольфрамовой спирали. В светодиодных устройствах излучателем света является группа диодов или единичный светодиод. Именно он преобразует ток в световые лучи при протекании его через полупроводник.

Подобные устройства не только более прочны и менее опасны (повреждение люминесцентных же грозит попаданием в организм человека ртути). КПД светодиодных источников освещения гораздо больше, поэтому они более экономичны. Схема подключения люминесцентной или светодиодной лампы в обеих случаях максимально проста – достаточно лишь вкрутить ее патрон в цоколь.

Подробно о способах подключения люминесцентных ламп смотрите на следующем видео:

ВИДЕО: Как подключить люминесцентную лампу

Схемы подключения люминесцентных ламп: с дросселем и без дросселя, 2-х и более ламп (Фото & Видео)

Для нас очень важна обратная связь с нашими читателями. Если Вы не согласны с данными оценками, оставьте свой рейтинг в комментариях с аргументацией Вашего выбора. Благодарим за ваше участие. Ваше мнение будет полезно другим пользователям.

garazhnik74 › Блог › Терморезаки для пенопласта из подручного материала.

Что-то стало холодать. в этом году, встал вопрос утепления потолка. Гараж хоть и с долгосрочным съёмом, но один фиг не свой и капитальные вложения только в случае крайней необходимости. В этом году решено было утеплить вторую часть гаража. Планируются полномасштабные “боевые действия” и работать зимой, при +5 градусах, как-то не очень. На отопление был сварен и подключен очередной регистр и что бы не топить улицу, собраны все остатки пенопласта для утепления потолка. Остатков оказалось маловато, ровно половина от необходимого объема. Толщина листов в наличии- 10 см., поэтому принял решение резать пополам. Пятисантиметровый лист, тоже неплохо удержит тепло и всех листов хватит при таком раскладе. Естественно встал вопрос резки. Можно было бы справиться и обычной ножовкой, но идеально ровно распустить большой лист не получится, да и уборка после всего этого действа, оптимизма не прибавляла. Хуже нет “снега” после резки пенопласта. Поэтому решил потратить немного времени и сделать всё аккуратно и цивильно. С помощью терморезака. Всю конструкцию, делал по упрощённому варианту, из того, что было под рукой. Итак, снова мастерим…

“Огород городить” решил прямо на верстаке, размеры позволяют да и сам резак получается компактным.
В качестве основания, была взята фанерная полоса толщиной 10 мм.
По краям были установлены две шпильки диаметром 8 мм. В верхней части, просверлены отверстия для крепления нихромовой проволоки.
Сами шпильки, крепятся с помощью двух гаек и двух шайб. Ослабив затяжку и перемещая шпильку, можно регулировать высоту проволоки и соответственно толщину реза. В моём случае, это около 100 мм. Пока хватит, при особой нужде, высоту можно будет сделать любой. Вопрос лишь в длине шпилек.

Сама нихромовая проволока, толщиной 0.7 мм и длиной 110 см, натянута между шпилек через керамические кольца, взятые из регулятора умершей электроплитки. Они выступают в роли изолятора.

С одной стороны, крепление “жёсткое”. Кольцо из обычной проволоки 1 мм.- керамическое кольцо- нихромовая проволока.

С другой стороны: пружина- керамическое кольцо- нихромовая проволока. При нагреве нихромовая проволока увеличивается в длину. Именно пружина устранит провисание и даст необходимую натяжку проволоки. При установке пружины, её необходимо немного растянуть.

Далее питание всего хозяйства. В идеале, лучше использовать латр. С его помощью можно точно регулировать напряжение и соответственно степень нагрева нихромовой проволоки. В моём случае, этого чудо-аппарата не было, поэтому использовались выводы с гаражного музыкального центра. В очередной раз выручает, не зря делал)

Напряжения 12 в. вполне хватило для нормальной работы резака. Контакт проводов и проволоки с помощью зажимов от контактных колодок. Просто припаять медный провод к нихрому не получится. В торце фанерной полосы, сделан паз для провода идущего от дальнего контакта, дабы не болтался и не мешал. Оба провода, подсоединены к колодке. К ней будет подводиться питание.

После сборки, устанавливаем всю конструкцию на стол и крепим парой саморезов. Две фанерные полосы для того, что бы лист проходил через резак на одном уровне. Пара брусков по бокам- направляющие для листа.

Вот в принципе и всё. Ложем лист, подаём питание и прогоняем лист через резак. Скорость подачи листа- опытным путём, походу становится понятно.

На выходе- две половинки одинаковой толщины с аккуратными кромками.

В процессе сборки появилась идея сделать еще один резак. В любом случае, при утеплении придется подрезать листы в размер. Можно было бы воспользоваться той же ножовкой, но мысли о куче мусора опять заставили взяться за инструмент.
Сам принцип, тот же что и в первом резаке, только проволока будет закреплена вертикально.
Сначала, делаем столешницу из ДСП, размером 100х110 см. Снизу, по периметру, крепим рамку шириной 5 см. В получившемся углублении, будут установлены элементы резака.

На самом столе, крепим кронштейн сваренный из профтрубы 20х20 мм.

Кронштейн крепится к столу болтами, через закладные втулки. После работ, всю конструкцию можно разобрать и компактно хранить до следующего раза.
Далее, уже знакомый процесс. К кронштейну крепим связку: пружина-изолятор- нихромовая проволока

Снизу, из согнутой полоски с отверстиями второй конец. На фото сам принцип виден. С нижней частью чуток напортачил в плане аккуратности. Где-нибудь да ошибешься( Впрочем, на “ходовых качествах” это не отразилось, поэтому пока оставил так.

С подводкой питания: верхний конец через зажим, нижний, в силу конструкции, получилось подключить через клемму.

Остается подключить питание и работать. Но одна закавыка все же есть. При подключении напряжения 12 В., метровая проволока разогревалась как говорится: “то что доктор прописал”. В этом резаке, длина (50 см.) и сопротивление уменьшились вдвое и при подаче 12 В., нихром разогрелся докрасна, а это не есть гут. Тут бы ЛАТР бы, но нет его. Зато есть выход с напряжением 5 В. Подключаем… все в норме. Нормальный разогрев для резки. Теперь пробуем.
Для работы с листами, фрезернул прорези и установил направляющую планку. Теперь можно резать ровненько и в нужный размер.

Поигравшись с листом, попробовал “фигурку”.

Все режет отлично. Остается только отточить правильнонаправляемость))
В целом резаки удались и пригодятся они не только для резки пенопласта для утепления. Впереди работа над Санычем и будет много работы со стеклопластиком. А пенопласт, как известно, отличный материал для изготовления макетов. Так что, все в тему.
Правда возникла идея по поводу еще одного резака… но это уже другая история 😉

Резка пенопласта своими руками. Станок для резки пенопласта

Пенопласт – это недорогой материал, из которого умельцы делают самые разные изделия. Он очень популярен не только из-за дешевизны, но и из-за простоты обработки. Не все знают, что пенопласт совсем не обязательно резать обычным ножом. В таком случае он будет очень сильно крошиться и сделать ровный срез будет просто невозможно.

Но этот материал очень хорошо плавится, причем от относительно невысокой температуры. Именно поэтому наиболее удобным способом работы с пенопластом является его резка с помощью специальных резаков, которые основываются на высокой температуре. Но резка пенопласта своими руками возможна и другими способами, которые мы обязательно рассмотрим.

Что такое пенопласт и для чего он используется

Пенопласт белый материал, который почти полностью состоит из воздуха. Его используют для упаковки техники, продуктов питания, как теплоизоляционный и звукоизоляционный материал, как основу для изготовления предметов быта, логотипов и многих других вещей. Один из главных плюсов пенопласта – его дешевизна. Многие покупают его для того, чтобы сделать какое-то изделие из данного материала и выгодно продать его. Но даже простому человеку пенопласт будет очень полезен, ведь из него можно сделать очень много вещей для дома. Главное – уметь правильно работать с материалом, а также выбрать его для конкретных целей.

Какой материал выбрать для резки

Прежде, чем начать работать с материалом, нам нужно узнать, какой бывает пенопласт, какой его вид лучше всего использовать для резки в домашних условиях.

Полистирольный беспрессованный

Это самый обычный и привычный каждому пенопласт, который знаком нам по упаковкам от техники. Материал представляет собой множество небольших белых шариков, которые плотно скреплены между собой, но могут рассоединиться от механического воздействия. Именно он очень широко распространён и чаще всего используется при изготовлении изделий в домашних условиях.

Полистирольный прессованный

Это подобный вид пенопласта, который просто дополнительно прессуется. Из-за этого он имеет гораздо более плотную структуру, его сложнее раскрошить, но и стоит такой материал гораздо дороже, чем его не прессованный аналог. Из-за высокой цены полистирольный прессованный пенопласт не получил большого распространения, но для некоторых изделий его однозначно можно использовать, так как его структура достаточно гладкая.

Поливинилхлоридный пенопласт

Самый редкий и неиспользуемый вид этого материала, который обладает одним интересным свойством – способность самостоятельно затухать при возгорании. Он не выделяет опасных веществ, но если все-таки загорается, то дым от него очень опасен и может угрожать здоровью.

Цены на пенопласт

Как резать пенопласт без специального оборудования

Первый распространенный вопрос – что делать, если нужно отрезать пенопласт, но сооружать специальный резак слишком сложно, дорого и бесполезно. Выход есть, даже несколько.

Ножовка по дереву

Большие зубья ножовки позволяют цепляться за гранулы пенопласта и довольно эффективно его резать. Для реализации такого способа не нужно самостоятельно ничего дорабатывать, достаточно лишь приобрести или взять уже готовую ножовку по дереву. Точно также резку можно осуществлять и с помощью лобзика, в этом случае важно будет подобрать нужную пилку для него.

Но этот способ не получил большого распространения, так как при его использовании пенопласт в любом случае будет крошиться, а идеально ровного среза добиться не удастся. Также при неаккуратном использовании инструмента, плита может треснуть и вся работа пойдёт насмарку. Поэтому практически всегда для резки такого капризного материала используют следующие способы.

Резка материала с помощью горячего инструмента

Для раскроя листа пенопласта можно использовать самый обычный нож, если предварительно его подготовить к этой процедуре:

  1. Нужно удостовериться, что длина ножа с запасом больше толщины листа, который должен будет резаться.
  2. Далее нужно разметить линии на листе, по которым он должен будет отрезаться.
  3. Следующим шагом будет нагревание ножа с помощью газовой плиты или специальной газовой горелки. Раскалённым ножом нужно осторожно провести по намеченной линии, пенопласт начнет плавиться и резаться четко по линии.

Важно учитывать, что добиться идеально ровного среза таким методом не получится, а также он подходит только для резки небольших кусков материала. Дело в том, что ровной линии не дадут добиться даже немного трясущиеся руки, а постоянно остывающий нож не даст сделать аккуратный и длинный разрез.

Но если ваша цель – отрезать небольшой кусок, то раскаленный нож позволит сделать это очень быстро и без лишних затрат средств и времени. Обратите внимание, что нож после резки ни в коем случае нельзя использовать на кухне или в быту, так как в пенопласт содержаться токсичные вещества.

Простой резак из паяльника

Если вам нужно сделать достаточно много заготовок из пенопласта, а делать слишком сложный резак не хочется, то можно воспользоваться его простым аналогом, который работает на базе обычного паяльника.

Важно выбрать не слишком мощный паяльник, так как его температура избыточна для обычной резки листа. Если мощность будет слишком большая, то пенопласт будет сильно дымить, коптить, плохо резаться.

Следующим этапом будет подбор и установка насадки на кончик паяльника, так как стандартный наконечник никак не предназначен для этих целей. Нам нужно найти или самостоятельно изготовить длинный и плоский наконечник, который будет похож на небольшое лезвие ножа, но менее острое. Хорошо для изготовления такого предмета подойдет медная проволока, сложенная в несколько раз. Другой вариант – просто достать наконечник паяльника и придать ему нужный вид.

Далее наконечник плотно закрепляется на кончике паяльника и можно приступать к резке.

Паяльник вставляется в розетку, нагревается и режет пенопласт по похожему принципу с раскалённым ножом. Основной плюс такого способа – нет необходимости постоянно подогревать нож, резка может идти непрерывно.

Специальный резак для резки пенопласта

Если вы хотите на регулярной основе делать изделия из пенопласта, причем так, чтобы они получались действительно ровно и хорошо, то придется сделать специальный станок для резки, который позволит вам делать все это.

Цены на специальный резак для пенопласта

В интернете можно найти множество вариантов этой конструкции, которые отличаются размером, внешним видом, но суть у них одна. Мы разберем одну из самых популярных и простых конструкций, которая хорошо зарекомендовала себя.

Таблица 1. Основные способы резки пенопласта:

Способы резкиПреимуществаНедостатки
Пилой по деревуПростота и доступностьНе удастся добиться идеального среза
Раскаленным ножомДоступностьНож быстро остывает
Резаком из паяльникаНе остынет, поэтому можно делать длинные разрезыНужно затратить время на создание
Самодельным станкомПозволяет делать идеально ровные разрезыСложность

Пошаговая инструкция по изготовлению резака

Для начала нужно определиться с инструментами и материалами, которые понадобятся нам для создания резака. Список обязательных материалов включает в себя:

  1. Лист ДСП или другое плотное основание, размером приблизительно 600 на 400 миллиметров. Размер можно менять, он будет зависеть от размера листов, с которыми вы собираетесь работать.
  2. Ровная деревянная рейка, длиной около метра.
  3. Материал для ножек: 4 пробки от пластиковых бутылок, кусок рейки или другого материала.
  4. Нихромовая проволока, диаметром приблизительно 0.4 миллиметра. Нужно около половины метра, но лучше купить с запасом.
  5. Пружина на растяжение. Именно на растяжение, а не на сжатие. Такую пружину можно найти далеко не везде.
  6. 10-15 шурупов.
  7. Провода, крокодилы для их крепления.
  8. Блоки питания от компьютера и кабель для него.

Теперь перейдем к инструментам, которые понадобятся нам для изготовления и сборки конструкции. К ним относятся:

  1. Дрель или шуруповерт;
  2. Лобзик или ножовка по дереву;
  3. Отвертка;
  4. Плоскогубцы;
  5. Сверло под диаметр шурупа.

Цены на популярные модели дрелей

Видео- Как сделать станок для резки пенопласта своими руками

Где взять нихромовую проволоку

Нихромовая проволока – неотъемлемая часть резака, но не все знают что это, а главное – где ее взять. Нихромовая проволока отличается от обычной своей прочностью и очень высокой температурой плавления. Именно поэтому ее удобнее всего использовать для создания резака для пенопласта.

Такую проволоку используют в утюгах, кипятильниках и некоторых других нагревательных приборах. Кроме того, ее можно купить в магазинах электроники, на рынках.

Цены на нихромовую проволоку

Блок питания, его подключение и настройка

Наш резак будет работать от обычного компьютерного блока питания, который есть практически у каждого, но если его не нашлось, то его можно купить в любом компьютерном магазине, стоит он недорого.

Шнур питания нужно вставить в розетку и включить устройство. Но блок питания не включится из-за особенностей его работы. Для того чтобы он включился нужно:

  1. Найти самый большой разъем, который предназначен для материнской платы.
  2. Приготовить небольшой кусочек обычной проволоки или найти шпильку.
  3. Найти там зеленый провод, он будет один.
  4. Теперь с помощью шпильки нужно замкнуть зеленый провод с одним из черных проводов, причем неважно каким.

После этих нехитрых манипуляций блок питания заработает.

Осталось только получить каким-то образом нужное нам напряжение, используя блок питания. Для этого нужно найти разъём Molex, который представляет собой разъём с четырьмя отверстиями, к которым идут провода разных цветов.

В отверстия с желтым и черным проводом необходимо подключить провода проводка, которые и будут питать весь резак. На этом все манипуляции с блоком питания окончены, можно переходить к построению самого резака.

Выбор длины проволоки

Прежде чем начать изготовление самого станка для резки пенопласта, нужно рассчитать длину нихромовой проволоки, которой будет достаточно для нормальной резки материала. Для этого нужно:

  1. Взять длинную рейку, прикрутить к ней с двух сторон по шурупу.
  2. На один из шурупов необходимо прикрепить пружину на растяжение, которая также будет использоваться нами в дальнейшем.
  3. Натянуть нихромовую проволоку на максимально возможную длину. Один ее конец будет присоединен через пружину.
  4. Теперь нужно подсоединить один провод от блока питания на самый конец проволоки, который не имеет пружины.
  5. Второй провод закреплять плотно не нужно, его мы будем перемещать. В зависимости от положения провода будет увеличиваться температура проволоки. Чем два конца ближе – тем она горячее. Таким образом, нужно найти положение, при котором температура проволоки будет достаточной для резки пенопласта. Обратите внимание, что если расположить провода слишком близко, то пенопласт будет подгорать, что негативно скажется на конечном качестве изделия.

Далее нужно замерить расстояние между проводами и запомнить его. Именно столько проволоки будет использоваться для резки пенопласта.

Теперь всю конструкцию нужно разобрать и приступить к изготовлению основной части резака.

Основание

Первым делом нужно взять доску для основания и прикрутить к ней 4 ножки, подготовленные заранее. Проще всего для этого взять 4 пробки от пластиковых бутылок и закрепить их на обратной стороне доски с помощью обычных шурупов. Важно, чтобы шурупы не вышли с обратной стороны доски. Это может случиться, если подобрать слишком длинный крепеж.

Далее нужно найти самую ровную сторону основания и прикрепить туда конструкцию, к которой будет прикручиваться проволока.

Крепление для проволоки

Крепление для проволоки в нашей конструкции представляет собой два скрученных куска рейки, которые плотно прикреплены к основанию. Важно собрать все так, чтобы образовался угол в 90 градусов и ничего не шаталось.

Первым делом нужно скрепить две рейки между собой. Длина первой должна равняться длине проволоки, которая подходит для резки. Длина второй рейки будет выражать расстояние от края резака до проволоки. Его необходимо подбирать исходя из размера заготовки, которую вы собираетесь обрабатывать.

Теперь получившийся угол из реек нужно прикрутить к основанию, используя уголки. Важно сделать это так, что конструкция не шаталась.

Теперь в основании нужно просверлить сквозное отверстие там, куда будет уходить леска. Для этого к центру рейки нужно прикрутить шуруп, а на него привязать нитку. Когда нитка опустится, нужно поставить точку в месте, с которым она соприкасается. Здесь и нужно сверлить.

С обратной стороны основания, рядом с отверстием, нужно прикрутить небольшой шуруп. Он должен находиться как можно ближе к отверстию.

Крепление проволоки

Теперь нужно приступить к креплению проволоки. Первым делом нужно закрепить пружину на шуруп, который находится на рейке. К концу пружины приматывается нихромовая проволока, причем пружину нужно растянуть примерно наполовину.

Другой конец проволоки нужно плотно намотать на шуруп, который был прикручен с обратной стороны основания. Проволока должна быть хорошо натянута, а пружина не должна находиться в исходном положении. Нихромовая проволока может быть довольно неровной из-за того, что очень охотно принимает форму, которую ей придали. Чтобы сделать ее максимально ровной, ее нужно натянуть и поводить по ней кусочком дерева до тех пор, пока визуально она не станет гладкой. Вряд ли получится сделать проволоку идеальной, но незначительные неровности не будут сильно мешать резке.

Последним этапом будет настройка резака. Дело в том, что прикрученная рейка не создает прямой угол с основанием резака. Чтобы исправить это, нужно взять угольник и приложить его к рейке. Теперь с помощью шуруповерта или отвёртки нужно немного прокрутить шуруп до того момента, пока не образуется ровный угол.

На этом процесс создания самодельного резака для пенопласта закончен. Остается только подключить питание.

Подключение питания

Чтобы резак начал работать, к нему необходимо подключить питание от блока, который мы делали в предыдущих шагах. Для удобства крепления можно купить специальные крокодильчики, которые помогут закрепить провод за пару движений. Если крокодильчиков нет, то провод можно просто примотать в нужных местах.

Видео- Станок для резки пенопласта своими руками

Первый конец провода нужно подключить с обратной стороны основания, к шурупу, который мы туда прикрутили. Второй конец нужно разместить на самой нихромовой проволоки, под пружиной. Если немного опустить провод, то температура увеличиться и резак будет мощнее.

Если нужен полноценный регулятор мощности, то вот краткая инструкция, как его сделать:

  1. Нужно взять кусок нихромовой проволоки, который остался и намотать его на обычную шариковую ручку так, чтобы получилось что-то похожее на пружину.
  2. На концах пружины нужно выгнуть крючки.
  3. Теперь в произвольном месте на раме резака нужно вкрутить два шурупа на расстоянии примерно равном длине получившейся пружины. Проволоку необходимо закрепить на этих шурупах.
  4. Далее нужно соединить конец пружины с началом нихромовой проволоки самого резака.
  5. Первый провод от блока питания нужно подключить к тому же шурупу, который находится под основанием, а второй провод нужно закрепить на одном из витков проволоки. В зависимости от выбранного витка будет меняться сопротивление в цепи, а значит и мощность нашего прибора.

Процесс резки пенопласта

Для того чтобы резать пенопласт, нужно:

  1. Включить блок питания.
  2. Сделать качественную разметку на листе пенопласта, чтобы было видно, где должна быть линия среза.
  3. Взять металлическую линейку и приложить ее к линии среза. Без линейки будет очень тяжело производить резку.
  4. Вырезание сложных геометрических фигур на таком станке тоже возможно, но для этого обязательно нужно потренироваться на простых изделиях.

Направляющая доска

Для того чтобы простые изделия и фигуры резать было проще, можно прикрутить к основанию резака любую ровную доску и использовать ее как направляющую. Для этого нужно:

  1. Найти ровную доску и положить ее на основание пенопластового резака.
  2. В одном конце доски просверлить сквозное отверстие. На другом конце нужно сделать прорезь, в которой должен свободно ходить шуруп.
  3. Теперь остается только выставить нужный размер и прикрутить оба шурупа к самому резаку. Таким образом, доска будет служить направляющей, к которой нужно прижимать заготовку. С ее помощью можно вырезать изделия с идеально ровным краем.

Опасность резки в домашних условиях

Помните, что при горении, а значит и при резке с помощью нашего станка, может выделять высокотоксичные вещества. Эти вещества могут навредить человеку, поэтому обязательно нужно соблюдать технику безопасности, чтобы не навредить себе.

Техника безопасности при самостоятельной резке

  1. Работать обязательно в хорошо проветриваемом помещении, желательно большом.
  2. Нельзя дышать парами или дымом, которые исходят от пенопласта, желательно работать в маске или респираторе.
  3. Нельзя ставить руки близко к раскаленной проволоке.

Резак для пенопласта – это очень полезное в быту приспособление, которое не трудно изготовить своими руками. С ним вы сможете сделать много интересных вещей, которые обязательно пригодятся вам и вашим близким.

Читайте также:  Теплоаккумулятор для котла

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *