Запорожец  Издания 

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

включенный конденсатор предотвращает появление вентильного эффекта со всеми присущими ему вредными последствиями; коэффициент мощности достигает 0,90; пусковой ток лишь немногим больще рабочего; улучшается стабильность мощности лампы при изменениях напряжения сети. В США этот тип ПРА является одним из наиболее популярных для новых ОУ не только-с МГЛ, но и с ртутными лампами ВД. Лампы ДРЛ с этими ПРА отлично работают и в условиях низких температур. К недостаткам этих ПРА относится их более высокая стоимость и примерно в 2 раза большая материалоемкость по сравнению с обычным дросселем от ламп ДРЛ. Однако фирмы считают, что более надежная и долговечная работа ламп, отсутствие необходимости в импульсных зажигающих устройствах (ИЗУ) и другие преимущества делают применение таких ПРА для МГЛ экономически выгодным. В нашей стране этот тип ПРА не получил распространения (см. ниже).

Работа МГЛ в схемах с «опережающим» пиковым автотрансформатором связана с некоторыми важными особенностями, которые необходимо учитывать при конструировании этих ПРА. Подробнее см. в [0.10].

Большинство европейских фирм до недавнего времени выпускало МГЛ для работы в сетях 220 В с тройной смосью и в двухэлектродиом исполнении. Лампы включаются в сеть со стандартными индуктивными балластами от льмп ДРЛ соответствующего напряжения и тока. Зажигание осуществляется в большинстве случаев внешним компактным зажигающим устройством, даю-щим импульсы высокого напряжения порядка нескольких киловольт. Устройство располагается в непосредственной близости от лампы. Как правило,, западноевропейские фирмы не выпускали ламп с натрий-скандиевым наполнением для работы в сетях напряжением 220 В, хотя мощные лампы для работы в сетях 380 В выпускаются и с натрий-скандиевым наполнением.

Работа МГЛ в сети 220 В с обычными дросселями от ламп ДРЛ и импульсными зажигающими устройствами менее эффективна. Это относится Б первую очередь к лампам с натрий-скандиевым наполнением. Вначале лампы удовлетворительно работают и с балластами от ДРЛ, но со временем (у лучших ламп через несколько тысяч часов) лампы начинают гаснуть в периоде разгорания, что связано с появлением свободного иода и образованием HgJ2, повышающего их и„з (см. § 16.5).

На надежности зажигания и перезажигания сильно сказываются также снижение напряжения сети, низкие окружающие температуры, ухудшение эмиссионной способности катодов. Особенно пагубно на работе катодов сказывается резкий рост тока, вызванный появлением вентильного эффекта из-за плохой работы катода или высокого напряжения перезажигания. Появляющиеся паузы тока вызывают дополнительное повышение напряжения перезажигания и также существенно ухудшают работу катодов. Кроме того, появление пауз тока приводит к заметному уменьшению мощности и дополнительному спаду светового потока. В результате происходит более резкий спад светового потока и существенно сокращается продолжительность горения (рис. 17.12) [17.2]

С увеличением питающего напряжения эффективность МГЛ, работающих с обычными индуктивными ПРА, улучшается. При эффективном напряжении холостого хода 440-480 и даже 380 В лампы с натрий-скандиевым иаполне-



tTblC.S

Рис. 17.12. Зависимость светового потока МГЛ 400 Вт от продолжительности горения в различных схемах включения (10-часовой цикл горения);

/ - тройная смесь, схема со специальным ПРА для МГЛ; 2 - натрий-скандИевое наполвение, схема со специальными ПРА для МГЛ; 3 - тройная смесь, схема с дросселем от ДРЛ [17.2]

нием могут надежно работать в помещениях с плюсовой температурой с обычным индуктивным балластом. Поэтому одним из путей повыщення надежности работы МГЛ, не требующих применения специальных дорогостоящих ПРА, является переход на работу в сетях с напряжением 380 (и 660) В. Однако при Stom сильно возрастают масса и габариты ПРА и снижается cos ф установки. Разработка специальных ламп на повышенные напряжения питания с более высокими f/., позволило бы уменьшить массу и габариты TIPA для этих ламп и повысить cos ф до обычных величин с дросселями. Подобные лампы могли бы иметь несколько большие световые отдачи [17.2].

В настоящее время вопрос о выборе оптимальных решений для комплектов МГЛ - ПРА Б зависимости от наполнения, конструкции и других факторов находится еще в стадии проработки.

Работа МГЛ на повышенной частоте имеет рлд преимуществ, перечисленных Б гл. 5. В настоящее время она начинает находить применение для маломощных МГЛ, давая повышение световой отдачи до 20-25 %. Питание более мощных ламп встречает пока затруднение из-за отсутствия достаточно дешевых мощных полупроводниковых преобразователей. Выбор частоты питания должен производиться с учетом того, чтобы явления акустического резонанса не нарушали разряда.

Работа ламп в специальных режимах. Среди таких режимов большой практический интерес представляет режим сокращения времени разгорания до нескольких секунд и работа в режиме кратковременных перегрузок однократных или периодических.

Условия работы ламп в таких режимах кратко рассмотрены в § 14.4. Отличие состоит в том, что в МГЛ дежурный режим дуги должен обеспечивать не только полное испарение ртути, но и достаточное испарение излучающих добавок. При работе МГЛ в квазнимпульсных режимах имеют место значительные изменения спектральных и цветовых характеристик.

Работа линейных трехфазных МГЛ (см. табл. 17.1, ДМЗ) требует специального ПРА, обеспечивающего правильный сдвиг фаз между отдельными разрядными промежутками, имеющими разную длину и падение напряжения.

17.7. ПУТИ ДАЛЬНЕЙШЕГО ПОВЫШЕНИЯ СВЕТОВОЙ ОТДАЧИ И УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА ЦВЕТОПЕРЕДАЧИ МЕТАЛЛОГАЛОГЕННЫХ ЛАМП

Повышение световой отдачи путем подбора излучающих добавок. В середине 70-х годов появились сообщения [17.11] о создании МГЛ со световой отдачей 130 лм/Вт. В дальнейшем появились публикации по исследованию

75 SO 25



подобных ламп (см. [15.9]). Столь высокая световая отдача была достигнута путем специального подбора добавок. В качестве излучающих добавок использованы иодиды натрия Na и церия Се, Спектр атомов Се состоит из множества относительно слабых линий, заполняющих весь видимый спектр с преимущественным излучением в зеленой области, соответствующей наибольшей ч\-вствительности глаза. Для увеличения излучения в голубой части спектра и улучшения качества цветопередачи добавлен иодид самария. Хотя световой КПД излучения нейтральных атомов церия весьма велик, но церий имеет низкий потенциал ионизации. Поэтому в дуговом разряде при температурах выше 4000-3000 К атомы церия оказываются в значительной мере ионизованными. Возбужденные ионы церия излучают преимущественно в голубой и УФ-областях спектра, в результате чего световая отдача резко падает. Для того чтобы снизить температуру дуги и таким образом обеспечить малую степень ионизации атомов церия и самария, в разряд вводится иодид цезия (Csl). Как показали исследования, цезий выполняет, по крайней мере, четыре важные задачи в разряде.

Атомы цезия обладают самым низким потенциалом ионизации, поэтому их введение в разряд приводит к снижению температуры дуги и они принимают на себя роль основных поставщиков заряженных частиц. Таким образом, они способствуют благоприятному с точки зрения КПД излучения соотношению нейтральных и ионизованных атомов Се и Sm.

Атомы цезия способствуют расширению и стабилизации дуги (см. § 15.4).

Иодиды Cs и Na образуют с иодидами РЗМ ко.мплексы, у которых упругость пара выше, чем у иодидов РЗМ. Исследования показали, что более 90 % пара над расплавом Cels-rCsI состоит из комплексных молекул Се1з: Csl, а количество Се в парах при одинаковой температуре в 4 раза больше, чем над СеЬ- Благодаря этому для испарения одинакового количества Се удается снизить температуру наиболее холодной зоны горелки при-ьерно на 70 Х, что очень важно с точки зрения увеличения срока службы кварцевого стекла. Напомним, что хотя упругости паров иодидов РЗМ много выше, ч(!м у самих РЗМ, но все же они низки, и поэтому для получения концентраций атомов РЗМ в разряде, обеспечивающих высокие КПД излучения, приходится поднимать температуры колбы. Для получения максимального количества комплексных молекул молярные соотношения иодидов щелочных и редкоземельных металлов должны быть порядка единицы.

Введение цезия способствует снижению пика при повторном зажигании.

Давление паров ртути в лампе около (8-10)-10 Па.

Образцы разработанных ламп имели следующие параметры. Наполнение: Hg-bCela-l-Nal-l-Smb-l-CsI; di=18 мм; /„=80 мм; V=22 см=. При мощности 600 Вт /=2,4 А; £/л=380 В; ii„=130 лм/Вт; /?„=67; Гц„=3100 К; х=0,35, = 0,41.

На рис. 17.13 представлен спектр излучения. Интенсивная линия Li, по-видимому, связана с недостаточной очисткой Nal и Сь1.

Исследования ламп показали, что они страдают теми же недостатками, что и другие МГЛ. При вертикальном положении горения наблюдается сильное осевое расслоение излучения добавок, подчиняющееся тем же зависимостям, что и для МГЛ с другими наполнениями (см. § 15.4). Имеет место



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