 |
 |
 |
 |
стоты объясняется тем, что с ростом частоты динамические характеристики разряда приближаются к равновесию, вследствие чего форма кривых тока и напряжения для всех типов балластов приближается к синусоидальной (см. рис. 5.12).
Пульсации светового потока. С ростом частоты коэффициент пульсаций светового потока монотонно падает (50 Гц - 60%; 1000 Гц - 25%; 5000 Гц-10%)). Падение происходит за счет инерционности свечения люминофора и появления постоянной составляющей в излучении разряда, начиная с 400 Гц, как для видимого, так и для резонансного излучения. При частотах около 1000 Гц и выше глубина пульсаций так мала, что стробоскопический эффект отсутствует.
Зависимость световой отдачи от частоты. С ростом частоты наблюдается неравномерный рост световой отдачи, продолжающийся примерно до 20-10 Гц. При дальнейшем повышении частоты световая отдача растет очень незначительно (рис. 12.9,g).
На промышленной частоте световая отдача ламп зависит от типа балласта С повышением частоты эта зависимость исчезает, и, начиная с частот порядка 400 Гц, тип балласта практически не оказывает влияния на ход световой отдачи с частотой.
Увеличение световой отдачи ламп с ростом частоты вызвано, главным образом, уменьшением величины анодно-катодного падения потенциала и анодно-катодных потерь мощности. Поэтому у коротких ламп наблюдается более сильный рост световой отдачи с частотой (рис. 12.9,о). Ход градиента потенциала имеет более сложную зависимость (рис. 12.9,6). Исследования последних лет показали, что с повышением частоты повышается и световая отдача столба за счет роста роли каскадного заселения уровней вР и уменьшения их разрушения путем ступенчатого возбуждения более высоколежащих уровней, уменьшения доли упругих и стеночных потерь и уширения радиального распределения возбужденных атомов ртути на уровнях бР, что облегчает выход резонансного излучения [5.11].
Ниже приведены в качестве примера параметры энергоэкономичной лампы 58 Вт при работе на частотах 50 Гц и 35 кГц.
50 Гц 37 кГц
Сила тока, А............... 0,67 0,55
Мощность лампы, Вт............. 58 53
Потери в ПРА, Вт.............17 7
Мощность лампы и ПРА, Вт........... 75 60
Светоотдача комплекта, %...........100 120
Видно, ЧТО при переходе на частоту 35 кГц светоотдача комплекта лампа - ПРА повышается на 20%.
Влияние частоты на срок службы. Согласно данным исследования [12.5] продолжительность горения ламп ЛХБ40-4 на частоте 1 кГц примерно на 15 % больше, чем на промышленной частоте в том же режиме. При даль-
11Z 108 104-100
ifD Вт | |||
-Bt/cmLb/cm
2С - 0,3В 16 -0,35
50 ZDB
1Z - D,W 8 -D,Z7V 0,3 X.O/A. 0,8
-1, - V
-1,0
PlCT | ||||
8 10i,YX\i,
SO ZOO 6001500 ШО ГО* О f,ru,
Рис 12 9. Зависимость характеристик Л Л от частоты:
fi - световая отдача: / - при и 2 - при /j,=const; б -градиент потенциала Е, анодно-катодное падение д. Удельная мощность столба P,{iJp=26 мм, /j,=const)
Рис. 12.10. Зависимость срока службы ламп ЛХБ40-4 от частоты [12.5]. Пунктиром показан разброс измерений
нейшем увеличении частоты продолжительность горения падает сначала быстро, а затем замедляется (рис. 12.10) так, что при 10 кГц она составляет около 70 % продолжительности при 1 кГц. Можно полагать, что такой характер поведения продолжительности горения с частотой связан с режимом работы электродов. При работе на повышенной частоте (800 Гц) наблюдался Солее медленный спад светового потока и световой отдачи чем на промышленной. Для выяснения механизма явлений, по-видимому, необходимы дополнительные специальные исследования.
Балласты при работе на повышенной частоте [5.7, 5.8]. Условия стабилизации разряда при работе на повышенной частоте остаются в общем теми же, что и для промышленной частоты. Для работы в заданном режиме по току при f/c=const необхо-. димо постоянство Z&(Zl=wL, Zc=1/coC). Отсюда ясно, что с ростом частоты необходимая величина индуктивности L или емкости С (если пренебречь активным сопротивлением) уменьшается обратно пропорционально частоте. Вместе с уменьшением L или С уменьшаются размеры и масса ПРА. Масса дросселя и его размеры зависят от U„/Uc и выбранной величины потерь. В связи с тем что удельные потери в обычной электротех-
нической стали существенно возрастают с увеличением частоты, для получения малогабаритного легкого дросселя с небольшими потерями на частотах свыше 1000 Гц необходимо применять специальные магнитные материалы. При переходе от промышленной частоты на частоту, например, 3000 Гц масса дросселя уменьшается более чем в 30-35 раз. Отсюда ясно, какую экономию активных материалов дает переход на повышенную частоту.
Зажигание ламп на повышенной частоте. При частотах свыше 800-1000 Гц индуктивность контура становится настолько малой, что в стартерных схемах пик зажигания не может обеспечить надежное зажигание ламп. Поэтому для работы на частотах 800 Гц и больше целесообразно применение бесстартерных схем включения. Для ламп обычного типа, по-видимому, наиболее рациональны схемы быстрого зажигания с резонансом.
Для снижения напряжения зажигания (на 30%) на повышенных частотах (1-40 кГц) в литературе рекомендуется применять частичное шунтирование проводящего прозрачного покрытия ламп.
Схемы питания ЛЛ на повышенной частоте. В тех случаях, когда для питания ламп используются промышленные сети с частотой 50 Гц, наиболее перспективными следует считать схемы на тиристорах (кремниевых управляемых выпрямителях). Мощность этих преобразователей варьируется в широких пределах. Размеры и масса невелики. Их КПД достигает 0,92-0,94 и почти не зависит от нагрузки.
В настоящее время наметилось два основных направления применения повышенной частоты: маломощные индивидуальные или малогрупповые (на один светильник) преобразователи на частоты 20-35 кГц мощностью десятки, реже--сотни ватт; мощные (от одного до нескольких сотен киловатт) тиристорные преобразователи на частоты от 1 до 10 кГц для группового использования. Последние могут применяться в промышленных осветительных установках, при этом верхний предел частоты ограничивается допуст]1мой величиной потерь в сетях и преобразователе. В индивидуальных преобразователях обычно применяют частоты от 20 до 35 кГц, с тем чтобы частоты не воспринимались ухом человека. Схемы преобразователей см. в [5.7, 5.8J.
12.4. РАДИОПОМЕХИ, ВЫЗЫВАЕМЫЕ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫМИ ЛАМПАМИ, И МЕРЫ БОРЬБЫ С НИМИ
Виды помех. В связи с широким развитием радио и телевидения возникла проблема борьбы с радиопоме.хами, которые создаются различного рода промышленными, а отчасти и бытовыми электроустановками. Существуют определенные правила, регламентирующие допустимую величину радиопомех, создаваемых различными электроустановками {12.1].
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 [ 147 ] 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239