Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3203

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
3.43 Mб
Скачать

Рис. 1.5. Форма напряжения при диммировании

Недостатки Регулируемое напряжение теряет синусоидальную

форму. Это приводит к сомнительности его однозначного дальнейшего преобразования трансформаторами.

Возникают помехи, вплоть до радиочастотных.

Два включенных последовательно диммера могут вести себя непредсказуемо.

Регулировка нелинейно зависит от значения R.

С диммерами несовместимы люминесцентные лампы с нерегулируемым ЭПРА и включены по стартерной схеме.

Особенности При применении с лампами накаливания (для их вклю-

чения «с нуля») позволяют избежать броска тока через лампу, часто приводящую к ее преждевременному перегоранию.

При регулировке лампы накаливания изменяется не только яркость, но и цветовая температура света – чем меньше яркость, тем она краснее.

Применение Для регулирования яркости ламп накаливания и люми-

несцентных ламп с индуктивным балластом, температуры

41

различных нагревателей резисторного типа (например, паяльников и утюгов).

С осторожностью, рискуя повредить, можно применять для регулировки частоты вращения электродвигателей.

Не следует применять для радиоприемников, телевизоров и других устройств с трансформаторным питанием или импульсным блоком питания (в том числе люминесцентные лампы с электронным балластом).

Не рекомендуется, во избежание влияния помех, включать устройства с диммерами рядом с радиоприемниками и чувствительными измерительными приборами.

3.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

3.1.Перед выполнением работы необходимо ознакомиться с используемым оборудованием.

Общее освещение ауд. 119/3 организовано потолочными встраиваемыми в подвесные потолки светильниками с люминесцентными лампами. Характеристики светильников приведены в прил. 2. Лампы в светильнике подключены через регулируемое ЭПРА (рис. 1.6), позволяющее изменять световой поток в зависимости от общей освещенности.

Из прил. 1 определить нормируемую освещенность, показатель ослепленности, коэффициент пульсации и коэффициент естественной освещенности (КЕО).

Вданной лабораторной работе производятся измерения электрических и светотехнических характеристик светильников с газоразрядными и светодиодными лампами.

42

Рис. 1.6. Подключение ламп через ЭПРА

Плавное изменение освещенности от группы светильников производится диммированием через пульт ДУ. Количество включенных одновременно групп определяется преподавателем.

Измерение освещенности в заданной точке производится люксметром «MASTECH MS6610». Освещенность в контрольной точке определяется, как разница между измеренным значением и фоновым (Ефон – освещенность при выключенных световых приборах)

Е=Еизм.– Ефон.(лк).

(8)

3.2. Определить зависимости электрических и светотехнических характеристик светильников при изменении напряжения питающей сети (диммирование).

3.2.1.Измерить горизонтальную освещенность от светильников общего освещения в контрольной точке.

3.2.2.По показаниям универсального прибора Щ1 определить напряжение Uс, активную Р, реактивную Q, полную

мощности S, ток I, cos , потребленную электроэнергию W* за 15 мин при изменении светового потока светильников. Показания прибора занести в табл. 5.

3.2.3. При номинальном напряжении измерить температуру светильника t0С (использовать пирометр), коэффициент пульсации светового потока и яркость светильника (ис-

43

пользовать «Эколайт–1»). Результаты измерений отразить в отчете.

Таблица 5 Зависимость светотехнических и электрических характеристик исследуемых ламп от значения питающего напряжения

 

 

Данные эксперимента

Данные рас-

 

 

 

чета

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип све-

 

 

 

 

 

 

W*,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кВт

 

 

 

 

W,

тильника

Uс,

I,

Е,

Р,

S,

Q,

 

Фс,

 

с,

за

cosφ

 

кВт

 

В

А

лк

Вт

ВА

ВАр

15

 

лм

 

о.е.

ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2.4. По опытным данным определить световой поток

Фс, коэффициент использования светового потока

с освети-

тельной установки, потребляемую электроэнергию за час W.

Расчеты выполняются по следующим формулам

 

 

 

W= 4W*, кВтч.

 

 

 

 

 

(9)

 

 

Фс=4 КЕ Нр 2, лм,

 

 

 

(10)

где Фс – световой поток, излучаемый светильником,

лм;

Нр – ближайшее расстояние от светильника до рабочей поверхности, на которой измеряется освещенность, м; (измеряется при помощи лазерной рулетки Bosh DLE40);

К – коэффициент, учитывающий воздействие отраженных световых потоков на освещаемую точку (зависит от месторасположения точки и источника, а также от отражающих свойств поверхностей, окружающих источник и освещаемую точку). Для рассматриваемого лабораторною стенда К равен 0,36...0,49.

Коэффициент использования светового потока осветительной установки с – это отношение светового

44

потока, падающего на горизонтальную поверхность Фр, к световому потоку осветительного прибора Фоп (или суммарному потоку всех ламп, размещенных в данном освещаемом помещении)

с = Фр / Фоп.

(11)

Полученные значения занести в табл. 5.

3.2.5. Рассчитать z – коэффициент неравномерности освещения – это отношение средней освещенности к минимальной.

z

Еср

,

(12)

Emin

 

 

 

где Еср, Еmin – определяется по измерениям в нескольких точках на рабочей поверхности.

3.2.6. Рассчитать КЕО – коэффициент естественной

освещенности,

 

КЕО = (Eвн /Eнар)100%,

(13)

где Eвн – естественная освещенность в точке M внутри помещения, а Eнар – наружная освещенность на горизонтальной поверхности.

3.3. По результатам табл. 5 построить зависимости тока I, мощности Р, светового потока Фс и световой отдачи c от значения освещенности Е, лк.

3.4. Для светодиодных светильников произвести измерения и расчеты по п.п. 3.2. Результаты занести в табл. 5.

3.5.Используя данные табл.5 произвести расчет необходимого количества светодиодных светильников для освещения ауд. 119/3 при минимальной нормируемой освещенности Е=400 лк. Основные характеристики светодиодных светильников СВО-02/1-32/50 и СВО-02/1-64/100 приведены в прил. 3.

3.6.Расчет искусственного освещения производится методом коэффициента использования светового потока по данным, полученным в лабораторной работе.

Данный метод расчета искусственного освещения состоит в определении светового потока, необходимого для

45

достижения заданных показателей освещенности. При расчете искусственного освещения таким способом учитывается отраженный свет и необходимость в равномерном распределении светового потока. Формулы, которые используются для расчета искусственного освещения, зависят от вида источника освещения.

Расчет производится по формуле

 

N=( E.S.z.Kз)/(Фс. η),

(14)

где N – количество светильников принятых к

установке в помещении.

 

Кз – коэффициент запаса.

 

Прежде чем приступить к расчету

требуемого

светового потока светильника, необходимо определиться с количеством осветительных приборов, которые будут установлены в помещении. Определяя количество светильников, необходимо руководствоваться рекомендуемым отношением L/Нр.

После вычисления требуемого светового потока светильника может возникнуть ситуация невозможности установки осветительных приборов с таким световым потоком. Например, величина расчетного световой потока светильника может выходить за рамки параметров выпускаемой осветительной продукции. В этом случае следует изменить количество светильников N и провести расчет повторно. Если требуется уменьшить расчетный световой поток светильника, то количество светильников N необходимо увеличить. И наоборот: если нужно повысить требуемый световой поток одного светильника, необходимо уменьшить общее количество осветительных приборов.

Е нормированная освещенность, лк; S площадь помещения, м2;

z – коэффициент неравномерности освещения – это отношение средней освещенности к минимальной.

Обычно значение коэффициента неравномерности принимается исходя из отношения расстояния между светильниками к высоте их подвеса над рабочей

46

поверхностью (L/Нр). При условии, что отношение L/Нр находится в пределах рекомендуемых значений, коэффициент z может быть принят при использовании ламп накаливания или газоразрядных ламп 1,15, а при установке люминесцентных ламп 1,1. Если требуется рассчитать среднюю освещенность, либо освещение помещения осуществляется отраженным светом, z принимается равным единице и не влияет на результат расчета.

Кз этот коэффициент учитывает снижение освещенности в процессе эксплуатации осветительных приборов из-за загрязнения светильников и ламп, а также ухудшения отражающих свойств поверхностей стен, потолка

ипола. Коэффициент запаса выбирается по таблицам, приведенным в СП 52.13330.2011, и зависит от условий среды в освещаемом помещении, а также от типа светильников.

Согласно своду правил по проектированию и строительству СП 31-110-2003 для помещений с нормальной средой коэффициент запаса следует принимать равным 1,4 при использовании люминесцентных ламп и 1,2 для осветительных установок с лампами накаливания. Однако, если чистка светильников затруднена (высота подвеса более 5 метров и отсутствие мостиков), коэффициент запаса следует увеличить на 0,1. Что касается пыльных, влажных, сырых, особо сырых и жарких помещений, при использовании светильников с люминесцентными лампами коэффициент запаса принимается равным 1,7 (1–4 эксплуатационная группа), 1,6 (5–6 эксплуатационная группа), а для ламп накаливания коэффициент запаса равен 1,4.

Фс световой поток светильника, лм;

η– коэффициент использования светового потока осветительной установки, зависящий от типа светильника (или к.п.д. светильника). Этот коэффициент принимается по таблице и зависит от коэффициентов отражения стен, потолка

ипола, а также индекса помещения и типа КСС используемых светильников (см. прил. 2, к.п.д. светильника

0,50,60).

47

3.7.

Рассчитать

установленную

мощность

осветительной установки для заданного помещения

 

 

Ру = РсN, Вт

 

(15)

и удельную мощность

 

 

 

Руд = Ру/ S, Вт/м2.

(16)

3.8. На плане помещения (потолка) отобразить размещение светильников.

4.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

4.1.Какие требования предъявляются к общему осве-

щению?

4.2.Сравнить величину потребляемой электроэнергии газоразрядных и светодиодных светильников.

4.3.Что влияет на величину коэффициента пульсации светового потока?

4.4.Как определяется коэффициент естественного освещения (КЕО) ен,?

4.5.Типы кривых силы света светильников (КСС) и как они характеризуют светильник.

4.6.Какие мероприятия способствуют снижению энергетических затрат на освещение?

Лабораторная работа № 3

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ В СХЕМАХ С РАЗЛИЧНЫМИ БАЛЛАСТНЫМИ СОПРОТИВЛЕНИЯМИ

1.ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.1.Изучить процесс зажигания и работы газоразрядной лампы низкого давления в схемах с различными балластными сопротивлениями.

1.2.Определить кривые мгновенных значений (осциллограммы) напряжения питающей сети, падения напряжения на

48

работающих газоразрядной лампе и балластном сопротивлении.

1.3. Исследовать вольт-амперную характеристику газоразрядной лампы низкого давления.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЯСНЕНИЯ

Газоразрядным источником лучистой энергии называется устройство, в котором оптическое излучение возникает в результате электрического разряда в среде инертных газов, паров металлов и их смесей.

Газоразрядные лампы работают в режиме дугового разряда, падающая вольтамперная характеристика (ВАХ) которого указывает на его неустойчивость. Для стабилизации дугового разряда последовательно с газоразрядной лампой включается балластное сопротивление, значение которого должно быть больше абсолютной величины динамического сопротивления газоразрядного промежутка в режиме стабилизации.

На рис. 1.7 показаны ВАХ режима дугового разряда газоразрядной лампы (1) и зависимость разности действующих значений напряжения сети и падения напряжения на балластном сопротивлении (2) в функции тока, протекающего в схеме. Любой стационарный режим протекания тока в схеме

должен удовлетворять условиям:

 

Uс=Uл+Uб;

(17)

R > Rд,

(18)

где Uс – падение напряжения сети. В;

 

Uл, Uб – падение напряжения на лампе и балластном сопротивлении, В;

R – сопротивление стабилизирующего устройства,

Ом;

Rд – сопротивление разряда, Ом.

49

Рис. 1.7. ВАХ режима дугового разряда газоразрядной лампы

Условие равенства напряжений выполняется в точках пересечения прямой (2) с ВАХ газоразрядной лампы (1). Однако лишь в точке В выполняется условие неравенства сопротивлений, т.к. возрастанию разрядного тока в этой точке ничто не препятствует, а сумма падений напряжений на газоразрядной лампе и балластном сопротивлении превысит напряжение сети. Следует отметить, что ни напряжение, ни ток не стабилизируются балластным сопротивлением. Стабилизируется только режим горения дуги.

Изменяя напряжение питающей сети и (или) значение балластного сопротивления можно определить зависимость падения напряжения от тока дугового разряда и построить ВАХ лампы.

При питании газоразрядных ламп от сети переменного тока для стабилизации дугового разряда может применяться активное, индуктивное и емкостное сопротивления.

Рассмотрим осциллограммы мгновенных значений напряжения, тока и светового потока лампы при стабилизации разряда с помощью активного балластного сопротивления

(рис. 1.8,а).

По достижению сетевым напряжением Uс значения, равного напряжению зажигания Uз, в лампе возникает

50

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]