Исследование характеристик источников света

Цель работы – исследование характеристик ламп накаливания, дуговых ртутных и натриевых ламп.

2. Основные теоретические положения

Лабораторная установка для снятия электрических характеристик источников света (рис.3.4.3) имеет следующие параметры:

- напряжение питания 220 В;

- диапазон регулирования напряжения от 0 до 250 В;

- максимальная мощность испытываемой газоразрядной лампы без замены дросселя 500 Вт, с заменой дросселя –1000 Вт;

- металлические части корпуса установки заземлены, имеется защита от КЗ и перегрузки.

Рис. 3.4.3. Схема лабораторной установки

При испытании ламп снимаются следующие характеристики:

- напряжение зажигания ламп;

- пусковой ток;

- напряжение, ток и мощность в пусковом режиме (первые 15 минут горения газоразрядных ламп);

- напряжение гашения лампы.

Установка позволяет моделировать режим отклонения напряжения в питающей сети и определять стабильность работы ламп в этом режиме.

Определение стабильности работы ламп заключается в следующем:

- напряжение в сети в течение 0,5 с искусственно понижают от U_ном до 0,9U_ном;

- поддерживают пониженное значение не менее 5 с;

- повышают напряжение до U_ном.

При выполнении указанных действий в соответствии с ГОСТ 27687 -88 «Лампы ртутные высокого давления» лампа не должна гаснуть.

Измерение светового потока. Для точного измерения светового потока источников света служит фотометрический шар. В учебной лаборатории для этих целей используется фотометрический куб размером 0,7x0,7x0,7 м (рис. 3.4.4). Внутренняя поверхность куба покрыта белой матовой краской. В центре куба подвешивается источник света И.

Рис. 3.4.4. Фотометрический куб

В одной из стенок куба имеется отверстие, закрываемое молочным стеклом МС. Внутри куба поме­шается экран Э, кото­рый защищает молочное стекло от прямых потоков источника света. За молочным стеклом располагается фотоэлемент ФЭ люксметра.

Световой поток лампы определяется по формуле

Ф_л = S_кЕ,

где Е – освещённость, регистрируемая люксметром, лк;

S_к – площадь поверхности куба (длина стороны куба 0,7 м).

Ошибка измерений светового потока ламп в фотометрическом кубе не превышает 3-5 % по сравнению с измерениями в фотометрическом шаре, что вполне допустимо для практических целей.

3. Порядок выполнения работы

3.1. Испытываемая лампа устанавливается в фотометрическом кубе. Провода, идущие от лампы, подключаются к соответствующим клеммам лабораторной установки.

Особенность подключения лампы ДРЛ к лабораторной установке заключается в том, что ключ SA4 устанавливается в положение «ДРЛ».

Дроссель, установленный в лабораторном стенде, имеет номинальную мощность 400 Вт, поэтому испытываемая газоразрядная лампа должна иметь номинальную мощность до 500 Вт. При большей мощности газоразрядной лампы необходимо подключить дроссель соответствующей мощности к клеммам Х9.2 и Х15, а лампу – к клеммам Х9.1 и Х15. При этом ключ QF1 устанавливается в положение «Вкл.», а ключ SA4 устанавливается в положение «0».

Внимание! Замена лампы производится не ранее чем через 15 минут после ее отключения.

3.2. Увеличивая напряжение с помощью автотрансформатора АТ (рис. 3.4.3), определить по вольтметру V2 напряжение зажигания лампы U_заж. Для ламп ДРЛ в соответствии с ГОСТ 27687 -88 напряжение U_заж=180 В.

3.3. Снять пусковые характеристики ламп ДРЛ-400, ДНаТ-250, ДРИ-500, результаты измерений записать в табл. 3.4.2.

3.4. Исследовать на лабораторном стенде стабильность работы ламп ДРЛ-400 и ДНаТ-250 при снижении напряжения. Проверить соответствие работы ламп требованиям ГОСТ 27687-88.

3.5. Определить с помощью фотометрического куба и люксметра световой поток ламп Ф_л. Проверить соответствие светового потока паспортным данным лампы.

3.6. Уменьшая напряжение с помощью автотрансформатора АТ (рис. 3.4.3), определить по вольтметру V2 напряжение гашения лампы U_гаш.

Таблица 3.4.2