Раздел: Документация
0 1 2 3 ... 34 ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ....................................3 Основные условные обозначения........................5 Глава первая. Схемы ПРА и задачи их расчета...........7 1.1..Классификация схем Г1РА.......................7 1.2.Классификация режимов и расчетных задач...........13 1.3.Методы расчета схем ПРА......................15 Глава вторая. Вольт-ампериые характеристики разрядных ламп . .19 2.1.Общие положения............................19 2.2.Статические и динамические характеристики разрядных ламп....................................20 2.3.Алгебраическая аппроксимация В АХ разрядных ламп.....24 2.4.Дифференциальные математические модели электрических параметров разрядных ламп.....................30 Глава третья. Расчет схем ПРА с использованием принципа Штрауха....................................37 3.1.Общие вопросы расчета цепей ПРА................37 3.2.Анализ индуктивного балласта...................46 3.3.Анализ индуктивно-емкостного балласта.............51 3.4.Стабильность работы разрядных ламп..............57 3.5.Анализ аномальных режимов в цепях с разрядными лампами..................................62 3.6.Анализ нелинейных полупроводниковых и комбинированных ПРА....................................70 Глава четвертая. Расчет схем ПРА с использованием иршщипа дифференциальной аппроксимации электрических параметров разрядных ламп....................................79 4.1.Анализ схем ПРА, работающих на промышленной частоте ..........................................79 4.2.Анализ схем комбинированных ПРА................86 4.3. Анализ полупроводниковых ПРА с динамической стабилизацией режима...................................91 Глава пятая. Магнитные системы электромагнитных и полупроводниковых ПРА.................................102 5.1.Типы магнитных систем и материалы магнитопроводов ...102 5.2.Динамика конструктивных и экономических показателей ПРА....................................111 5.3.Показатели надежности магнитных систем ПРА........116 Глава шестая. Конструктивный расчет магнитных систем ПРА.......................................122 6.1.Оптимальные геометрические соотношения размеров дросселей................................... 122 6.2.Учет ограничений по нелинейности характеристики дросселя ...................................... 127 6.3.Учет ограничений по потерям в дросселе............ 129 6.4.Учет ограничений по температурному режиму дросселя ...................................... 131 6.5.Расчет дросселя при дополнительных ограничениях...... 134 6.7.Метод конструктивного расчета трансформаторов и автотрансформаторов с рассеянием......................... 139 6.8.Определение коэффициентов т„ и„ е, с помощью ЭВМ.......................................... 144 6.9.Конструктивный расчет дросселей с помощью ЭВМ..... 147 6.10.Проектирование унифицированных размерно-параметрических рядов ПРА.............................. 150 Глава седьмая. Экспериментальное определение основных электрических, конструктивных и технологических коэффициентов ПРА....................................... 153 7.1.Полупроводниковая модель разрядной лампы.......... 153 7.2.Интервальный метод измерения параметров плазмы газового разряда............................... 157 7.3.Шум ПРА................................ .162 7.4.Экспериментальное определение основных конструктивных и технологических коэффициентов ПРА................. 168 Глава восьмая. Технология н оборудование для производства некоторых тниов электромагнитных ПРА.................173 8.1.Основные технологические операции................173 8.2.Изготовление обмотки..........................174 8.3.Изготовление магнитопровода....................177 8.4.Сборка...................................192 8.5.Испытание и упаковка готовых ПРА...............196 8.6.Робототехнологический комплекс изготовления ПРА......................................197 Список литературы................................ 202 ББК 31.294 К78 УДК621.327:621.316.71 Рецензент канд. техн. наук М. Е. Клыков Краснопольский А. Е. и др. К78 Пускорегулирующие аппараты для разрядных ламп/ • А. Е. Краснопольский, В. Б. Соколов, А. М. Троицкий; Под общ. ред. А. Е. Краснополь-ского.— М.: Энергоатомиздат, 1988.— 208 с: ил. ISBN 5-283-00511-9 Рассматриваются схемы, конструкции и вопросы электротехнического расчета различных электромагнитных и полупроводниковых пускорегулирующих аппаратов (ПРА) для массовых и специальных источников излучения. Для инженерно-технических работников, занимающихся применением и конструированием ПРА для разрядных ламп, расчетом и конструированием осветительных установок. К 23ц)48 200-88ББК 31.294 ISBN 5-283-00511-9 © Энергоатомиздат, 1988 ПРЕДИСЛОВИЕ В настоящее время свыше 10% вырабатываемой в стране электрической энергии расходуется на -цели освещения. Более 70% генерируемого светового потока создается экономичными разрядными источниками света, прежде всего ртутными лампами низкого и высокого давления. Технические и экономические параметры разрядных ламп, светильников, облучателей, осветительных и облучательных установок существенно зависят от параметров пускорегулирующих аппаратов (ПРА), без которых не могут работать практически все разрядные лампы. Разрядный источник света и ПРА образуют единый комплект, элементы которого находятся в неразрывной взаимосвязи. Так, от. параметров ПРА зависят световая отдача комплекта лампа—ПРА, срок службы лампы, габаритные размеры и стоимость светильника, затраты на осветительную установку и т. д. Традиционные массовые электромагнитные ПРА рассеивают в виде тепла до 25% электрической энергии, потребляемой лампой. Ежегодно на производство ПРА расходуются дефицитная электротехническая сталь и обмоточный провод. В течение ряда лет проводились систематические исследования электромагнитных ПРА, направленные на снижение расхода электротехнических материалов и потерь. Разработка и внедрение новых серий в 11 —12-й пятилетках позволили существенно повысить технико-экономические параметры ПРА массовых типов. Удельная материалоемкость наиболее массовых ПРА соответствует лучшим мировым аналогам. При традиционно Используемых соотношениях электрических параметров разрядных источников света и питающей сети параметры электромагнитных- ПРА близки к предельно возможным. Однако массовый выпуск электромагнитных ПРА. диктует экономическую целесообразность проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по поиску новых схемных решений ПРА и по дальнейшему совершенствованию комплекта лампа — электромагнитный ПРА. Это необходимо, поскольку даже незначительное улучшение параметров обеспечивает при массовом производстве большой экономический эффект. Наряду с совершенствованием электромагнитных ПРА в настоящее время большое внимание уделяется проблеме создания полупроводниковых ПРА, обеспечивающих высокий КПД (85% и выше), существенное снижение расхода электротехнической стали и обмоточного провода, повышение световой отдачи ламп, снижение акустического шума и т. д. Исследования в области полупроводниковых ПРА ведутся как у нас в стране, так и большинством крупных зарубежных электротехнических фирм, среди которых General Electric (США), Siemens и ВВС (ФРГ), Mazda (Франция), Ivasaki (Япония) и др. Разработка новых типов электромагнитных и полупроводниковых ПРА с улучшенными параметрами для широкой номенклатуры разрядных ламп осуществляется на основе методов расчета, учитывающих специфику работы разрядных ламп, светильников, облучателей и установок. Основная задача, которую авторы ставили перед собой при написании этой книги, состоит в рассмотрении комплекса современных расчетных методов, являющихся теоретической базой при разработке, анализе и синтезе новых схем, конструкций и конструктивных серий ПРА как электромагнитного, так и полупроводникового типов. В книге не повторяются общеизвестные и широко распространенные методы расчета ПРА, вошедшие в государственные стандарты, рекомендации СЭВ, Публикации МЭК. и другую документацию. Эти методы, а также схемные решения ПРА электромагнитного и полупроводникового типов, достаточно полно описаны в книге В. М. Скобелева, Е. И. Афанасьевой «Источники света и пуско-регулирующая аппаратура» (М.: Энергоатомиздат, 1986) и в «Справочной книге по светотехнике» под редакцией Ю. Б. Айзенберга («Пускорегулирующие аппараты», М.: Энергоатомиздат, 1983. Разд. VI). Настоящая- книга является дальнейшим их развитием, излагающим новые методы расчета, анализа схем и конструкций ПРА, измерения их параметров. Вместе с тем в ней сделана попытка обобщить накопленный опыт по расчету схем, разработке конструкций и технологии изготовления ПРА для разрядных ламп. Авторы надеются, что книга поможет в практической деятельности широкому кругу специалистов, занимающихся исследованием, разработкой и производством ПРА и применением разрядных ламп. Работа над книгой распределялась следующим образом: предисловие, гл. 1 и § 3.3 написаны А. М. Троицким, гл. 2—4 (кроме § 3.3) и гл. 7 (кроме § 7.4) — А. Е. Краснопольским, гл. 5, 8 и § 7.4—В. Б. Соколовым, гл. 6 — А. Е. Краснопольским и В. Б. Соколовым. Авторы выражают благодарность канд. техн. наук М. Е. Клыкову, просмотревшему рукопись и сделавшему замечания, канд. техн. наук Б. В. Алампиеву, А. П. Дудовцеву и канд. техн. наук Н. Г. Тарасенко, любезно предоставившим авторам материалы по технологии производства электромагнитных ПРА, которые были использованы в книге. Замечания и предложения авторы просят направлять в Энергоатомиздат по адресу: 113114, Москва М-114, Шлюзовая наб., 10. Авторы основные условные обозначения Aq и Bq — амплитуды косинусоидальной и синусоидальной составляющих гармоники с номером q а„ Ь; — коэффициенты аппроксимации А, В, С, D — переменные коэффициенты Ал — коэффициент, входящий в аппроксимирующее выражение функции ионизации разрядных ламп высокого давления Вт — максимальная магнитная индукция в магнитопроводе Си — коэффициенты матрицы С — емкость конденсатора Ga — проводимость лампы #л — приведенная проводимость лампы (при Ua = U0) g0 — начальная приведенная проводимость лампы G„ и Go6 — массы стали магнитопровода и обмотки дросселя Нт — максимальная напряженность магнитного поля /л и — действующие значения тока лампы и дросселя ;л — мгновенное значение тока лампы /„б — плотность тока в обмотке дросселя • А, — коэффициент амплитуды тока Ki — безразмерный коэффициент, учитывающий изменение подвижности электронов при отклонении напряжения от установившегося U0 Кп — коэффициент мощности лампы к — коэф( шциент нелинейности характеристики К, — коэффициент заполнения пакета магнитопровода сталью Км — коэффициент заполнения окна магнитопровода обмоткой Кф — коэ<)(шциент формы напряжения на дросселе KiAt — коэффициент, учитывающий отходы при штамповке пластин магнитопровода L — коэффициент самоиндукции Lp — уровень звуковой мощности Ld — уровень звукового давления £раб — средний срок службы аппарата М1 — нелинейная функция, определяющая скорость ионизации плазмы положительного столба разряда т3 — отношение UJU3 тп — отношение U„/Un wi„ л„ е, — безразмерные конструктивные параметры магнитопровода дросселя пе — средняя концентрация электронов в положительном столбе разряда Л=т и — потери в стали магнитопровода и в обмотке дросселя Pi,о// — удельные потери в стали магнитопровода дросселя, измеренные при Вт = 1 Тл и частоте f 0 1 2 3 ... 34
|
