Лабораторна робота №2 дослідження стартерної схеми включення люмінесцентної лампи

Мета роботи – ознайомлення з принциповою схемою, конструкцією елементів схеми, принципом дії люмінесцентної лампи, експериментальне визначення характеристик люмінесцентного світильника.

2.1 Опис експериментальної установки

Установку змонтовано на стенді, за її передньою панеллю встановлено джерело керованої напруги, люмінесцентну лампу і допоміжну апаратуру. На панелі розміщено вимірювальні прилади, виведено рукоятку регулятора напруги. На панелі є вікно для виміру освітленості за допомогою люксметра (Є можливість вимірювати освітленість за допомогою фотодавача і мікро-амперметра, які встановлені на панелі).

2.2 Порядок виконання роботи

2.2.1 Ознайомитися з конструкцією лампи, дроселя і стартера.

2.2.2 Зібрати схему відповідно з рисунком 2.1. Включенням автомату подати напругу на схему. Визначити найменше значення напруги, при якому в стартері виникає тліючий розряд. Для цього за допомогою автотрансформатора типу РНО повільно підвищувати напругу до значення, при якому виникає різка зміна напруги.

Виміряти і внести у протокол випробувань значення напруги запалювання розряду.

2.2.3 При вимкнутій лампі виміряти фонову освітленість (фотоелемент люксметра при цьому встановити безпосередньо біля вимірювального вікна на панелі стенда). Значення фонової освітленості занести до протоколу випробувань.

Відключити схему від мережі живлення.

2.2.4 Оцінити значення запалюючого імпульсу, яке забезпечує пробій розрядного проміжнику лампи. Для цього при номінальній напрузі і відімкнутих ємностях С3…С7 зменшити до нуля розгортку по осі Х осцилографа і встановити відхилення променя по осі Y рівного приблизно 1/3 від максимального значення.

Відключити схему від джерела живлення, а через 3-4 хвилини знов подати напругу на схему, визначити найбільше відхилення променя по осі Y. Визначити кратність імпульсу (відносно до номінальної напруги).

Встановити напругу на 15-20 В нижче, ніж напруга запалювання стартера.

Повільно підвищувати напругу таким чином, щоб визначити найменше значення напруги, при якому забезпечується запалювання лампи.

Після запалювання лампи виміряти струм, коефіцієнт потужності, напругу на лампі. Дані внести в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1

Напруга, В		Підключено ємності		Струм, А	cosφ	Потужність				Освітленність, лк	Світлова віддача, в.о.
						лампи	що споживається із мережі
мережі	на лампі	С	мкф			Рл, Вт	Р, Вт	Q, вар	S, ВА

2.2.5 За допомогою РНО встановити напругу 220 В.

Виміряти напругу, струм на лампі, освітленість (за допомогою люксметра безпосередньо біля вимірювального вікна, або за допомогою фотодавача і міліамперметра). Дані внести в таблицю 2.1.

2.2.6 Зняти на кальку осцилограму струму при увімкнених та відімкнутих перемикачах S1, S2. Увімкнути перемикачі S1 і S2. Результати вимірювань внести в таблицю 2.1.

2.2.7 Увімкнути S3 і виконати вимірювання за п.2.2.5 (крім вимірювання освітленості).

Порівняти осцилограму струму зі знятою на кальку. Висновок занести до протоколу досліджень.

2.2.8 Встановити напругу 220 В і підібрати таку комбінацію ємностей, при якій струм буде мати найменше значення. Виконати вимірювання за п.2.2.5 (крім вимірювання освітленості).

2.2.9 По черзі вмикати перемикачі S4, S5, S6, S7, тобто підключати ємності С3+С4, С3+С4+С5, С3+С4+С5+С6, С3+С4+С5+С6+С7, кожного разу повторюючи вимірювання за п.2.2.5 (крім освітленості). За допомогою перемикачів підібрати таку ємність, щоб струм був мінімальним.

Результати вимірювань занести в таблицю 2.1.

Рисунок 2.1 Рисунок 2.2

2.2.10 Зняти на кальку осцилограму струму при усіх підключених ємностях С3+С4+С5+С6+С7.

2.2.11 Встановити напругу 240…250 В (по вказівці викладача) і повторити вимірювання за п.2.2.5, 2.2.7, 2.2.8. Результати внести до таблиці 2.1.

2.2.12 Встановити напругу 220 В і зменшувати її ступенями по 10 В поки лампа не згасне, у кожному разі повторювати вимірювання за п.2.2.5, 2.2.7, 2.2.8. Результати внести до таблиці 2.1.

2.2.13 За результатами вимірювань для кожного значення напруги при відімкнутих або увімкнутих ємностях (С3…С7) розрахувати:

- потужність люмінесцентної лампи;

- світлову віддачу;

- активну, реактивну та повну потужності, які споживаються із мережі.

Світлову віддачу у відносних одиницях можна визначити рівнянням, наведеним у вказівках до лабораторної роботи №1:

Результати розрахунків внести до таблиці 2.1.

2.2.14 Розрахувати приблизне значення ємностей, які вмикалися. Результати внести до таблиці 2.1.

2.2.15 Побудувати залежності від напруги і ємностей:

- струму;

- напруги на лампі;

- активної, реактивної та повної потужності, які споживаються із мережі.

Побудувати залежність світловіддачі від напруги.

2.3 Зміст звіту:

- мета роботи;

- електричні схеми;

- результати виконаних експериментальних досліджень та розрахунків (таблиці, графіки, осцилограми та інше);

- висновки по роботі.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Які функції виконує дросель?

2. Які функції виконують ємності С1…С8?

3. Чому у стартері не виникає розряд після запалювання лампи?

4. Яку роль відіграє попередня іонізація розрядного проміжку?

5. Яку роль відіграє люмінофор у створенні зорового випромінювання?

6. Яким чином можна запалити лампу, якщо не використовувати стартер?

7. Який вплив здійснює лампа на мережу живлення?

8. Які чинники не враховано при приблизному розрахунку індуктивності дроселя?

9. Що таке стробоскопічний ефект?

10. Чи можна цілком компенсувати реактивну потужність комплекту лампа – ПРА?

11. Наведіть векторну діаграму струмів для одного з варіантів вимірювань (варіант визначає викладач).