Исследование влияния различных типов ПРА для светильников с люминесцентными лампами на качество освещения

 (2 часа)

Цель работы.Изучить различные типы ПРА, используемые с люминесцентными лампами и исследовать их влияние на качество освещения рабочих поверхностей.

Оборудование и приборы:

1). люксметр Ю – 116;

2). люминесцентная лампа с арматурой;

3). лабораторный автотрансформатор ЛАТР-2М;

4). ПРА типа: ЭПРА фирмы "HELVAR" (Финляндия); elektronik ballast, model: EB51S,type:1x30W(Feron); электромагнитные ПРА индуктивного (УБИ) и емкостного (УБЕ) типов;

5). пульсметр-люксметр марки «АРГУС-07»;

6). соединительные провода.

Объект исследования

Объектами исследования являются: светильник местного освещения с люминесцентными лампами ЛБ-40 и светильник типа ЛСП06.

Общие положения

В настоящее время показатели освещенности в российских общественных зданиях значитель­но отличаются от существующих на Западе. Согласно действующим общероссийским нормам СНиП 23-05-95 и московским нормам МГСН 2.06-99 освещенность и пульсация светового потока детских учрежде­ний и больниц нормируются по видам поме­щений, например, в классах 400 лк, К_п – 10% (на партах) и 500 лк, К_п – 10% (на доске), в спортзалах – 200 лк,  К_п – 15%, в кабинетах врачей – 500 лк, К_п – 10%,  палатах – 100 лк, К_п – 20%, а максимальный уровень освещен­ности помещений по российским нормам со­ставляет 750 лк[6]. В США средний уровень освещенности в школах достигает 1000 лк, а в Канаде – 1200 лк.

Ассортимент применяемых в России осве­тительных устройств устарел. Некоторые общественные здания оснащены светильниками с люминесцентными лампами, установленны­ми еще в 60-70-е годы прошлого века.

Новые требования к освещению, как и к энергосбережению, вызвали необходимость совер­шенствования источников света и осветительных приборов. Высококачественные светильники дол­жны комплектоваться самыми высокотехнологич­ными лампами, отвечающими всем современным требованиям.

Сегодня самые передовые технологии в области светотехники ведут современные дизайнерские разработки для создания высокотехнологичного продукта, в котором используются тонкие люминесцент­ные лампы нового поколения.

Новые серии ламп были разработаны и начали вы­пускаться в 1995-1996 годах фирмой "PHILIPS" (Германия), а затем освоены и компанией "OSRAM" (Германия). Основными преимуще­ствами новых ламп по сравнению со старыми являются более высокая световая отдача (отношение генерируемого светового потока к потребляемой мощности) – до 104лм/Вт вместо 80 лм/Вт и больший срок службы – 20 тыс. часов вместо 15 тыс. часов.

Лампы предназначены для работ только с электронными пускорегулирующими аппаратами (ЭПРА), которые создают ток высокой частоты. При этом отсутствует пульсация и возможна автоматическая регулировка света. В светильнике DeLuxe используются ЭПРА фирмы "HELVAR" (Финляндия), давно и успешно работающей на рынке пускорегулирующих аппаратов. Применяемые электроустановочные изделия – патроны и клеммные колодки производства итальянской фирмы "STUCCHI" –  обеспечивают высокую надеж­ность светильников.

В условиях массового применения люминесцентных ламп (ЛЛ) в осветительных установках необходима их надежная и эффективная эксплуатация. В значительной мере это зависит от характеристик, применяемых для зажигания источников питания (ИП), согласования их с характеристиками ЛЛ, возможностей стабилизации рабочего режима и регулирования параметров.

Традиционно для питания переменным током ЛЛ непрерывного действия используют электромагнитные пускорегулирующие аппараты (ПРА), основными недостатками которых являются низкая стабильность выходных параметров, большая масса, сложность управления. Качественное улучшение энергетических эксплуатационных показателей ЛЛ связано с повышением частоты питающего напряжения, что обеспечивает рост КПД, уменьшение габаритов ПРА, повышение долговечности ламп, комфортность освещения. Для питания ЛЛ все чаще используют высокочастотные источники питания на полупроводниковых ключах. Однако их внедрение тормозят, прежде всего, относительно высокая начальная цена (в сравнении с электромагнитным ПРА), затраты на переоборудование установок, а также недостаточная исследованность процессов и эксплуатационных характеристик системы «высокочастотный преобразователь – ЛЛ». Высоко­частотные источники питания имеют большие возможности как с точки зрения их совершенствования, так и с точки зрения повышения экономической эффективности светотехнических установок.

Создание и внедрение электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА) взамен электромагнитных (дросселей и стартеров) является сравнительно новым направлением в отечественной светотехнике.

За испытательную схему источника питания ЛЛ принята полумостовая схема, управляемая автогенераторным драйвером полумоста, реализованным на микросхеме фирмы IR2151 (рис.).

 Испытательная схема источника питания

За номинальную освещенность Е_н принята освещенность от лампы, работающей в электромагнитной дроссельной схеме включения. Взятая люминесцентная лампа ЛБ-40, постоянно сравнивалась с характеристиками лампы с электронной ЭПРА и электромагнитной схемой.

 В качестве индуктивного балласта ЭПРА использованы высокочастотные дроссели с различными значениями индуктивности (к каждому дросселю подобрана емкость конденсатора для получения резонансного режима при номинальной освещенности Е_н).