Пускорегулирующее устройство для газоразрядныхламп

ВСЕСОЮЗ 1 Ау 28340 У П с;З 23 Е Союз Советских Социалистических Республикависимое от авт. свидетельст и, 211, 84/01 211, 84/02 Заявлено 24,Ч 1.1969 ( 1341373/24-7с присоединением заявкиПриоритет МПК Н 05 Ь 41/23УДК 621.327.032.4 (088 Котеитет п.о аатем обретений и открыт ри Совете Министре СССРубликовано 06,Х.1970. Бюллетень31 Дата опубликования описания 7.1,197 Автор зобретения А. Дубас явител УСКОРЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛАМП ЗОРАЗ мами также ких пусковых что в боль- выше услоность, чтобы зряда, а прищнх высоко точников не с амальга более высо отметить,указанных очная мощ угового ра инициирую льсных ис ия ламп, Известные лампы требуют значительно напряжений, Следует шинстве случаев для вий требуется достат обеспечить развитие д менение маломощных частотных или импу Обеспечивает зажиган Изобретение относится к устройствам для Питания газоразрядных ламп с пусковым напряжением, превышающим напряжение питающей сети, а изтенно, к устройствам, в которых повышенное пусковое напряжение создается за счет работы конденсаторного контура, не содержащего коммутационных элементов или элементов с резко выраженной пороговой характеристикои.В функции большинства устройств для питания газоразрядных ламп входит генерация повышенного, по сравнению с сетевым, напряжения пускового режима, Если для большинства трубчатых люмпнесцептных ламп и ламп ДРЛ, эксплуатируемых в отапливаемых помещениях, требуемое превышение пускозого напряжения над сетевым ограпичиваегся примерно 10 - 20%, то при температурах ниже 10 С требуется значительно большее увеличение напряжения. Широкое распространение для полученияповышенных пусковых напряжений находят схемы ПРА с.конденсатором, образующим с одним из индуктивных элементов разрядной цепи пусковой контур. При общем емкостном импеданце контура на индуктивном элементе генерируется напряжение, суммирующееся с сетевым и обеспечивающее повышение пускового напряхкенпя, В мировой технике известно 10 большое количество схем таких ПРА, но всеонп принципиально могут быть разделены на две группы: в первой - дополнительное иапрякение, суммпрующееся с напряжением сети, возникает на дополнительном индуктивном 15 элементе (токовая последовательная схема),вводимом в разрядную цепь лампы, а во второй - таким элементом служит нспосредственоалластный дроссель (схекта та 1 аллельпая). Наибольшая эффективность работы пус кового контура достигается прп совпадениифаз напряжения сети и суммпрующегося с нпм дополнительного напряжения, что возможно только в идеальном контуре без потерь. Прн необходимости обеспечения подогрева элек тродов от пускового контура активная составляющая в его импеданце сущесгвенно чстает и резко уменьшается эффекДругим существенным недостаткомтуров являются большие остато30 мощности в них и невозможнощью обеспечить глубокое снижение напряжения подогрева электродов после зажигания ламп,Таким образом, основная цепь при разработке пускорегулирующих устройств для газо- разрядных ламп - получить пусковое напряжение повышенной величины с минимальным увеличением стоимости устройства и потерь мощности, Согласно изобретению, поставленная задача решается за счет питания цепи разряда и пускового конденсаторного контура по меньшей мере двумя фазосдвинугыми напряжениями трехфазной сети. Принцип использования двух фазосдвинутых напряжений для повышения эффективности пускорегулирующих устройств известен.Однако он не обеспечивает полного достижения поставленной задачи. Это связано с тем, что при использовании фазпого напэяжения для питания разрядной цепи и линейного напряжения для питания цепи пускового контура, одновременно служащего для исправления сов у, токи этих контуров могут быть уравнены только при значительной перекомпенсации, приводящей к резкому увечичению стоимости конденсаторов и снижению сов р. В большинстве случаев такое решение неприемлемо и приходится миригься с неравенством токов в этих контурах, следствием чего является уменьшенная эффективность при пуске и повышенные потери в рабочем режиме.Для устранения указанных недостатков предлагается пускорегулпрующее ус гройство с питанием разрядной цепи линейным напряжением трехфазной сети и пускового контура еце одним напряжением той же трехфазной сети, сдвинутым по фазе относительно напряжения, питающего цепь разряда.При этом обеспечивается пэвышение эффективности работы пускового контура за счет возможности получения пускового напряжения на индуктивном элементе, практически совпадающего по фазе с линейным напряжением, питающим разрядную цепь.Другим фактором, обеспечивающим повышение эффективности пускового контура, является возможность уравнивания его тэка (для последовательного варианта схемы) с током разряда при значениях совср, близких к 1, В рабочем режиме это приводит и практически полному исключению потерь в пусковом контуре. Этот же эффект достигается для параллельнои схемы за счет резкОГО снижения (в 4 - 8 раз) напряжения на пусковом контуре после зажигания ламп.Варианты предлагаемого пускорегулирующего устройства вместе с соответствующими векторными диаграммами пусковых и рабочих режимов приведены на фиг, 1 - 8.На фиг. 1,а показана схема пускорегулирующего устройства для лампы с самокалящимися электродами с пцганием разрядной цепи линейным напряжением У, а последовательного пускового контура фазным напряжением Уф сети. Лампа 1 включена последо 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 вательно с индуктивным балластом 2 на линейное напряжение У, трехфазной сети (Усл) В разрядную цепь последовательно вводится дополнительная пусковая инду ктивность 3, образующая с конденсатором 4 пусковой последовательный контур, включенный на фазное напряжение Ьф(Ул),В пусковом режиме (см. фиг. 1,б) пусковое напряжение Е, приложенное к лампе 1, является векторной суммой линейного напряжения С, и напряжения У, на пусковой индуктивности 3. За счет дополни Гельного фазового сдвига индуктивность может выполнягься с довольно большим уровнем потерь, что приводит к заметному ее удешевлению, причем при этом может быть достигнуто идеальное совпадение направления векторов У, и У, что приводит к наибольшей эффективности пускового контура,После зажигания лампы, т, е. в рабочем режиме (см. фиг. 1,в), при соответствующем выборе величины конденсатора 4 может быть обеспечено равенство тока лампы 1, и тока конденсатора 14, При стандаргном соотношении напряжения на лампе к напряжению питания, 1 равном 0,5, угол между напряжением питания и током лампы равен 60, а между током лампы 1, и током конденсатора 1 180. В результате ток, обтекающий пусковую индуктивность 3, становится достаточно близким к пренебрежимой величине, что обеспечивает полное размагничивание пусковой индуктивности, При этих условиях сову имеет величину порядка 0,85. При необходимости получения большей величины созср целесообразно на линейное напряжение включить дополнпгельный конденсатор.На фиг. 2 приведена схема устройства для двух последовательно включенных ламп с подогревными катодами. Для этого варианта схемы пусковая индуктивность 3 снабжается обмотками подогрева 5, Для получения оптимальных условий в этом случае целесообразно уменьшение собствснных потерь в пусковой пндуктивности 3.Исгюльзование фазного напряжения для компенсакии созср является невыгодным, поскольку при этом требуется увеличенная емкость конденсатора, что приводит (для конденсаторов на рабочие напряжения ниже 1000 в) к удорожанию конденсаторов и заметному увеличению нх габаритов.На фиг. 3 приведена схема устройства, в ко. гором пусковой контур содержит два конден. сатора (4 и 4"), включенные на два линейных напряжения, В этой схеме появляются допол. пительные возможности изменения фазы общего тока пускового контура (1 з) путем изменения,величины составляющих токов У4 На фиг. 4 приводится вариант исполнения устройства для включения двух, ламп с подогревными электродами. Следует отметить, что условию равенства токов 1,=7, соответствует283407 Цснееои Ребяток режим перекомпецсаццц соэср, Поэтому оптимальным вариантом является неполное размагничивание пусковой индуктивности, при котором можно обеспечить совр)0,9,На фцг, 5 прцведена схема устройства с параллельным пусковым контуром. Лампа 1 с индуктивным балластом 2 образует разрядную цепь, питаемую линейным напряжением У Пусковой контур, сосгоящий цз дополнительной индуктивности 3, конденсатора 4 и части обмотки дросселя балласта 2, включен на фазное напряжение Уф. При общем емкостном импеданце ца балласте 2 генерируется пусковое напряжение У (см. фиг. 5,в), практически совпадающее по направлению с линейным напряжением Упитающим разрядную цепь. В рабочем режиме (см. фиг, 5,в) при равенстве скаляров и противофазности фазного напряжения и напряжения, снимаемого с балласта, величина остаточного напряжения У,приложенная к пусковому контуру, становится пренебрежимо малой, что исключает потери в пусковом контуре, Дополнительная индуктивность служит для уменьшения вредного влияния емкости конддцсатора 4 на форму разрядного тока. Прц необходимости подогрева электродов ламп такая индуктивность снабжается накальными обмотками 5 (см. фиг. 6) в применении к двум последовательно включенным лампам, В ряде случаев функции этой индуктивцости может выполнять небольшой трансформатор,Из-за нецелесообразности подведения нулевого провода может оказаться более выгодным,вариант с использованием двух линейных напряжений, приведенный на фиг. 7,Сема устройства на фцг, 8 арактеризуетсяпоследовательным вкгцочением двух ламп с подогревцымц электродами и соответственно наличием накальных обмоток 5. Особенностью 5 устройств, показаннына фцг. 7 и 8, являетсянекоторая возможность измецецпя фазового угла между током У, пускового контура и линейным цапряжеппем У, за счет изменения соотношения величин емкостей конденсаторов 10 4 и 4",В предложенном устройстве возможно получение повышенного до 1,5 ц выше сегевого напряжения холостого хода прц пренебрежимо малом уровне потерь мощности в пусковом 15 контуре и расходе активных материалов, непревышающем расода для аггпарата с нормальным пусковым напряжением. Предмет изобретенп я20Пускорегулцрующее устройство для газоразрядных ламп, питаемых линейным напряжением трефазноц сети через ццдуктивный оалласт, содержащее конденсаторный пуско.25 вой контур, генерирующий на одном цз последовательныдополнцтельцыэлементов разрядной цепи дополнительное пусковое напряжение, отличаощееся т м, что, с целью повышения эффективности пускового контура, он 30 включен по меньшей мере еще ца одно напряжение той же трехфазной сети, сдвинутое по фазе относительно цапряже 1 п 1 я, питающего цепь разряда, и обеспечивающее практическое совпадение цо фазе указанного дополпитель ного пускового напряжения, генерируемого наиндуктивном элементе разрядной цепи, с линейным напряжением сети, питающим ту же цепь,283407 б бусио 3 ои ринамйочийрен им Фигб 1 уснобой ром 3й роооиий ремивгУ283407 ПигноВойреминЭмочой реми С фиг ПусвоВой режимцР робочии релкомфиг283407Е Пуско 3 оо ремо,цр хоо,оюгиСоставитель Л. Содактор В. ФельдмаКорректор Т. А. УманецЗаказ 3705/3 Тираж 480 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открь 1 тий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/Б ипография, пр. Сапунова, 2