Пускорегулирующее устройство для вклю-чЕНия гАзОРАзРядНыХ лАМп Советский патент 1981 года по МПК H05B41/24 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в осветительных установках с параллельно включенными газоразрядными лампами с подогревными электродами.

Известное однофазное пускорегулирующее устройство для зажигания двух и более параллельно включенных газоразрядных ламп не нашло применения в связи со значительными пульсациями светового потока ламп и высокой нестабильностью основных электрических характеристик при колебании напрял ения питания и отключении части ламп 1.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является пускорегулирующее устройство для трех люминесцентных ламп с подогревными электродами, содержащее статический ферромагнитный умножитель частоты с искусственной нулевой точкой, образованной звездой конденсаторов, и дроссели насыщения, причем указанный умножитель частоты путем использования двух искусственных нулевых точек выполнен расщепленным на две параллельные ветви, в одну из которых включается одна лампа, а в другую - две последовательно 2.

Однако в этом случае при выходе из строя одной или двух ламп, включенных

последовательно, вторая автоматически отключается, что приводит к существенному изменению электрических и светотехнических характеристик устройства. При этом оказывается невозможным изменение электрических и светотехнических характеристик по заданной программе.

Целью изобретения является повышение стабильности электрических характеристик

устройства.

Это достигается тем, что пускорегулирующее устройство для включения газоразрядных ламп, содержащее умножитель частоты, подключенный фазными выводами к

звезде конденсаторов и через разъединитель - к трем фазам питающей сети, нулевой точкой соединен через размыкающий контакт реле времени сначалами первичных обмоток накальных трансформаторов,

концы которых подключены к выводу для подключения к нулевому проводу питающей сети, соединенному с концом катушки реле времени, началом подключенной к одному из выводов для подключения к фазам

питающей сети, вторичные обмотки накальных трансформаторов концами подключены к выводам для присоединения к нитям накала ламп, а средними выводами - к балластным конденсаторам и выводу для подключения нулевого провода питающей сети,

магнитный усилитель и дроссель насыщения, снабжено выпрямительным мостом и регулируемым сопротивлением, а обмотка дросселя насыщения выполнена с выводом от средней точки, причем вывод от средней точки дросселя насыщения подключен к нулевой точке умножителя частоты, начало обмотки дросселя насыщения подключено к нулевой точке звезды конденсаторов, к началу основной обмотки магнитного усилителя, концом соединенной с выводом для подключения нулевого провода питающей сети, вход выпрямительного моста через регулируемое сопротивление подключен к началу и концу дросселя насыщения, подключенному к балластным конденсаторам, а выход - к обмотке подмагничивания магнитного усилителя.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Оно содержит газоразрядные лампы 1, соединенные последовательно с балластным конденсаторами 2 и через часть обмотки дросселя насыщения 3 подключенные к нулевой точке умножителя частоты 4. Звезда конденсаторов 5 включена параллельно умножителю частоты 4 через вторую часть обмотки дросселя насыщения 3 и служит для создания «жесткости нагрузочной характеристики умножителя частоты. Между искусственной точкой звезды компенсирующих конденсаторов 5 и нулем системы питания включена основная обмотка магнитного усилителя 6, обмотки подмагничивания которого через выпрямительный мост 7 и регулируемое сопротивление 8 подключены параллельно дросселю насыщения 3. Для подогрева электродов ламп 1 использованы накальные трансформаторы 9, первичные обмотки которых включены параллельно между собой и подключены между нулем умножителя частоты и нулем системы питания через нормально замкнутый контакт 10 реле 11 времени, обмотка которого включена на напряжение питания, подключение устройства к сети осуществляется разъединителем 12.

Устройство работает следующим образом.

При включении питающей сети питание получает реле 11 времени, умножитель частоты 4, звезда конденсаторов 5 поперечной компенсации и дроссель 3. Если цепь подогрева электродов, состоящая из параллельно включенных накальных трансформаторов 9, не включена, умножитель работает в режиме холостого хода. При этом номинальное выходное напряжение утроенной частоты между нулевой точкой умножителя частоты и нулем системы составляет обычно 45-557о от фазного напряжения, что оказывается недостаточным для значения ламп с подогревными электродами. Конденсаторы 5 поперечной компенсации предназначены для улучшения cos ср и внешней характеристики ферромагнитного умножителя частоты 4 с помощью включения между нулем звезды конденсаторов и нулем умножителя дросселя насыщения 3. Параметры дросселя 3 выбираются таким образом, чтобы при номинальной нагрузке и номинальном напрял ении питания дроссель насыщения потреблял незначительную реактивную мощность.

При подключении через контакт 10 реле 11 времени к выходу умножителя и цепи подогрева электродов в последней появляется ток третьих гармонических составляющих, который обеспечивает подогрев

электродов ламп 1 и снижение их напряжения зажигания до величины напряжения холостого хода умножителя частоты. Размыкание контакта 10 реле времени приводит к отключению цепи подогрева и обеспечивает зажигание ламп. Газоразрядные лампы 1 и балластные конденсаторы 2, включенные последовательно с каждой лампой, представляют собой активно-емкостную нагрузку, которая подключена межДУ нулем умножителя частоты 4 и нулем системы питания через часть обмотки дросселя насыщения 3. В пусковом режиме регулируемое сопротивление 8 имеет максимальную величину, и ток в цепи подмагничивания магнитного, усилителя 6 практически незначителен. При этом основная обмотка магнитного усилителя 6 имеет большое сопротивление и не оказывает шунтирующего действия на напряжение между

нулевой точкой звезды конденсаторов 5 и нулем системы питания. Величина индивидуальных балластных конденсаторов (в стационарном режиме они дополнительно являются и конденсаторами продольной

компенсации реактивной мощности устройства) выбирается из условия обеспечения номинального значения .тока (мощности) люминесцентных ламп с учетом индуктивного сопротивления ферромагнитного умножителя частоты 4 (совместно со звездой конденсаторов 5) и индуктивного сопротивления дросселя насыщения 3. В стационарном режиме сопротивление балластной цепи (без учета активной составляющей) выбирается из условия стабильной работы группы газоразрядных ламп.

Переменное сопротивление 8, выпрямительный мост 7 и магнитный усилитель 6 работает только в стационарном режиме.

При включении всех ламп на дросселе насыщения 3 устанавливается заданное напряжение, величина которого обеспечивает необходимый ток подмагничивания и уменьшение сопротивления основной обмоткп, шунтирующей лампы, балластные конденсаторы 2 и часть обмотки дросселя насыщения 3.

При колебании напряжения питания изменяется напряжение на дросселе насыщеВИЯ 3 (увеличивается или уменьщается),

что приводит к увеличению или уменьшению шунтирующего действия основной обмотки умножителя частоты 4. При этом ток в цепи ламп 1 и, соответственно, их электрические и светохимические характеристики мало изменяются.

При отключении части ламп также происходит изменение напряжения на дросселе насыш,ения 3, причем в этом случае напряжение уменьшается. Это связано с тем, что характер нагрузки умножителя частоты 4 емкостный, отключение ламп сопровождается увеличением емкостного сопротивления нагрузки. Соответственно уменьшается ток через дроссель насышения 3, напрял ение на нем и ток подмагничивания в обмотке магнитного усилителя 6. Это приводит к увеличению индуктивного сопротивления основной обмотки магнитного усилителя 6 и уменьшению ее шунтируюш,его действия. Ток в работаюш,их лампах 1 остается на заданном уровне и, соответственно, все остальные электрические характеристики.

Для дополнительного изменения электрических и светотехнических характеристик газоразрядных ламп предусмотрено регулируемое сопротивление 8. Увеличением или уменьшением величины регулируемого сопротивления 8 увеличивается или уменьшается ток подмагничивания магнитного усилителя 6 и соответственно сопротивление основной обмотки усилителя и ее шунтируюш,его действия. При этом уменьшается или увеличивается ток в цепи газоразрядных ламп 1 по заданной программе. Автоматическое изменение величины регулирующего сопротивления может быть осуществлено любым из известных способов.

Предложенное пускорегулирующее устройство позволяет получить высокую стабильность основных электрических и светотехнических характеристик группы ГРЛ при колебаниях на +10% от номинального значения напряжения питания и отключеНИИ части ламп.

6 Формула изобретения

Пускорегулирующее устройство для включения газоразрядных ламп, содержащее умножитель частоты, подключенный фазными выводами к звезде конденсаторов и через разъединитель - к трем фазам питающей сети, нулевой точкой соединенный через размыкающий контакт реле времени с началами первичных обмоток накальных трансформаторов, концы которых подключены к выводу для подключения к нулевому проводу питающей сети, соединенному с концом катушки реле времени, началом подключенной к одному из выводов для подключения к фазам питающей сети, вторичные обмотки накальных трансформаторов концами подключены к выводам для присоединения к нитям накала ламп, а средними выводами - к балластным конденсаторам и выводу для подключения нулевого провода питающей сети, магнитный усилитель и дроссель насыщения, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности электрических характеристик устройства, оно снабжено выпрямительным мостом и регулируемым сопротивлением, а обмотка дросселя насыщения выполнена с выводом от средней точки, подключенным к нулевой точке умножителя частоты, начало обмотки дросселя насыщения подключено к нулевой точке звезды конденсаторов, к началу основной обмотки магнитного усилителя, концом соединенной с выводом для подключения нулевого провода питающей сети, вход выпрямительного моста через регулируемое сопротивление подключен к началу и концу дросселя насыщения, подключенному к балластным конденсаторам, а выход - к обмотке подмагничивания магнитного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР NO 183288, кл. Н 05В 41/24, 03.02.65.

2.Авторское свидетельство СССР № 476716, кл. Н 05В 41/24, 17.04.73.