Реферати українською » Физика » Електронні пускорегулюючі апарати для розрядних ламп високого тиску


Реферат Електронні пускорегулюючі апарати для розрядних ламп високого тиску

послідовного включення двохЛЛ з цими двомастартерами.

Перевагою такий схеми крім її простоти є можливість вільно використовувати і той ж дросель для включення однієї лампи чи двох ламп тієї ж сумарною потужністю. Наприклад, дросель до лампі потужністю 40 Вт можна застосовувати щодо включення двох ламп потужністю по 20 Вт. Надійність запалювання ламп в послідовних схемах підвищується пришунтировании одній з ламп конденсатором невеличкий ємності (0,05мкФ), що забезпечує пробою спочаткунезашунтированной лампи, та бувшунтированной. Схеми послідовного включення зиндуктивно-емкостним баластом виконують поєднання дроселі і послідовно включеного з неюбалластного конденсатора, ні здросселем з додатковою обмоткою, яка входить у ланцюгнезашунтированного стартера. Цим досягається збільшення струму підігріву лампи і підвищення, як надійності запалювання, і терміну служби ламп.

Розглянута схема, як і всі схеми послідовного включення, має тим недоліком, що вмикання і ламп взаємопов'язані. При не запалюванні однієї лампи не запалюється й інша, на виході з ладу однієї лампи погасне друга. Тому розроблено численні схеми послідовного включення ламп, позбавлені у тому чи іншою мірою цієї вади.

 

2.3 ВИМОГИ ДоСТАРТЕРНЫМПРА

Перерахуємо основні вимоги до параметрамистартернихПРА дляЛЛ:

1. Пусковий струм має перебувати у певних межах при допустимихзначениях-сети (зазвичай ±10 % номінального напруги мережі) і про зміни параметрівПРА. БільшістьЛЛ пускової струм має перебувати у межах від 0,9 до номінальних струмів лампи.

2. Робочий струм лампи має перебувати у певних межах. У ГОСТ 16809-78 нормується значення робочого струму не безпосередньо, бо як ставлення струму номінальною лампи, включеної з цимстартернимПРА і зобразцовим-измерительнимдросселем (>ДОИ). Значення робочого струму номінальною лампи, включеної з цимиПРА, при номінальному напрузі мережі на повинен перевищувати 1,15 струму тієї ж лампи, включеної зДОИ на номінальне йому напруга.Люминесцентние лампи за її включенні зістартернимиПРА мають розкид робочих струмів не більше 2030 % номінального значення.

3. Потужність лампи нормується не безпосередньо, бо як ставлення потужності номінальною лампи, включеної з данимПРА, до потужності тієї ж лампи, включеної зДОИ.СтартернийПРА має забезпечити потужність номінальною лампи у межах при напрузі харчування, рівному 0,9 і 1,1 номінального напруги мережі. При напрузі 0,9 номінального стартернийПРА має забезпечити відносну потужність лампи не нижче 0,85, а при напрузі 1,1 номінального — не вище 1,15 потужності номінальною лампи, включеної зДОИ на ж напруга.

4. Коефіцієнт амплітуди струму лампи, працює зістартернимПРА, ні перевищувати 1,7.

Нормування перелічених вище параметрів зумовлено вимогою забезпечити нормальну роботи й термін їхньої службиЛЛ встартерних схемах. Параметри стартерів для таких схем також має забезпечувати максимальний служби ламп і надійність їх запалювання. З іншого боку,ПРА повинні відповідати ряду додаткових вимог, пов'язаних із роботою, терміном служби самогоПРА іекономичностью застосуванняЛЛ. Насамперед, ця потреба до обмеження втрат потужностіПРА.

Втрати потужностіПРА формують як ставлення активної потужності, розсіюваною вПРА, до потужності лампи при номінальному напрузі мережі. Значення втрат потужностіПРА визначається конструкцією, рівнем шуму, масоюмагнитопровода, параметрами обмотки. Втрати вдросселях назад пропорційнігабаритним розмірам, що менше розміри дроселі, то вище втрати у них. Так,ПРА до лампам потужністю 30 Вт має втрати у межах 2331, потужністю 40Вт1828, потужністю 65 Вт – 2026 %, причому мінімальні значення втрат ставляться до індуктивнимПРА, а максимальні — доиндуктивно-емкостним. Наявність, втрат надходжень уПРА знижує загальну світлову віддачу ламп плюс комплектуПРА, т. е. що більше втрати потужностіПРА тим більше коштів витрачається електроенергії створення тієї самої світлового потоку.

ЕлементиПРА повинні задовольняти вимогам по електричної міці й опору ізоляції. Ці вимоги часто називають параметрамиелсктробезопасности, оскільки вони забезпечують безпеку від поразки електричним струмом і гарантують відсутність короткі замикання вПРА, т. е. забезпечують також пожежної безпекиПРА.

Важливим вимогою є вимогу до тепловому режиму. Тепловий режимПРА визначається втратами потужності обмотці імагнитопроводе, габаритними розмірами та умовами охолодження. Нормування теплових параметрів пов'язаний із необхідністю забезпечити термін службиПРА (близько 20 років) без зміни її електричних параметрів. Тепловий режимПРА нормується двома значеннями - температурою нагріву обмотки і перевищенням температури нагріву корпусівПРА і конденсаторів.

>Допустимую температуру нагріву обмоткиtw встановлюють залежно відтермостойкости ізоляціїобмоточного дроти, але з менш як на два класу нижче по температурної шкалою. Значенняtw обирають з тієї самої низки температур, як і температуру класівтермостойкости, т. е. 105, 120,130°С тощо. буд. Отже, для дротів з припустимою температурою ізоляції130°С значенняtw на повинен перевищувати 105 °З. КонструкціяПРА мають забезпечувати перевищення температури обмотки в номінальному робочому режимі не вища, аніж55°С для які вбудовуються апаратів і45°С для апаратів незалежного виконання. Значення перевищення температури ваномальном, т. е. тривалому, пусковому режимі нічого не винні перевищувати значень, наведених нижче.


Перевищення температури обмотокПРА у робочому режимі перевіряється при номінальному напрузі мережі, ваномальном - при 1,1 номінального напруги мережі.

Вимога з обмеження змісту вищих гармонік в струмі лампи пов'язані з можливістю перевантаження нульового дротитрехфазной живильної мережі струмами вищих гармонік, кратних трьом, які у струмі лампи.

>Пускорегулирующий апарат за всієї роботі є джерелом акустичних шумів. Основною причиною шуму є вібрація пластинмагнитопровода під впливом електромагнітних сил, що виникають у магнітному полі, і магнітострикція, чи зміну розмірівферромагнитного матеріалу за наявності магнітного поля. Рівень шумуПРА нормують за значенням звуковий потужності, створюваної за її включенні на напруга мережі, однакову 1,1 номінального, у певних частотних шпальтах від 125 до 8000 гц, що він відповідає смузі частот, які сприймаються вухом людини. Рівень шуму вимірюють у спеціальнійреверберациониой камері, менш точні виміру перетворилася на процесі виробництваПРА роблять узвукомерной камері за умови забезпечення певного рівня зовнішніх акустичних перешкод.


3.  >БЕССТАРТЕРНЫЕПУСКОРЕГУЛИРУЮЩИЕАППАРАТЫ ДЛЯЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХЛАМП

 

3.1КЛАССИФИКАЦИЯБЕССТАРТЕРНЫХПРА

>пускорегулирующийразрядная електрична лампа

Поруч ізстартернимПРА для запалюванняЛЛ застосування знаходять схеми, у яких запалювання ламп забезпечується з допомогоюсинусоидального напруги без використання стартерів. Такі схеми прийнято виділяти на самостійну групубесстартернихПРА.

>БесстартерниеПРА за конструкцією виявляється значно складнішимстартерних, мають великих втрат потужності і покладають великі габаритні розміри, але переважно забезпечують підвищену надійність запалювання і високий термін їхньої служби ламп. Тому Витрати експлуатацію освітлювальних установок збссстартернойПРА за певних умов може стати істотно нижчий, що ізстартерними.

Розбіжність у цьому, що убесетартерних схемах запалювання здійснюєтьсясинусоидальним, відчуває напругою. У процесі запалювання ламп вбесетартерних схемах визначальну роль грає поширення плазмового фронту за довжиною трубки відзажигающего електрода дозаземленному і тліючого розряду. Швидкість поширення фронту іонізації становить близько 203 м/с й швидкістю наростання напруги, подаваного на лампу, розподіленої ємністю стінок лампи і провідністю плазмового стовпа, що утворюється за фронтом іонізації.

У зв'язку з тим, що запалюванняЛЛ вбесстартерних схемах здійснюєтьсясинусоидальним напругою певної амплітуди, для надійного запалювання ламп велике значення мають чинники, які полегшують запалювання і стабілізуючі напруга запалювання певному рівні за зміни умов довкілля. Крім попереднього нагрівання електродів, істотну роль грає наявність на колбі лампитокопроводящей смуги. Особливо ефективно б'є по зниженні напруги запалювання з'єднання смуги одним із електродів лампи, з землею, і навіть подача на смугу певного електричного потенціалу. Використання вбесстартерних схемах звичайнихЛЛ, виділені на роботи устартерних схемах, знижує надійність запалювання ламп й у значною мірою позбавляє сенсу застосуваннябесетартернихПРА.

>БесстартерниеПРА заведено поділяти на дві групи:ПРА швидкого запалювання, у яких здійснюються попередній нагрівання електродівЛЛ і далі запалювання її під впливомсинусоидального напруги джерела харчування (значення напруги запалювання визначається конструкцією та умовами роботи ламп), іПРА миттєвого запалювання, у якихЛЛ з холодними електродами запалюється під час подачі її у підвищеного напруги.

>Зажигание ламп в схемах миттєвого запалювання відбувається під впливом електростатичної емісії, що негативно позначається на терміні служби електродів. Тож таких схем включення випускаються спеціальні лампи з посиленими електродами. Застосування звичайнихстартернихЛЛ в схемах миттєвого запалювання знижує термін їхньої служби на 5070 %, і у нашій країні схеми миттєвого запалювання, зазвичай, не використовують. Надалі ми розглянемо схеми першої групи і відносити до них назва «>бесстартерние схеми».

Незалежно від електричної схемибесстартерниеПРА мають забезпечувати:

1) попередній нагрівання електродів лампи в пусковому режимі до температури, інтенсивноїтермоелектронной емісії з катода та зниження напруги запалювання;

2) подачу на лампузажигающего напруги, яке стосовноПРА називають напругою холостого ходу. За напруга холостого ходу U>хх >бесстартернихПРА приймають напруга, яке створює апарат на затисках не палаючій лампи.

3) компенсацію за необхідності напруги попереднього нагрівання електродів, тобто. зниження напруги нагріву електродів у робочому режимі проти пусковим. Це вимога пов'язано з бажанням забезпечити максимальний служби ламп. Останнім часом намітилася тенденція випускуЛЛ зтриспиральними електродами з низьким опором. Такі електроди вимагають для свого нагріву напруги близько 3,64,4 У, яке за значному запасі на катодіоксидного шару забезпечує термін служби ламп навіть у схемах без компенсації напруги попереднього нагрівання електродів;

4) стабілізацію робочого режиму ламп у межах, як і істартерниеПРА.

>БесстартерниеПРА, щоб забезпечити запалюванняЛЛ з попереднім нагріванням електродів, можна розділити ми такі три основні групи:

>1)резонансние, у яких попередній нагрівання електродів здійснюється струмом резонансного контуру, що складається з баластових і пускових індуктивних іемкостних елементів, а необхідну напруга холостого ходу забезпечується одному з реактивних резонансних елементів, паралельно якому включенаЛЛ;

2) знакальним трансформатором для попереднього нагрівання електродів. Збільшення напруги холостого ходу можна досягнути шляхом, як ускладненнянакального трансформатора, і застосування спеціальних пускових конденсаторів;

3) завтотрансформаторами з розсіюванням. У цих схемах підвищену напруга холостого ходу, необхідну запалювання лампи, забезпечується вибором числа витків вторинної обмотки. Конструкція магнітної системи забезпечує стабілізацію струму лампи у робочому режимі.


 

3.2 ОСНОВНІ СХЕМИБЕССТАРТЕРНЫХПРА

Відомо безліч схембесетартернихПРА. Розглянемо лише найпростіші, що характеризують сутність фізичних процесів. На рис. 16, а приведено найпростіша схема резонансногоПРА збалластнимдросселем і пусковим конденсатором. При напрузі мережі лампа з холодними електродами не запалюється, оскільки напруга її холодного запалювання вище, ніж напруга сіті й напруга, виникає на пусковому конденсаторі Зп резонансної ланцюга. По ланцюга дросель — перший електрод — пускової конденсатор — другий електрод починає протікати пускової струм IП, який нагріває електроди лампи

>Рисунок16. Схема резонанснихПРА іавтотрансформатора з розсіюванням: а- найпростіша, б- з додатковою обмоткою; в- з цими двомадросселями; р- завтотрансформатором.

Найпростіша резонансна схемаПРА на промислової частоті не прицінюється, оскільки значення ємності пускового конденсатора виходить великим, що спотворює форму кривою струму лампи і поява пауз в струмі і підвищення коефіцієнта амплітуди до 22,5 замістьнормируемого 1,7.

>Отключением пускової ланцюжка після запалювання лампи з допомогою різних автоматичних пристроїв типу розрядників або ускладненням схеми шляхом застосування додаткових елементів можна запобігти зазначених недоліків. ДляПРА, що застосовуються у світильниках загального характеру і місцевого висвітлення, переважно використовують схему з додатковою обмоткою надросселе. Один із схем приведено на рис.16,б. У пускову ланцюг включена додаткова обмоткабалластного дроселі зв. При їх настроюванні ланцюзі у режим, близька до резонансній, можна отримати роботу збільшення значення пускового струму. У пусковому режимі струм відбувається за основний рахунок і додатковоїобмоткам дроселі, включеним відповідно до, у результатіиндуктивность схеми знижується, і непередбачуване напруження холостого ходу визначається підвищеним напругою на пусковому конденсаторі. Після запалювання лампи струми, які відбуваються по баластної і додатковоїобмоткам, стають різними по значенням і фазі, резонанс порушується, і струм лампи стабілізується баластної обмоткою.

Більше поширеної модифікацією резонансної схеми є схема, наведена на рис.16,в. Схема містить два дроселі Др1 і Др2, одна з яких має обмотки зв для нагріву електродів. У пусковому режим струм протікає через дросель Др1 і конденсатор, що з настроюванні цьому ланцюзі на резонанс забезпечує збільшене напруга на конденсаторі і лампі.

Малюнок 17.БесстартерниеПРА з нахабним трансформатором: а- включеним паралельно лампі і векторна діаграма пускового режиму; б- з додатковою обмоткою; в- з пусковим конденсатором і векторна діаграма пускового режиму;


Після запалювання лампи конденсатор Зп служить збільшення коефіцієнта потужності схеми.Применением одного дроселі з відведенням можна досягти додаткового збільшення напруги на другий обмотці.

На рис.16,г показано схема завтотрансформатором з магнітним розсіюванням з обмотками зв для попереднього нагрівання електродів. При застосуванні додаткових обмоток (малюнку не показані) можна отримати роботу глибоку компенсацію напруги попереднього нагрівання і тим самим знизити втрати уПРА. Схеми завтотрансформатором знаходять використання у випадках, коли для освітлювальних, установок використовується напруга мережі 100-110 У.

На рис. 17 наведено прості схемибесстартерногоПРА знакальним трансформатором, що використовуються для попереднього нагрівання електродів. Первинна обмотка трансформатора включена паралельно лампі, що забезпечує після запалювання лампи компенсацію напруги попереднього нагрівання з допомогою зниження напруги на первинної обмотці, починаючи з значення напруги холостого ходу до напруги на палаючій лампі. На рис. 17, а дана векторна діаграма пускового режиму. Напруга холостого ходу U>хх є векторної сумою напруг на первинної і вторинних обмотках трансформатора. Напруга на первинної обмотці Uін,п нижче напруги мережі Uз з допомогою падіння напруги в обмотці дроселі. Повне опір дроселі в схемах нижче значно, ніж в трансформатора, у результаті напруга на первинної обмотці трансформатора в пусковому режимі становить 0,9-0,95 мережного. Через війну напруга холостого ходу таких схем житлом становить напруги мережі, а схемах для ламп знизкоомними електродами при напрузі попереднього нагрівання електродів 3,6-4,4 У - трохи нижче мережного. Тому вони можуть застосовуватися лише ламп, напруга яких набагато нижчий напруги мережі.

Збільшення напруги холостого ходу досягається застосуванням додаткової обмотки нанакальном трансформаторі (рис.17,б) або за схемою з додатковим пусковим конденсатором Зп (рис. 17, в). Ємність пускового конденсатора Зп становить дляПРА до лампам потужністю 40—80 Вт близько 1мкФ. Пусковий струм

Схожі реферати:

Навігація