Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Исследование электрических и светотехнических характеристик ламп накаливания, газоразрядных, светодиодных

Стр 1 из 2Следующая ⇒

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению лабораторных работ № 1, 2

по дисциплине «Светотехника и электротехнология»,

раздела «Светотехника»

для студентов специальности 110302

«Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»

очной и заочной форм обучения

Воронеж 2011

Составители канд. техн. наук Л.Н. Титова, канд. техн. наук В.А. Сергеев, ассистент Е.Е. Чувашин

УДК 628.9(035)

Методические указания к выполнению лабораторных работ № 1, 2 по дисциплине «Светотехника и электротехнология», раздел «Светотехника» для студентов специальности 110302 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства» очной и заочной форм обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. Л.Н. Титова, В.А. Сергеев, Е.Е. Чувашин. Воронеж, 2011. 48с.

Методические указания включают в себя описание лабораторных работ, которые содержат методику изучения и наладки осветительных установок. Во время обучения студенты знакомятся с многообразием светотехнических устройств, их параметрами, условиями эксплуатации, получают навыки в работе с электрическими схемами.

Рецензент д-р техн. наук, профессор Ю.Н. Шалимов

Табл. 5. Ил. 5. Библиогр.: 3 назв.

Ответственный за выпуск зав. кафедрой канд. техн. наук, доц. В.П. Шелякин

Печатается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

ÓФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2011

Лабораторная работа № 1

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И СВЕТОТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАМП НАКАЛИВАНИЯ, ГАЗОРАЗРЯДНЫХ, СВЕТОДИОДНЫХ

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.1. Изучить устройство современных ламп.

1.2. Исследовать зависимости электрических и светотехнических характеристик различных ламп от напряжения питающей сети.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЯСНЕНИЯ

2.1. Основные характеристики ламп

Самым массовым источником оптического излучения являются лампы, которые размещаются в светильниках.

Лампы отличаются друг от друга устройством и принципом действия, а также электрическими, светотехническими и эксплутационными параметрами.

К электрическим параметрам относятся: номинальное напряжение питающей сети U_н, В, номинальная электрическая мощность Р_н, Вт, род тока (постоянный или переменный) Iн, А.

Основной светотехнический параметр – излучаемый световой поток Фс, лм.

К светотехническим параметрам относят также световую отдачу h, лм/Вт (отношение светового потока, излучаемого лампой, к ее электрической мощности), определяющую экономические показатели работы лампы.

Эксплуатационными параметрами являются: срок службы t, ч, габаритные и установочные размеры.

Отклонение напряжения питания от номинального значения существенно влияет на электрические, светотехнические и эксплуатационные параметры различных типов ламп.

Потребителя интересует целый ряд параметров ламп, которые определяют их область применения. Во-первых, это характеристики, определяющие количество света, которое дает та или иная лампа. Прежде всего, это световой поток в люменах, значение которого всегда приводится в каталогах.

Например, установленная в люстре лампа накаливания мощностью 100 Вт может иметь световой поток в 1200 лм, 35 -ваттная «галогенка» - 600 лм, а натриевая лампа мощностью 400 Вт в светильнике, освещающем проезжую часть, - 48 000 лм. Легко заметить, что разные типы ламп имеют разную световую отдачу, определяющую эффективность преобразования электрической энергии в свет, т.е. разную экономическую эффективность применения.

С количественными, энергетическими характеристиками ламп очень тесно связаны параметры, определяющие качество света, – цветовая температура Тцв, К и цветопередача (характеризуется индексом цветопередачи Rа).

Цветовая температура (спектрофотометрическая или колориметрическая температура, обозначается Тцв) — характеристика хода интенсивности излучения источника света как функция длины волны в оптическом диапазоне. Согласно формуле Планка цветовая температура определяется, как температура абсолютно чёрного тела, при которой оно испускает излучение того же цветового тона (длина волны), что и рассматриваемое излучение. Характеризует видимый цвет источника.

Цветовая температура источника света:

характеризует спектральный состав излучения источника света,

является основой объективности впечатления от цвета отражающих объектов и источников света.

По этим причинам она определяет ощущаемый глазом цвет предметов при наблюдении в данном свете (психология восприятия цвета).

В связи с тем, что цвет объекта зависит и от его собственных спектральных свойств, и от характера освещения, в технике стандартизуют наиболее распространённые источники света, прежде всего по цветовой температуре.

Так, источник дневного света (Д65) с цветовой температурой 6500 К имеет в своём спектре существенную ультрафиолетовую составляющую. Хотя человеческий глаз не воспринимает ультрафиолетовые лучи, многие объекты (в т. ч. красители) способны светиться под их действием.

Шкала цветовых температур распространённых источников света:

800 К — начало видимого темно-красного свечения раскалённых тел;

2000 К — свет пламени свечи, натриевой лампы высокого давления;

2360 К — лампа накаливания, вакуумная лампа;

2800—2854 К — газонаполненные лампы накаливания с вольфрамовой спиралью;

3200—3250 К — типичные киносъёмочные лампы;

3800 К — лампы, используемые для подсветки мясных продуктов в магазине (имеют повышенное содержание красного цвета в спектре);

5500 К — прямой солнечный дневной свет;

6200 К — близкий к дневному свет;

6500 К — стандартный источник дневного белого света, близкий к полуденному солнечному свету;

7500 К — дневной свет, с большой долей рассеянного от чистого голубого неба;

10000 К — источник света с «бесконечной температурой», используемый в риф-аквариумах (актиничный оттенок голубого цвета).

Качество цвета и света

3 4

В жилых интерьерах традиционно используются лампы теплого тона (Tцв=2700–3000 К), способствующие отдыху и расслаблению. В свете таких ламп наиболее естественно выглядят лица людей. В офисных интерьерах уместнее более "холодные" лампы (Tцв=3000-4000 К). Лампы с Tцв=4000–4200 К прекрасно подходят для ландшафтного освещения, подчеркивая изумрудную зелень растений, тогда как, скажем, стандартные галогенные лампы с Tцв=3000 К для этой цели слишком "желтят". В световой архитектуре информация, содержащаяся в цветности света, используется для организации пространства: автомобильные магистрали традиционно выделяются желто-золотым светом натриевых ламп, пешеходные пространства – более холодным светом. Сходные приемы могут применяться и в интерьере.

Чем более сплошной и равномерный спектр имеет лампа, тем более различимы цвета предметов в ее свете. Главный для нас источник света – Солнце – имеет сплошной спектр излучения и наилучшую цветопередачу, при этом Тцв меняется от 6000 К в полдень до 1800 К в рассветные и закатные часы. Далеко не все лампы могут сравниться с Солнцем. Если искусственные источники теплового излучения – традиционные и галогенные лампы накаливания – благодаря сплошному спектру не имеют особых проблем с цветопередачей, то разрядные лампы, имеющие в своем спектре полосы и линии, зачастую передают цвета предметов довольно своеобразно. В каталогах ламп, как правило, указывают общий индекс цветопередачи Ra, определяемый на основании оценки качества передачи цвета 8 эталонных цветных образцов. Ra тепловых ламп равен 100 (максимальное значение), для разрядных он колеблется от 20 (натриевые лампы) до 95 и даже 98. Правда, Ra не позволяет сделать вывод о характере передачи цветов, а иногда даже может дезориентировать. Так, люминесцентные лампы с трехполосным люминофором (Ra=80) и белые светодиоды (декларируется Ra до 85) имеют Ra, соответствующий "хорошей" цветопередаче. Зачастую они неудовлетворительно передают некоторые цвета.

Помимо цветовой температуры выделяют ещё параметр смещения (англ. tint) — степень отклонения цвета в зелёный или пурпурный. Вместе с температурой эти два параметра позволяют описать любой монохроматический свет. Понятие смещения чаще всего используется в фотографии, где некоторые объективы дают существенное смещение в зелёный цвет. Различные источники света характеризуются не только различной температурой, но и смещением (например, лампы дневного света имеют смещение в пурпурный или зелёный).

2.2. Сравнительный анализ характеристик ламп

В настоящее время в России большое внимание уделяется проблемам энергосбережения, решение которых возможно путем вывода из производства низкоэффективных источников света (ИС) и замены их источниками света высокой энергоэкономичности, обеспечивающих высококачественное освещение. Для оценки энергоэффективности современных ИС необходимо провести сравнительный анализ их основных характеристик.

Лампы накаливания.

Лампа накаливания (ЛН) состоит из цоколя, вольфрамовой нити накаливания, помещенной в стеклянную колбу, в которую закачан инертный газ. Несмотря на низкую стоимость, по сути, является нагревательным прибором, т.к. только 5% энергии преобразуется в свет, а остальные 95% – в тепло. Световая отдача ЛН 10–15 лм/Вт. В связи с этим сплошной спектр лампы накаливания имеет максимум в инфракрасной области и плавно спадает с уменьшением длины волны. Такой спектр определяет теплый тон излучения (Tцв=2400–2700 К) при максимальной цветопередаче (Ra=100). К недостаткам можно отнести высокую рабочую температуру и чувствительность светового потока к изменениям напряжения, а также очень короткий срок службы (t=1000 ч). Применяются ЛН в бытовом и декоративном освещении.

5 6

Обозначение ламп накаливания общего назначения в соответствии с ГОСТом 2239-79 включает буквы (от одной до четырех): В - вакуумная; Г –газонаполненная (аргон 86% и азот 14%); Б - биспиральная и БК - биспиральная с криптоновым наполнителем (криптон 86% и азот 14%); МТ – с матированной колбой; МЛ - в колбе молочного цвета; О - с опаловой колбой и т.д. После буквенного обозначения следуют цифры, показывающие диапазон напряжения питания в вольтах, на который рассчитана лампа. За номинальное принимается напряжение середины диапазона. Далее через дефис - номинальная мощность лампы в ваттах.

Галогенные лампы.

Галогенные лампы (ГЛН) – это современный вариант ЛН. Добавление галогенидов (йод, фтор, бор) в колбу лампы, использование особых сортов кварцевого стекла, "останавливающего" УФ, "возвращение" теплового излучения на спираль лампы с помощью специальных отражателей – эти технологические новшества позволили выделить ГЛН в особый класс ИС. Световая отдача современных ГЛН составляет около 30 лм/Вт. Типичное значение цветовой температуры – Тцв=3000 К. Существуют также ГЛН "дневного света" с Тцв=4000–4200 К и даже 6000 К. Цветопередача у них максимальная (Ra=100). "Точечная" форма лампы позволяет управлять шириной "луча" в широких пределах с помощью миниатюрных отражателей. Еще одно их преимущество в том, что количество и качество света, даваемого лампой, постоянно в течение всего срока службы. Недостатки ГЛН очевидны: недостаточная световая отдача и относительно короткий срок службы (в среднем 2000–4000 часов). ГЛН чувствительны к нагрузками и может перегореть при увеличении напряжения уже на 5%. Для длительного использования их рекомендуется включать через стабилизаторы напряжения. Еще один минус это повышенное тепловыделение (500^OС). Не рекомендуется брать ГЛН голыми руками, т.к. на них могут остаться жирные следы. Так, при высокой температуре жир обугливается, а черные части в свою очередь притягивают тепло, лампа перегревается и может взорваться.

Люминесцентные лампы.

Люминесцентная лампа (ЛЛ) состоит из баллона или трубки, наполненной парами ртути и инертным газом, подогреваемых катодов. На внутренние стенки трубки нанесено люминофорное покрытие, преобразующее ультрафиолетовое излучение газового разряда в видимый свет. Лампы с трехполосным люминофором более экономичны (световая отдача до 104 лм/Вт), но обладают худшей цветопередачей (Ra=80), с пятиполосным люминофором имеют отличную цветопередачу (Ra=90-98) при меньшей световой отдаче (до 88 лм/Вт). ЛЛ обеспечивают мягкий, равномерный свет, но распределением света в пространстве трудно управлять из-за большой поверхности излучения. Для работы ЛЛ необходима специальная пускорегулирующая аппаратура (ПРА). Одно из главных преимуществ ЛЛ – долговечность (срок службы до t=20 000 ч). Благодаря экономичности и долговечности ЛЛ стали самыми распространенными источниками света в офисах предприятий. К недостаткам можно отнести наличие стробоскопического эффекта, который вызывает неприятные ощущения для глаз. При неправильном включении (без защитных конденсаторов в пускорегулирующем устройстве) ЛЛ становятся источниками радиопомех. Эти лампы требуют повышенных мер безопасности при утилизации из-за применения в них веществ, содержащих ртуть.

Новым поколением ЛЛ выступили КЛЛ – компактная люминесцентная лампа. По своим параметрам КЛЛ приближаются к линейным ЛЛ (световая отдача до 75 лм/Вт, Тцв=2700–6000 К, Ra=80 и более), обладая большим срок службы - t=8000 ч. Они прежде всего предназначены для замены ламп накаливания.

Типовые диапазоны цветовой температуры при максимальной светоотдаче современных люминесцентных ламп с многослойным люминофором:

2700—3200 К,

4000—4200 К,

6200—6500 К,

7400—7700 К.

Обозначение газоразрядных ламп по ГОСТ 6828-91.

7 8

Люминесцентные лампы различают по форме и размерам колбы, мощности и спектральному составу или цветности излучения. Выпускаемые промышленностью типы отечественных ламп: ЛВ, ЛД, ЛТБ, ЛХБ и др. (ГОСТ 6828-91) отличаются друг от друга только составом люминофора, следовательно, и спектральным составом излучения. Буквы, входящие в наименование этих типов ламп, означают: Л- Люминесцентная, Б-белая, Д-дневная, ТБ-тепло-белая, Е-естественная, БЕ-белая естественная, ХЕ-холодная естественная, УФ-ультрофиолетовая, КЗС, Г-красная, зелёная и голубая, Ф-фотосинтетическая, Р-рефлекторная, У-U-образная, К-кольцевая, Б-быстрого пуска, А-амальгамная. Среди ламп указанных цветностей различают ещё лампы с улучшенным спектральным составом излучения, обеспечивающие получение хорошей цветопередачи освещаемых предметов. В обозначении этих ламп после букв, характеризующих цветность излучения, добавляют букву Ц (ЛДЦ, ЛХБЦ) и др. Люминесцентные лампы выпускают мощностью 4, 6, 8, 13, 15, 18, 20, 22, 25, 30, 36, 40, 58, 65, 80, 125 и 120 Вт. Средняя продолжительность горения люминесцентных ламп – не менее t=1200 ч., световая отдача 25,0...67,5 лм/вт. Лампы рассчитаны таким образом, что оптимальным условиям их работы соответствуют температура 18...25ºС (от 5 до 55ºС) и относительная влажность воздуха - не более 70 %.

Индукционная лампа.

Представляет собой безэлектродную лампу (отсутствие нитей накала, электродов), состоящую из колбы, наполненной газом, внутренняя поверхность которой покрыта люминофором. Электронный блок, магнитное кольцо вокруг трубки и индукционная катушка создают газовый разряд в высокочастотном электромагнитном поле, благодаря чему лампа начинает светиться. Отсутствие нитей накала и электродов позволяет повысить долговечность и мощность лампы. К достоинствам индукционной лампы можно отнести очень высокий срок службы (t=60000 ч и более), высокую эффективность и светоотдачу (>80 лм/Вт), низкое энергопотребление (в 10 раз эффективнее ЛН, в 2 раза – КЛЛ), мгновенное включение, отсутствие мерцаний, высокий индекс цветопередачи Ra>80, широкий диапазон цветовых температур, низкую температуру нагрева лампы (до 850^OС). Следует отметить, что уровень светоотдачи в перспективе может достигнуть 120 лм/Вт, диапазон мощностей – от 30 до 400 Вт. Срок службы достигает t=150000 часов. К недостаткам можно отнести весьма высокую стоимость. Применяться могут как для наружного, так и внутреннего освещения, особенно в местах, где требуется постоянное круглосуточное освещение (производственные, складские и с/х помещения, строительные площадки, парковочные места, тоннели, улицы).

Разрядные лампы высокого давления.

Принцип действия – свечение наполнителя в разрядной трубке под действием дуговых электрических разрядов. Два основных разряда высокого давления, применяемых в лампах, – ртутный и натриевый. Оба дают достаточно узкополосное излучение: ртутный – в голубой области спектра, натрий – в желтой, поэтому цветопередача ртутных (Ra=40–60) и особенно натриевых ламп (Ra=20–40) оставляет желать лучшего. Добавление внутрь разрядной трубки ртутной лампы галогенидов различных металлов позволило создать новый класс источников света – металлогалогенные лампы (МГЛ), отличающиеся очень широким спектром излучения и прекрасными параметрами: высокая световая отдача (до 100 лм/Вт), хорошая и отличная цветопередача Ra=80–98, диапазон Tцв от 3000 К до 6000 К, средний срок службы около t=15 000 часов. Один из немногих недостатков МГЛ – невысокая стабильность параметров в течение срока службы – успешно преодолевается с изобретением ламп с керамической горелкой. МГЛ успешно и разнообразно применяются в архитектурном, ландшафтном, техническом и спортивном освещении. Еще более широко применяются натриевые лампы. На сегодняшний день это один самых экономичных источников света (до 150 лм/Вт). Огромное количество натриевых ламп используется для освещения автомобильных дорог. Натриевые лампы часто "из экономии" используются для освещения пешеходных пространств, что не всегда уместно из-за проблем с цветопередачей. Разрядные лампы применяют для наружного освещения, в прожекторах.

9 10

Светодиоды.

К основным преимуществам относятся: высокая эффективность (на 50-80% эффективнее ртутных, натриевых, ГЛН ламп) и низкое энергопотребление, высокий уровень светоотдачи (>80 лм/Вт), длительный срок службы (работают дольше в 5-10 раз, чем натриевые, и в 10-15 раз, чем ртутные лампы), экологическая чистота (не содержит ртути и вредных материалов, низкое потребление энергии, что снижает общие выбросы СО₂ при выработке ЭЭ). При свечении светодиода отсутствуют мерцания. Широкий диапазон цветовых температур (2700-10000К). Индекс цветопередачи Ra>80, высокая яркость и насыщенность. Спектр излучения более равномерный, чем у ЛЛ, что благоприятно сказывается на восприятии света. Отсутствует УФ-излучение. Просты в эксплуатации, имеют малые габариты, высокую виброустойчивость и ударопрочность. Могут применяться в любом освещении: уличном, промышленном, архитектурном, ландшафтном, интерьерном. Благодаря значительным капиталовложениям в эту область, наблюдается стремительное увеличение эффективности и масштабов применения, которое сохранится надолго, поскольку основные тенденции развития сегодняшней светотехники – это увеличение энергоэффективности освещения, низкое энергопотребление и экологичность. К недостаткам СД можно отнести высокую стоимость.

2.3. Сравнительная характеристика светотехнических и эксплуатационных характеристик ламп различных типов приведена в табл.1.

Таблица 1

Тип лампы	Световая отдача, h, лм/Вт	Во сколько раз ярче обычной лампы накаливания, той же мощности	Средний срок службы t, ч
Лампы накаливания общего назначения ЛОН	18-22
Линейные галогенные лампы накаливания 2-цокольные (типа КГ, HALOLINE, Plusline, цоколь R7s)	18-22
Зеркальные галогенные лампы накаливания (типа DECOSTAR, HALOSTAR, DICHRO и др.)	25-30	1,5	2000-3000
Линейные люминесцентные лампы (тип ЛБ, ЛД, TLD Philips, L-Osram)	60-80		10000-15000
Компактные люминесцентные лампы (энергосберегающие различного исполнения, мощность от 5 до 85 Вт)	50-60	3,5	8000-15000
Ртутные лампы высокого давления с люминофором (типа ДРЛ, HPL-N, HQL)	45-55	2,5	12000-15000
Металлогалогенные лампы (тип ДРИ, HPI-T, MHN-TD, HQI-T, HQI-TS)	70-100	4,5	5000-12000
Натриевые лампы высокого давления (типа ДНаТ, SON-T B, NAV T)	90-130	5,5	10000-20000

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

11 12

3.1. Перед выполнением работы необходимо ознакомиться с используемым оборудованием. Исследование ламп производится на универсальном лабораторном стенде. Принципиальная электрическая схема лабораторного стенда представлена в прил. 4.

На стенде лампы расположены следующим образом: HL1 - лампа накаливания 100W Philips (ЛН), HL2 - компактная люминесцентная лампа (КЛЛ) Osram Dulukstar 24W/827, HL3 - газоразрядная лампа высокого давления ДРЛ Philips HPL-H 250W/542, HL4 – газоразрядная лампа высокого давления ДНаТ 400W-596, HL5 - лампа энергосберегающая Camelion FC7-GU10 7W, HL6 - лампа галогенная (ГЛН) Comtech HE 51 50 Gu5.3 50W, HL7 – лампа светодиодная (СД) 3,6W, HL8 – лампа люминесцентная линейная энергосберегающая Philips PL-S 12W.

В данной лабораторной работе произвести измерения электрических и светотехнических характеристик ламп HL1, HL2, HL5, HL6, HL7, HL8.

Технические параметры исследуемых в работе ламп заносятся в табл.2.

Изменение напряжения питания ламп производится регулятором напряжения, расположенном в Щ2.

Измерение освещенности производится люксметром «MASTECH MS6610». Освещенность в контрольной точке определяется, как разница между измеренным значением и фоновым

Е=Е_изм.-Е_фон.(лк). (1)

3.2. Определить светотехнические параметры различных ламп при номинальном напряжении питания. Для этого исследуемая лампа подключается к сети с номинальным для нее напряжением питания. Лампа должна прогреться в течение 5 мин. Измерить температуру нагрева лампы. Результаты измерений и справочные данные для данной лампы заносятся в табл. 2.

3.3. Определить зависимости электрических и светотехнических характеристик лампы при изменении напряжения питающей сети.

Замкнуть ключ К1 на панели лабораторного стенда. Включить лампу HL1 на номинальное напряжение (220В).

Напряжение питающей сети изменять в пределах от 220 до 140 В с интервалом 20 В. Измерить напряжение питания лампы Uс, В, потребляемый ток Iл, А, электрическую мощность потребляемую лампой Рл, Вт, коэффициент мощности cosφ и освещенность Е, лк, в контрольной точке. Измерения электрических характеристик производят комплексным прибором, расположенном на Щ2. Измерение освещенности производится люксметром.

Таблица 2

Технические параметры исследуемых ламп

Тип лампы	Номинальное напряжение, Uн, В	Номинальная мощность, Рн, Вт	Световой поток, Фн, лм	Световая отдача, h_н лм/Вт	Номинальный срок службы, t, ч	Температура нагрева лампы, Т⁰С
Справочные данные	Опыт	Справочные данные	Опыт	Справочные данные	Опыт	Справочные данные	Опыт	Справочные данные	Опыт

По опытным данным определить световой поток Фс, лм, и световую отдачу h_с, лм/Вт лампы.

Полученные значения занести в табл.3.

Расчеты Фс для ламп HL1, HL2, HL5, HL6, HL7 выполняется по формуле

Ф_с=4pКЕ Нр², лм; (2)

где Нр - расстояние от тела накала исследуемой лампы до контрольной точки, м (измеряется при помощи лазерной рулетки Bosh DLE40);

К - коэффициент, учитывающий воздействие отраженных световых потоков на освещаемую точку (зависит от месторасположения точки и источника, а также от отражающих свойств поверхностей, окружающих источник и освещаемую точку). Для рассматриваемого лабораторною стенда К равен 0,36...0,49.

Таблица 3

Зависимость светотехнических и электрических характеристик исследуемых ламп от значения питающего напряжения

Тип лампы	Данные эксперимента	Данные расчета
Uс, В	Iл, А	Е, лк	Рл, Вт	cosφ	Фс, лм	h_с, лм /Вт

Для линейной лампы HL8 Фс рассчитывается следующим образом

, (3)

где L -длина люминесцентной лампы, м;

Нр - ближайшее расстояние от люминесцентной лампы до условной поверхности (точки А), на которой измеряется освещенность, м; (a, g - углы, которые определяются из рис. 1).

Световая отдача для исследуемых ламп определяется

13 14

h_с = Ф_с/Рл, лм/Вт, (4)

3.4. По результатам табл.3 на одной координатной плоскости построить зависимости тока Iл, мощности Рл, светового потока Фс, и световой отдачи h_c от значения напряжения электрической сети Uс, к которой подключена лампа.

Рис. 1. К расчёту светового потока в точке А от линейного источника света

3.5. Определить, как изменятся светотехнические характеристики лампы при отклонении напряжения питания от номинального.

Для заданного преподавателем напряжение электрической сети Uс, В из табл. 3, выбрать значения мощности лампы Р_л, освещенности Е, лк, светового потока Ф_л, лм и светоотдачи h_л,лм/Вт. Рассчитать, как изменяется потребляемая электрическая мощность, световой поток и световая отдача, если исследуемая в работе лампа подключена к электрической сети с заданным напряжением питания. Результаты исследований записываются в табл. 4.

Отклонения электрической мощности, светового потока и световой отдачи вычисляют по формулам:

DР_л=(Р_л-Р_н) • 100/Р_н; (5)

DФ_л= (Ф_л - Ф_н) • 100/Ф_н; (6)

Dh_л = (h_л - h_н) • 100/h_н, (7)

15 16

где Р_н, Ф_н, h_н -номинальные значения потребляемой электрической мощности, светового потока и световой отдачи соответственно (значения параметров при номинальном напряжении питания лампы из табл.2).

Результаты расчетов занести в табл.4.

Таблица 4

Значения исследуемых параметров ламп при их работе в электрической сети с напряжением U В

Тип лампы	Параметры лампы при питающем напряжении, U…….В	Отклонение параметров от номинальных значений
Р_л, Вт	Е, лк	Ф_л, лм	h_л, лм/Вт	DР_л, %	DФ_л, %	Dh_л, %

3.5. Повторить п.п. 3.2., 3.3., 3.4., 3.5. для ламп HL2, HL5, HL6, HL7, HL8.

В заключение отчета необходимо сформулировать выводы в виде ответов на следующий вопрос.

1. Как влияет отклонение питающего напряжения от его номинального значения на электрические, светотехнические и эксплутационные параметры ламп накаливания, газоразрядных, светодиодных?

4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

4.1. Принцип действия и устройство ламп накаливания, газоразрядных, светодиодных.

4.2. Перечислите основные электрические, светотехнические и эксплуатационные параметры современных ламп.

4.3. Какие мероприятия способствуют снижению распыления вольфрама с тела накала во время работы лампы накаливания?

4.4. Какие из исследуемых в лабораторной работе ламп имеют наибольшую (наименьшую) световую отдачу и наибольший (наименьший) световой поток? Почему?

4.5. Каковы основные причины снижения светового потока лампы накаливания, газоразрядных к концу срока ее службы?

4.6. По заданию преподавателя расшифруйте маркировку различных типов ламп.

4.7. Что такое цветопередача и как она характеризует лампы?

4.8. Перечислите достоинства и недостатки исследуемых ламп.

4.9. Что такое цветовая температура? Какой цветовой температурой обладают исследованные в лабораторной работе лампы?

4.10. Сравните температуру нагрева исследуемых ламп. Объясните, почему она различна?

12 Следующая ⇒