2. Описание экспериментальной установки

Б

Рисунок 5.2 - Блок-схема установки для определения напряжения пробоя ЛН без их разрушения.

1 - лабораторный атотрансформатор; 2- рабочая установка; 3- вольтметр

лок-схема установки для определения напряжения пробоя ЛН без их разрушения приведена на рисунке 5.2.

П

Рисунок 5.3 - Электрическая схема установки для измерения напряжения пробоя ламп накаливания

ринципиальная электрическая схема устройства, отключающего испытуемую лампу в момент возникновения электрической дуги и позволяющего определять электрическую прочность ЛН при изменении ее конструктивных и технологических факторов приведена на рисунке 5.3.

Гашение дугового разряда до разрушения элементов конструкции ЛН осуществляется за счет шунтирования тиристором лампы или входа схемы с лампой и отключением установки от сети токовым реле. Принцип работы установки заключается в следующем.

Исследуемая лампа Л_Н и компенсационная лампа Л_К включаются в плечи моста. Резистор R₂ служит для уравновешивания сопротивления плеч моста. В диагональ моста включают повышающий трансформатор, во вторичную цепь которого подключается выпрямительный мост Д₅-Д₇. Сигнал с него поступает на управляющие электроды тиристоров Т₁ и Т₂. Для плавной подачи напряжения питания служит ЛАТР, к которому подключается повышающий трансформатор. При включении лампы в цепь и достижении ею номинального значения напряжения питания 220 В замыкается контакт реле Р₂₂ и размыкается Р₂₁. Реле Р₂ блокируется своим контактом Р₂₂. После этого последовательно замыкают ключ К₄, отключают ключ К₂ и включают ключ К₃. Включение ключа К₄ обеспечивает подготовку тиристоров к замыканию цепи выпрямительного моста Д₁-Д₄.

Включение К₃ необходимо для подготовки реле Р₁ к отключению схемы. В рабочем режиме в диапазоне моста сопротивлений разность потенциалов равна нулю, сигнал на управление не поступает, и тиристоры закрыты.

При дальнейшем повышении напряжения в исследуемой лампе Л_н возникает электрический разряд, что приводит к появлению разности потенциалов на диагонали моста. Сигнал подается на управление тиристора, он открывается и замыкает накоротко цепь вторичной обмотки трансформатора. Реле Р₂ обесточивается и замыкает свои контакты Р_2-1. Ключ К₃ замкнут, срабатывает реле Р₁ и отключает контакт Р_1-2 и тем самым происходит отключение всей схемы. Поскольку время срабатывания тиристора очень мало, лампа не успевает выйти из строя. Для повторного измерения напряжения пробоя нужно отключить К₁ и К₃ и замкнуть ключ К₂. Таким образом, при возникновении разряда в исследуемой лампе происходит отключение схемы от сетевого напряжения без разрушения лампы.

Достоинством данной схемы является то, что при возникновении разряда в исследуемой лампе происходит ее отключение без повреждения ТН. Это позволяет использовать одну и ту же лампу при многократных измерениях.

3. Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с теоретическим материалом и описанием лабораторной установки.

2. Подготовить лабораторную установку к работе:

• Проверить правильность соединения составных частей установки проводами и ее заземление.

• Проверить правильность настройки всех приборов:

• ключи должны находиться в следующих положениях:

К₁ - разомкнут, К₂ - замкнут, К₃ - разомкнут;

• указатель ЛАТРа должен находиться на нулевой отметке.

• Установить в патроны однотипные исследуемую и компенсационную лампы.

3. Включить установку в сеть.

4. Определить напряжение пробоя для исследуемой лампы:

• Включить устройство для автоматического отключения исследуемых ламп.

• Указателем ЛАТРа плавно увеличивать напряжение питания в цепи, пока не начнут слегка светиться вольфрамовые нити ламп. Уравнять резистором их яркости.

• С помощью ЛАТРа продолжать повышать напряжение в цепи до достижения его номинального значения для исследуемой лампы (127 или 220 В), при котором срабатывает реле (щелчок).

• Последовательно включить К₁, выключать К₂ и включить К₃ и с помощью ЛАТРа плавно повышать напряжение дальше, но не более чем до 400 В (с учетом градуировки шкалы вольтметра при установленном пределе). При возникновении разряда в исследуемой лампе срабатывает реле и тем самым происходит отключение лампы. Измерения провести не менее пяти раз. Для повторения измерений выключить прибор, переключить ключи К₁, К₂ и К₃ в начальное положение и выставить указатель ЛАТРа на нулевую отметку. Полученные данные занести в таблицу 5.2. Если пробой не происходит, в соответствующей графе ставится прочерк

5. Провести измерения для ламп различной мощности с различным наполнением (аргон, криптон). Измерения занести в таблицу 5.2.

Таблица 5.2 – Результаты испытаний ламп накаливания на напряжение пробоя
№ испытуемой лампы	Род газа, наполняющего лампу	Мощность лампы	Номинальное напряжение	Пробивное напряжение

6. По данным таблицы 5.2 построить графики зависимости пробивного напряжения от мощности ламп и потенциала ионизации молекул наполняющего газа.

7. С помощью микроскопа определить l_БСП и N₂ исследуемых биспиралей и рассчитать E_БСП по формуле (5.2), принимая, что d₁= d(k_C + 2), где d - диаметр вольфрамовой нити, d=46 мкм; k_C - коэффициент сердечника, k_C=1,72,0.