Kā secīgi un paralēli savienot spuldzes
Mēs katru dienu izmantojam gaismas avotus. Lampas ir savienotas vai nu secīgi, vai paralēli. Katrai metodei ir īpašas iezīmes, un tā ir efektīva konkrētās situācijās.
Vai spuldzes var savienot paralēli
Šis savienojuma veids ir visefektīvākais. Spuldzīte ir savienota ar fāzi un nulli. Ja ir savienotas divas vai vairākas spuldzes, vadus, kas nodrošina spriegumu, var savīt kopā.
Taču biežāk visas slodzes ir savienotas ar kopīgu kabeli. Paralēlais savienojums ir vai nu sijas savienojums, vai ķēdes savienojums. Pirmajā gadījumā katram lukturim tiek pievienots atsevišķs kabelis. Otrajā gadījumā fāze un nulle tiek padota pirmajam gaismas avotam, bet pārējie tiek padoti daļēji.
Ja izmantojat halogēna gaismekļus ar transformatoru, atcerieties, ka tie ir pieslēgti invertora sekundārajam tinumam, izmantojot spaiļu blokus.
Savienojot paralēli, var nedaudz izlīdzināt gaismekļa trūkumus un samazināt luminiscences spuldžu mirgošanu. Lai mainītu visu shēmas elementu fāzi, shēmai tiek pievienots kondensators.
Spuldžu savienošanas noteikumi
Pieslēdzot spuldzes, jāievēro noteikumi. Apsveriet virknes un paralēlos savienojumus.
Sērijas savienojums
Sērijveida savienojums nozīmē, ka 220 V elektrotīkla strāvas padeve ir pieslēgta tā, lai caur visiem ķēdes elementiem plūstu vienāda strāva. Sprieguma krituma sadalījums ir proporcionāls slodžu iekšējai pretestībai. Arī jauda tiek sadalīta proporcionāli.
Ja savienojums tiek izmantots sērijveidā ar kopīgu slēdzi, apgaismojums nedegs ar pilnu jaudu. Ja ir pievienotas dažādas jaudas spuldzes, armatūrai ar lielāku pretestību būs spilgtāka gaisma.
Tipisks ķēdes veida savienojums ir parādīts diagrammā zemāk.
Paralēli .
Tas atšķiras, ja katrai spuldzei tiek pievadīts pilns tīkla spriegums. Strāvas stiprums mainās atkarībā no stiprinājuma pretestības.
Pret spuldžu ligzdām vadi tiek pieslēgti vienādi, dažkārt pēc kopnes principa, kad visas slodzes tiek pieslēgtas kopējam elektrotīklam.
Vienam elektrotīklam var pieslēgt tik daudz spuldžu, cik vēlaties. Slēdzis darbojas tāpat kā sērijveida savienojumā.
Paralēlā savienojuma plusi un mīnusi
Priekšrocības:
- Ja viens elements nedarbojas, pārējie turpina darboties;
- Shēma nodrošina visspilgtāko iespējamo gaismu, jo katram gaismeklim tiek pievadīts pilns spriegums;
- No vienas lampas var novirzīt jebkuru vadu skaitu, lai pieslēgtu papildu slodzes (nepieciešama viena nulle un noteikts fāžu skaits);
- Piemērots energotaupīgām elektroierīcēm.
Gandrīz nav trūkumu, ja neskaita lielo vadītāju skaitu sazarotā sistēmā ar daudzām lampām.
Izmantojot
Ikdienā paralēlais savienojums ir ļoti izplatīts. Piemēram, Ziemassvētku eglīšu lampiņas, kurās visām spuldzītēm ir maksimālais spilgtums.
Savienojot var izveidot jebkura garuma iekšējo apgaismojumu. Pārdegušā elementa nomaiņa ir vienkārša. Divas 60 W spuldzes var nomainīt pret vienu 10 W spuldzi, neietekmējot apgaismojuma parametrus. Šo ķēdes īpašību izmanto pieredzējuši elektriķi, lai identificētu fāzes trīsfāzu tīklos.
Halogēna un kvēlspuldzes ne tikai spilgti spīd, bet arī silda vidi. Šā iemesla dēļ tos bieži izmanto garāžās, angāros vai darbnīcās, lai apsildītu telpas. Ierīces tiek pieslēgtas elektrotīklam, ievietojot tās metāla blokā. Konstrukcija uzkarst līdz 60 grādiem un uztur komfortablu temperatūru telpā. Tomēr liela jauda izraisa biežu lampu izdegšanu.
Videoklips par tēmu: KAS IR LINEĀRA UN PARALELĒTA SAVIENOJUMS
Paralēlo savienojumu izmanto lentveida apgaismojumā, lustrās un ielu apgaismojumā. Katru lampu var vadīt atsevišķi, kas palielina koplietošanas tīkla lietošanas ērtumu. Jums vienkārši jāuzstāda sistēmā vajadzīgais skaits slēdžu.
Mājās un dzīvokļos paralēli tīklam tiek pieslēgtas ne tikai gaismas, bet arī citas ierīces.
LED apgaismes ķermeņiem nereti tiek izmantots jaukta režīma savienojums, kas balstīts uz slodžu virkni, kurai seko paralēls savienojums ar to pašu ķēdi.
Padomi: Kā noskaidrot, vai spuldzes vai slodzi savienot secīgi vai paralēli?
Piemērs, kā aprēķināt, kā pieslēgt dažādas jaudas lampas
Lai izprastu atšķirību, ir nepieciešamas tikai pamatzināšanas par Oma likumu un citiem vienkāršiem elektrības likumiem.
Pieņemsim, ka ir kvēlspuldze ar 220 voltu spriegumu. 50 Hz frekvencē tā ir tikai aktīvā pretestība, tāpēc to ir ērtāk aplūkot sākotnējos jautājumos. Ja lampas jauda ir 100 vati, tad, kad tā ir pieslēgta pie strāvas padeves, caur to plūst strāva. I=P/U=100W/220V=0.5A (aptuveni, pietiek argumentācijai). Uz to iedarbosies pilns 220 voltu tīkla spriegums. Varat aprēķināt kvēldiega pretestību: R=U/I=220 voltu /0,5 ampēra =400 omu (aptuveni).
Ja paralēli pirmajai spuldzei pieslēgsiet otru līdzīgu spuldzīti, ir skaidrs, ka uz katru spuldzīti tiks raidīts viss tīkla spriegums. Strāvas patēriņš Ipcr sadalīsies divās plūsmās un caur katru spuldzīti iet I=U/R=220 voltu/400 omu=0,5 ampēra.. Patērētā strāva būs vienāda ar abu strāvu summu (tā saka Kirhofa pirmais likums) un būs 1 A. Rezultātā abām lampām būs pilns tīkla spriegums, caur tām plūdīs nominālā strāva un kopējais gaismas plūsmas lielums būs divreiz lielāks par viena gaismekļa gaismas plūsmu.
Ja divi identiski gaismekļi ir savienoti virknē, tīkla spriegums sadalīsies starp tiem un uz katru no tiem būs aptuveni 110 voltu. Ķēdes kopējā pretestība būtu Rcomm=400+400=800 omuun strāva caur katru lukturi (sērijveida savienojumā tā ir vienāda katram elementam) būs šāda. I = U/Rcomm = 220 voltu/800 omu = 0,25 A.. Rezultātā:
- pie katras spuldzītes samazinās tikai puse no elektrotīkla sprieguma;
- Caur katru lukturi plūst strāva, kas no nominālās strāvas samazināta 2 reizes.
Lai novērtētu spuldžu gaismas plūsmu šajā gadījumā, varam izmantot Džoula-Lenca likumu. Kvēlspuldzes spuldzes spīd, sakarsējot kvēldiegu. Laikā t kvēldiegi izdala noteiktu siltuma daudzumu. Q=I2*R*t=U*I*t. Strāvas strāva samazināsies uz pusi, un arī vienas spuldzes spriegums samazināsies uz pusi. Tas nozīmē, ka gaismas plūsma var samazināties par 2*2=4 reizes. Divām lampām gaismas plūsma būs uz pusi mazāka nekā vienai lampai nominālajā režīmā. Tas nozīmē, ka sērijveida savienojumā divas spuldzes spīdēs aptuveni divreiz vājāk nekā viena spuldze.
Problēmu varētu atrisināt, izmantojot lampas ar darba spriegumu, kas ir uz pusi mazāks par elektrotīkla spriegumu.. Izmantojot divus simtvatu gaismas avotus ar 127 voltu spriegumu, 220 voltu spriegums samazināsies uz pusi, un katra lampa darbosies ar savu nominālo jaudu, dubultojot gaismas plūsmu, salīdzinot ar vienas tādas pašas jaudas lampas jaudu. Taču tas neatbrīvojas no šīs shēmas galvenā trūkuma - ja viena lampa nedeg, ķēdes shēma tiek pārtraukta un pārtrauc spīdēt arī otrā lampa.
Viss iepriekš minētais attiecas uz vienādas jaudas lampām. Ja gaismekļu jauda ievērojami atšķiras, ķēdēs rodas šādi efekti. Pieņemsim, ka vienas 220 voltu spuldzes jauda ir 70 vati, bet otras - 140 vati.
Tad pirmā strāvas avota nominālā strāva I1=P/U=70/220=0,3 ampēri (noapaļots), otrais I2=140/220=0,7 ampēra.. Mazākas jaudas gaismekļa kvēlspuldzes pretestība R1 = U/I = 220/0,3 = 700 omu, otrais - R2=220/0,7=300 omu.
Lampai ar lielāku jaudu atbilst zemāka kvēlspuldzes pretestība.
Paralēlajā savienojumā abu gaismekļu spriegums būs vienāds, un katrai lampai būs atšķirīga strāva. Kopējais strāvas patēriņš ir abu strāvu summa Ipc=0,3+0,7=1 ampērs. Katra spuldze darbojas nominālajā režīmā un patērē savu strāvu.
Sērijas savienojumā strāvu ierobežo pretestība. Rcomm=300+700=1000 Ohm un būs vienāds I=U/R=220/1000=0,2 A. Spriegums sadalīsies proporcionāli kvēldiega pretestībai (jaudai). 140 vatu spuldzei tā būs 1/3 no 220 voltu sprieguma - aptuveni 70 volti. Mazjaudas spuldzītei tas ir 2/3 no 220 voltu sprieguma. Tas ir, aptuveni 140 volti. Abas lampas būs nepietiekami izgaismotas samazinātā sprieguma un strāvas dēļ, bet režīms tām būs atvieglots. Tas ir citādi, ja lampas tiek izmantotas ar pusi no tīkla sprieguma. Ja spuldzes jauda ir mazāka, spriegums būs lielāks par atļauto, un starpība būs jo lielāka, jo lielāka būs jaudas atšķirība. Šāds lukturis drīz vien nedarbosies. Tas ir vēl viens trūkums, ko rada sērijveida lampu savienojums. Šā iemesla dēļ praksē to izmanto ļoti reti. Izņēmums ir luminiscences spuldžu sērijveida savienojums. Tiek uzskatīts, ka tie ir stabilāki.
Apkopojot paralēlās un secīgās darbības atšķirības:
- paralēlā savienojumā spriegums visos patērētājos ir vienāds, strāva sadalās proporcionāli lampu jaudai (ja jauda ir vienāda, strāvas būs vienādas), kopējais strāvas patēriņš ir vienāds ar visu lampu strāvu summu;
- Sērijveida savienojumā strāva caur visām lampām būs vienāda, to nosaka ķēdes kopējā pretestība (un tā būs mazāka par vismazākās jaudas lampas strāvu), spriegums pie patērētājiem tiks sadalīts proporcionāli lampu jaudai (ja tā ir vienāda, spriegumi būs vienādi).
Ievērojot šos principus, var analizēt jebkuru ķēdi.
Kā izvairīties no kļūdām
Ir svarīgi ierīces pieslēgt elektrotīklam saskaņā ar elektrotehnikas noteikumiem. Elektroinstalācijas detaļas nav acīmredzamas, un tās var nebūt saprotamas tiem, kas nav pazīstami ar šo tēmu.
Ir svarīgi ņemt vērā:
- Katram savienojuma veidam ir īpatnības, kas saistītas ar Oma likumu. Sērijas savienojumā strāva visos ķēdes posmos ir vienāda, bet spriegums ir atkarīgs no pretestības. Paralēlajā savienojumā spriegums ir vienāds, un kopējā strāva ir atsevišķu sekciju vērtību summa.
- Nevienu ķēdi nedrīkst pārslogot, jo tas var izraisīt iekārtu nestabilu darbību un bojāt vadus.
- Paralēlajā savienojumā vadītāju šķērsgriezumam ir jāatbilst pieliktajai slodzei, pretējā gadījumā vadītāju pārkaršana ir neizbēgama, kā rezultātā tinums izkausējas un notiek īssavienojums.
- Fāze tiek ievadīta slēdžā, bet neitrāle tiek novadīta uz apgaismes ierīci. Šo noteikumu neievērošana var izraisīt elektriskās strāvas triecienu lampas nomaiņas laikā, jo ierīce ir zem sprieguma pat tad, kad tā ir izslēgta.
- Galvenais kabelis no gaismekļa ir savienots ar kopējo spaili. Ja tas ir pievienots kontaktligzdai, darbosies tikai daļa ķēdes.
- Pirms slēdža uzstādīšanas vislabāk ir iepriekš iezīmēt vadus. Uzstādīšanas laikā būs vienkārši savienot tāda paša nosaukuma vadītājus.
Ieteikumu neievērošana var izraisīt nestabilu apgaismes iekārtas darbību, ātru spuldzes izdegšanu un nopietnas traumas ar letālu ievainojumu risku.
