Устройство для облучения растений в сооружениях защищенного грунта

Союз СоветскихСоциалистическихреспублик ТОеСОМ ТЕЛЬ 61) Дополнительное к авт. свид-в1280 (2) 3009656/ 2)Заявлен3) Приорнте елен нзебретенкй н етнрытнй Опублнкова 0782Бюллетень Фе 26(53) УДК 621.3. .032.4(088.8) сания 17 07.8 Дата опублнковани В,Т. Здор, Г,Е. Кистень, Н.Н;СкрыпниА.П., Стрельцов В. Герасимч 2) Авторы изобретени Украинский научно-исследовательский инс мъы ь и электрификации сельского хозяйства(71) Заявите Я ОБЛУЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ В СООРУИЕНИННОГО ГРУНТА 54) УСТРОЙСТВ вре- мно- не Изобретение относится к электротехнике и может быть использована в сельскохозяйственном. производстве при выращивании растений в теплицах, . фитотронах,:вегитационных климатических камерах, в установках ускоренного выращивания растений.Известна. устройство для облучения растений, содержащее транзисторы, . источники постоянного тока, выпрямители, трансформаторы. генераторы прямоугольных импульсов, пусковые и контрольные элементы, обеспечивающие импульсный режим облучения. При этом прямоугольные световые импульсы длительностью несколько микросекунд равномерно воздействуют на растения в течение продолжительного периода мени. Соотношение длительности те вых исветовых пауз рекомендуется менее, чем 10 к 111.Однако это устройство сложно по конструкции, требует большого коли 2чества дорогостоящих элементаимеет невысокую надежность. Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для импульсногооблучения растений, содержащее двегруппы газоразрядных ламп, балластные дроссели, балластные конденсаторы, пересчетный коммутатор с кольцевым счетчиком, блоком синхронизации и выключателем, полупроводниковые коммутаторы тока, например тиристоры соединенные управляющимиэлектродами с выходами пересчетногокоммутатора 1,2 .Недостатком .данного устройстваявляется то, что оно не позволяетрегулировать в широких пределах параметры световых импульсов и не о реализует непрерывные режимы облучения растений. Кроме этого, требуется значительное количество тиристофов, разное количеству использованных ламп.3 9441Цель изобретения - экономия электроэнергии и улучшение качества облучения.Поставленная цель достигается тем, что устройство для облучения растений в сооружениях защищенного грунта, содержащее две гоуппы газо- разрядных ламп, балластные дроссели, балластные конденсаторы, выключатель, блок синхронизации кольцевой счетчик 1 о импульсов и полупроводниковый коммутатор тока, например симистор, причем гаэоразрядные лампы одним выводом подключены к общему выводу, а другие выводы газоразрядных ламп через бал ластные конденсаторы и балластные дроссели соединены каждый с отдельным выводом для подключения к фазным выводам трехфазной сети, вход блока синхронизации через выключатель о соединен с одним из выводов для подключения к одному из фаэных выводовтрехфазной сети, а выход блока синхронизации подключен к счетному входукольцевого счетчика импульсов, снабжено программным реле времени, генератором импульсов управления, кольцевой счетчик импульсов выполнен с возможностью регулировки числа разрядов, а балластные конденсаторы выпол 30 нены с регуляторами величины емкости, причем общий вывод газоразрядных ламп через параллельно соединенные симистор и замыкающий контакт программного реле времени подключен к выводу для присоединения к нулевому проводу трехфаэной сети, выходы программного реле времени соединены с входами регуляторов величины емкости балластных конденсаторов. и регулирующим входом кольцевого счетчика импульсов,40 выход которого через генератор импу-, льсов управления подключен к управляющему электроду симистора.На чертеже представлена принципиальная схема устройства.Устройство содержит цепи из последовательно включенных балластных дросселей 1 и балластных конденсаторов 2, газоразрядных ламп 3, имеющих общий вывод 4, подключенный к ну- О левому проводу питающей сети через коммутирующий элемент 5, например симистор. Управляющий электрод симистора 5 через генератор 6 управляющих импульсов соединен с выходом кольцевого счетчика 7 с регулируемым числом разрядов. Счетный вход кольцевого счетчика 7 связан с питающей се 71 4тью через блок 8 синхронизации и выключатель 9. Регулирующий вход кольцевого счетчика подключен к выходу программного реле 10 времени, замыкающий контакт 11 которого подключен параллельно симистору 5 а другой выход программного реле 10 времени подключен к входам 12 регуляторов величины емкости балластных конденсаторов 2, Выводы 13 и 14 служат для подключенияк фазным проводам,а вывод 15 - к нулевому проводу трехфазной сети питания.Устройство работает следующим образом.При подключении устройства к двумфазам питающей сети и отключенной цепи управления к зажимам 13 и 14 подается линейное напряжение. Ток проходит по цепи дроссель 1 - конденсаторы 2 - газораэрядные лампы 3. По мере разгорания газораэрядных ламп 3 ток в них нарастает. В установившемся режиме (непрерывное облучение растений) этот ток, а следовательно и облученность растений зависят от напряжения питающей сети, индуктив" ности балластных дросселей 1, емкости балластных конденсаторов 2 и типа газоразрядных ламп. Минимальная величина емкости балластных конденсаторов 2 обусловлена физическими свойствами газового разряда в применяемых лампах 3, так как протекающий через них ток не снижается ниже определенного критического значения, при котором еще поддерживается устойчивый газовый разряд и лампы не гаснутЭтому же минимальному току (он может составлять всего несколько процентов от номинального тока газораэрядных ламп 3) соответствует и минимально возможный уровень непрерывного облучения растений. Регулирование амплитуды световых импульсов осуществляется в широких пределах (в соответствии с видом растений и стадией их развития) изменением емкости конденсаторов 2 с помощью программного реле 10 времени или шунтированием симистора 5 замыкающим контактом 11 программного реле 1 О времени.Непрерывные режимы облучения растений обеспечиваются, когда цепь управления отключена выключателем 9 и симистор 5 находится в закрытом состоянии, При фиксированных параметрах схемы величина непрерывного фона облучения остается неизменной иного, как в режимах с отключенным нулевым выводом питающей сети. Наряду с этим уменьшается емкостйое сопротивление балласта, что также способствует увеличению тока в цепях газоразрядных ламп 3. Таким образом. достигается кратковременное увеличение амплитуды световых импульсов, накладываемых на постоянный фон облучения. При эапирании симистора связь общего вывода 4 ламп 3 с нулевым выводом 15 питающей сети прерывается, что приводит к скачкообразному снижению уровня облученности растений. В дальнейшем процесс повторяется.Таким образом, световые импульсы различной амплитуды и частоты следования по заданной программе накладываются на непрерывный фон облучения, величина которого также изменяется в широких пределах.Периодическое изменение уровней облучения слабого (при запирании симистора 5) и сильного (при периодическом отпирании симистора 5 в импульсных режимах), отсутствие темно" вых пауз создает необходимый эффект возбуждения жизнедеятельности растений, способствует ускоренному развитию растений. Благоприятное воздействие оказывает также изменение постоянного фона облучения в процессе выращивания растений.Изменение амплитуды и частоты световых импульсов, а также величины непрерывного фона облучения позволяет достигать значительной экономии электроэнергии без снижения интенсивности фотосинтеза и биометрических . показателей растений, что обеспечивает достижение определенного экономического эффекта. Устройство для облучения растений в сооружениях защищенного грунта, содержащее две группы газоразрядных ламп, балластные дроссели, балластные конденсаторы, выключатель, блок синхронизации, кольце" вой счетчик импульсов и полупроводниковый коммутатор тока, например. симистор, причем гаэоразрядные лампы одним выводом подключены к общему выводу, а другие выводы газораэрядных ламп через балластные конденсаторы 5 944171при переводе устройства на импульсныережимы облучения;При замыкании выключателя 9 цепьуправления подкл 1 очается к питающейсети. Во время прохождения каждойсинусоиды напряжения питающей сетиблок 8 синхронизации вырабатываетединичные импульсы. С его выхода единичные импульсы с частотой следования, равной частоте питающей сети, 1 Опоступают на вход кольцевого счетчика 7 импульсов с регулируемым числомразрядов,Выбор режимов работы устройства(непрерывные, импульсные), а также 15изменение числа разрядов счетчика7 и емкости балластных конденсаторов 2 осуществляется программным реле 10 времени, При этом число разрядов соответствует числу полуволн 2 Опитающего напряжения, которые пропускаются прежде, чем управляющийсигнал в виде прямоугольного импульса длительностью полупериод напряжения питающей сети поступает с выхо зда счетчика 7.Например, если в счетчике включено пять разрядов, то его выходныеимпульсы, поступающие на вход генератора 6 управляющих импульсов, подаются в течение каждой пятой полуволны напряжения питающей сети. Приувеличении числа ячеек до десятив течение каждой десятой полуводнынапряжения питающей сети и т.д. Этодает возможность соответственно изменять частоту следования световых импульсов, накладываемых на непрерывныйфон облучения растений.Таким образом, с выхода кольцевогосчетчика 7 прямоугольные импульсыдлительностью полупериода напряженияпитающей сети и частотой следования,зависящей от количества включенныхразрядов, поступают на вход генератора 6, который преобразует выходныепрямоугольные импульсы. счетчика 7 всерии импульсов управленияследующихс частотой 2-3 кГц в течение соответствующего полупериода питающего напряжения.В моменты отпирания симистора 5обилий вывод 4 подключается к нулевому проводу 15 питающей сети. При этомувеличивается разность потенциалов55между точкой 4 и зажимами 13 и 14отдельных фаз питающей сети, поскольку к цепям прикладывается фазное напряжение сети, а не половина линей" формула изобретения9441и балластные дроссели соединены каждый с отдельным выводом для подключения к фазным выводам трехфазной сети, вход блока синхронизации через выключатель соединен с одним 5 из выводов для подключения к одному из фазных выводов трехфазной сети, а выход блока синхронизации подключен к счетному входу кольцевого счетчика импульсов, о т л и ч а ю щ е - 0 е с я тем, что, с целью экономии электроэнергии и улучшения качества облучения, оно снабжено программным реле времени, генератором импульсов управления, кольцевой счетчик импуль ь сов выполнен с возможностью регулировки числа разрядов, а балластные конденсаторы выполнены с регуляторами величины емкости, причем общий 71 8вывод газоразрядных ламп через параллельно соединенные симистор и замыкающий контакт программного релевремени подключен к выводу для присоединения к нулевому проводу трехфазной сети, выходы программногореле времени соединены с входамирегуляторов величины емкости балластных конденсаторов и регулирующим входом кольцевого счетчика импульсов, выход которого через генератор импульсов управления подключенк управляющему электроду симистора.,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США й 3876907,кл. Н 05 В 37/00, 08,04.75.2. Авторское свидетельство СССРМ 678736, кл. Н 05 В 41/18, 01.09 76.ПодписноеР Тираж 2 венного комитета С етений и открытий Ж, Раушская наб аз 5161/79ВНИИПИ Государспо делам изоб 113035, Москва,П 1 П "Патент", г, Ужгород ул. Проектная,Фнл Составитель Л, ШиловРедактор Н. Воловик Техред 3, Палий Корректор Н Корол3