Розробка діагностичного стенда і пристроїв підвищення довговічності газорозрядних ламп

У роботі розглянуті варіанти оснащення серійних (дросельно-стартерних) ПРА розробленим додатковим пусковим пристроєм, а також наведені загальні рекомендації щодо їх оптимального розміщення в системах освітлення. Розроблено принципову електричну схему високонадійного, потребуючого мінімального обслуговування, гібридного світлового приладу, у якому розроблений пусковий пристрій перебуває в режимі “холодного” резервного елемента.

Запропоновано математичну модель і розроблений спосіб “точкової” оцінки рівня світлової віддачі люмінесцентних ламп, що дозволяє проводити виміри, як в умовах діагностичного стенда, так і безпосередньо в діючих освітлювальних приладах.

Ключові слова: діагностування, довговічність, пускорегулюючий пристрій, світлова віддача.

Аннотация

Одинцов А.Н. Разработка диагностического стенда и устройств повышения долговечности газоразрядных ламп. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.09.03 - электротехнические комплексы и системы. - Севастопольский национальный технический университет, Севастополь, 2006.

Диссертация посвящена разработке специализированного стенда для выполнения комплексной диагностики состояния ртутных газоразрядных (люминесцентных) ламп низкого давления, а также созданию эффективного пускорегулирующего устройства, позволяющего использовать повторно до 90% ламп выведенных из эксплуатации.

В работе проведены исследования по уточнению причин выведения люминесцентных ламп из эксплуатации, при их использовании в серийных дроссельно-стартерных ПРА. Установлено, что основной причиной является перегорание одного катода, 65% случаев. Перегорание катодов или потеря ими эмиссионной способности не позволяют продолжить их эксплуатацию в серийных ПРА.

С учетом доминирующего типа дефекта и снижения эмиссионной способности катодов, была предложена математическая модель условий, при которых возможно устойчивое возникновение дугового разряда в режиме “холодного” пуска. Научно обоснована структура и разработана принципиальная электрическая схема специального пускорегулирующего устройства, позволяющая зажигать люминесцентные лампы в режиме “холодного” пуска. На диагностическом стенде были оптимизированы его пусковые и рабочие режимы. В ходе экспериментов был получен новый режим питания люминесцентных ламп постоянным током с наличием коротких пауз - квазипостоянный ток. Было выдвинуто теоретическое предположение о возможности снижения эффекта катафореза, наблюдающегося при работе люминесцентных ламп на постоянном токе, которое было подтверждено на практике. Режим питания люминесцентных ламп квазипостоянным током позволяет увеличивать их световую отдачу: у 38 мм ламп до 9 % , а у 32 мм ламп до 28 %.

В ходе долговременных натурных испытаний было установлено, что средняя продолжительность повторной эксплуатации люминесцентных ламп составляет 40-60% от номинального срока службы и в основном зависит от состояния фрагментов катодов, а также их эмиссионной способности. Диагностический стенд позволяет косвенно, по характерной форме осциллограммы оценивать остаточную эмиссионную способность катодов и отбраковывать образцы ламп с низкими показателями.

В работе рассмотрены варианты оснащения серийных (дроссельно-стартерных) ПРА разработанным дополнительным пусковым устройством, а также даны общие рекомендации по их оптимальному размещению в системах освещения. Разработана принципиальная электрическая схема высоконадежного, (требующего минимального обслуживания), гибридного светового прибора, в котором разработанной пусковое устройство находится в режиме “холодного” резервного элемента.

Предложена математическая модель и разработан способ “точечной” оценки уровня световой отдачи люминесцентных ламп позволяющий проводить измерения, как в условиях диагностического стенда, так и непосредственно в действующих осветительных приборах.

Ключевые слова: диагностирование, долговечность, пускорегулирующее устройство, световая отдача.

Annotation

Odintsov A.N. Development of diagnostic stand and facilities of increasing of luminescent lamps service life. - Manuscript.

Dissertation on competition of graduate degree of engineering sciences on speciality 05.09.03 - Electrical engineering complexes and systems. - Sevastopol National Technical University, Sevastopol, 2006.

Dissertation is devoted to the development of special stand for executing of complex diagnostic of low pressure mercury luminescent lamp (LL) conditions as well as to the development of efficient starting-controlling device, enabling reuse up to 90% of unfanctional luminescent lamps.

In the dissertation researches on evaluation of causes of LL decommissioning white using them in series choke stator. The main cause is assumed to be cathode burning through (ap. 65 %). Burning through of the cathode or loosing of its emittability do not allow to continue its functioning in series according to dominant defect type and lowering of emittability of cathodes, the mathematical conditioning model was offered at which stable appearance of arch discharge in the cold starting mode is possible. Structure is scientifically proved and principle electric circuit is developed. Of special starting-controlling device allowing to light LL in the “cold starting mode”. On the diagnostic stand its starting and working modes were optimized. New regime of power supply of LL by current with short gaps-was obtained during the experiments. Power supply regime of LL of quasidirect current allows to increase their light radiation: at 38 mm lamps up to 9 %, at 32 mm lamps up to 28 %.

During long time natural tests it was stated that average life time of secondary usage of LL accounts for 40-60% from initial life time and basically depends on the conditions of cathodes ports, as well as on their emittability.

Variants of equipping series lighting devices with developed additional starting device were observed in the word, also common recommendation are given as to their best positioning in lighting systems.

Mathematical model is suggested and the method of detailed evaluation of LL light radiation level allowing to conduct measurement both in conditions of diagnostic stand and directly in functioning lighting devices.

Размещено на Allbest.ru