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

99 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

71973. ВЕСЕЛА МАСЛЯНА 78.5 KB
  Розвиток естетичних поглядів та смаків, що ґрунтуються на народній естетиці та найкращих надбаннях цивілізації. Виховання гармонійно розвиненої особистості з високим національно – культурним потенціалом, розвинутим почуттям прекрасного.
71974. ВІВАТ, МАТЕМАТИКА! 81.5 KB
  Доброго дня дорогі друзі Я рада вітати всіх хто знає математику хто любить математику хто в майбутньому спиратиметься на знання одержані в школі. Ведучий: Сьогодні будуть незвичайні уроки математики.
71975. Счастливый случай в математике 67.5 KB
  Цели: Повышение интереса к изучению математики, развитие творческих способностей учащихся, логического мышления. Обучение решению арифметических задач различного типа. Формирование приемов умственной и исследовательской деятельности. Воспитание интереса навыков учебного труда.
71976. Неделя математики. Брейн – ринг для учащихся 9-х классов 45.5 KB
  Первыми садятся за игровой стол команды, которым досталась фишка с номером 1. После игры проигравшие покидают игровой стол, а их место занимает команда № 2. И так далее. Жюри фиксирует количество выигранных боёв и количество отгаданных вопросов, определяет победителей.
71977. МАТЕМАТИЧНИЙ КВК (для 5-6 кл.) 120 KB
  Мета: розвивати логічне мислення, кмітливість, культуру математичного мовлення, пам’ять, виховувати вміння і навички міркування, самостійність, інтерес до предмета, впевненість у собі. Формувати соціальні, полікультурні, комунікативні та інформаційні компетентності.
71978. Математична мозаїка 52.5 KB
  Людина із задоволенням працює, якщо захоплена роботою та любить її. Уміння бачити цікаве і дивуватися приносить дітям радість, стимулює до творчих пошуків, розвиває уяву, що особливо важливо на уроках математики. Таке вміння потрібно виховувати і розвивати в учнів систематично як на уроках, так і в позакласній роботі.
71979. Вправи і задачі на засвоєння таблиці множення числа 8 52.5 KB
  Давайте дітки допоможемо берізці скинути листя Завдання Щоб побачити берізку треба перевірити д з ІІІ. Завдання Давайте дітки попросимо допомоги у сил природи. Слайд № 1 Сонечко сонечко допоможи виконати завдання: Усний рахунок Записати добутки з таблиці мал.
71980. Одиниці вимірювання маси. Кілограм. Знаходження невідомого від’ємника. Додавання та віднімання в межах 100 без переходу через десяток 57.5 KB
  Мета: Ознайомити учнів із задачами на знаходження невідомого від’ємника; довести до свідомості учнів, що задачі на знаходження невідомого від’ємникам розв’язуються дією віднімання; формувати вміння розв’язувати рівняння; повторити одиницю вимірювання маси – кілограм...
71981. Переставна властивість дії множення. Розв’язування нерівностей. Складені задачі 41.5 KB
  Мета: ознайомити учнів з переставною властивістю дії множення та розв’язанням нерівностей із зміною способом добору, закріпити вміння розв’язувати складені задачі, розвивати уважність, вміння абстрагувати від конкретного змісту задачі, виховувати інтерес до астрономії.