Регулирование энергетических параметров установок облучения растений при нестабильности сетевого напряжения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Регулирование энергетических параметров установок облучения растений при нестабильности сетевого напряжения

Голубова О.С.

Энергетические потери, возникающие при эксплуатации растениеводческих газоразрядных ламп (ГЛ), в условиях нестабильности сетевого напряжения в значительной степени могут быть компенсированы дополнительным регулированием их питания. Известны различные варианты регулирования и стабилизации электрических и спектральных характеристик ГЛ [1]. индуктивный полупроводниковый лампа балласт

Одним из эффективных способов является применение балластных устройств с улучшенными характеристиками, компенсирующих отклонения спектра и мощности ламп.

Облучатели с традиционными индуктивными балластами не позволяют поддерживать заданные технологические требования к радиационным режимам в установках искусственного климата и осуществить экономию электроэнергии [2].Электронные пускорегулирующие аппараты отличаются сложностью исполнения и значительной стоимостью. Компромиссным решением может являться использование смешанных индуктивно-полупроводниковых балластов, сочетающих в себе повышенную точность, приемлемую стоимость, простоту в исполнении и эксплуатации. В данной работе рассматривается смешанный балласт, разработанный для 400-ваттной ГЛ высокого давления. Он включает в себя (рис. 1) основную (1) и дополнительную (2) индуктивные обмотки и электронный блок стабилизации. Обмотки рассчитаны таким образом, что основная обеспечивает номинальные характеристики лампы при минимальном заданном значении напряжения сети, а основная и дополнительная, включенные последовательно, -- при максимальном. Поддержание номинальных параметров ГЛ при промежуточных величинах напряжения осуществляется посредством шунтирования силовым полупроводниковым ключом дополнительной обмотки балласта. Обмотка шунтируется на часть полупериода сетевого напряжения по сигналу обратной связи. Обратная связь осуществляется с коррекцией по величине отклонения первой гармонической составляющей напряжения на нагрузке.

Структурнаясхемабалласта с электроннымблоком приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 ? Структурная схема индуктивно-полупроводникового балласта (обозначения в тексте)

Трансформатор TV1служит для питания электронного блока. При этом одна из его обмоток выполняет функцию датчика напряжения на комплекте «основная обмотка--ГЛ». Сигнал, пропорциональный измеренному напряжению, поступает на вход фильтра нижних частот 1, где осуществляется выделение основной гармонической составляющей. С выхода фильтра сигнал через двухполупериодный выпрямитель 2 подается на один из входов дифференциального усилителя 3, выполненного на базе ПИ-регулятора, на второй вход усилителя 3 подается опорное напряжение от источника 4. Уровни на входах усилителя сравниваются и сигнал разности с его выхода подается на одновибратор запуска тиристора 5.

Синхронизация работы электронного блока с сетью осуществляется по сигналу от трансформатора тока ТТ через усилитель 7 и компаратор 8. Выходной сигнал последнего осуществляет сброс одновибратора 5 в начале каждого полупериода тока через лампу EL1. Синхронизация по току применена в связи с имеющимся сдвигом фаз между током лампы и напряжением комплекта «лампа-балласт». Сформированный одновибратором 5 импульс через усилитель мощности 6 поступает на управляющий электрод тиристора VS1, который, открываясь, через диодный мост VD1 -- VD4 шунтирует дополнительную обмотку L1. При этом поддерживается постоянной мощность на комплекте «балласт --

ГЛ».Экспериментальные исследования характеристик ГЛ при работе их со смешанным балластом проводились при различных вариантах питания: реальных отклонениях сетевого напряжения; регулировании напряжения в пределах ±10% от номинального; изменениях длительности и амплитуды размахов изменения напряжения в соответствии с действующим стандартом. В последнем случае условия питания обеспечивались генератором псевдослучайных последовательностей, схема и принцип действия которого приведены в [4].

Экспериментальные исследования параметров ГЛ при питании от смешанного балласта показали их соответствие номинальным с заданной точностью. В таблице 1представлены относительные значения мощности, излучение физиологически активной радиации (ФАР) и ее спектральных составляющих, амплитуд основных линий излучения для ламп ДРИ-400 и ДНАТ-400.

Таблица1 -Экспериментальныезначения отклонений параметров ламп ДРИ-2000 и ДНаТ-400 при питании через индуктивно-полупроводниковый балласт

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Полученные данные показывают, что применение индуктивно-проводникового балласта при колебаниях напряжения сети в пределах ±10% от номинального позволяет поддержать мощность в пределах ±2%, интенсивность ФАР ±5%, амплитуд наиболее чувствительных линий ±10%. Таким образом, имеем отклонение основных параметров ГЛна порядок ниже, чем при питании через традиционный индуктивный балласт. При этом значительно компенсируются потери энергии источников излучения от нестабильности питания.

Литература

1.Беззубцева М.М. Электротехнологии и электротехнологические установки; учебное пособие. - СПб,СПбГАУ. 2011 - 242 с.

2.Гулин С.В. Регулированиемощностигазоразрядныхисточников облучения растений в вегетационных климатических установках// Проблемы механизации и электрификации сельского хозяйства. - Краснодар, 2014 - C.232-235.

3.Гулин С.В., Пиркин А.Г. Оценка влияния нестабильностипитающего напряжения на эффективность функционирования облучательныхустановок в сооружениях защищенного грунта. ИзвестияСПбГАУ,СПб - 2015- №40 - С.259-264.

4.В. Н. Карпов, С. В. Гулин, В. В. Мельник. Генератор сигналов для контроля параметров газоразрядных ламп для растений. /// Прерванный лихими 90-ми научный поиск: Сборник трудов СПбГАУ, СПб. 2009 - с.214-219

Размещено на Allbest.ru