8250

Газорозрядні лампи високого тиску

Доклад

Физика

Газорозрядні лампи високого тиску Будова, принцип дії, схеми вмикання, переваги і недоліки ртутної лампи високого тиску ДРЛ. Дугова метало галогенна лампа високого тиску ДРИ. Будова, принцип дії, схеми вмика...

Украинкский

2013-02-07

1.19 MB

112 чел.

Газорозрядні лампи високого тиску

  1.  Будова, принцип дії, схеми вмикання, переваги і недоліки ртутної лампи високого тиску ДРЛ.
    1.  Дугова метало галогенна лампа високого тиску ДРИ. Будова, принцип дії, схеми вмикання, переваги та недоліки.
      1.  Натрієві лампи високого тиску типу ДНаТ. Будова, принцип дії, схеми вмикання, переваги та недоліки.
      2.  Дугові ксенонові лампи типу ДКсТ. Будова, принцип дії, переваги та недоліки.

Будова лампи ДРЛ

Рис.1 Лампа типу ДРЛ і схема вмикання 

1 .Внутрішня кварцова колба. 

2.Основні вольфрамові електроди.

  1.  Струмообмежувальні резистори.
    1.  Додаткові електроди.
      1.  Зовнішня колба із термостійкого скла, внутрішня частина якої покрита люмінофором 6.

В середині горілки знаходиться дозована кількість аргону і дозована кількість ртуті. Зовнішня колба заповнена вуглекислим газом, який призначений для стабілізації властивостей люмінофору.

При подачі напруги на лампу між основним і допоміжним електродами виникає розряд. Це розряд джерело іонів всередині колби і при їх достатній кількості виникає розряд між основними електродами. При загоранні лампи між основним і допоміжними електродами розряд припиняється. Розгортання лампи триває 5-10 хв. при цьому напруга на лампі збільшується від 65 до 130 В, потужність лампи і світловий потік випромінювання збільшується. Так як при індуктивному баласті coscp =0,45...0,6 в схему вводять конденсатор С.

Переваги:

  1.  лампи ДРЛ порівняно з малими розмірами дозволяють отримати набагато більший світловий потік ніж від ЛЛ;
  2.  світлова віддача лампи складає 40.. .50 ;

оскільки горілка знаходиться у зовнішній колбі, умови зовнішнього середовища не впливають на світлотехнічний характеристики лампи. Лампи нормально працюють при температурі повітря від -40 до +80 °С.

Недоліки:

  1.  температура зовнішньої колби складає 200 °С, при попаданні капель дощу вона може тріснути;
  2.  лампи ДРЛ уступають по кольоропередачі ЛЛ хоча люмінофор і покращує кольоропередачу;
  3.  світловий ККД складає до 10%.

Металогалогенна лампа типу ДРИ

Лампа типу ДРИ має аналогічну будову, що і лампа ДРЛ. Різниця заключається в слідуючому:

 .В більшості випадків зовнішня колба прозора, а в середині колби знаходиться вакуум. Вакуум забезпечує необхідний температурний режим горілки.

2. В лампі передбачено 2 електроди.

В горілці крім аргону і дозованої кількості ртуті знаходяться іодіти рідко земельних металів. Добавка компонентів в лампу дозволяє покращити кольоропередачу. Так натрій доповнює випромінювання в жовтій частині спектра,

талій - в зеленій, тулій в голубій. Сукупність випромінювань всіх компонентів дозволяє отримати колір випромінювання лампи близький до природного.

Рис.2 Лампа типу ДРИ і схема вмикання 

В схемі передбачено ИЗУ- імпульсно загоряючий пристрій.

Принцип дії

Схема електрична принципова включає трансформатор Тр1, вторинна обмотка якого виконує роль баластного опору, яка стабілізує розряд між електродами лампи.

Первинна обмотка є частиною загоряючого пристрою, який має крім того трансформатор ТV1, конденсатор С і розрядник Р.

Напруга, яка прикладена до електродів лампи недостатня для виникнення розряду. Тому при натисканні на кнопку 8, напруга подається на трансформатор Тр2. Конденсатор С на протязі частини напівперіоду мережі заряджається від вторинної обмотки Тр2 до напруги пробою розрядника Р. В момент пробою по первинній обмотці Тр2 потече імпульс струму розряду конденсатора, а у вторинній обмотці трансформатора Тр2 виникне імпульс напруги з амплітудою 2...З кВ, який забезпечить розряд в горілці лампи. Час розігрівання лампи складає 2...4 хв. Повторне загоряння лампи можливе після її погасання через 5-10 хв.

Переваги: 1. Світловий потік лампи ДРИ більший в 1,5-1,6 разів ніж в лампі ДРЛ такої ж потужності.

2. Світлова віддача складає 95 

3. Більш насичена кольоропередача.

  1.  Теж нормально працює при t= - 40...+ 80°С

Недоліки:  1. Менший термін служби за рахунок швидкого зменшення світлового потоку в процесі експлуатації лампи.

  1.  Відхилення напруги в межах ±10% призводить до зменшення в 3 рази світлового потоку і в 2,2 рази відхиленню потужності лампи від номінальної.
  2.  Наявність запалювального пристрою здорожує ПРА і ускладнює їх експлуатацію.

Натрієва лампа типу ДНаТ

Має аналогічну будову, що і лампа ДРИ. Різниця заключається в слідуючому:

1 .Горілка виконана із полікристалічного окису алюмінію - кераміки.

2.Горілка заповнена парами ртуті, натрію та ксенону.

3.Зовнішня колба прозора, всередині зовнішньої колби вакуум.

                                           Принцип дії

При подачі напруги на схему управління ЗУ конденсатор С2, буде заряджатись через коло СІ і R і вторинну обмотку імпульсного трансформатора ТV. Коли напруга С2 досягне напруги стабілізації стабілітрона VD2 в колі управляючого електрода тиристора VS з'явиться струм, тиристор відкриється і конденсатор С2 розрядиться на первинну обмотку імпульсного трансформатора ТV через тиристор VS і діод VD1. У вторинній обмотці з'являться імпульси напруги (на напівхвилю - біля 5 імпульсів в 1,9-6 кВ, які забезпечують загорання лампи ). Значення амплітуд імпульсів визначається положенням перемикача 2(2',2"). Амплітуда і тривалість імпульсів залежить також від значення R,С1. Діод VDІ призначений для захисту тиристора VS по зворотній напрузі.

Лампа типу ДНаТ і схема вмикання

Переваги: 1. Світлова віддача складає 130 .

 2. Номінальна робота лампи відбувається при t = -60...+40 С. При цьому   нагрів колби не повинен перевершувати 400°С, а цоколя 200°С.

Недоліки: 1. Кольоропередачу можна оцінити, як задовільну, тому що до     

 70% її випромінювання знаходиться в жовто-оранжевій області спектра (560- 610 нм). Тому ці лампи застосовують для освітлення вулиць, автострад, промислових об'єктів.

2. Зміна напруги мережі на ±10% викликає зміну світлового потоку на ±15%, потужності лампи ±25%

Дугові ксенонові лампи типу ДКсТ та ДКсТВ

     Промисловість випускає ксенонові лампи ДКсТ з повітряним (природнім) охолодженням і ДКсТВ з водяним охолодженням. Лампа складається з розрядної трубки довжиною 47,6 см - з водяним охолодженням і  61см - з повітряним охолодженням (Р=50 кВт), (діаметр 42 мм) виготовлену з кварцу, всередині якої знаходяться 2 торированих електрода з вольфраму. Трубка заповнена ксеноном під тиском 0,05 МПа. В ксенонових лампах відсутній баластний опір, але потрібний загоряючий пристрій. Один з видів загоряючого пристрою приведено на рис.

Рис.4 Схема вмикання лампи типу ДКсТЛ

Принцип дії

На схему подається напруга 380 В (2 фази і N) проводом 16 мм . Для вмикання схеми управління лампою ДКсТ включають QF. Загорається сигнальна лампа HL. Напруга через контакт KL2 проміжного реле KL2 подається на первинну обмотку зарядного трансформатора TV1. Конденсатори СІ і С2 підключені в коло вторинної обмотки зарядного трансформатора будуть заряджатись до напруги пробою повітряного зазору розрядника FV. Розряд конденсатора С1 і С2 проходить по колу: розрядник FU, первинна обмотка імпульсного трансформатора TV2.

   На виході імпульсного трансформатора TV2 формується високовольтна, високочастотна напруга, яка накладається на напругу мережі і проходить загорання лампи. Лампа загорається через 9 сек. після подачі напруги на схему управління.

Через 9 с. роботи іскрового генератора (вторинна обмотка TV1, CI, С2, FU і первинна обмотка TV2) теплове реле КК замкне свій контакт в колі котушки KL2. Реле KL2 спрацює і розімкне свій контакт KL2, при цьому виключиться іскровий генератор і теплове реле КК, а контакт KL2 забезпечить само блокіровку.

Якщо на протязі 9с роботи пускового пристрою лампа не загориться, необхідно вимкнути напругу мережі і збільшити зазор в розряднику поворотом його електродів проти годинникової стрілки на 2-4 фіксованих положення і знову через 10 хв. після першого пуску включити схему під напругу.

Рис. 5 Схема вмикання лампи ДКсТВ

      На рис. 5 показана конструкція ксенонової трубчатої лампи ДТсКВ з водяним охолодженням. Лампа складається з розрядної трубки, яка виготовлена із кварцу з двома електродами, виготовлених із тарированого вольфраму. Вводи лампи виконані із молібденової фольги. Розрядна трубка заповнена ксеноном під тиском 0.05 МПа. Розрядна трубка виконана соосно із скляним циліндром 8, по якому подається вода. Вода омиває розрядну трубку. Витрати води складають 5л. в хв. при початковій температурі +5° С і tBHX = 40° С. Система охолодження включає: бак для води, 

Н- насос, К - перепускний кран, який призначений для регулювання тиску води, Т- теплообмінник для охолодження води, Ф- фільтр для очистки води.

Принцип дії

При натисканні кнопки SB запалюючого трансформатора TV2 конденсатор СІ заряджається від вторинної обмотки TV2 до напруги пробою розрядника FV. При пробої конденсатор СІ розряджається через частину обмотки імпульсного трансформатора TV1, на електроди лампи подається високовольтний імпульс, викликаючи пробій міжелектродного простору. Через деякий час обмотка TV1 вимикачем S вимикається, а запалюючий пристрій може бути вимкнений для запалювання другої лампи. Конденсатори С2 і СЗ слугують для захисту мережі від перешкод, виникаючих при роботі лампи.

Як лампи з водяним, так із повітряним охолодженням випускаються на потужність від 2000 Вт до 50000 тис.Вт.

Переваги: 1 .Випромінювання ксенонової лампи близьке до спектра природного сонячного.

2.Велика одиночна потужність і достатній світловий потік.

3. Коефіцієнт потужності складає 0,93.

Недоліки: 1 .Необхідність в складному і дорогому пусковому пристрої.

 2. Наявність охолоджуючого пристрою суттєво затрудняє монтаж і   

    експлуатацію ламп.

  1.   Пульсація світлового потоку викликає стробоскопічний ефект.
    1.   Термін служби складає 500 годин, хоча як показує опит експлуатації дана лампа може працювати надійно і 1000 годин.

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

8432. Визначення питомого опору провідника 440.5 KB
  Визначення питомого опору провідника Мета роботи: вивчення одного з методів визначення питомого опору визначення похибки електровимірювань. Теоретичнівідомості Опір...
8433. Основы работы с MATLAB. Изучение простейших операций и приемов работы в среде пакета Matlab 263 KB
  Основы работы с MATLAB. Изучение простейших операций и приемов работы в среде пакета Matlab. Цель работы: Ознакомление с простейшими операциями и приемами работы в среде пакета MATLAB. Организация самостоятельной работы При подготовке к...
8434. Стандартный файловый ввод-вывод 114.5 KB
  Стандартный файловый ввод-вывод 1. Цель работы. Целью лабораторной работы является получение практических навыков в работе с файловыми функциями форматного ввода-вывода. 2. Темы для предварительной проработки Функции форматного файлового вв...
8435. Параметризовані класи (шаблони) 69.5 KB
  Параметризовані класи (шаблони). Мета работи Ознайомитись з принципами створення шаблонів. Теми для попереднього вивчення Введення у класи Структура класу и функції. Варіанти індивідуальних завдань...
8436. Тесты по философии 219 KB
  Тесты по философии А Автор работы Похвала глупости, обосновавший известный тезис От великого до смешного один только шаг - (Э. Роттердамский) Автором книги Происхождение человека и половой отбор является... (Ч. Дарвин) Автором работы Государь...
8437. Мировоззрение. Его типы. Мифология. Религия. Философия. Наука. Их соотношение 37.61 KB
  Мировоззрение. Его типы. Мифология. Религия. Философия. Наука. Их соотношение. Мировоззрение выражает определенную жизненную позицию того, кто выступает его носителем (выразителем)-человек, любая социальная группа людей, общество в целом. Термин мир...
8438. Атрибуты материи 15.41 KB
  Атрибуты материи. Атрибуты - неотъемлемые свойства. К атрибутам материи относятся пространство, время и движение. Свойства материи: Вечность, неуничтожимость и неразрушимость. Отражение - способность одной материальной системы ...
8439. Античная философия 15.61 KB
  Античная философия. Античная философия - совокупность философских учений, созданных в период античности, т.е. греческой и греко-римской древности. Возникновению и развитию античной философии способствовали благоприятные социально-экономические и пол...
8440. Философская картина мира: бытие и материя как фундаментальные философские категории 20.67 KB
  Философская картина мира: бытие и материя как фундаментальные философские категории Категория бытие в философии. Основные формы бытия Материя как философская категория. Этапы развития философских представлений о материи Философское...