Устройство для питания газоразрядных ламп с подогревными катодами

Союз Соввтскиа Социалистические РеспубликКомитет ло делам изобретений и открытий ори Совете Министров СССРДата опубликования описания 6,Х,1966 Авторыизобретения М. И. Зельдов, Л. Ф, Круминьш и 3. К. Бетиньш Заявитель УСТРОИСГВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНЪХ ЛАМП С ПОДОГРЕВНЫМИ КАТОДАМИИзвестны устройства для питания газоразрядных ламп с подогревными катодами, в которых лампы и последовательно с ними соединенные индуктивные балласты включены в две ветви, а для подогрева используется общий накальный трансформатор.Цель изобретения - увеличить напряжение холостого хода ламп, включенных в схему такого устройства, и уменьшить остаточное напряжение на их катодах.Поставленная задача решается включением обеих ветвей ламп с балластами на линейное напряжение трехфазной сети так, что образуется открытый треугольник, и питанием накального трансформатора через два балласта или их части линейным напряжением, используемым для питания одной из ветвей и сдвинутым на угол 120 эл. относительно линейного напряжения, питающего вторую ветвь.Для одновременного зажигания ламп в обеих ветвях магнитопроводы балластов выполнены в устройстве с общим участком, обеспечивающим скачкообразное изменение напряжения на одном из балластов при зажигании лампы или ламп, питаемых через другой балласт.При использовании устройств в четырех- ламповом светильнике с двумя лампами в каждой ветви для одновременного зажигания ламп в обеих ветвях общие точки двух последовательно соединенных ламп связаны междусобой через развязывающие сопротивления,На фиг. 1 представлена принципиальнаяэлектрическая схема предлагаемого устройст 5 ва; на фиг. 2, 3, 4 и 5 - векторные диаграммынапряжения в пусковых и рабочих режимах;на фиг. 6 и 7 - варианты схемы предлагаемого устройства.Устройство состоит из двух ветвей, вклю 10 ченных в открытый треугольник трехфазнойсети. В каждую ветвь последовательно включены индуктивный балласт (дроссель) Др 1 иДрз, лампы Л, Ле и Лз, Ла Сдвиг фаз в обеих ветвях обеспечивает снижение пульсации15 светового потока ламп,Накальный трансформатор Тр имеет однупервичную и шесть вторичных обмоток. Первичная обмотка подключается к концам илиотпайкам катушек дросселей, Следовательно,20 трансформатор питается через индуктивныебалласты обеих ветвей линейным напряжением, используемым для питания одной ветви исдвинутым на .угол 120" эл. относительно ли.нейного:апряжения, питающего вторую25 ветвь.Цепь пускового режима состоит из дросселя Др, первичной обмотки трансформатораТр и второго дросселя Др Напряжение распределяется таким образом, что на одной па 30 ре ламп оно выше, а на второй паре - не.б 5 много ниже напряжения сети (фиг. 2 - векторы АБ и ВГ).Если лампы, включенные в сеть по такойсхеме, имеют небольшой разброс по напряжению зажигания, то вначале зажигается тапара, к которой приложено большее напряжение, - это лампы Лз.и Л. Зажигание этойпары ламп, т. е. скачкообразный переход этойветви из пускового в рабочий режим, вызывает скачкообразное увеличение напряженияна второй паре ламп Л, и Л до величины,равной примерно первоначальному напряжению на первой паре ламп. При этом напряжение на первичной обмотке трансформатора падает на 40 - 50 Ъ, поэтому необходимо,чтобы вторая пара ламп зажглась в моментзажигания первой пары. Если этого не произойдет, то эта пара вообще может не зажечься вследствие значительного падения накалана электродах этих ламп.Таким образом, для надежной работы схемы необходимо, чтобы зажигание одной парыламп привело к мгновенному увеличению илиперераспределению потенциала на двух остальных лампах, обеспечивающему надежноеих зажигание.Точки Ж и 3 между последовательно включенными лампами в каждой ветви соединенычерез развязывающее сопротивление.В пусковом режиме (фиг. 2), когда черезлампы ток не проходит, потенциалы точек Жи 3 равны нулю. При переходе от пусковогов полупусковой режим,т.е. в режим, когда одна ветвь ГД (фиг. 3) находится в пусковом,а другая ветвь АГ - в рабочем режиме, потенциалы точек Ж и 3 равны, а по отношению к любой другой точке схемы приобретают определенное значение. Таким образом,разница потенциалов между точками Ж и 3и точками В и Г, т. е, напряжение на лампахЛ и Л., после зажигания второй пары лампЛз и Л 4 скачкообразно увеличивается до величины, равной примерно /4 линейного напряжения (величина, при которой исправныелампы обязательно зажигаются).На фиг. 3 вектор ВГ соответствует напряжению на лампах Л, и Л.вектор ВЖ - напряжению на лампе Л, вектор ЖГ - напряжению на лампе Л и вектор ВБ - напряжению трансформатора.Если в схеме включаются лампы с большимразбросом по напряжению зажигания, то возможно, что вначале зажгутся лампы ветвиГД с меньшим пусковым напряжением. И вэтом случае (см, фиг. 4, которая соответствует рабочему режиму ветви ДГ и пусковомурежиму в ветви АГ) зажигание этой парыламп вызывает скачкообразное перераспределение напряжения на лампах второй ветви,при котором исправные лампы также обязательно зажигаются,Этим обеспечивается практически одновременное зажигание всех четырех ламп.Схема также обеспечивает трех-, четырехкратное снижение напряжения накала в рабо 25 30 35 40 45 50 55 60 чем режиме при включении накального трансформатора, Большее снижение достигается путем подключения трансформатора к отводам дросселей с равным потенциалом в рабочем режиме (см, фиг. 5, точка И). При таком подключении напряжение снижается, напряжение на первичной обмотке трансформатора определяется только высшими гармониками, поскольку первая гармоника равна нулю.Схема работает нормально, когда одна ветвь находится в рабочем режиме, а вторая не зажигается, В таком режиме напряжение на трансформаторе соответствует приблизительно половине пускового (фиг. 3 и 4 - вектор ВБ), т. е. соответствует требованиям МЭК для обычных схем. Износ ламп, находящихся в длительном пусковом режиме, меньше из-за низкого напряжения на электродах, чем износ ламп при таком же режиме в обычной схеме,Для работы ламп с более высоким напряжением зажигания или в тяжелых условиях окружающей среды соединение общих точек ламп Л, 7 и ЛЛ через развязывающее сопротивление Яподключается к средней точке двух сопротивлений Р, и Л; включенных на открытой стороне треугольника (фиг. б), Такая схема обеспечивает в первоначальном пусковом режиме дополнительное напряжение, приложенное к каждой лампе, изменяющееся в широких пределах в зависимости от соотношения этих сопротивлений и облегчающее возникновение разряда в лампах. При этом скачкообразно изменяется потенциал на лампах одной ветви при зажигании ламп второй ветви.В схеме, показанной на фиг. б, параллельно лампам Лз и Л одной ветви включены сопротивления Р, и Р. Потенциал средней точки этих сопротивлений подается на точку Ж соединения ламп Л и Л. второй ветви. На точку соединения 3 ламп Л и Л первой ветви по.дается потенциал, снимаемый с дополнительной обмотки дросселя Др второй ветви. Эта схема обеспечивает высокое напряжение на лампах в первоначальном пусковом режиме и заметно увеличивает напряжение на лампах одной ветви при зажигании ламп второй ветви.Последовательно с трансформатором может быть включен конденсатор. При соответствующем подборе параметров трансформатора и конденсатора обеспечивается пусковой режим, при котором напряжение на лампах обеих ветвей выше напряжения сети.Для увеличения импульса напряжения на лампах одной ветви при переходе второй ветви из пускового в рабочий режим может быть использовано объединение магнитопроводов дросселей. В таком случае, поскольку в общем участке ярма сцепляются магнитные потоки обеих ветвей, скачкообразное изменение тока и соответственно магнитного потока одной ветви влечет за собой скачкообразное изменение потока и всплеск напряжения во вто.1 рой ветви, соответствующий зажиганию лампэтой ветгя. П р едм е т изобретения1. Устройство для питания газоразрядных ламп с подогревггыми катодами, состоящее из дьух ветвей с индуктивными балластами и общего накального трансформатора, отличающееся тем, что, с целью увеличения напряжения холостого хода у ламп в обеих ветвях и уменьшения остаточного напряжения на катодах, обе ветви включены на линейные напряжения трехфазпой сети, образуя открытый треугольник, в котором питание общего накального трансформатора осуществляется через два балласта или их части линейным напряжением, используемым для питания одной пз ветвей ц сдвинутым на угол 120 эл. относнтельг о лгюггейггого напряжения, питающегог иорую ветвь.2. Устройство по п. 1, отяичагошееся тем, 5 что, с целью обеспечения одновременного зажигания ламп в обеих ветвях, магнитопроводы балластов выполнены с общим участком, обеспечивающим скачкообразное изменение напряжения на одном из балластов при зажи ганип лампы, питаемой через другой балласт.3, Устройство по п. 1, содержащее по двелампы в каждой ветви, отличающееся тем,г что, с целью обеспечения одновременного зажигания ламп в обеих ветвях, общие точки 15 двух последовательно соединенных ламп связаны между собой через развязывающие сопротивления.,НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Центр, пр. Серова, д. 4Типография, пр. Сапунова,