Дугова метало галогенна лампа високого тиску типу ДРИ. Будова, схема

Билет 9

вмикання, принцип дії, переваги та недоліки

Будова і принцип дії МГЛ засновані на тому, що галогеніди багатьох металів випаровуються легше, ніж самі метали, і не руйнують кварцове скло. Тому всередину розрядних колб МГЛ крім ртуті та аргону, додатково вводяться різні хімічні елементи у вигляді галоїдних сполук (тобто сполук з I, Вг, СІ). Після запалювання розряду, коли досягається робоча температура колби, галогеніди металів частково переходять у пароподібний стан. Потрапляючи в центральну зону розряду з температурою в кілька тисяч градусів Кельвіна, молекули галогенідів дисоціюють на галоген і метал. Атоми металу збуджуються і випромінюють характерні для них спектри. Дифундуючи за межі розрядного каналу і потрапляючи в зону з більш низькою температурою поблизу стінок колби, вони з'єднуються в галогеніди, які знову випаровуються

На рис.4.3 показано будову лампи ДРИ (дугова ртутна з іодідами металів). Лампа містить трубчасту внутрішню колбу 1 з кварцового скла з поміщеними в її торці вольфрамовими електродами 2. Порожнина внутрішньої колби заповнена аргоном, строго дозованими компонентами у вигляді ртуті, йодидів рідкоземельних металів (гальмія, тулію, талію), а також натрію і цезію. Внутрішня колба поміщена в зовнішню прозору термостійку колбу 3 з вакуумом, яка забезпечує необхідний температурний режим внутрішньої колби й усуває можливість електричного пробою між струмоведучими частинами лампи.

Схема (рис. 4.4) містить трансформатор ТУ2, вторинна обмотка якого виконує роль баластного опору, стабілізуючого розряд між електродами. Первинна обмотка трансформатора ТУ2 є частиною запалюючого пристрою, що містить, крім того, трансформатор ТУ1, конденсатор С і розрядник F.

 

Рисунок 4.3 - Будова лампи ДРИ: 1 - внутрішня кварцова колба; 2 електроди; 3 - зовнішня колба

Рисунок 4.4 - Схема включення лампи ДРИ

Напруга мережі, прикладена до електродів лампи, недостатня для виникнення розряду між ними. При включенні кнопкою SB трансформатора ТУ 1 конденсатор С протягом частини напівперіоду мережі заряджається від вторинної обмотки ТУ 1 до напруги пробою розрядника F. У момент пробою з первинної обмотці ТУ2 протікає імпульс струму розряду конденсатора, а у вторинній обмотці трансформатора ТУ2 виникає імпульс напруги з амплітудою до 2... 3 кВ, який забезпечує запалювання

розряду у внутрішній колбі лампи. У наступний напівперіод мережі процес повторюється.

Запалюючий пристрій забезпечує надійне включення лампи при температурі навколишнього середовища до - 40 ° С. Світлотехнічні та електротехнічні параметри лампи під час її розігріву змінюються так само, як і у ламп ДРЛ. Час розігрівання лампи 2... 4 хв.

Повторне запалювання лампи ДРИ після її згасання можливо через 5... 10 хв, в залежності від умов охолодження.

Кожен з компонентів наповнення внутрішньої лампи доповнює лінійчатий спектр ртутного розряду своїм випромінюванням. Йодид натрію доповнює випромінювання в жовтій частині спектра, талій - в зеленій, індію - у блакитній. Сукупність випромінювань всіх компонентів створює враження безперервного спектру, а певний склад суміші дозволяє отримати кольоровість випромінювання лампи, близьку до природного світла.

 

2. Стабілізація розряду в люмінесцентній лампі при допомозі індуктивного і

ємнісного баласту.

Стабілізація розряду за допомогою індуктивного опору має ряд переваг перед стабілізацією за допомогою активного опору і широко застосовується. На рис. 3.3 (б) показані криві миттєвих значень тих же величин, що й на рис. 3.3 (а), але при індуктивному баластному опорі. Завдяки зсуву по фазі між напругою мережі та на затискачах лампи значно облегшується процес перезагоряння розряду в кожен напівперіод, тому що в момент переходу струму через нульове значення до затискачів лампи виявляється прикладена значна миттєва напруга мережі. Пере- загоряння розряду тому відбувається без помітної паузи. Форма кривої струму наближається до синусоїди. Режим роботи електродів полегшується. Втрати потужності в індуктивному баластному опорі зазвичай значно нижче, ніж в активному, і складає від 10 до 35% від потужності джерела випромінювання. Поряд із зазначеними перевагами індуктивного баластного опору слід вказати і основні його недоліки: велика витрата металу, низький коефіцієнт потужності, висока вартість.

Стабілізація розряду за допомогою ємності застосовується рідко. Відповідні цього випадку криві показані на рис 3.3 (в). Крива струму набуває надзвичайно спотворену форму. Термін служби електродів різко знижується. Великі паузи і сплески струму приводять до значного зниження світлотехнічних показників роботи лампи. Дуже перспективним є застосування ємнісного баластного опору при живленні джерела випромінювання від мережі змінного струму підвищеної частоти. Повернемося ще раз до рис 3.3 (в). для того, щоб звернути увагу на наступну важливу обставину. При будь-якому вигляді баластного опору зсув по фазі між напругою на лампі і її струмом практично відсутній. Однак потужність лампи не буде рівна добутку діючих значень напруги на лампі і струму. Справа в тому, що криві миттєвих значень цих величин істотно відрізняються за формою одна від одної та від синусоїди і, отже, для обчислення істинного значення потужності розряду в між електродному проміжку необхідно розкласти криві струму і напруги на гармонійні складові. Справжня потужність дорівнюватиме сумі потужностей для отриманих гармонік струму та напруги. У практиці користуються поняттям коефіцієнта потужності газорозрядної лампи, не пов'язуючи його з кутом зсуву фаз. Той же зміст має і вживається термін «коефіцієнт спотворення»:, UI P ka = (3.2) Коефіцієнт потужності лампи залежить від величини і виду баластного опору і, отже, не є постійним для даної лампи. Зазвичай коефіцієнт потужності газорозрядних ламп становить 0,7...0,9, а коефіцієнт потужності комплекту: газорозрядна лампа - баластний опір - 0,4...0,9. Для того щоб зменшити можливість помилки при вимірюваннях в колах газорозрядних ламп, бажано користуватися приладами електродинамічної системи.