22. Стартерные пра с предварительным подогревом электродов.

Принцип действия таких ПРА заключается в предварительном подогреве электродов и последующей подачей импульса высокого напряжения

Схема включения двухлампового светильника с расщепленной фазой

В качестве балластного сопротивления лампы EL1, служит дроссель LL1, ток J_TL1 отстает от напряжения сети на угол 60^○ , в качестве балластного сопротивления ламп EL2 служит конденсатор С1 и дроссель LL2

Х_C1 > X_LL2 , поэтому ток I_EL2 опережает напряжение сети на угол 60⁰. В результате токи ламп сдвинуты относительно друг друга на угол 120⁰, что ведёт к уменьшению пульсации светового потока светильника.

Для включения люминесцентных ламп мощностью 10 Вт и менее в сеть 220В применяют схемы последовательного включения люминесцентных ламп.

Лампа EL1 по мощности равна лампе EL2, мощность дросселя равна сумме мощностей ламп. Наименее надёжным элементом этих схем явл. Стартер с его нестабильной характеристикой, поэтому его заменяют на полупроводниковые элементы, например динисторы.

23. Пра горячего зажигания с постоянным подогревом электродов.

Принцип действия таких ПРА заключается в подаче на лампу напряжения хх и подогреве электродов с целью снижения напряжения зажигания.

Добавочная обмотка Wд увеличивает Uxx=(1…1,2)Uc, накальные обмотки разогревают электроды снижая напряжение зажигания, в момент когданапряжение зажигания станет равно напряжению хх лампа зажжется.

24. Пра мгновенного холодного зажигания.

Принцип действия заключается в подаче на лампу напряжения хх достаточного для зажигания лампы в холодном состоянии.

25 Ртутные лампы высокого давления (ДРЛ)

Энергия, подводимая к столбу газового разряда, распределяется на нагревание стенок колбы, содержащей газ, нагревание самого газа, находящегося в пределах столба. Зависимость световой отдачи ртутного разряда от давления ртутного пара показана на рисунке 1. Из рисунка видно, что при повышении давления (и плотности тока) до определенных пределов разряд становится все более эффективным по излучению и при этом имеет место излучение нерезонансных линий. Вследствие относительно малого потенциала ионизации ртути зажигание разряда в парах ртути при наличии аргона возможно уже при таком давлении ее паров, которое имеет место при нормальной температуре. По мере прохождения тока через разрядный промежуток стенки сосуда нагреваются, что приводит к росту давления паров ртути. Когда температура стенок достигает температуры кипения ртути, она полностью испаряется и дальнейший рост давления паров ртути будет пропорционален их средней температуре (в Кельвинах), вместо резкой зависимости от температуры самой холодной части колбы, как это было при насыщающих парах, т.е. при наличии в сосуде ртути в жидком виде. Конечное давление, которое создадут пары ртути в данной лампе, будет зависеть от количества ртути в ней и тока, определяемого для любых газоразрядных ламп параметрами последовательно с ней включенного балласта, т.е. давление паров будет зависеть от количества введенной в лампу ртути, рассеиваемой в лампе мощности, размеров ее колбы и условий охлаждения. С ростом давления паров ртути изменяется излучение разряда. Главной особенностью излучения при повышенном давлении является наличие наряду с излучением в видимой области спектра значительного излучения в ультрафиолетовой области, в особенности в интервале длин волн 300-400 нм, полное отсутствие в красной области видимого спектра в интервале длин волн 600…700 нм. Эти особенности излучения потребовали для целей освещения исправление его цветности путем преобразования ультрафиолетового излучения в красное.

Для получения ртутного разряда высокого давления, дающего описанное выше излучение, используются трубчатые кварцевые лампы, которые принято называть "горелками", рис.2. В кварцевую трубку с обоих концов запаяны самокалящиеся оксидные катоды 3, рассчитанные на большие токи, чем катоды люминесцентных ламп низкого давления. Так как лампы рассчитаны на работу в сетях переменного тока, то оба электрода одинаковы и

Зависимость световой отдачи от давления в лампе

Рис. 1

выполняют так же, как и в люминесцентных лампах низкого давления, поочередно роли катода и анода.

С целью облегчения зажигания в один или оба конца горелки 1 впаяны добавочные электроды зажигания 4, соединенные с противоположным катодом через добавочное сопротивление 2. Благодаря малому расстоянию между основным электродом и электродом зажигания между ними возникает разряд, способствующий ионизации газа в лампе. Как только сопротивление канала разряда становится меньше сопротивления, включенного последовательно с электродом зажигания, устанавливается разряд между основными электродами.

Рассмотренная кварцевая горелка подвержена сильному воздействию внешней среды, от которой зависят условия охлаждения. Поэтому горелку помещают во внешнюю колбу. Внешняя колба служит, кроме того, носителем слоя люминофора, который за счет поглощения ультрафиолетовой части излучения ртутного разряда добавляет к видимому излучению этого разряда недостающее в нем излучение в красной области спектра. Для обеспечения охлаждения кварцевой горелки не только излучением, а также конвекцией и теплопередачей внешняя колба наполняется газом, который должен быть инертным по отношению к люминофору и деталям монтажа ламп. В качестве наполняющего газа в настоящее время применяют азот.

Лампы ДРЛ, имеющие вспомогательные электроды, называют четырехэлектродными. ПРА таких ламп представляют собой дроссель LL1 (см. рис. 3). Кроме того, для зажигания ламп типа ДРЛ мощностью 700 Вт и выше в условиях отрицательных температур применяются аппараты мгновенного зажигания, выполненные по схеме автотрансформатора с рассеянием, в которых зажигание ламп происходит под действием повышенного синусоидального напряжения промышленной частоты.

Достоинствами ламп ДРЛ являются: высокая световая отдача (до 55 лм/Вт); большой срок службы (10 000 ч); компактность; некритичность к условиям внешней среды (кроме очень низких температур). Недостатками ламп следует считать: преобладание в спектре лучей сине-зеленой части, ведущее

1

к неудовлетворительной цветопередаче, что исключает применение ламп в случаях, когда объектами различения являются лица людей или окрашенные поверхности; возможность работы только на переменном токе; необходимость включения через балластный дроссель; длительность разгорания при включении (примерно 7 мин.) и начало повторного зажигания после даже очень кратковременного перерыва питания лампы после остывания (примерно 10 мин.); пульсации светового потока большие, чем у люминесцентных ламп; значительное снижение светового потока к концу срока службы.

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Департамент кадровой политики и образования

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Азово-Черноморская Государственная Агроинженерная академия»

Лекции по

СВЕТОТЕХНИКЕ

Зерноград

-2004-