Индукционные лампы
Скачать 80.99 Kb.
|
| УДК 621.327.9 Доклад ИНДУКЦИОННЫЕ ЛАМПЫ С. А. Дулевич, Н. П. Клебов, Н. И. Самылин научный руководитель канд. техн. наук, доцент В. В. Кибардин Сибирский федеральный университет Введение. В последние несколько лет на рынке источников света появился новый продукт — индукционные лампы, позиционирующиеся производителями как энергосберегающие источники качественного света, по техническим характеристиками превосходящие традиционные виды источников освещения. В докладе приводится обзор данного технического устройства на основе информации предоставляемой производителями ламп, отзывов компаний и результатах испытаний. Историческая справка. Впервые без электродную лампу продемонстрировал Н. Тесла на Всемирной колумбийской выставке в Чикаго в 1893 г. Она была похожа на большой шар и светилась странным зеленоватым светом. Питалась она от электромагнитного поля вблизи катушки Тесла. В 1904 г. П. Хьюитт разработал индукционную лампу, в которой использовались пары ртути. Лампы имели форму сферы и сдвоенной сферы с внешним и внутренним дросселем. В 1967 г. Дж. Андерсон разработал первый надежный прототип индукционной лампы, а в 1994 г. его компактная лампа GENURA (впервые ВЧ-генератор был расположен в цоколе лампы) вышла на рынок. Первые серийные образцы индукционных люминесцентных ламп (ИЛЛ) были выпущены в 1991-92 гг. Лидерами в производстве ИЛЛ стали иностранные фирмы PHILIPS Lighting, GE Lighting, OSRAM. Российские ученые также занимались практической разработкой таких ламп [1—4]. Источники света с индуктивным возбуждением в СССР выпускались серийно в 60-х годах прошлого века. Например, выпускалась ультрафиолетовая косметическая лампа «ФОТОН», в которой источником света являлся шарик диаметром 2 см., рядом с которым располагалась катушка ВЧ-генератора 27, 12 МГц. Сотрудниками института теплофизики СО РАН (г. Новосибирск) в 1997—1999 гг. было получено несколько патентов на создание низкочастотных (10 кГц) индукционных ламп. Были созданы экспериментальные образцы ИЛЛ мощностью от 100 Вт до 100 кВт. Однако ввиду отсутствия финансирования исследования были прекращены. В настоящее время монополия на производство этих ламп принадлежит Китаю. Принцип работы   Рисунок 1. Внешний вид индукционной лампы Рисунок 2. К принципу работы ИЛ Индукционная лампа — безэлектродная люминесцентная лампа, в которой газовый разряд инициируется с помощью электромагнитного поля. Основные элементы конструкции (см. рисунок 1):
Электронный балласт подключается к сети синусоидального напряжения 127/220/380 В (или к источнику постоянного напряжения 12 или 24 В). Система управления балластом преобразует переменный ток частотой 50 Гц в переменный ток высокой частоты (190-250 кГц или 2,65 МГц) и может изменять частоту и силу тока через катушку индуктора для обеспечения стабильной работы лампы. Электромагнит и индукционная катушка создают высокочастотное электромагнитное поле, атомы ртути возбуждаются (газовый разряд), возникает ультрафиолетовое излучение, которое преобразуется люминофором в видимое свечение (см. рисунок 2). По способу размещения электронного балласта ИЛЛ бывают со встроенным либо внешним балластом, по типу индукции — с внешней или внутренне й. ИЛЛ с внешним индуктором (низкочастотные — рабочая частота 190—250 кГц) имеют лучшие условия теплообмена с окружающей средой, обладают более высоким к.п.д. преобразования и более длительным сроком службы (90000—120000 ч) по сравнению с лампами с внутренним индуктором (высокочастотные — рабочая частота 2— 3 МГц). В последних тепло, выделяемое катушкой, оказывается внутри полости лампы и выводится излучением через стеклянные стенки колбы и теплопередачей через цоколь. Такие лампы внешне похожи на обычные лампы накаливания и имеют срок службы 60000—75000 ч. Внутренний индуктор лампы имеет более низкий к.п.д. преобразования Технические характеристики. Область применения. Главной конструктивной особенностью ИЛЛ является отсутствие электродов, что позволяет значительно увеличить срок службы лампы, который ограничивается только старением материала стенок колбы и выходом из строя электронного балласта. По сравнению с традиционными источниками света ИЛЛ обладают целым рядом достоинств. К основным, помимо длительного срока службы так же относятся: достаточно высокая светоотдача, индекс цветопередачи >80, потери в светоотдаче за весь срок службы составляют не более 20—25%, отсутствие пусковых токов и мерцания, коэффициент мощности более 0,98, к.п.д. 90%, низкие гармонические искажения (THD < 5%). Температура нагрева лампы не превышает +60...+80°C. Электронный балласт имеет управляющий микропроцессор, поэтому к.п.д. балласта составляет более 98%, лампы допускают изменение интенсивности света от 30 до 100% и мгновенную возможность перезапуска, количество циклов включений/выключений не ограниченно, имеется встроенная защита от скачков напряжения и короткого замыкания, а гарантия производителя 5 лет (у светодиодных ламп 2 года). В таблице 1 приведены данные из каталогов фирм Cree, Philips и Osram, а также по заключениям независимых экспертиз ЗАО «Оптоган» и служб ЦСМ Москвы и Новосибирска (данные на декабрь 2012 г.) Таблица 1. Сравнение ламп разных типов
Главным недостатком ИЛЛ является их стоимость — дороже только светодиоды. Однако в долгосрочной перспективе экономия существенна, а срок окупаемости ламп составляет максимум несколько лет, и тем меньше, чем интенсивнее используется освещение на данном предприятии. Световая отдача ИЛЛ ниже, чем у натриевых газоразрядных ламп, однако индекс цветопередачи последних намного хуже. Работа ламп на пределе диапазона заслуживает замечаний. Существуют свидетельства того, что светимость ламп существенно меняется при достижении граничных температур из рекомендуемого диапазона, при чем заметнее влияние низких температур, нежели высоких. Например, достаточная светимость развивается светильником тем дольше, чем ниже температура, и при -20°C достигает 20 мин, при условии достижения 70% от номинальной яркости [6]. Некоторые продавцы осторожно указывают диапазон рабочих температур в -20...+40°C, и запрещают применение ламп вне указанного диапазона. Поэтому использование таких ламп для уличного освещения встречает трудности в холодное время года. На основании вышесказанного основной областью применения ИЛЛ являются места, требующие яркого, воспринимаемого глазом освещения, там, где замена ламп сложна и/или дорога, а света требуется много, светильники работают не переставая значительную часть времени. В первую очередь это городское освещение (при соблюдении температурного режима), промышленные, общественные, торговые помещения и т.д. В настоящий момент ИЛЛ уже достаточно широко используются в освещении промышленных объектов [14, 15]. Литература/источники 1) Давиденко Ю. Н. Настольная книга домашнего электрика: люминесцентные лампы 2) И. М. Уланов, В. C. Медведко, С. А.Сидоренко. «Разработка экономичных источников света...». «Я электрик», 2007 г., №6 3) И.М. Уланов, М.В. Исупов, А.Ю. Литвинцев, С.В. Кротов. Индукционная УФ-лампа. Светотехника. 2007. №5. 4) Индукционная лампа. Альтернатива ртутным, натриевым и металлогалогенным лампам. Д. Стахович, С. Швецов 5) inductionlighting.ru/page/1352962071221/ /#/Индукционные лампы 6) inductionlighting.ru/page/1352962071221//#/Работа при низких температурах 7) Яков Кузнецов/ Индукционная лампа, как альтернатива светодиодной http://electrik.info/ 9) dialog-led.ru/induktsionnoe-osveshchenie.html 10) led-displays.ru›indukcionnye_lampy.html 11) SO-induction.ru 12) inductos.ru/index.php 13) lvd-rus.ru/otzivy.html 14) prosvet36.ru/otziv 15) electricalschool.info/main/lighting/ 459-sovremennye-natrievye-lampy-vysokogo.html 16) lvd.promdex.com/ page/1529.html | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Тема: Электрические приборы Узнать о работах Эдисона по усовершенствованию конструкции лампы. Знать формулу для определения рабочего сопротивления нити лампы,... | | Электроника и радио почти ровесники. Правда, поначалу радио обходилось... Начало электроники можно отнести к 1883 году, когда знаменитый Томас Альфа Эдисон, пытаясь продлить срок службы осветительной лампы... |
| Задача а в гимназии в вестибюле около кабинета математики расположены... В гимназии в вестибюле около кабинета математики расположены 24 лампы дневного света, одна лампа потребляет 0,02 кВт ч энергии, т... | | Реферат «Истоия вычислительной техники» тема Вычисления в доэлектронную эпоху Эвм первого поколения; eniak, мэсм, "Стрела", электронные лампы; перфоленты; Джон фон Нейман; С. А. Лебедев |
 | Патентам и товарным знакам (19) Светотехническая установка обеспечивает работу источника излучения в дежурном и рабочем режимах, при этом ток лампы составляет от... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Цель работы: изучить физические принципы действия лампы обратной волны типа – О, ее устройство, параметры и характеристики |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Необходимое оборудование и материалы: источник питания, вольтметры, амперметры, реостаты, ключи, соединительные провода, лампы низковольтные... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... ... |
| Плазменные свч-газоразрядные лампы Рубеж XX и XXI веков ознаменовался появлением нескольких новых видов наукоемкой продукции. В частности, пополнился арсенал источников... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Задание №1. Прочтите первый и второй абзацы §41учебника технологии и рассмотрите рис. 83 на стр. 135. В рабочий лист урока внесите... |
| Реферат з физики на тему: «История развития электрического освещения» Самые первые осветительные приборы, работающие на электрическом токе появились в начале XIX века, когда было открыто электричество.... | | Учебно-методический комплекс дисциплина «Энтомология» Охватывает нижнюю часть лампы. К узкому концу воронки (диаметр 6-10 см) подвешивается стеклянная банка, наполненная на 2/3 4 ным... |
| Тема урока : «Учимся определять «вверх», «вниз», «ниже», «выше» Куда нужно посмотреть, чтобы узнать какого цвета пол? А куда надо посмотреть, чтобы сосчитать лампы, которые освещают класс? | | Ольга слепко при свете керосиновой лампы Разваливающихся домов и домов с ветхими крышами я не помню. Все они, на мой детский взгляд, были опрятными и красивыми. Через деревню... |
| Руководство к проведению учебной практики по общей энтомологии для... Охватывает нижнюю часть лампы. К узкому концу воронки (диаметр 6-10 см) подвешивается стеклянная банка, наполненная на 2/3 4 ным... | | Конкурс ученических рефератов «Кругозор» реферат Тема: «Энергосберегающие... Согласно первой теории свет – это излучаемая волна. Вторая теория определяет свет как поток излучаемых частиц. Источники света играют... |
