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

93 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

27908. Причины, затрудняющие пуск холодных двигателей. Средства, облегчающие пуск холодных двигателей (без подогрева, разогрева) 188.5 KB
  Припуском на обработку называется слой металла подлежащий удалению с поверхности заготовки в процессе обработки для получения готовой детали. Размер припуска определяют разностью между размером заготовки и размером детали по рабочему чертежу; припуск задается на сторону. Обозначая общий припуск на обработку z0 размер заготовки аз и размер готовой детали ад получаем: для наружных поверхностей z0 = аз ад; для внутренних поверхностей z0 = ад аз. Тогда общий припуск на обработку равен сумме межоперационных припусков по всем...
27909. Процессы, происходящие в природе и технике 102.5 KB
  Процессы, происходящие в природе и технике, могут быть подразделены на две большие группы: процессы, описываемые функциональными зависимостями, и случайные или вероятностные (стохастические) процессы
27910. Исследование работы неуправляемых однофазных выпрямителей с помощью по «Electronics Workbench» 311.5 KB
  Выпрямители служат для преобразования переменного напряжения питающей сети в постоянное. Основными компонентами выпрямителей служат вентили – элементы с явно выраженной нелинейной вольт-амперной характеристикой. В качестве таких элементов используют кремниевые диоды.
27911. Ремонт подшипников кол вала. Обоснование необходимости ремонта 48 KB
  3 Системы сертификации действующие в сфере автомобильного транспорта. Правовые основы сертификации в РФ. Началом для введения сертификации послужило принятие двух законов: О защите прав потребителя О сертификации товаров и услуг В 1998 году были приняты кардинальные изменения к закону О сертификации товаров и услуг которые в качестве формы подтверждения соответствия определили: Обязательную сертификацию. С этого момента 1998 начали развиваться системы добровольной сертификации.
27912. Оценка технического состояния а/м. Нормативные значения параметров тех состояния. Начальное, предельно-допустимое и предельное значение параметров тех сост 90 KB
  2 Способы мойки и очистки деталей. Очистка деталей от нагара накипи и продуктов коррозии производится механическим термохимическим и комбинированным методами. Механическая очистка твердых отложений на а м дет осуществляется при помощи металлических щеток косточковой крошкой металлическим песком гидропескоструйной обработкой. Косточковая крошка изготавливается из скорлупы зёрен плодов является мягким материалом и не разрушает повти дет включая алюминиевые.
27913. Комплексные показатели эффективности системы ТО и ремонта. Расчёт коэффициента технической готовности по нормативным показателям 46.5 KB
  Обозначение допусков размеров и формы на чертежах смотри вопрос 3 При разработке конструкторской документации на изделие в зависимости от вида изделия могут выполняться следующие документы: рабочий чертеж детали – это документ содержащий изображение детали и другие данные необходимые для ее изготовления и контроля; сборочный чертеж – это документ содержащий изображение сборочной единицы и другие данные необходимые для ее сборки и контроля; чертеж общего вида – это документ определяющий конструкцию изделия взаимодействие его составных...
27914. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПРЕССИИ 38.5 KB
  Техническая норма времени характеризует время необходимое для выполнения определенной работы в условиях данного производства с учетом передового опыта и современных достижений техники технологии и организации производства. Тшт = То Тв Тоб Тп То – основное технологического время необходимого на изменение состояния дет формы размеров Тв – вспомогательное время включает время на установку и снятие обрабатываемой дет на промеры подвод и отвод инструмента и тд; Тоб – время на организационнотехническое обслуживание рабочего...
27915. Способы предпусковой тепловой подготовки двигателей. Теплоносители. Устройство передачи тепла к двигателям 56 KB
  Устройство передачи тепла к двигателям. Существующие способы можно разделить на три группы: 1сохранение тепла от предыдущей работы дв; 2использование тепла от внешнего источника; 3холодный пуск. Пуск с использованием тепла от внешних источников применяется при длительном хранении а м – в межсменное время. Для равномерного распределения тепла при вводе пара в рубашку охлаждения в последней применяются специальные отражатели.
27916. Показатели безотказности. Расчет показателей безотказности 48.5 KB
  Геометрическими свойствами являются шероховатость и направление неровностей поверхности погрешности формы конусность овальность и т. Качество поверхности оказывает влияние на все эксплуатационные свойства деталей машин: износостойкость усталостную прочность прочность неподвижных посадок коррозионную стойкость и т. Целенаправленное формирование качества поверхности при изготовлении и восстановлении изношенных деталей имеет огромное значение для обеспечения долговечности и надёжности автомобилей. Из геометрических свойств наибольшее...