REATORES ELETROMAGNÉTICOS

17:48 By ACQUATICOS , In

Os reatores eletromagnéticos fazem parte da primeira geração de reatores. São constituídos por um núcleo de aço silício e bobinas de fio de cobre esmaltado, impregnados com resina de poliéster adicionado com carga mineral, tendo grande poder de isolamento e dissipação térmica. Conhecidos como reatores “pesados”, são divididos em duas categorias por princípio de funcionamento os de partida convencional são os que precisam de um starter para o acendimento da lâmpada. Indicados para locais úmidos, de baixa temperatura ou sem condições de aterramento, e os de partida rápida os que não há necessidade de starter e a lâmpada acende rapidamente (desde que associado ao uso de uma luminária de chapa metálica devidamente aterrada). Neste tipo, os filamentos são aquecidos constantemente pelo reator, o que facilita o acendimento da lâmpada em curto espaço de tempo.
REATORES ELETROMAGNÉTICOS CONVENCIONAL USADO EM CONJUNTO COM STARTER


REATOR ELETROMAGNÉTICO DE PARTIDA RÁPIDA


Um reator eletromagnético é formado, basicamente, por uma bobina de fio de cobre enrolada ao redor de um núcleo de material ferro-magnético. Para fazer acender a lâmpada fluorescente, este conjunto é ligado à rede elétrica. Neste momento, começa a circular uma corrente elétrica nesta bobina do reator e esta passagem de corrente elétrica pela bobina de fio de cobre gera uma perda de energia em forma de calor que é conhecida como perda JOULE, motivo pelo qual o reator esquenta quando esta em funcionamento. O reator eletromagnético é um aparelho auxiliar que serve para dar partida estabilizada e firme à lâmpada fluorescente, sem cintilação em qualquer situação. Sem reator, a lâmpada que for ligada diretamente à rede irá exigir mais e mais corrente até se queimar; a corrente ideal que atravessa o tubo produz a luz para o funcionamento da lâmpada é limitada deve ser limitada e estabilizada pelo reator para manter as características de funcionamento da lâmpada.
Quando o reator não tem as características elétricas adequadas, ele estabiliza a corrente acima ou abaixo da necessária, causando queima prematura da lâmpada ou baixa emissão de luz, além do superaquecimento que aumenta o consumo, transformando a energia em calor e prejudicando a segurança da instalação com risco de ocorrer um curto-circuito e incêndio.
Para que o reator estabilize a corrente que flui dentro da lâmpada, através dos eletrodos, que tem que ser aquecidos à temperatura correta. Se o reator permitir muita corrente através dos eletrodos, isto vai aquecê-los em demasia, produzindo manchas escuras nas extremidades da lâmpada e reduzindo sua vida causando a queima prematura da lâmpada.
Quando a corrente está abaixo da ideal, a lâmpada emite menos luz e, para iluminar o aquário, com isso serão necessárias mais lâmpadas, consequentemente, a compra de material para aumentar os pontos de luz com isso os gastos de energia elétrica serão maiores. Passando pouca corrente, os eletrodos não serão aquecidos de forma correta e quando a lâmpada tentar acender ela piscará várias vezes, causando um bombardeio dos eletrodos até que eles alcancem à temperatura ideal, o que também levará à redução da vida da lâmpada. A temperatura máxima de funcionamento de um reator, segundo normas da ABNT, é de 90ºC com temperatura acima disso pode causar a fusão do material isolante dos fios da bobina de seu núcleo, causando curtos-circuitos que podem provocar incêndios, além de reduzir a vida das lâmpadas e starters. Quando um reator está operando acima dessa temperatura máxima de 90ºC deve ser substituído, pois se trata de um produto com algum defeito ou foi produzido a partir de um projeto inadequado ou com matérias primas de qualidade inferior, colocando em risco toda a instalação e a própria segurança das pessoas, mas isso só acontece em um reator de baixa qualidade.
Existem dois tipos de reatores eletromagnéticos, o de partida convencional com starter e o de partida rápida, que são indicados para lâmpadas HQI, T12, T10, T8 e alguns modelos de lâmpadas compactas.
O funcionamento do reator de partida convencional requer o uso de starter ou interruptor manual para armar o circuito no reator e aquecer os filamentos das lâmpadas. Quando os filamentos estão aquecidos, o starter abre e o reator fornece a corrente adequada de partida, limitando, após, o fluxo desta aos valores corretos para o funcionamento adequado da lâmpada.
STARTER USADO PARA DAR PARTIDA NA LÂMPADA


O starter típico é formado por um capacitor em paralelo com uma pequena lâmpada a néon que leva em seu interior um interruptor de lâmina bimetálica. Quando estabelecemos a alimentação neste circuito o capacitor, em conjunto com o indutor, formam um circuito ressonante que é excitado pela abertura e fechamento do contato bimetálico do starter. Este circuito gera uma altíssima tensão que serve para ionizar os átomos no interior da lâmpada fluorescente dando assim inicio ao processo de acendimento.
Ao mesmo tempo, a corrente que circula pelo reator e pelo reator e pelo starter também passa pelos filamentos da lâmpada. A finalidade dos filamentos é facilitar a liberação de elétrons secundários quando os íons e elétrons do gás se chocar contra eles, aumentando assim a quantidade de pares elétrons/íons e com isso a condução da lâmpada.
Quando a quantidade de elétrons/íons no gás se torna suficientemente grande para que uma corrente intensa se estabeleça pelo tubo, o starter é colocado fora de ação, pois, a tensão passa a ser insuficiente para ionizar o gás de seu interior, nestas condições, ele "abre" e toda a corrente que circula pela lâmpada é suficiente para mantê-la em condução, com uma elevada ionização. Os próprios filamentos que funcionam como anodo e catodo não precisam mais ser aquecidos pela corrente para liberarem pares adicionais elétrons/íons sendo "desligados" no processo de desativação do starter.
Quando se aplica os iniciais 110V a condução gasosa pelo néon inicia (a tensão mínima de ionização do néon é cerca de 80V); essa corrente passando pelo bimetal o aquece (efeito Joule), ele enverga e encosta no outro terminal, fechando o circuito para o filamento da lâmpada fluorescente. O filamento vai ao rubro, emitindo elétrons (efeito Edson). Quando o bimetal esfria ele abre os contatos dentro do starter e nessa fase ocorre a auto-indução no reator elevando a tensão para cerca de 450V e, com isso, iniciando a ignição da lâmpada. Com a corrente principal estabelecida, a tensão entre terminais da lâmpada fluorescente e starter (circuito paralelo) cai abaixo dos 80V. A lâmpada permanece acesa, mas o néon do starter não conduz, o filamento permanece desligado.
O reator é uma espiral magnética que ajusta a corrente ao longo do tubo. Ele gera uma sobretensão de arco elétrico através do tubo quando o starter é acionado e mantém a corrente passando à taxa exata quando o tubo está brilhando. Na maioria dos dispositivos fluorescentes, o starter é um interruptor automático. Enquanto ele sente que a luminária está brilhando, permanece aberto. O starter se fecha sempre que você desliga o dispositivo. Muitos dispositivos fluorescentes têm mais de um tubo a fim de fornecer mais luz. Estas luminárias precisam ter starters e reatores individuais para cada tubo. Pode parecer que o dispositivo tem dois tubos funcionando no mesmo reator, mas na verdade há dois reatores incorporados em um conjunto. Os dispositivos com quatro tubos, da mesma forma, têm quatro starters e quatro reatores. Em alguns tipos de dispositivos, os starters são internos e não podem ser substituídos individualmente.
Caso aja algum problema em que a lâmpada não acenda e o problema não estiver no tubo, tente mudar o starter. Os starters das lâmpadas fluorescentes são classificados segundo sua potência em watts e é importante que você utilize o starter correto para o tubo do seu dispositivo.
O reator também é classificado de acordo com sua potência em watts, no caso de preferência pela utilização de reatores eletromagnéticos convencionais indico a utilização de reatores com staters, pois toda descarga de energia no momento em que as lâmpadas são ligadas se da no starter, com isso preservamos a lâmpada não recebe uma descarga de energia busca com isto teremos uma lâmpada com uma vida maior.
Já os de partida rápida fornecem níveis adequados de energia para aquecer continuamente os filamentos das lâmpadas por meio de pequenas bobinas de baixa tensão, reduzindo as exigências de tensão de circuitos abertos para partida e acelerando o intervalo de partida. Normalmente é necessário que o sistema esteja aterrado para que, através do efeito capacitivo entre a lâmpada e a luminária, seja descarregada a terra as cargas estáticas que se acumulam ao longo do bulbo da lâmpada fluorescente. Não indico este tipo de reator para iluminação de aquários, pois toda descarga de energia no momento do acendimento do sistema de iluminação se da na lâmpada com isso ocorre um encurtamento da vida da lâmpada.
Os reatores eletromagnéticos são projetados para a condição de tensão de entrada 60 Hz com os requisitos elétricos das lâmpadas. Um reator magnético altera a tensão, mas não a freqüência. Uma característica dos reatores eletromagnéticos operando a 60 Hz é a geração de ruído, este ruído pode ser aumentar com temperaturas elevadas, e é amplificada por certos modelos de luminárias.
O fato de o reator ser magnético faz com que ele vibre e emita ruído, porém os melhores reatores utilizam materiais e mão de obra de alta qualidade para reduzir o ruído com o preenchimento correto do reator com resina poliéster para diminui a vibração a níveis quase imperceptíveis, além de permitir a dissipação térmica. A fixação correta do reator na luminária também é importante para a eliminação dos ruídos.
Todo reator de qualidade tem visível, na sua carcaça, as marcações com o esquema correto de ligação, que deve ser seguido à risca como e outros dados importantes como nome ou marca do fabricante, tensão nominal em volts, corrente nominal em ampéres, tipo de lâmpada a que se destina potência nominal da lâmpada em watts, freqüência nominal em hertz, esquema de ligações, fator de potência, temperatura máxima de operação do enrolamento, elevação de temperatura do enrolamento, tipo de reator, fator de eficácia (somente reator de partida rápida). Todas estas informações contidas no reator são importantes para termos certeza se o produto esta de acordo e dentro das normas de especificações exigidas pelo IMETRO.
ESQUEMA DE LIGAÇÃO DE UM REATOR COM STARTER

ESQUEMA DE LIGAÇÃO DE UM REATOR DE PARTIDA RÁPIDA

Evite instalar o reator dentro da tampa de madeira, pois eles esquentam demais a fixação do reator deve ser feita em outra superfície, de preferência na parte de trás do móvel do aquário onde haja certa ventilação para colaborar na dissipação térmica, e sua fixação deve ser feita pelos quatro furos na carcaça do reator. Quanto mais firme, menor a chance de ruídos e melhor será a condição de aterramento do equipamento.
Alguns reatores devem ser aterrados, o que proporciona segurança adicional ao usuário e ajuda as lâmpadas a terem uma partida satisfatória, em sistemas de reatores de partida rápida.
Quando um reator trabalha em uma temperatura total acima de 90ºC, sua vida é encurtada violentamente, experiência mostra que um aumento de temperatura de 10ºC acima de 90ºC medido na carcaça do reator provoca a redução da sua vida útil para a metade, assim como uma queda de 10ºC dobra a vida do reator.
Os fatores responsáveis pelo superaquecimento de reatores são as altas variações de tensão na rede com o aumento de 1% de tensão na rede provoca um aumento equivalente de 1 a 2ºC na temperatura de funcionamento; a elevação de temperatura nos ambientes, fazendo aumentar a temperatura de operação; a não substituição de lâmpadas queimadas na luminária, ocasionando um superaquecimento nos reatores.
O fator de potência indica o quanto eficientemente à potência será usado. Reatores de alto fator de potência requerem baixo nível de corrente no total específico de potência requerida, permitindo a instalação de mais luminárias por circuito e reduzindo os custos de fiação.
Já os reatores de baixo fator de potência, de forma inversa, requerem correntes mais altas. Instalam-se menos luminárias por circuito, resultando na elevação desses custos.
A outras formas de perdas que um reator pode apresentar perdas do reator em Watts, todo reator consome energia em forma de calor, pela circulação de corrente elétrica no seu núcleo ou seus componentes, e ela é expressa como “perdas em Watts”. O reator eletromagnético, devido ao seu princípio de funcionamento, consome mais energia em calor no seu núcleo do que o reator eletrônico consome em seus componentes eletrônicos. Essa perda do reator eletromagnético é fornecida pelo fabricante e deve ser somada à potência consumida pelas lâmpadas para calcular o consumo em Watts da luminária, no caso de reatores eletrônicos. O valor informado pelo fabricante é do total do conjunto da lâmpada mais o reator, não sendo correto somar a potência das lâmpadas para esses modelos. E o fator de fluxo luminoso ou fator de reator, este fator determina qual será o fluxo luminoso emitido pela lâmpada. Por exemplo, se uma lâmpada fluorescente de 32 W com fluxo luminoso de 2.700 lumens forem utilizados com um reator eletrônico cujo fator de fluxo seja 1,15, o fluxo emitido será 3.105 lumens. Se a mesma lâmpada for utilizada com um reator que apresente fator de fluxo 0,80, seu fluxo será de 2.160 lumens.
A importância de se utilizar um reator de qualidade é assegurar partida segura e adequada à lâmpada, garantindo a vida útil de ambos, rendimento de luz adequado e a segurança da instalação.
Há divergências quanto ao futuro dos reatores eletromagnéticos. Alguns fabricantes acreditam que acabarão sendo definitivamente substituídos, pois a tecnologia dos reatores eletrônicos está em plena evolução e conquista cada vez mais espaço. Há fabricantes, entretanto, que afirmam que há, sim, o que evoluir ainda na tecnologia eletromagnética, mas reatores deste tipo ainda serão largamente consumidos por um bom tempo. Pois o “serviço pesado” fica por conta dos eletromagnéticos que, além de atenderem a todas as potências (até 3500w), são extremamente resistentes tanto a intempéries atmosféricas quanto às oscilações da rede elétrica, com vida média superior a 20 anos. Esta é uma das razões pelas quais em lâmpadas de descarga a alta pressão – como as de vapor de mercúrio, vapor de sódio ou multivapores metálicos, entre outras – de potências superiores a 150w, são normalmente utilizados reatores do tipo eletromagnético.

CLEBER LUIZ DA SILVA

2 comentários:

Anônimo disse...

Parabéns pelo conteúdo de qualidade, continue assim, 28/04/2016

flavio lopes disse...

Parabéns pelo ótimo texto, muito esclarecedor!

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