Схема включения газоразрядных ламп

Искусственные источники освещения, использующие для выработки световых волн электрический разряд газовой среды в парах ртути, называют газоразрядными ртутными лампами.

Газ, закачанный в баллон, может находиться под низким, средним или высоким давлением. Низкое давление применяется в конструкциях ламп:

Высокое давление используется в лампах:

дуговой ртутной люминофорной (ДРЛ);

металлогенной ртутной с излучающими добавками (ДРИ) галогенидов металлов;

дуговой натриевой трубчатой (ДНаТ);

дуговой натриевой зеркальной (ДНаЗ).

Их устанавливают в тех местах, где необходимо освещать большие территории с малыми затратами электроэнергии.

Устройство лампы, использующей четыре электрода, схематично показано на картинке.

Ее цоколь, как и у обычных моделей, служит для подключения к контактам при вкручивании в патрон. Стеклянная колба герметично защищает все внутренние элементы от внешних воздействий. В ней закачан азот и размещены:

электрические проводники от контактов цоколя;

два токоограничивающих сопротивления, вмонтированные в цепь дополнительных электродов

Горелка выполнена в форме герметичной трубки из кварцевого стекла с закачанным аргоном, в которую помещены:

две пары электродов — основной и дополнительный, расположенные на противоположных концах колбы;

небольшая капелька ртути.

Источником света ДРЛ является разряд электрической дуги в среде аргона, протекающий между электродами в кварцевой трубке. Он возникает под действием приложенного к лампе напряжения в два этапа:

1. первоначально между близкорасположенными основным и зажигающим электродами начинается тлеющий разряд за счет движения свободных электронов и положительно заряженных ионов;

2. образование внутри полости горелки большого количества носителей зарядов приводит к быстрому пробою среды азота и образованию дуги через основные электроды.

Стабилизация пускового режима (электрического тока дуги и света) требует времени порядка 10-15 минут. В этот промежуток ДРЛ создает нагрузки, значительно превышающие токи номинального режима. Для их ограничения применяется пускорегулирующее устройство — дроссель.

Излучение дуги в парах ртути имеет голубой и фиолетовый оттенок и сопровождается мощным ультрафиолетовым излучением. Оно проходит через люминофор, смешивается с образуемым им спектром и создает яркий свет, приближенный к белому оттенку.

ДРЛ чувствительна к качеству питающего напряжения, а при его снижении до 180 вольт тухнет и не зажигается.

Во время дугового разряда создается высокая температура, передающаяся всей конструкции. Она влияет на качество контактов в патроне и вызывает нагрев подключенных проводов, которые из-за этого используют только с термостойкой изоляцией.

При работе лампы давление газов в горелке сильно увеличивается и осложняет условия для пробоя среды, что требует повышения приложенного напряжения. Если питание отключить и подать, то сразу лампа не запустится: ей надо остыть.

Схема подключения лампы типа ДРЛ

Четырехэлектродная ртутная лампа включается в работу через дроссель и предохранитель.

Плавкая вставка защищает схему от возможных коротких замыканий, а дроссель ограничивает ток, проходящий через среду кварцевой трубки. Индуктивное сопротивление дросселя подбирается по мощности светильника. Включение лампы под напряжение без дросселя приводит к ее быстрому перегоранию.

Конденсатор, включенный в схему, компенсирует реактивную составляющую, вносимую индуктивностью.

Внутреннее устройство лампы ДРИ очень похоже на то, которое используется У ДРЛ.

Но в ее горелке введена определенная доза добавок из гапогенидов металлов индия, натрия, таллия или некоторых других. Они позволяют увеличить выделение света до 70-95 лм/Вт и более с хорошей цветностью.

Колба выполняется в форме цилиндра или эллипса, показанного на рисунке ниже.

Материалом горелки может быть кварцевое стекло или керамика, которая обладает лучшими эксплуатационными свойствами: меньшее затемнение и больший срок службы.

Форма горелки в виде шара, используемая в современных конструкциях, повышает светоотдачу и яркость источника.

Основные процессы, происходящие при выработке света ламп ДРИ и ДРЛ совпадают. Отличие состоит в схеме зажигания. ДРИ не может запуститься в работу от приложенного напряжения сети. Ей этой величины недостаточно.

Для создания дугового разряда внутри горелки необходимо к межэлектродному пространству приложить высоковольтный импульс. Его образование возложено на ИЗУ — импульсное зажигающее устройство.

Как работает ИЗУ

Принцип действия устройства создания высоковольтного импульса условно можно представить упрощенной принципиальной схемой.

Рабочее напряжения питания подводится на вход схемы. В цепочке диода D, резистора R и конденсатора C создается зарядный ток емкости. По окончании заряда через конденсатор выдается импульс тока сквозь открывшийся тиристорный ключ в обмотку подключенного трансформатора Т.

В повышающей напряжение выходной обмотке трансформатора создается высоковольтный импульс величиной до 2-5 кВ. Он поступает на контакты лампы и создает дуговой разряд газовой среды, обеспечивающий свечение.

Схемы подключения лампы типа ДРИ

Устройства ИЗУ выпускаются для газоразрядных ламп двух модификаций: с двумя или тремя выводами. Для каждого из них создается своя схема подключения. Она приводится прямо на корпусе блока.

При использовании двухконтактного устройства фаза сети через дроссель подключается к центральному контакту цоколя лампы и одновременно на соответствующий вывод ИЗУ.

Нулевой провод подводится на боковой контакт цоколя и свой вывод ИЗУ.

У трехконтактного устройства схема подключения нуля остается такой же, а подвод фазы после дросселя изменяется. Она подключается через два оставшихся вывода на ИЗУ, как показано на картинке ниже: вход на устройство осуществляется через клемму «В», а вывод на центральный контакт цоколя через — «Lp».

Таким образом, в состав пускорегулирующей аппаратуры (ПРА) для ртутных ламп с излучающими добавками входят в обязательном порядке:

импульсное зарядное устройство.

Компенсирующий величину реактивной мощности конденсатор может входить в состав ПРА. Его включение определяет общее снижение потребления энергии осветительным устройством и продление срока эксплуатации лампы при правильно подобранной величине емкости.

Ориентировочно ее значение в 35 мкФ соответствует лампам с мощностью 250 Вт, а 45 — 400 Вт. При завышенной емкости возникает резонанс в схеме, который проявляется «миганием» света лампы.

Наличие в работающей лампе импульсов высокого напряжения определяет использование в схеме подключения исключительно высоковольтных проводов минимальной длины между ПРА и лампой, не более 1-1,5 м.

Это разновидность описанной выше лампы ДРИ, внутри колбы которой частично нанесено зеркальное покрытие для отражения света, которое формирует направленный поток лучей. Он позволяет фокусировать излучение на освещаемый объект и снижать световые потери, возникающие из-за переотражений.

Внутри колбы этой газоразрядной лампы вместо ртути используются пары натрия, расположенные в среде инертных газов: неона, ксенона или других, либо их смесей. По этой причине их называют «натриевыми».

За счет такой модификации устройства конструкторам удалось придать им наибольшую эффективность работы, которая доходит до 150 лм/Вт.

Принцип действия ДНаТ и ДРИ один и тот же. Поэтому схемы подключения их одинаковы и при соответствии характеристик ПРА параметрам ламп их можно использовать для зажигания дуги в обеих конструкциях.

Читайте также:  Обои для стен белый кирпич

Однако производители металл галогенных и натриевых ламп выпускают пускорегулирующие устройства под конкретные виды своих изделий и поставляют их в едином корпусе. Эти ПРА полностью налажены и готовы к работе.

Схемы подключения ламп типа ДНаТ

В отдельных случаях конструкции ПРА для ДНаТ могут иметь отличия от представленных выше схем запуска ДРИ и выполняться по одной из трех нижеприведенных схем.

В первом случае ИЗУ включено параллельно контактам лампы. После зажигания дуги внутри горелки рабочий ток не течет через лампу (см принципиальную схему ИЗУ), что экономит потребление электричества. При этом дроссель испытывает воздействие высоковольтных импульсов. Поэтому он создается с усиленной изоляцией для защиты от зажигающих импульсов.

Из-за этого схема параллельного включения используется с лампами маленькой мощности и импульсом зажигания до двух киловольт.

Во второй схеме применяется ИЗУ, работающее без импульсного трансформатора, а высоковольтные импульсы вырабатывает дроссель специальной конструкции, имеющий отвод для подключения к контакту лампы. Изоляция обмоток этого дросселя также усиливается: она подвергается воздействию высоковольтного напряжения.

В третьем случае используется метод последовательного подключения дросселя, ИЗУ и контакта лампы. Здесь высоковольтный импульс от ИЗУ не поступает на дроссель, а изоляция его обмоток не требует усиления.

Недостаток этой схемы в том, что ИЗУ потребляет повышенный ток, за счет чего происходит его дополнительный нагрев. Это обуславливает необходимость увеличения габаритов конструкции, которые превышают размеры предшествующих схем.

Этот третий вариант конструкции наиболее часто используется для работы ламп ДНаТ.

Во всех схемах может быть использована компенсация реактивной мощности подключением конденсатора так, как показано в схемах подключения ламп ДРИ.

Перечисленные схемы включения ламп высокого давления, использующих газовый разряд для свечения, обладают рядом недостатков:

заниженный ресурс свечения;

зависимость от качества питающего напряжения;

шум работающего дросселя и ПРА;

повышенное потребление электричества.

Большая часть этих недостатков устраняется применением электронных пусковых аппаратов (ЭПРА).

Они позволяют не только экономить до 30% электроэнергии, но и обладают возможностью плавного регулирования освещенности. Однако, стоимость таких устройств пока еще довольно высокая.

«БУДА-КОШЕЛЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Рассмотрено на заседании цикловой комиссии общепрофессиональных электротехнических дисциплин

Дисциплина «Технология электромонтажных работ»

2-74 06 31-01 «Энергетическое обеспечение сельскохозяйственного производства (электроэнергетика)».

Инструкционно-технологическая карта Лабораторная работа № 5

Составление и монтаж схем включения светильников с газоразрядными лампами низкого и высокого давления.

Изучить порядок составления схем включения и освоить технологию монтажа светильников с газоразрядными лампами низкого и высокого давления.

ВРЕМЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ: 2 часа.

Место выполнения работы:

Лаборатория «Технология электромонтажных работ»

Дидактическое и методическое обеспечение: Инструкционно-технологическая карта, газоразрядные лампы низкого и высокого давления, светильники, выключатели, розетки, соединительные провода, набор инструментов.

Техника безопасности и пожарная безопасность на рабочем месте

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.1 ВНЕУРОЧНАЯ ПОДГОТОВКА

Самостоятельно подготовиться к лабораторной работе (в читальном зале).

Подготовить титульный лист отчёта и разделы основной части, включающие теоретическое обоснование, обозначения и термины, средства обеспечения и материалы.

Изучить инструкции по ТБ и противопожарной безопасности при выполнении работы.

1.2. РАБОТА В ЛАБОРАТОРИИ

Составить и собрать бесстартерную схему включения юминесцентной лампы.

Составить и собрать бесстартерную схему включения юминесцентной лампы.

Составить и собрать схемы включения газоразрядных ламп типа ДРЛ.

Изучить схемы включения ламп ДРИ, ДНаТ, ДРТ.

Люминесцентные лампы различают по форме, раз­мерам колбы, мощности и спектральному составу или цветности излучения. Люминесцентные трубчатые лам­пы низкого давления с дуговым разрядом в парах по цветности излучения делятся на лампы белого света (ЛБ, цветовая температура 3500 К), лампы холодного бело­го света (ЛХБ — 4850 К), лампы темно-белого света (ЛТБ — 2700 К), лампы дневного света (ЛД — 6500 К) и лампы ЛДЦ — дневного света для правильной цве­топередачи, обеспечивающие сохранение цвета объекта таким же, каким он был при естественном освещении.

Наиболее широко применяются лампы типа ЛБ. При повышенных требованиях к цветопередаче применяют­ся лампы типов ЛХБ, ЛД, ЛДЦ. Лампы типа ЛТБ при­меняются для правильной цветопередачи человеческо­го лица. При маркировке мощность ламп указывается цифрой, например ЛДЦ-40, ЛБ-80 и т. д.

Средняя продолжительность горения всех типов люминесцентных ламп не менее 12 000 ч. Средний световой поток после 4000 ч горения должен быть не менее 65%, а к концу срока службы (после 10 000 ч горе­ния) — не менее 60% номинальных величин.

Средняя яркость люминесцентных ламп колеблется от 5 до 10 кд/м 2 в зависимости от мощности. Вслед­ствие большой яркости люминесцентных ламп открытая их установка (без светильников), как правило, не до­пускается. Люминесцентные лампы работают нормально при температурах окружающей среды от 5 до 55°С, поэтому их установка в помещении с температурой воз­духа ниже 5°С не допускается без специальных при­способлений.

Достоинства люминесцентных ламп:

в среднем в 3-4 раза выше световая отдача

Спектр излучения близок к естественному( отсутствует слепящее действие).

В среднем в 10 раз выше срок службы .

Дороже,требуют дополнительных устройств(ПРА),возможен стробоскопический эффект(создается иллюзия неподвижного состояния вращающихся частей каких-то механизмов).Для устранения этого эффекта лампы равномерно располагают по фазам в системах освещения , тем самым сглаживаются пульсации и применяются антистробоскопические ПРА,при температуре ниже +100С лампа с трудом зажигается .

Для подключения люминесцентной лампы необходим стартер, который представляет собой миниатюрную неоновую лампочку внутри которой находится биметаллические (один или два) электроды 1 и 2, параллельно контакту стартера включается конденсатор 3, который устраняет радиопомехи. Лампочка заполнена смесью 60% аргона,28,8% неона и 11,2% гелия. Колба лампы стартера помещена в металлический корпус цилиндрической формы 5.Uзажиг =128 В для стартера на 220В.

Замыкая свой контакт, стартер способствует разогреву электродов лампы (увеличивается эмиссия электронов, снижается U зажигания лампы), размыкая свой контакт стартер способствует наведению ЭДС самоиндукции дросселе, тем самым сглаживаются пульсации.

Ограничивает I лампы в момент подачи U на лампу, генерирует ЭДС самоиндукции до 1000 в, что обеспечивает зажигание лампы, стабилизирует горение дуги (лампы).

Рисунок 3- Схемы включения газоразрядных ламп: а – со стартером тлеющего разряда; б – с полупроводниковым стартером.

В настоящее время широко используются электронные ПРА, основанные на преобразовании частоты, позволяющие снизить по­тери в ПРА на 40. 50%, уменьшить массу дросселей и повысить качество освещения.

Основные элементы схемы включения с использованием стар­тера тлеющего разряда — это люминесцентная лампа, дроссель в качестве балластного сопротивления и стартер (рис.10.2, а).

При подаче напряжения на схему ток через люминесцентную лампу не проходит, так как газовый промежуток в достаточной степени не ионизирован и является изолятором. В таком состоянии для его пробоя необходимо напряжение, превышающее напряже­ние сети в несколько раз. В стартере же возникает тлеющий раз­ряд, сопровождающийся протеканием тока (20. 50 мкА) в элек­трической цепи, образованной дросселем, нитями накала электродов люминесцентной лампы и самим стартером. Тлеющий разряд нагревает биметаллические электроды стартера, и они, из­гибаясь, накоротко соединяются один с другим и замыкают цепь накала электродов люминесцентной лампы через дроссель на на­пряжение сети. Проходящий при этом ток, равный 0,9. 2,0 но­минального тока люминесцентной лампы, обеспечивает интен­сивный подогрев электродов. Тлеющий разряд в стартере прекращается, так как электроды замкнуты.

Читайте также:  Пленочный теплый пол под мебелью

За 1. 2 с электроды люминесцентной лампы разогреваются до 800.. 1000 °С, вследствие чего увеличивается электронная эмиссия, ионизируется газовый промежуток и облегчаются усло­вия его пробоя. После прекращения тлеющего разряда в стартере его электроды охлаждаются и, возвращаясь в исходное положе­ние, разрывают цепь накала электродов люминесцентной лампы. В момент разрыва цепи возникает электродвижущая сила (ЭДС) самоиндукции в дросселе. Образовавшийся за счет ЭДС самоин­дукции импульс повышенного напряжения (700. 1000 В) при­кладывается к электродам, обеспечивает пробой межэлектродного промежутка люминесцентной лампы и ее зажигание. К стартеру, включенному параллельно работающей люминесцентной лампе, прикладывается приблизительно половина напряжения сети. Это­го недостаточно для возникновения в нем тлеющего разряда и он автоматически отключается. Однако если люминесцентная лампа по какой-либо причине не зажглась, то весь процесс зажигания повторяется.

В рассмотренной схеме самый ненадежный элемент — стар­тер тлеющего разряда с подвижными биметаллическими электро­дами. Надежность схем можно повысить путем использования различного рода полупроводниковых стартеров или бесстартерных ПРА. Пример фрагмента простейшей схемы с полупроводни­ковым стартером приведен на рисунке 10.2, б. Во время зажигания люминесцентной лампы в один полупериод изменения пере­менного напряжения электроды разогреваются, а в другой — по­дается импульс напряжения. Динистор подбирают таким образом, чтобы напряжение его включения было меньше номинального напряжения сети, но больше амплитудного значения рабочего напряжения на лампе. Диод защищает динистор по обратному напряжению.

1. Каждому ПРА присваивается шифр условного обозначе­ния, который характеризует его назначение, устройство, испол­нение и параметры. Структура условного обозначения ПРА:

где 1 — цифра, указывающая число одновременно присоединяе­мых к ПРА ламп;

2 — буквы, обозначающие состав и назначение входящих в аппарат балластных элементов (ДБ — дроссели балластные, УБ — устройства стартерные, АБ — аппараты бесстартерные горячего зажигания, МБ — аппараты мгновенного зажигания и т.д.);

3 — буква, характеризующая коэффициент мощности потребляемого из сети тока (И — индукционный, Е — емкостный, К — компенсированный);

4 — цифры, указывающие мощность присоединенной лам­пы в ваттах;

5 — буква, указывающая тип лампы в случае непрямых люминесцентных ламп и ламп высокого давления (К — кольцевые, У — U-образные, ДРЛ, ДРИ, ДНаТ — соответственно лампы типов ДРЛ, ДРИ, ДНаТ и т.д.);

6 — цифры, указывающие напряжение сети, на которое включается ПРА (127, 220 и 380 В);

7 — буква, характеризующая наличие (ставится буква А) или отсутствие (не обозначается) сдвига между токами многолам­пового аппарата;

8 — буква, характеризующая конструктивное использование аппарата (В — встроенные в осветительный прибор, Н — независимые);

9 — буквы, характеризующие уровень шума, создаваемого аппаратом (П — с пониженным уровнем шума, ПП — с особо низким уровнем шума и аппараты с нормальным уровнем шума не обозначаются);

10 — трехзначная цифра, указывающая номер серии разработки ПРА;

11 — буква и цифры, указывающие климатическое исполнение и категорию размещения.

Пример условного обозначения ПРА: 2УБИ-3(Ш/220-АВПП/928-УЗ — устройство балластное стартерное индукционное для двух U-образных ламп мощностью 30 Вт каждая на напря­жение 220 В с элементами для сдвига между

Рисунок 4 — Схема включения двух люминесцентных

ламп с использованием стартеров.

токами ламп и особо низким уровнем шума серии разработки 928, встраиваемое в ос­ветительный прибор, для эксплуатации в умеренном климате в закрытых неотапливаемых помещениях.

Самой простой является схема включения лампы низкого давления 1 (10.2, а) со стартером и дросселем, обеспечивающим устойчивый режим горения, ограничивающим рост тока в лампе и создающим импульс повы­шенного напряжения для зажигания.

Двухламповая стартерная схема (рис. 10.3) включения трубчатых лю­минесцентных ламп применяется для уменьшения возможности появления стробоскопического эффекта, улучше­ния компенсации индуктивного со­противления дросселей LL1 и LL2 и ослабления помех радиоприему. Дрос­сели имеют фазную индуктивность, кроме того, в цепь дросселя LL1 по­следовательно включены конденсатор С и разрядный резистор R, в резуль­тате чего ток лампы EL1 отстает по фазе от напряжения, а ток лампы EL2 опережает его. Следовательно, свет и все потоки обеих ламп

смещаются во времени, а их суммарный световой поток практически постоянен. При использовании пускорегулирующих аппаратов коэффициент мощности таких схем достигает 0,92. В настоящее время более 80% всех выпускаемых ламп включается в электрическую сеть по стартерным схемам зажигания.

Двухламповая бесстартерная схема (рис. 10.4) включения трубчатых люминесцентных ламп применяется с предваритель­ным подогревом электродов с помощью накального трансформа­тора TV при необходимости быстрого и надежного зажигания ламп ЕЫ и EL2. Для предупреждения стробоскопического эф­фекта уменьшения пульсации и повышения коэффициента мощ­ностью до 0,92 в схему попарно включают катушку ин­дуктивности LL и конденсатор С (балласты).

Схемы включения газоразрядных ламп высокого давления

Включение ламп типа ДРЛ в сеть, как и большинство газоразрядных источников оптического излучения, возможно только путем

Рисунок 5- Принципиальная схема включения етырёхэлектродных ламп типа ДРЛ в сеть: LL – дроссель, С – конденсатор, EL – лампа, R – токоограничивающий резистор.

последовательного соединения с ним специального пускорегулирующего аппарата. В зависимости от конструктивных мо­дификаций различают и схемы включения ламп ДРЛ в сеть (двухэлектродные или четырехэлектродные).

Зажигание электрического разряда в кварцевой горелке двухэлектродных ламп ДРЛ не может быть осуществлено рабочим напряжением сети, так как напряжение зажигания ламп значительно выше сетевого. Для первоначального пробоя газового промежутка к электродам лампы должен быть приложен кратковременный импульс напряжения в несколько киловольт. Его можно получить только при помощи специальной схемы включения лампы содержащей специальное поджигающее устройство, в част­ности устройство импульсное зажигающее универсальное (УИЗУ).

В четырехэлектродных лампах ДРЛ зажиганию основ­ного разряда между рабочими электродами предшествует возник­новение тлеющего разряда между рабочими и поджигающими электродами, который затем переходит на основные электроды. Для четырехэлектродных ламп ДРЛ зажигание электрического разряда в кварцевой горелке может быть произведено от сетевого напряжения 220 или 380 Б. В схеме включения таких ламп (рисунок1) последовательно с лампой включается одно- или двухобмоточный дроссель. Так как при индуктивном балласте коэф­фициент мощности ПРА составляет 0,45. 0,6, то для его повы­шения до требуемого значения при индивидуальной компенсации в схему вводится конденсатор С. Емкость конденсатора определя­ется мощностью лампы.

Читайте также:  Простые прически на вечеринку

Условное обозначение ПРА для ламп ДРЛ, как и для дру­гих газоразрядных ламп высокого давления, раньше имело неко­торые отличия от обозначения ПРА для люминесцентных ламп. Структура условного обозначения была такова:

где 1 — число включаемых с ПРА ламп; 2 — буквы ДБИ — дрос­сель балластный индукционный; 3 — номинальная мощность, Вт; 4— буквы, обозначающие тип лампы ДРЛ, ДРИ, ДНаТ; 5 — номи­нальное напряжение подключения ПРА, В; 6 — буква, обозначаю­щая конструктивное исполнение (В — встроенные; Н — независи­мые); 7 — номер серии ПРА; 8 — буква и цифры, указывающие на климатическое исполнение и категорию размещения.

В последнее время все чаще встречаются условные обозна­чения ПРА газоразрядных ламп высокого давления, идентичные по структуре с вышеприведенными новыми обозначениями ПРА для люминесцентных ламп.

Разновидностью ламп ДРЛ являются ртутно-вольфрамовые лампы типа ДРВ (В — вольфрамовая). Лампы ДРВ подключают к сети переменного тока напряжением 220 В без каких-либо дополнительных ПРА. В качестве активного бал­ластного сопротивления таких ламп используется смонтирован­ная в колбе вольфрамовая спираль, которая одновременно гене­рирует видимое излучение. Их световая отдача 18. 28 лм * Вт -1 при «красном отношении» до 10. 13%, средняя продолжитель­ность горения — 3. 5 тыс.ч.

Внешне ртутно-вольфрамовые лампы почти не отличаются от ламп типа ДРЛ, но в сравнении с последними имеют некото­рые преимущества: более благоприятный для правильной цвето­передачи состав излучения; отсутствие достаточно металлоемкого и дорогого ПРА. К недостаткам следует отнести снижение в 1,8. 2 раза световой отдачи, срока службы и возрастание коэф­фициента пульсации.

Р исунок 6 — Принципиальная электрическая схема включения ламп типов ДРИ и ДНаТ с зажигающим устройством типов УИЗУ (а) и ИЗУ (б).

Металлогалогенные лампы типа ДРИ включают в сеть переменного тока частотой 50 Гц напряжением 220 и 380 В с со­ответствующим пускорегулирующим аппаратом и импульсным зажигающим устройством типов УИЗУ или ИЗУ (рисунок 2 и 3), которые обеспечивают надежное зажигание ламп при тем­пературе окружающей среды до — 40 °С. Зажигающие устройства УИЗУ и ИЗУ относятся к генераторам параллельного (УИЗУ) и последовательного (ИЗУ) поджига с емкостным накопителем энергии и полупроводниковым ключом.

П ри подключении питания к УИЗУ заряжается конденсатор С2 (рисунок 3, а) через цепочку R,C1 и вторичную обмотку им­пульсного трансформатора TV. Когда напряжение С2 достигает напряжения стабилизации стабилитрона VD2, в цепи управляю­щего электрода тиристора VS появляется ток,

Рисунок 7 — Принципиальная электрическая схема импульсных зажигающих универсальных устройств типа УИЗУ (а) и ИЗУ (б).

тиристор открывается и конденсатор С2 разряжается на первичную обмотку им­пульсного трансформатора ТУ через тиристор и диод VD1. Во вто­ричной обмотке появляются импульсы напряжения (на полувол­ну около 5 импульсов) в 1900. 6000 В, обеспечивающие за­жигание лампы. Значение амплитуд импульсов определяется по­ложением переключателя 2 (2′, 2"). Амплитуда и длительность импульсов зависят также от значений R, C1. Диод VD1 предна­значен для защиты тиристора VS по обратному напряжению.

Схема включения лампы ДНаТ аналогична схеме ламп типа ДРИ и содержит пускорегулирующий аппарат в виде дрос­селя и зажигающего устройства УИЗУ или ИЗУ . Однако следует отметить, что у ламп ДНаТ начальное напряже­ние горения на 25. 30% ниже, чем у ламп типов ДРЛ или ДРИ той же мощности. Поэтому для стандартных ламп ДНаТ нельзя использовать балласты от ламп ДРЛ или ДРИ.

Схема включения ламп ДРТ в сеть (рисунок 8) содержит бал­ластный дроссель, размыкающий ключ и два конденсатора. Если подать на схему напряжение и замкнуть ключ SB, то в электри­ческой цепи SB, LL, C1 появится ток, значение которого ограни­чивается сопротивлением дросселя и конденсатора. Резкий раз­рыв цепи ключом SB вызывает индуктирование в дросселе ЭДС самоиндукции, которая прикладывается к лампе и пробивает га­зовый промежуток. Металлическая полоска облегчает пробой лампы. Конденсатор С2 предназначен для повышения коэффициента мощности цепи. Время разгорания лампы — 3. 10 мин.

Рисунок 8 — Конструкция лампы ДРТ (а) и схема включения её в сеть(б):

1 – ввод; 2 – металлические хомутики; 3 – металлическая полоска; 4 – трубка их кварцевого стекла; 5 – держатель; 6 – самокалящиеся электроды; LL – дроссель; SB – замыкающий ключ; UV – лампа ДРТ; С1, С2 и С3 конденсаторы.

В схеме обязательно имеется дроссель 2 для стабилизации горения дуги. Поджигающие электроды включены так, что между каждым из них и основным электродом после включения создается разность потенциалов, равная напряжению сети. Так как расстояние между поджигающим и основным электродами значительно меньше расстояния между основными электродами, то здесь и возникает начальный разряд, который перекидывается затем на основной промежуток. Для ограничения тока, протекающего через поджигающие электроды, включают сопротивления.

Рис. 2. Четырех электродная дуговая ртутная лампа ДРЛ (а),

схемы ее включения (б, в) и схема включения двухэлектродной лампы ДРЛ (г):

1 — главные электроды; 2 вспомогательные электроды; 3 внутренняя колба; 4 — внешняя колба

Схема включения двух электродных ламп значительно сложнее, содержит в себе специальное зажигающее устройство и применяется реже. Четырех электродные лампы ДРЛ выпускаются мощностью 80-1000 Вт и используются как источники света. Они имеют период разгорания и повторное зажигание их возможно только после остывания. Для этих ламп, как источников света, характерен относительный недостаток — излучения красновато-оранжевого цвета, что приводит к искажению цветовых ощущений при освещении.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Изучение арматуры для ламп накаливания

Изучить устройство светильников, имеющихся на траверсе в лаборатории. Сделать их эскизы и классифицировать их по светораспределению и исполнению.

Исследование работы люминесцентной газосветной лампы

Собрать схему для исследования работы люминесцентной газосветной лампы (рис. 3). Пригласить преподавателя или лаборанта для проверки схемы. Установить ЛАТРом на зажимах дросселя напряжение 220 В и провести следующие замеры:

— мощности «Р», потребляемой всей установкой;

— тока «I» на входе на дроссель,;

— напряжения «U» между электродами лампы.

По данным замеров определить сos установки. Данные опыта и расчета сравнить с каталожными и свести в таблицу, форму таблицы разработать самостоятельно.

(5)

где U – напряжение, подведенное к установке.

Устанавливая ЛАТРом на входе на дроссель напряжение от 240 В и ниже с шагом в 10 В, люксметром замеряют освещенность, создаваемую лампой на уровне стола при вышеуказанных напряжениях. По данным опыта в осяхE = f (U) построить график зависимости освещенности, создаваемой лампой от напряжения, подведенного к схеме.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *