151248 (621640), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Рис.1. Зависимость срока службы ламп от фактического напряжения (все данные в процентах номинальных значений)

Относительные энергетические и световые характеристики источников света могут быть описаны при небольших изменениях напряжения линейным двухчленном:

; (2)

где и - соответственно, фактическое и номинальное значение характеристики;

– уровень напряжения;

или степенной функцией [11, 12]: (3)

где m – показатель степени для соответствующей характеристики.

С учетом (2) и (3) может быть рассчитана зависимость подводимого напряжения от уровня таких относительных величин, как активная Кр, реактивная мощности и cos φ комплекса ПРА – лампа, тока , напряжения , светового потока , световой отдачи и коэффициента амплитуды тока .

Из теории работы источников света известно [8, 11, 13], что отклонение напряжения на зажимах осветительных приборов вызывает изменение их энергетических и светотехнических характеристик, в частности, меняются ток, мощность (активная и реактивная), значение и качественные характеристики светового потока (например, коэффициент пульсации), световая отдача, коэффициент амплитуды тока ГРЛ (что приводит к изменению их срока службы). В последнем случае усредненная зависимость срока службы ГРЛ от коэффициента амплитуды тока ламп показывает (рис. 2), что на участке ab (1,41 ≤ ≤ 1,8) срок службы практически не зависит от , а на участке bc, малые изменения вызывают большие изменения срока службы ламп.

Рис.2. Кривая относительного изменения срока службы газоразрядной лампы в зависимости от коэффициента амплитуды тока

Для ламп накаливания все характеристики могут быть представлены [8, 9, 11, 12] степенной функцией в виде уравнения (3), где показатель m будет равен: 1,58 – для мощности; 1,8 – для тока; 3,61 – для светового потока; 2,03 – для светоотдачи; 14 – для срока службы. Анализ кривых показывает (рис. 3), что при изменении напряжения на лампе в пределах 0,9≤ ≤11, изменение тока лампы составляет 0,5%, потребляемой мощности - 1,8%, светового потока - 3,5%, светоотдачи – 2%, на каждый процент изменения напряжения сети. Коэффициент мощности установок с ЛН равен единице. Пульсациями светового потока в установках с ЛН из – за их незначительности можно пренебречь. Галогенные лампы типа КГ являются разновидностью обычных ламп накаливания, но имеют по сравнению с последними значительно лучшие энергетические и светотехнические характеристики.

Рис.3. Относительные характеристики ламп накаливания:

1 – ток лампы; 2 – мощность лампы; 3 – световой поток;

4 - светоотдача лампы; 5 – срок службы

Характеристики комплектов ЛЛ – ПРА, когда ПРА принимаются индуктивными или индуктивно – емкостными (2УБК, УБЕ + УБИ), не зависят от типа ламп (ЛД, ЛБ и другие), но, в тоже время, эти характеристики различны при различных схемах ПРА. Все зависимости для ЛЛ приведены на рис. 4 и 5. Существенно, что если у ЛН изменению напряжения на 1% соответствует изменение светового потока на 3,7%, то у ЛЛ поток изменяется в этом случае в среднем на 1 – 1,5%. С изменением подводимого напряжения световая отдача ЛЛ меняется очень мало, причем она даже увеличивается с уменьшением напряжения сети, достигая максимума при напряжении 90 ÷ 80% от номинального, снижаясь при дальнейшем уменьшении напряжения. Следует отметить, что напряжение на ЛЛ также возрастает с понижением сетевого напряжения, в то время, как ток лампы понижается. При включении ЛЛ мощностью 80 Вт по бесстартерной схеме с балластом 2БЛ-80/220, ток и мощность комплекта меняются почти так же, как у ламп на 30 и 40 Вт в схемах с УБИ (рис.6), а общий световой поток - также, как световой поток ламп на 30 и 40 Вт в схемах с 2УБК, т.е. изменяется на 1% с изменением напряжения сети на 1%. Зажигание ЛЛ в схемах с УБИ происходит при напряжении сети ≥ 78÷82% от номинального напряжения U_ном, погасание включенных ламп - при ≤ 63÷66% от U_ном; в схемах с 2УБК лампы зажигаются при ≥ 75÷80% от U_ном, лампы отстающего тока гаснут при ≤ 78÷82% от U_ном, лампы опережающего тока - при ≤ 53÷60% от U_ном; в схеме с 2БЛ - 80 зажигание происходит при ≥ 77 ÷ 82% от U_ном, а погасание – при ≤ 6 5÷70% от U_ном.

Рис.4. Относительные характеристики люминесцентных ламп с балластами типа УБИ и 2УБК: 1 – ток сети; 2 – мощность комплекта; 3 – световой поток; 4 - световая отдача

Рис.5. Относительные характеристики люминесцентных ламп с балластами типа 2УБК: I – лампа накаливания; II – лампа отстающего тока; III – лампа опережающего тока; 1 – ток лампы; 2 – мощность лампы; 3 - световой поток; 4 – напряжение на лампе

Х арактеристики ламп ДРЛ показывают (рис.7), что при изменении уровня напряжения в пределах ± 10% они изменяются практически прямолинейно и могут быть аппроксимированы следующими линейными уравнениями:

для потребляемой комплектом мощности:

; (4)

для тока лампы:

; (5)

для напряжения на лампе:

; (6)

для светоотдачи:

. (7)

Рис.6. Относительные характеристики люминесцентных ламп с бесстартерными балластами 2БЛ: 1 – ток лампы; 2 – мощность комплекта; 3 – световой поток; 4 – световая отдача

Рис.7. Относительные характеристики ламп ДРЛ: 1 – ток лампы; 2 – мощность комплекта; 3 – световой поток; 4 – световая отдача; 5 – срок службы; 6 – напряжение на лампе

Из уравнений (4) - (7) следует, что изменение уровня напряжения на зажимах комплекта лампа-дроссель на 1% вызовет изменение потребляемой мощности на 2,4%, а тока на 2,1%. Светоотдача лампы при этом сохранится практически постоянной. Мало изменяется также напряжение на самой лампе: около 1% на каждый процент изменения напряжения сети. Коэффициент пульсации светового потока при отклонениях напряжения в пределах ± 10% практически не изменяется. Коэффициент стабильности горения при вышеуказанных пределах отклонения напряжения для комплектов с лампами ДРЛ составляет (0,6÷0,7), что соответствует нормам. Недостатком ламп ДРЛ следует считать недопустимость большого снижения напряжения питания. Уже при кратковременном (2-3 периода) снижении напряжения на зажимах комплекта на 10% может произойти погасание лампы, повторное зажигание которой возможно только через 5÷10 мин [13].

На основе анализа характеристик рассмотренных источников света можно сделать следующие выводы. Наиболее чувствительными к изменению питающего напряжения по потребляемой мощности и световому потоку являются ЛН, в том числе и КГ, а также ксеноновые лампы типа ДКсТ. Снижение напряжения, даже в допустимом по нормам пределе – 5% , ведет для ЛН и ДКсТ к потере 15÷20% светового потока, а для других ГРЛ – в среднем 8÷12%. Повышение напряжения в допустимом по нормам пределе (т.е. на 5%), вызывает увеличение мощности, потребляемой всеми источниками света, на 7÷15%. При этом срок службы ЛЛ сокращается на 20÷30%, а ламп ЛН и ДКсТ – в 2 раза. Это обуславливает необходимость жесткой стабилизации напряжения на зажимах источников света. Поэтому стабилизация напряжения позволяет повысить экономичность использования осветительных установок [14,15]. Необходимо учитывать, что уменьшение или регулирование напряжения сети однозначно определяет степень снижения тока и напряжения на ЛЛ, а также её мощности и светового потока. Для ламп высокого давления (для ДРЛ) это справедливо только в отношении мощности и светового потока (Светотехника, 1986, №12, С.14).

Зависимость светового потока ламп от отношения фактического напряжения у ламп - , к номинальному- :

для ЛН: ; (8)

для ДРЛ: ; (9)

для ЛЛ (с ПРА типа УБК): ; (10)

где - световой поток при , отличном от , лм;

- световой поток при , лм.

Экономия электроэнергии ∆ от применения регулирования снижением напряжения (кВтч/год):

для ЛН: ∆ ; (11)

для ДРЛ: ∆ ; (12)

для ЛЛ (с ПРА типа УБК): ∆ , (13)

где - мощность одной лампы при ;

- время снижения напряжения в течение года, час;

Зависимость срока службы ламп от напряжения:

для ЛН: ; (14)

для ЛЛ и ДРЛ: , (15)

где - номинальный срок службы ламп, ч.

Характеристики

Список файлов курсовой работы