Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Задачи исследования.

Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина

Кафедра ЭТСП

Лабораторная работа №2

Выполнила: студентка 33 группы

Энергетического факультета

Лелеко Д.А.

Проверила: Косицин О.А.

Москва 2006

Лабораторная работа №2.

Исследование эксплуатационных характеристик люминесцентных ламп.

Цель работы - изучить эксплуатационные характеристики люминесцентных ламп.

Общие сведения.

Люминесцентные лампы относятся к разрядным ртутным источникам излучения низкого давления. Давление паров ртути внутри колбы в рабочем режиме менее 0,01 МПа. Электрический разряд в парах ртути обладает высоким энергетическим кпд преобразования электрической энергии в энергию оптического излучения.

Конструктивно люминесцентная лампа выполнена в виде герметизированной цилиндрической стеклянной колбы 3 (см. рис. 1), на концах которой имеются цоколи 4 с металлическими полыми штырьками 5 для включения лампы в схему.

В торцах колбы смонтированы стеклянные ножки 1 для крепления электродов 2, представляющих собой вольфрамовые биспирали, покрытые слоем оксида для лучшей термоэмиссии электронов. На внутреннюю поверхность колбы нанесен слой люминофора, посредством которого УФ излучение дугового разряда поглощается и преобразуется в видимое излучение. Пары, образующиеся от введенной внутрь колбы капли ртути, способны при низком давлении в процессе электрического разряда генерировать УФ излучение с кпд более 60%.

Для зажигания дугового электрического разряда в люминесцентной лампе напряжения сети недостаточно.Поэтому необходимо осуществить ионизацию разрядного промежутка или подать на электроды импульс напряжения, превышающий напряжение зажигания лампы U _з.л.

В стартерной схеме включения люминесцентной лампы последовательно осуществляются ионизация и повышение напряжения (рис. 6).

После подключения схемы к сети лампа не зажигается (U_з.л > U_c). В стартере VL1, подключенном параллельно люминесцентной лампе, возникает тлеющий разряд, гак как напряжение зажигания стартера меньше напряжения сети, U_з.л < U_c. До возникновения тлеющего разряда электроды стартера находились в разомкнутом состоянии. После возникновения тлеющего разряда в стартере выделяется теплота и один из электродов, представляющих собой биметаллическую пластину, начинает от нагревания изгибаться.

Рис. 2. Стартерная схема включения люминесцентной лампы

Через 1...2 с электроды стартера оказываются замкнутыми. Образуется электрическая цепь, по которой протекает ток разогрева электродов лампы. Этим достигается термоэлектронная эмиссия и предварительная ионизация разрядного промежутка.

Процесс разогрева длится 1...2 с. За это время, благодаря хорошему контакту и отсутствию источника теплоты (тлеющего разряда) электроды стартера успевают остыть и разомкнуть цепь. Резкое изменение тока в дросселе LL1 приводит к возникновению в нем эдс самоиндукции. Таким образом, на лампе создается импульс напряжения, превышающий U_c на величину индуцированной эдс, и в лампе возникает дуговой электрический разряд.

Для чёткой работы схемы и автоматического обеспечения режима разогрева электродов лампы необходимо выполнение условия U_c>U_з.ст > U_л, которое исключает срабатывание стартера после зажигания лампы.

Главная функция дросселя в цепи разрядной лампы — стабилизация ее работы, т.е. ограничение тока номинальным значением. Эта необходимость обусловлена падающей вольт-амперной характеристикой дугового электрического разряда.

В стартерной схеме дроссель используется также для ограничения до безопасного значения тока, протекающего через электроды лампы в режиме разогрева, и для создания импульса повышенного напряжения с целью надежного зажигания лампы.

Конденсатор С1 служит для повышения коэффициента мощности схемы с 0,5...0,6 до 0,9...0,95; конденсатор С2 — для уменьшения подгорания контактов стартера и подавления радиопомех, создаваемых дуговым электрическим разрядом.

Задачи исследования.

Задача 1. Определить основные электротехнические параметры люминесцентной лампы, дросселя и установки в целом в режиме разогрева и номинальном режиме работы: I_л,U_л,P_л, U_др,P_др,P_уст,cosj_уст

Пользуясь полученными данными в номинальном режиме работы лампы, рассчитать емкость компенсирующего конденсатора:

C= P_уст (tgj₁-tgj₂)10³/2p fU², (11)

где С - емкость компенсирующего конденсатора, мкф;

Р_уст - активная мощность установки, кВт;

j₁, j₂- углы сдвига фаз соответственно до (I) и после (2) компенсации, град.;

f - частота сети, Гц;

U - напряжение сети, кВ.

режим

Разог рева 19.5 6.6 0.443

Номина льный 26.4 10.2 12.6 22.8 0.225

Задача 2. Определить зависимость основных показателей работы лампы от подводимого к схеме напряжения: I_л, Р_л, U_л, Ф_у, h^!_v = f(U)

Подаваемое на схему напряжение регулируется с помощью ЛАТРа от 240...250 В до напряжения погасания лампы.

U,B
	31.2		73.096
	28.2		74.468
	24.6		76.829
	20.4	1619.1	79.368
	16.8	1337.7	79.625
	10.8	869.4	80.5

Задача 3. Выявить экспериментально зависимость основных параметров люминесцентной лампы от температуры окружающего воздуха: Р_л, Ф_у, h^!_v = f(t)

Для выполнения этих исследований лампа помещена в камеру, через которую продувается холодный или подогретый до различной температуры воздух. Температуру воздуха измеряют термометром, помещенным внутри камеры. Световой поток и световую отдачу оценивают косвенным путем, как в задаче 2. Для измерения освещенности в термокамере предусмотрено прозрачное окно.

t,С
	33,5


		96,8

Вывод: В процессе работы мы изучили эксплуатационные характеристики люминесцентных ламп, по которым можно заключить, что у люминесцентных ламп высокая световая отдача, меньшая яркость. Причем срок эксплуатации гораздо выше, чем, например, у ламп накаливания. Однако у люминесцентных ламп более сложная схема включения в сеть и неблагоприятная пульсация светового поток.