Устройство для облучения растений в теплицах

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 8012529 В 411 94 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ во СССР 1976. СССР 1980, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВИ(71) Украинский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства и Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте.035(088.8)56) Авторское свидетельст У 678736, кл, Н 05 В 41/18Авторское свидетельство В 944171, кл, Н 05 В 41/18 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ РАСТЕИЙ В ТЕПЛИЦАХ(57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве при выращивании растений в теплицах, фитотронах, вегетационных климатических камерах, в установках ускоренного выращивания растений. Целью изобретения является экономия эл. энергии. Введение дешифратора 17, счетчика 5 с переменным коэффициентом счета, реле режима 16 и связи последнего и формирователя 6 импульсов управления полупроводниковым коммутатором с контактом 12 программного реле времени 9 позволяет в импульсном режиме облучения,шунтийровать одну попуабмотку дросселя 2,В результате этого обеспечивается 1252977 экономия эл. энергии и снижение потерь в балласте. 1 ил.1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано всельскохозяйственном производствепри выращивании растений в теплицах,фитотронах, вегетационных климатических камерах, в установках ускоренного выращивания растений.Целью изобретения является экономия электроэнергии.На чертеже представлена принципиальная схема устройства,Устройство содержит газоразрядныелампы 1 с балластными дросселями 2,каждый из которых состоит иэ двухполуобмоток, балластные конденсаторы 3, блок 4 синхронизации, счетчик5 с переменным коэффициентом счета,Формирователь 6 импульсов управления,полупроводниковый коммутатор тока,выполненный в виде встречно включен"ных тиристоров 7 и 8, программноереле 9 времени,Каждая газоразрядная лампа 1 одним из выводов связана через первуюполуобмотку дросселя с выводом 10для подключения к фазному проводусети, а другим выводом " с выводом11 для подключения к нулевому проводу сети через полупроводниковый ком"мутатор и с одним иэ выводов цепи,состоящей из последовательна соединенных второй полуобмотки балластного дросселя 2 и балластного конденсатора 3,Вход блока 4 синхронизации череззамыкающий контакт 12 программногореле 9 времени подключен к выводу10 для подключения к фазному проводу сети, а выход - к счетному входусчетчика 5 с переменным коэффициентом счета, регулирующие входы которого соединены с выходами программного реле 9 времени, а выходы счетчика5 связаны с формирователем 6 импуль"сов управления. Выходы формирователя6 связаны с управляющим входом полупроводникового коммутатора, выполненного в виде встречно включенных тири 2сторон 7 и 8, Одни из силовых выводов тиристоров 7, 8 объединены и подключены к выводу 11 для подключениянулевого провода сети, а другие свя заны с другими выводами ламп 1 черезсоответствующие диоды 13 и 14 (подва на каждую лампу 1), включенныесогласно с тиристорами 7 и 8. К выво.ду 11 подключены также свободныевыводы цепей, состоящих из последовательно соединенных второй полуобмотки балластного дросселя 2 и балластного конденсатора 3, параллельнокаждому из которых подключен соответ.ствующий замыкающий контакт 15 реле16 режима. Обмотка реле 16 режима сзамыкающими контактами 15 по числуламп 1 включена через размыкающийконтакт 12 программного реле 9 време ни между выводами 10 и 11 для подключения фаэного и нулевого проводовсети, Дешифратор 17 включен междувыходами счетчика 5 с переменным коэффициентом счета с входами формирователя 6 импульсов управления.Устройство работает следующимобразом.При подключении устройства к выводам 10 и 11 питающей сети через раз мыкающий контакт 12 программного ре 1ле 9 времени к реле 16 режима прикладывается напряжение питающей сети,Реле 16 срабатывает и замыкает своиконтакты 15, При этом к цепям изпоследовательно включенных газоразрядных ламп 1 и полуобмоток балластных дросселей 2 прикладывается напряжение питающей сети. Ток проходит по цепям: вывод 10 для подклю чения к фазному проводу питающей сети - балластные дроссели 2 - газоразрядные лампы 1 - замыкающие контакты15 реле 16 - вывод 11 для подключения к нулевому проводу питающей сети.45 По мере разгорания газоразрядныхламп 1 ток в них нарастает и в установившемся режиме (непрерывное облу- .чение растений) соответствует номи 1252977нальному значению, что обеспечивается величиной напряжения питающей сети и параметрами балластных дросселей 2. ся устойчивый газовый разряд и лампы не гаснут. Этому же минимальному току, который может составлять всегонесколько процентов от номинального тока газоразрядных ламп, соответству-З 0 ет и минимально возможный уровеньоблучения растений в промежуткахмежду импульсами облучения. При подключении цепи управления к питающей сети блок 4 синхронизации формирует единичные импульсы в момен" ты перехода напряжения питающей сети через нуль. С выхода блока 4 синхронизации единичные импульсы поступаютна счетный вход счетчика 5 с переменным коэффициентом счета. Коэффициент счета счетчика 5 устанавливается с помощью программного реле 9времени. С этой целью тот или другой 40 45 двоичный код, установленный на вьмодах программного реле 9 времени, подается на регулирующие входы счетчика 5 с переменным коэффициентом счета. При этом соответственно изменяется коэффициент счета счетчика 5. 50 Изменение коэффициента счета осуществляется в зависимости от вида растений и стадии их развития,Дешифрирование состояний счетчика 5 осуществляется дешифратором 17. С выхода счетчика 5 соответствующий 55 его состоянию двоичный код поступает Для перехода на импульсный режим облучения растений контакты 12 программного реле 9 времени одновременно отключают реле 16 и подключают к питающей сети цепь управления. При10 этом размыкаются замыкающие контакты 15 реле 16 и ток проходит по цепи: вывод 10 для подключения к фазному проводу питающей сети - балластные дроссели 2 - газоразрядные лампы 1 балластные конденсаторы 3 - вывод 1115 для подключения к нулевому проводу питающей сети. Величина емкости конденсаторов 3 обусловлена физическими свойствами газового разряда в при. меняемых лампах 1, так как в дежур 20 ном режиме горения протекающий через газоразрядные лампы 1 ток не должен снижаться ниже определенного критического (для данного типа ламп) значения, при котором еще поддерживает 25 на входы дешифратора 17. В зависимос ти от состояния счетчика 5 на соответствующем выходе дешифратора 17 формируются импульсы прямоугольной формы (их частота и длительность определяются коэффициентом счета счетчика 5), поступающие на вход формирователя 6 импульсов управления. Формирователь 6 преобразует выходные прямоугольные импульсы дешифратора 17 в серии запускающих импульсов управления, поступающих на управляющие электроды тиристоров 7 и 8.В моменты отпирания тиристоров 7 и 8 ток через газораэрядные лампы 1 проходит по цепям: а) в положительные полупериоды напряжения питающей сети; вывод 10 для подключения к фазному проводу питающей сети - соответ" ствующие полуобмотки балластных дросселей 2 - газоразрядные лампы 1 диоды 13 - тиристор 7 - вывод 11 для подключения к нулевому проводу питающей сети; б) в отрицательные полу- периоды напряжения питающей сети: вывод 11 питающей сети - тиристор 8 - диоды 14 - газоразрядные лампы 1 соответствующие полуобмотки балластных дросселей 2 - вывод 10 питающей сети, В эти моменты величина тока через газоразрядные лампы 1 скачкообразно возрастает за счет уменьшения сопротивления балластных дросселей 2,Таким образом, достигается кратковременное увеличение амплитуды импульсов облучения, накладываемых на постоянный фон облучения. При запирании тиристоров 7 и 8 происходит скачкообразное снижение уровня облучен- ности растений. В дальнейшем процесс повторяется.Импульсы облучения различной частоты следования по заданной программе накладываются на непрерывный фон облучения растений, Периодическое изменение уровней облучения (при запирании и отпирании тиристоров 7 и 8) создает необходимый эффект возбуждения жизнедеятельности растений, способствует ускорению процесса фотосинтеза растений.Импульсы тока через газораэрядные лампы 1 проходят только через одну полуобмотку дросселя 2 и поэтому в импульсных режимах облучения растений наряду с экономией электроэнергии до 503 (за счет периодической работы устройства в дежурных режимахСоставитель Л,КрасновТехред Н,Бонкало Редактор НЕгорова Корректор И,Шароши Заказ 4633/59 Тираж 765ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, .Раушская наб д. 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,11 роектная, 4 5 12529 горения газоразрядных ламп) достигается снижение потерь в балласте (до 107.), Подбирая те или другие зна чения емкости конденсаторов 3, можно независимо от амплитуды импульсов облучения устанавливать необходимые для данного вида растений значения уровня облучения (фона), на который накладываются импульсы облучения. Это позволяет значительно расши О рить диапазон регулирования параметров импульсов облучения,Периодическое изменение параметров импульсов облучения в процессе выращивания растений позволяет дости гать значительной экономии электроэнергии при увеличении интенсивности фотосинтеза и биометрических показателей растений. 20Формула изобретения Устройство для облучения растений в теплицах, содержащее газоразрядные лампы с балластными дросселями, каж дый из которых состоит из двух полу- обмоток, и балластными конденсаторами по числу ламп, блок синхронизации, входом подключенный через замыкающий контакт программного реле време ни к выводу для подключения к фаэному проводу сети, а выходом - к счетному входу счетчика с переменным коэффициентом счета, регулирующие входы которого соединены с выходами программного реле времени, а выходы связаны с формирователем импульсов управления, выходы которого связаны с управляющим входом полупроводникового коммутатора, причем каждая 40 гаэораэрядная лампа одним выводомсвязана через первую полуобмоткудросселя с выводом для подключенияк фаэному проводу сети, а другимвыводом - с выводом для подключенияк нулевому проводу сети через полупроводниковый коммутатор и с однимиз выводов цепи, состоящей из последовательно соединенных второй полуобмотки балластного дросселя и балластного конденсатора, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью экономииэлектроэнергии, оно снабжено дешифратором, включенным между выходамисчетчика с переменным коэффициентомсчета и входами формирователя импульсов управления, реле режима с замыкающими контактами по числу ламп,обмотка которого включена через размыкающий кантактпрограммного релевремени между выводами для подключения фазного и нулевого проводов сети,диодами, по два на каждую лампу, аполупроводниковый коммутатор выполнен в виде встречно включенных тиристоров, одни из силовых выводов которых объединены и подключены к выводу для подключения нулевого проводасети, а другие связаны с другими выводами ламп через соответствующие диоды, включенные согласно с тиристорами, при этом к выводу для подключения нулевого провода подключенысвободные выводы цепей, состоящих изпоследовательно соединенных второйполуобмотки балластного дросселя ибалластного конденсатора, параллельно каждому из которых подключен соответствующий замыкающий контакт релережима.