52 ФГБОУ ВПО СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ФГБОУ ВПО СТАВРОПОЛЬСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
«ОСВЕЩЕНИЕ И ОБЛУЧЕНИЕ»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторным работам для студентов электроэнергетического
факультета специальности 110302.65 Электрификация и автоматизация сельского хозяйства
52
Ставрополь 2009
УДК 621 31.031
Примечание
Рецензент
Доктор технических наук, профессор И.Г.Минаев
«Освещение и облучение»: методические указания / сост. А.Г.Молчанов,
В.Н.Авдеева. – Ставрополь, 2009.
В методических указаниях изложены способы регулирования светового потока, снижения пульсации освещенности на рабочей поверхности,
лабораторные методы исследования источников оптического излучения.
Методические указания предназначены для студентов электроэнергетического факультета направления подготовки 110800.68 – Агроинженерия
профиля подготовки «Электрооборудование и электротехнологии в сельском
хозяйстве».
УДК 621 31.031
51
Исследование работы люминесцентной лампы низкого давления при
различных балластных сопротивлениях
Цель работы: изучить влияние различных балластных сопротивлений на
работу люминесцентных ламп.
Программа работы
1.
Ознакомиться с лабораторным стендом и схемой включения люминесцентной лампы (ЛЛ) с различными балластами (рис.1).
«Освещение и облучение»
2.
ры: ток, напряжение на лампе и балласте, мощности, потребляемые схе-
Методические указания
Составители:
Для различных схем включения лампы определить следующие параметмой, лампой и балластом, освещенность. Данные занести в таблицу 1.
3.
Вычислить коэффициенты мощности схемы и лампы при различных
Молчанов Анатолий Георгиевич
балластных сопротивлениях. Результаты расчета представить в таблице
Авдеева Валентина Николаевна
2.
4.
Определить необходимые величины Rбл, Lбл, Сбл для обеспечения номинального тока ЛЛ при её горении. Данные занести в таблицу 2.
5.
Провести исследования осциллограмм тока, напряжения сети и на лампе,
светового потока. По осциллограммам замерить напряжение пережигания лампы Uпер, максимальный ток imax.
6.
Вычислить коэффициент амплитуды, оценить влияние вида балластного
сопротивления на форму кривых.
7.
Сделать вывод по работе.
Порядок выполнения работы
1.
Собрать схему с индуктивным балластным сопротивлением (рис. 1).
2.
Установить номинальное напряжение и снять показания для
таблицы 1.
50
Лабораторная работа № 1
3
3. Провести аналогичные измерения для активного и емкостного балластов.
Оглавление
Лабораторная работа №1
Исследование работы люминесцентной лампы низкого давления при различных балластных сопротивлениях………………………………………………..3
Лабораторная работа №2
Исследование источников оптического излучения как элементов электрической цепи…………………………………………………………………………..9
Лабораторная работа №3
Исследование способов регулирования потока оптического излучения……16
Лабораторная работа №4
Исследование и расчет тепличной облучательной установки………………..24
Лабораторная работа №5
Рисунок 1 – Схема лабораторной установки
Исследование двухламповых схем включения люминесцентных ламп низкого давления………………………………………………………………………32
Таблица 1
Тип балласта
U с,
I,
Pсх,
U л,
P л,
Uбл,
Pбл,
E,
В
А
Вт
В
Вт
В
Вт
лк
Лабораторная работа №6
Исследование инфракрасных источников излучения………………………...41
Активный
Индуктивный
Емкостной
4.Рассчитать коэффициент мощности схемы по формуле:
cos сх 
Pсх
Uс  I
(1)
5.По закону Ома определить величину балластного сопротивления
Rбл, Xс, Xl. Вычислить L и C, результаты занести в таблицу 2.
4
49
1.
Таблица 3.
2.
Номограмма.
3.
Параметры установки для заданного варианта.
4.
Выводы по работе.
Таблица 2
Тип балласта
соs сх соs л Ка,
%
Контрольные вопросы
1.
Устройство, принцип действия, достоинства и недостатки применя-
imax,
A
Uпер.,В
Rбл,
Сбл,
Lбл,
Ом
мкФ
Гн
Активный
Индуктивный
Емкостной
емых ламп.
2.
Методика построения номограммы.
3.
Как выбрать оптимальные параметры облучательной установки?
6.Определить напряжение перезажигания лампы и максимальное значение
тока. Напряжение на лампе, при котором происходит электрический разряд в
газе, называется напряжением зажигания. Вместе с тем существует понятие
Литература
1.
ЭБС Университетская библиотека ONLINE Шашлов А. Б. Основы
светотехники.:учебник для вузов/А. Б. Шашлов : 2-е изд., перераб. и
напряжения переменного тока на лампе, необходимого для повторного зажигания ЛЛ при смене полярности. Численное значение определяют по осциллограмме как максимум кривой в зависимости
доп. - М.: Логос, 2011. - 256 с.
2.
«напряжение перезажигания». Под этим понимается мгновенное значение
U л  f (t )
(рис. 2).
Баев, В. И. Практикум по электрическому освещению и облучению :
учеб. пособие для студентов вузов по специальности 110302 "Электрификация и автоматизация сел. хоз-ва" / В. И. Баев ; В. И. Баев. - М.
: КолосС, 2008. - 191 с. : ил. - (Учебники и учебные пособия для сту-
Для определения Uпер. и imax необходимо:
а) подготовить осциллограф к работе;
б) на осциллограмму напряжения сети наложить осциллограмму напряжения
на лампе. Зарисовать полученное изображение в отчет, замерить U перезажи-
дентов вузов. (Гр. МСХ РФ).
гания;
в) наложить на осциллограмму напряжения сети осциллограмму тока. Так
как на активном сопротивлении напряжение и ток совпадают по фазе, то по
характеру изменения напряжения можно судить об изменении тока. Поэтому
для снятия зависимости
i  f (t ) в схему включить активное сопро-
тивление малой величины Rдоб = 0,1 Ом. Подключить вход осциллографа к
резистору. Зарисовать полученную осциллограмму и вычислить
48
5
imax , как:
(2)
где UR-максимальное значение напряжения на Rдоб, B.
г) для снятия осциллограммы светового потока подключить фотоэлемент к
одному из выходов осциллографа. Полученное изображение зарисовать в
Затем строим зависимость
tп  f (t л ) .Исходя из того, что температура воз-
духа не связана с инфракрасной облучённостью, т.е.
формула (3) примет вид:
E  0,
следует, что
t0  tв . Зависимость прямо пропорциональная.
отчет. Примеры осциллограмм мгновенных значений напряжений, тока и
Для телят 10-ти дневного возраста to=18ºC /2/, таблица 3.
светового потока приведены на
Зависимость
рисунке 2.
E  f (U )
определяем, исходя из результатов про-
ведённых опытов по формуле (4) при
U =220, 180, 127, 110 В и h =1,15; 1,0;
0,7; 0,6; 0,5 м.
Определение параметров облучательной установки по варианту 1
По правой верхней части номограммы определяем значения
tn  10 ºC (точка С). Затем продлеваем линию ВС до пересечения с прямой,
соответствующей
t0  18 ºC (точка D). Опускаем перпендикуляр DD/ на го-
ризонтальную ось, определяем значение
E  200 Вт/м2.
Проведём пря-
мую D F до напряжения 220 В. Необходимое расстояния от облучателя до
/
Рисунок 2- Осциллограммы мгновенных значений напряжений, тока и све-
облучаемой поверхности – 0,9 м.
Таблица 3
тового потока газоразрядной лампы
Температурный режим при выращивании молодняка
а)при активном балластном сопротивлении;
б) при индуктивном балластном сопротивлении;
Вид, возраст животного,
сут.
в) при емкостном балластном сопротивлении.
Телята
1-20
Поросята
1-26
Ягнята
1-10
7. Для обеспечения нормального режима работы ЛЛ форма кривой мгновенных значений тока должна быть близкой к синусоиде. Степень искажения
Температура в зоне
нахождения молодняка
t0,0С
Вид, возраст птицы, сут.
Температура в зоне
нахождения молодняка
птицы, t0,0С
20-16
Цыплята
1-5
35-33
30-24
17-10
формы кривой тока зависит от вида балласта (рис. 2), которую оценивают
коэффициентом амплитуды:
Содержание отчёта
Ka =
(3)
6
1.
Название и цель работы.
2.
Электрическая схема установки.
47
4. Повторить измерения при расстояниях до облучаемой поверхности 1,0
где
м; 0,7 м; 0,6 м; 0,5 м. Результаты занести в таблицу 2.
imax – максимальное значение тока, А;
5. Все измерения произвести для двух ламп ИКЗК 200 – 250,
Т – период колебания, с.
ИКЗ 220 – 500 – 1.
Тип лампы
Таблица 2
Установившаяся температура в контрольных точках 1, 2, 3, 4
ИКЗК 220-250
220
180
127
110
220
180
127
Допустимым значением коэффициента амплитуды считается
Температура, ºС
при
больших значениях резко ухудшаются эксплуатационные характеристики
110
8.
В выводах по работе дать оценку влияния вида балластного сопротивления на электротехнические, светотехнические и эксплуатационные ха-
B
h
К а  1,7
ЛЛ.
ИКЗ 220-500-1
U
,
i –мгновенное значение тока, А;
1
2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
рактеристики люминесцентных ламп.
,
м
Содержание отчета
1.
Название и цель работы.
2.
Схема лабораторной установки.
3.
Таблицы 1, 2.
4.
Расчеты.
5.
Осциллограммы мгновенных значений напряжений, тока и светового
Построение номограммы
потока при различных балластах.
Построим номограмму для определения высоты подвеса и напряже-
6.
Выводы.
ния на лампе ИКЗК 220 – 250 для обогрева телят 10-ти дневного возраста в
7.
Векторные диаграммы токов и напряжений при различных балластных
помещении с
t в =10 ºC (точка А) и  =10ºC (точка В). Вначале построим
зависимость
точек. Пусть
по формуле 5. Достаточно найти координаты двух
t в1 =10 ºC, tв 2 =30 ºC, тогда
t
t
n1
n2
сопротивлениях.
Контрольные вопросы
1.
Назначение балластного сопротивления.
2.
Влияние вида балластного сопротивления на срок службы лампы.
3.
В каких случаях следует использовать активный, индуктивный, емкост-
 0,3  10  (1  0,3)  10  10 ºC,
 0,3  10  (1  0,3)  30  24 ºC.
46
ной балласты.
4.
Векторные диаграммы тока и напряжений на лампе, балласте, сети при
различных балластных сопротивлениях.
7
а)
Литература
1.
ЭБС Университетская библиотека ONLINE Шашлов А. Б. Основы
светотехники.:учебник для вузов/А. Б. Шашлов : 2-е изд., перераб. и
доп. - М.: Логос, 2011. - 256 с.
2.
Баев, В. И. Практикум по электрическому освещению и облучению :
учеб. пособие для студентов вузов по специальности 110302 "Электрификация и автоматизация сел. хоз-ва" / В. И. Баев ; В. И. Баев. - М.
: КолосС, 2008. - 191 с. : ил. - (Учебники и учебные пособия для студентов вузов. (Гр. МСХ РФ).
б)
Рисунок 2 – Электрическая схема лабораторной установки ( а );
мишень установки в горизонтали ( б ).
2. Установить максимальное расстояние от излучателя до обогреваемой
поверхности (h=1,15 м).
3. Включить стенд, автотрансформатором установить напряжение 220 В.
Включить лампу ИКЗК 220 – 250, электронным термометром измерить
температуру в контрольных точках 1, 2, 3, 4 на мишени (рис.2). Результаты занести в таблицу 2. Аналогично выполнить измерения при напряжении 110, 127, 180 В.
8
45
метр с четырьмя датчиками температуры; щит-мишень с устройствами
крепления датчиков температуры в четырёх контрольных точках).
1.
Используя автотрансформатор, вольтметр и электронный термометр,
Лабораторная работа № 2
Исследование источников оптического излучения
как элементов электрической цепи
заполнить таблицу 2.
2.
Построить номограмму, в качестве примера использовать рисунок 1.
Цель работы:
исследовать электротехнические и светотехнические
ха-
рактеристики лампы накаливания и люминесцентной лампы высокого давления типа ДРТ.
Общие сведения
Всякое излучение, источником которого является тепловая энергия излучающего тела, принято называть тепловым излучением. При повышении температуры излучателя увеличивается энергия поступательного, колебательного и вращательного движения его частиц, поэтому растут поток излучения и
средняя энергия фотона излучения-кванта. В результате повышения температуры излучающего тела поток оптического излучения не только растет, но
и изменяется его спектральный состав. Согласно законам СтефанаБольцмана и Вина интегральный поток оптического излучения абсолютно
черного тела пропорционален его температуре в четвертой степени, величина максимума излучения пропорциональна температуре в пятой степени, а
длина волны, соответствующая максимуму излучения, обратно пропорциональна температуре в первой степени. При температурах 3750-7800 К максимум излучения абсолютно черного тела находится в пределах области виРисунок 1 – Номограмма для выбора напряжения питания и высоты подвеса
лампы – облучателя.
3.
димого излучения. Другие температуры смещают максимум в инфракрасную
или ультрафиолетовую области спектра, тем самым снижая светоотдачу источника излучения.
Сделать выводы по работе.
Лампа накаливания имеет восходящую нелинейную вольтамперную
Порядок выполнения работы
характеристику. Восходящий характер кривой обусловлен положительным
1. Собрать электрическую схему установки
44
9
знаком динамического сопротивления в любой точке характеристики
Rдин =
помещении
tв
через коэффициент
k2
.
(3)
(3)
Экспериментальные исследования процесса ИК облучения животных и птицы позволили определить значения k2 = 0,04 м2·ºС/Вт [1].
Нелинейность кривой вызвана зависимостью сопротивления нити накала от
Зная температуру воздуха в помещении и температуру на облучаемой
ее температуры, а значит, и от величины проходящего тока. Сопротивление
поверхности, можно найти
лампы (Rл , Ом).
Rл =
.
При изменении питающего напряжения (не более чем на 10% от номиналь-
(4)
Известно, что при конвективном обогреве необходимо учитывать
ного) для приближенного, аналитического расчета можно пользоваться сле-
среднюю температуру
дующими соотношениями:

поверхности ограждения. Поэтому тепловой
режим в здании принято характеризовать температурой помещения
а) при определении световой отдачи:
,
где
;
m
tп
(5)
– коэффициент, зависящий от вида помещений и скорости
б) при определении срока службы лампы:
движения воздуха в нём (табл. 1).
Таблица 1
Теплотехнические параметры помещений
в) при определении тока:
;
г) при определении мощности лампы:
Животноводческие помещения
m
tв,ºС
 ,ºС
Коровник
0,3
16
10
Свинарник
0,42
21
12
Овчарня
0,44
15
15
Птичник
0,46
33
22
.
Лампы накаливания просты в устройстве, надежны в работе при различных
Программа работы
4.
тотехнические параметры инфракрасных ламп типа ИКЗК 220 – 250 и
условиях окружающей среды. К недостаткам следует отнести низкие световую отдачу ( до 20 лм/Вт ) и световой к.п.д ( до 3,5% ), малый срок службы
(1000 часов).
Изучить конструкцию, записать номинальные электротехнические и свеИКЗ 220 – 500.
5.
Изучить лабораторный стенд 1 (конструкцию штатива, на котором смонтированы лампы с патронами и переключателем; электронный термо-
10
43
Стремление повысить экономичность источника оптического излучения и
E – облучённость, Вт/м2;
k
– коэффициент, оценивающий долю потока ИК излучения, ощущаемую животным как нагрев.
Как видно, важнейшей характеристикой является величина
k  E , од-
нако, нахождение её значения при практических расчетах представляет
определённые трудности:
1) отсутствуют достаточно обоснованные требования к ИК облучённости
при локальном обогреве молодняка животных и птицы;
2) расчёт искомой величины
kE
невозможность сколько-нибудь существенно достигнуть эффекта
в этом
направлении от источников теплового излучения привело к созданию принципиально новых источников – газоразрядных. Особенно широкое распространение в сельском хозяйстве получили люминесцентные лампы высокого
давления типа ДРТ.
ДРТ ( дуговая ртутная трубчатая ) – источник ультрафиолетового
излучения.
Вольтамперная характеристика лампы имеет падающий характер,
по уравнению теплового баланса не
т.к. после ее розжига возникает дуговой разряд в аргоне и парах ртути. Лам-
даёт однозначного результата, так как члены уравнения зависят от фи-
па ДРТ имеет значительный период разгорания, в зависимости от условий
зиологического состояния животных и могут измениться в широких пре-
охлаждения он может длиться 5...10 минут. После зажигания разряда
делах;
напряжение на электродах значительно меньше, а ток в 2..3 раза больше
3) неизвестны значения коэффициента
k
для различных видов молодняка.
по сравнению с этими величинами в установившемся режиме. По мере по-
Однако известно понятие "ощущаемая температура", оцениваемая по
вышения температуры колбы увеличивается давление паров ртути и соответ-
совместному действию на организм человека ИК излучения и воздуха с
ственно увеличивается интенсивность излучения, ток уменьшается, а
определённой температурой. Величины, характеризующие эти воздействия,
напряжение на электродах и мощность возрастают. Повторное зажигание
связаны уравнением Скунка [1]
возможно только после ее охлаждения, т.к. повышенное давление ртут-
где
,
ных паров увеличивает напряжение зажигания. Лампа ДРТ изготовляется на
– ощущаемая температура, ºС;
различные мощности и используется в сельском хозяйстве для бактерицид-
t в – средняя температура окружающего воздуха, ºС;
k 1 – коэффициент, связывающий ИК облучённость на поверхности
тела человека с ощущаемой при этом температурой,
k 1 = 0,0714 м
ºС/Вт.
2·
обработки воздуха, тары, сельскохозяйственной продукции и т.п., а
также для терапевтического воздействия на животных и птицу.
Программа работы
Изучить схему лабораторной установки (рис.1) и провести исследо-
Следовательно, и для животного можно связать ощущаемую животным
температуру
ной
t 0 , уровень ИК облучённости E
вания отдельно для каждой лампы.
и температуру воздуха в
11
42
По лампе накаливания
Лабораторная работа № 5
Исследование инфракрасных источников излучения
1.
Изучить конструкцию лампы.
2.
Снять зависимость тока, мощности и освещенности от под-
Цель работы: Научиться определять оптимальные параметры инфракрасных
водимого напряжения.
3.
установок для обогрева молодняка животных и птицы
Общие сведения
Определить и построить зависимости сопротивления, све-
В отличие от других средств местного обогрева инфракрасное облу-
тового потока, светоотдачи от напряжения сети.
чение не только предохраняет животных от переохлаждения, но и вызывает
По лампе типа ДРТ
1.
усиление биологических процессов, способствует повышению тонуса и есте-
Изучить конструкцию лампы, схему включения ее в сеть,
ственных защитных сил организма. Серийно выпускаются специальные об-
назначение элементов схемы.
лучатели с инфракрасными лампами и комбинированные облучательные
Снять пусковые характеристики Uл, Iл, Рсх, Uбл = f ( t ).
установки для обогрева молодняка животных. Количество дополнительной
3. Рассчитать коэффициент нестабильности γС и мощность потерь
теплоты Qик, необходимое животному, определяется из уравнения теплового
2.
в балластном сопротивлении в относительных единицах для
уста-
баланса
Q ж Qик  Qk  Qл  Qи  Q ,
новившегося режима горения.
(1)
Методика выполнения работы
1.
Изучить конструкции ламп накаливания, ДРТ, ДРЛ.
2.
Изучить лабораторную установку и собрать электрическую схему для
исследования лампы накаливания.
3.
Плавно поднимая напряжение сети Uс автотрансформатором, снять за-
где
Qж – тепловая энергия, вырабатываемая в организме животного за
счёт потребляемого корма, Дж;
Qик – тепловая энергия, потребляемая телом животного в виде ИК
излучения средств местного обогрева, Дж;
висимость тока I, мощности Рл и освещенности Е от напряжения Uс в
Qk+Qл+Qи+QТ - потери энергии организма животного в окружаю-
пределах 0,5…1,1 Uн лампы через каждые 20 В. Для каждого значения
щую среду конвекцией, излучением, теплопроводностью че-
сетевого напряжения (обязательно включить и номинальное напряжение
лампы) определить величину сопротивления Rл, светового потока Фл,
светоотдачи η и срока службы лампы τ. Данные замеров и расчетов занести в таблицу 1.
рез пол и за счёт испарения влаги с тела, Дж.
При поглощении инфракрасного излучения образуется теплота
= k∙E∙ST,
где
S
(2)
– площадь поверхности тела животного, участвующая в по-
глощении инфракрасного излучения, м2;
12
41
1.
Вывод по работе.
~UC
Литература.
1.
рV2
ЭБС Университетская библиотека ONLINE Шашлов А. Б. Основы
рV3
1
EL
светотехники.:учебник для вузов/А. Б. Шашлов : 2-е изд., перераб. и
рA
SA
3
UV
доп. - М.: Логос, 2011. - 256 с.
2.
1
3
LL
2
3
Баев, В. И. Практикум по электрическому освещению и облучению :
IR
учеб. пособие для студентов вузов по специальности 110302 "Элек-
2
трификация и автоматизация сел. хоз-ва" / В. И. Баев ; В. И. Баев. - М.
Рисунок 1 – Схема установки
: КолосС, 2008. - 191 с. : ил. - (Учебники и учебные пособия для сту-
Таблица 1
дентов вузов. (Гр. МСХ РФ).
Зависимость параметров ламп от напряжения сети
Опытные данные
Расчетные данные
Uс
I
Рл
Е
Rл
Фл
η
τ
В
А
Вт
Лк
Ом
лм
лм/Вт
ч
4. По данным таблицы 1 построить зависимости Рл, Rл, Фл, η, τ = f (Uс).
5.Установить напряжение 220 В.
6. Переключателем SA подготовить к включению лампу типа ДРТ (UV).
7.Включить схему в сеть.
8.Снять пусковые характеристики: напряжение лампы Uл, ток I, мощность
схемы Рсх, напряжение балласта Uбл в функции времени. С этой целью с
момента пуска через каждую минуту необходимо записывать
приборов до установившегося режима работы лампы.
показания
Процесс разгорания
лампы считается законченным при неизменных показаниях всех измерительных приборов.
Рассчитать и занести в таблицу 2 коэффициент нестабильности γс и мощность потерь в относительных единицах в балластном сопротивлении для
установившегося режима, используя выражения:
40
13
Таблица 4
1.
Значения Кп и угла сдвига фаз световых потоков
Тип лампы, схема
где ∆Рбл-мощность потерь в балласте, Вт;
включения
Р- мощность схемы, Вт;
Uл- напряжение на лампе, В;
1.
Лампа накаливания
2.
Лампа типа ДРЛ
3.
Однофазная
Измерить
Вычислить
mmax
mmin
mcp
Kп
φ
мм
мм
мм
%
град.
одноламповая схема
Uс- напряжение в сети, В.
для ЛЛ
4.
Одноламповая
двухламповая схема
2.
для ЛЛ
5.
Двухламповая
двухфазная схема для
ЛЛ
3.
Таблица 2
Пусковые характеристики лампы типа ДРТ
Данные опыта
6.
Двухламповая схема
для ЛЛ с расщепленной
фазой
Расчетные данные
Uс
t
I
Uл
Р
Uбл
cos φ
γс
Р * бл
В
мин
А
В
Вт
В
-
-
-
Контрольные вопросы.
1.
Почему, как правило, тепловые источники света имеют Кп.и намного
ниже, чем люминесцентные лампы?
2.
потока газоразрядных источников света.
Содержание отчета
3.
1.
Название и цель работы.
2.
Схема лабораторной установки (рис.1).
3.
Таблицы 1,2.
4.
Формулы, используемые при расчетах.
5.
Графики снятых зависимостей:
Основные способы снижения коэффициента пульсации светового
Основные способы снижения Кп от светильников с люминесцентными лампами.
а) по лампе накаливания – Рл, Фл, Rл, τ, η = f (Uc);
14
Содержание отчёта.
3.
Название, цель работы.
4.
Схемы включения.
5.
Таблицы 3, 4.
6.
Осциллограммы светового потока для всех схем.
7.
Векторные диаграммы токов для двухфазных схем включения.
39
m max  m min
Кп=
 100%
2mcp
где
б) по лампе ДРТ – I, Uл, Uбл, Рсх = f(t).
6. Выводы по работе.
Контрольные вопросы.
mmax , mmin , mcp - амплитудное, минимальное, среднее значение осцил1.
лограммы освещённости, мм.
собы, снижающие распыление нити накаливания.
Среднее значение mср можно определить методом графического интегрирования, используя рисунки осциллограмм освещённостей для каждой
2.
схемы.
Электрические параметры схем включения источников
3.
Достоинства, недостатки исследуемых ламп.
4.
Используя графики, дать физическое объяснение экспериментальным зависимостям, полученным при выполнении работы.
света.
Тип лампы, схема включения
Измерить
U c, B
1.
Лампа накаливания
2.
Лампа типа ДРЛ
3.
Однофазная одноламповая
I, A
Вычислить
Pc, Bт
cos φ
5.
φ град.
ливания и газоразрядных ламп.
1.
Однофазная двухламповая:
ЭБС Университетская библиотека ONLINE Шашлов А. Б. Основы
светотехники.:учебник для вузов/А. Б. Шашлов : 2-е изд., перераб. и
схема в целом
доп. - М.: Логос, 2011. - 256 с.
схема для первой лампы
схема для второй лампы
2.
Двухфазная двухламповая:
Баев, В. И. Практикум по электрическому освещению и облучению :
схема в целом
учеб. пособие для студентов вузов по специальности 110302 "Элек-
схема для первой лампы
трификация и автоматизация сел. хоз-ва" / В. И. Баев ; В. И. Баев. - М.
схема для второй лампы
6.
Принципиальное отличие вольтамперных характеристик ламп нака-
Литература
схема для ЛД
5.
Назначение элементов схемы включения в сеть ламп ДРТ. Устройство, принцип действия лампы ДРТ.
Таблица 3
4.
Устройство, принцип действия, применение ламп накаливания. Спо-
: КолосС, 2008. - 191 с. : ил. - (Учебники и учебные пособия для сту-
Двухламповая схема с
дентов вузов. (Гр. МСХ РФ).
расцеплённой фазой:
схема в целом
схема для первой лампы
схема для второй лампы
38
15
в)
Лабораторная работа № 3
Исследование способов регулирования потока
оптического излучения
Цель работы: исследовать и определить наиболее эффективные способы
регулирования потока оптического излучения.
Общие сведения
В целом ряде технологических процессов
сельскохозяйственного
производства необходимо регулировать в широких пределах мощность
излучения электрических источников оптического излучения. Например, на
Рисунок 1 Двухламповые схемы включения люминесцентных ламп:
птицефабриках и птицефермах при создании искусственных рассвета и су-
а) однофазная; б) двухфазная; в) с расщепленной фазой.
мерек, на животноводческих фермах при инфракрасном и ультрафиолетовом
Порядок выполнения работы
облучении молодняка, в теплицах при выращивании рассады и т.п. Часто
возникает необходимость регулировать световой поток в помещениях и на
открытых пространствах в функции времени по заданной программе, в зависимости от интенсивности солнечного излучения.
Регулирование в широких пределах потока излучения ламп накаливания возможно различными способами:
1.
Изменением амплитуды питающего напряжения (рис. 1).
2.
Изменением величины тока с помощью балластного сопротивления (рис. 2).
3.
Фазовое регулирование (рис. 3).
В отличие от тепловых
источников, обладающих сравнительно
большой тепловой инерцией, регулирование мощности излучения газоразрядных ламп сложно и требует выполнения определенных условий.
Отличие методов регулирования объясняется различными физическим
свойствами тела накала и газовой среды в период перезажигания лампы,
т.е. при переходе тока лампы через нулевое значение.
1.Самостоятельно составить схемы включения в сеть лампы накаливания,
люминесцентной лампы низкого давления, лампы типа ДРЛ с необходимыми
приборами.
2.Подготовить осциллограф к измерению переменной величины
3.Собрать поочерёдно каждую из самостоятельно составленных схем и приведённых на рисунке 1.Снять необходимые данные для заполнения таблиц 3
и 4.
4.Зарисовать осциллограммы токов и световых потов (освещённостей) для
каждой схемы.
5.Выполнить расчёты коэффициентов мощности cos
и углов сдвига фаз φ между токами и напряжением сети для каждой схемы.
Результаты расчётов занести в таблицу 3.
6.Выполнил расчёты коэффициентов пульсации освещённости и углов сдвига фаз ψ световых потоков ламп. Результаты расчётов занести в таблицу 4.
Для расчётов Кп можно использовать выражение
16
37
4.Используя осциллограммы световых потоков, векторные диаграммы токов
R
отдельных ламп в двухламповых схемах, уяснить возможность технической
реализации способов снижения пульсаций освещённости от люминесцент-
~UC
~
UC
ных ламп, используемых в лабораторном эксперименте.
5.Сделать краткие выводы по работе.
HL
HL
VT
Рисунок 1
а)
Рисунок 2
VS
EL
HL
~UC
VT
LL
Рисунок 3
Рисунок 4
~
UC
EL
П
Ч
Рисунок 5
L
L
Специфическая особенность работы газоразрядной лампы делает невозможным регулирование потока в широких пределах путем снижения напряб)
жения в сети.
Изменить мощность излучения газоразрядных ламп можно путем регулирования тока лампы при условии, что в момент перехода его через нулевое
значение к лампе будет приложено напряжение, достаточное для перезажигания газового промежутка. Здесь следует сказать, что
регулирование потока излучения газоразрядных ламп низкого давления,
электроды которых можно подогревать, тем самым резко снижая напряжение перезажигания, возможно и путем снижения сетевого напряжения,
если при этом температура электродов остается достаточно высокой или
даже повышается по мере снижения амплитуды питающего напряжения.
17
36
В настоящей работе предлагается исследовать следующие способы
регулирования светового потока люминесцентных ламп низкого давления, включенных по схеме с накальным трансформатором:
Значение коэффициента пульсации освещённости для разных схем включения люминесцентных ламп представлены в таблице 2.
Значение Кп в осветительных установках неодинаково в различных точках
1. Изменение напряжения сети (рис.4).
рабочей поверхности, так как оно зависит не только от К п.и. источника света,
2. Изменение напряжения, подаваемого на регулирующий элемент
не только от схемы включения ламп светильника в сеть и расфазировки све-
(рис.5).
тильников в помещении, но и от взаимного расположения рабочего места и
3. Изменение полного сопротивления балласта (рис.6).
светильника. Разумеется, что Кп в любой точке помещения не может превы-
4. Регулирование фазы зажигания лампы (рис. 7).
шать значения коэффициента пульсации светового потока источника света,
5. Изменение частоты питающего напряжения (рис.8).
используемого для освещения данного помещения.
Таблица 2
Простейшим методом регулирования яркости люминесцентных ламп является включение последовательно с лампой кроме балласта регулируемого
Значение коэффициента пульсации освещённости для
активного сопротивления, величина которого определяется мощностью лам-
разных схем включения люминесцентных ламп
пы. Изменяя величину активного сопротивления в цепи лампы, регулируют
Тип лампы
Кп.и лампы
ее яркость.
Изменить полное сопротивление
балласта можно, если использовать
Значение Кп от светильника
С двумя лампами в схеме с
С двумя лампами в
С тремя лампами в
расщеплённой фазой
разных фазах
разных фазах
ЛБ
25
10
10
2,2
ЛХБ
35
15
15
3,1
ЛДЦ
40
17
17
3,5
имеет две обмотки, одна из которых выполняет функции балласта, а другая пита-
ЛД
55
23
23
5,0
ется постоянным током и называется управляющей. С изменением подмагничи-
ДРЛ
65
-
3
5,0
ДРИ
20
-
-
-
ЛН
5-10
-
-
-
дроссель, подмагничиваемый постоянным током. Дроссель с подмагничиванием
вающего тока в управляющей обмотке изменяется полное сопротивление дросселя переменному току. Идея фазового метода регулирования мощности излучения заключается в следующем. Если в течение полупериода уменьшить длительность прохождения тока через лампу, то это равносильно уменьшению его
среднего значения, что приведет к снижению потока излучения. Одним из основных элементов схемы является два полупроводниковых управляемых вентиля,
включенных встречно-параллельно в цепь лампы.
Программа работы
1.Ознакомиться с лабораторным стендом и схемами включения источников в
сеть (рис.1).
2.Определить коэффициенты пульсаций освещённости от ламп накаливания,
люминесцентных ламп низкого и высокого давлений.
3.Определить коэффициенты пульсаций освещённости от светильников, люминесцентные лампы которых включены в сеть по специальным схемам,
представленным на рисунке 1.
18
35
никновение стробоскопического эффекта. Это и определило верхний допу-
Первые три способа регулирования имеют ограниченное применение в связи с ря-
стимый предел регламентируемого значения Кп. В силу того, что любые
дом существующих недостатков. Наиболее экономичным является метод фазово-
пульсации повышают утомление и неблагоприятно сказываются на глаза,
го регулирования, который позволяет получить плавное регулирование в широких
снижение пульсации до минимума связано с трудностями технической реа-
пределах.
лизации, нижний предел Кп был определён I0%.
рW
рА1
Нормативное значение Кп обеспечивается при условии, если полови-
рА2
R
на одинаковых ламп светильника включены по схеме опережающего, а половина – по схеме отстающего токов. Такую схему включения ламп называют
LL
«схема с расщепленной фазой». Пускорегулирующая аппаратура, обеспечивающая нормативное значение Кп, может быть, например, типа 2УБК, 2АБК
~220В
или комбинация двух ПРА, например, IУБИ и IУБЕ.
TV
EL
Некоторые методы снижения пульсаций светового потока и освещённости приведены в таблице 1.
R
Рисунок 6
Таблица 1
Методы снижения пульсаций
Освещённости в расчётной точке
1.
Расфазировка светильников осветительной
1.
установки на три фазы питающей сети,
2.
ряда – А-В-С-А-В-С, второго ряда В-С-А-В-
рА1
рW
LL
рА2
Питание источника света постоянным
током.
С-А.
3.
Включение одинаковых ламп
Питание источника током повышенной и
~220В
TV
высокой частоты.
многолампового светильника в разные фазы
4.
питающей сети.
3.
Увеличение периода послесвечения
люминофора лампы.
например, одиночные светильники первого
2.
12В
Светового потока источника света
EL
Питание ламп током прямоугольной формы
низкой или высокой частоты.
Включение половины ламп светильника по
5.
схеме с расщепленной фазой.
Питание источника света суммарным током
разных частот: основная составляющая – 50
Гц, в паузах – ток высокой частоты.
Рисунок 7
В работе для регулирования светового потока используется регулятор на симисторах (рис.7). Импульсы напряжения, подаваемые на симистр VS2, вырабатываются в
Применение специальных схем включения люминесцентных ламп в сеть,
имеющих собственный коэффициент пульсации светового потока, позволяет
довести коэффициент пульсации освещённости в точке на рабочей поверхности до нормативного и ниже.
каждый полупериод сетевого напряжения в результате разряда конденсатора С на
обмотку импульсного трансформатора TV2, фаза импульса напряжения определяется временем разряда конденсатора С, в цепь которого
19
34
включен регулируемый резистор R5. Управляющий импульс, фаза которого мо-
тоспособность, повышает общее утомление. Известны случаи, когда у работ-
жет меняться от 0 до 180 градусов, усиливается тиристором VS1 и подается на
ников при освещении помещений люминесцентными лампами возникали
управляющий электрод силового симистора VS2. Изменяя время открытого состо-
ощущения боли в глазах, покраснение слизистой оболочки. Усталость в ито-
яния тиристора VS2 в диапазоне 0 – 0,01 с, можно изменять и ток лампы, а зна-
ге приводила к резкому ухудшению зрения. Этот процесс может принять
чит и ее световой поток.
необратимый характер. Особенно раздражают пульсации света при наблюдении концевых участков люминесцентных ламп низкого давления, так как
здесь частота пульсаций вдвое ниже, чем в середине лампы. Кроме того, в
~220В
ки для возникновения стробоскопического эффекта, выражающегося в иска-
R3
VD1..VD5
жении зрительного восприятия движущихся предметов.
R6
R1
HL1
условиях периодической пульсации светового потока создаются предпосыл-
Глаз реагирует на изменения во времени освещённости рабочей по-
VS1
R4
R2
TV2
верхности, поэтому одним из важнейших качественных показателей освеще-
R5
TV1
C
ния является глубина пульсаций освещённости, которая оценивается коэф-
VD1
фициентом пульсации освещённости Кп:
pА1
VS2
pW
Кп=  max   min
 100%
LL
2
pА2
EL
~220В
TV
CP
где  max,  min, cp - соответственно максимальное, минимальное, среднее значения освещённости за период колебаний напряжения питающей сети.
Среднее значение освещённости Еср при оценке коэффициента пуль-
RДОБ
Рисунок 8
На рисунке 9 приведены зависимости освещенности Е, мощности Р, световой отдачи η и тока лампы I от напряжения при фазовом регулировании.
сации освещённости определяют из выражения:
где
T – период колебаний переменного тока, с;
Е(t) – мгновенное значение освещенности ,лк.
При установлении допустимых (нормативных) значений Кп на рабо-
чей поверхности был учтён тот факт, что при Кп более 20% возможно воз33
20
Лабораторная работа №5
1,0
Исследование двухламповых схем включения люминесцентных ламп
0,8
низкого давления
η
0,60
Цель работы: исследовать способы снижения пульсации освещённости на
0,4
рабочей поверхности.
E
0,2
Общие сведения
I
P
UC
,%
UH
Питание электрических источников света переменным током вызывает периодические колебания (пульсации) светового потока ,которые происходят с
удвоенной частотой переменного тока.
Для количественной оценки глубины пульсации пользуются понятием ко-
Рисунок 9 – Изменение светотехнических параметров лампы ДНаТ 400 при
эффициента пульсации светового потока Кп.и., который определяется из вы-
фазовом регулировании.
ражения
Программа работы
1.
Изучить способы регулирования светового потока ламп накаливания и газоразрядных ламп.
где Фmax, Фmin, Фср - соответственно максимальное, минимальное, среднее
2.
значения светового потока за период колебаний напряжения питающей сети.
В отличие от тепловых источников света , у которых пульсации светово-
Ознакомится с лабораторным стендом и электрическими схемами регулирования светового потока (рис. 1…3).
3.
го потока сравнительно невелики (тело накала обладает большой тепловой
Собрать электрические схемы (рис.4…7) и определить кратность регулирования
инерцией, возрастает с увеличением мощности), газоразрядные источники
характеризуются высоким Кп.и.(дуговой разряд практически безынерционен ,
K=
поэтому функции I = f ( t ) и Ф = f ( t ) синхронны).Так для лампы типа ЛБ
коэффициент Кп.и. составляет 22-25%, для ламп типа ДРЛ - 63%, типа ДРИ –
где
30%,для ламп типа ДНаТ – около 70%.
Е
Е
Е МИН
,
– освещенность, создаваемая лампой в номинальном режиме,
лк;
Исследование влияния пульсации светового потока газоразрядных
источников при питании их током промышленной частоты на производительность труда, зрительную усталость и общее утомление организма показали, что увеличение глубины пульсаций сказывается отрицательно на рабо32
Е МИН – минимальная освещенность, лк.
4.
Для фазового метода регулирования снять осциллограммы напряжений
сети и на лампе, тока в режиме регулирования.
5.
Дать сравнительную оценку каждому способу регулирования.
21
Таблица
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА.
Основные параметры лампы в режиме регулирования
1
Способ
регулирования
светового потока
Изменение амплитуды
напряжения
питающей сети
Изменение тока
лампы с помощью
активного
сопротивления
2
Изменение тока
лампы с помощью
дросселя с
подмагничиванием
3
Фазовый способ
4
Номера
замеров
Измерить
№
№
п/
п
Вычислить
Iл
Uл
Рсх
UR
Uбл
Uсх
E
α
R
Zбл
К
А
В
Вт
В
В
В
лк
град
Ом
Ом
-
-
-
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
-
-
1.
Название, цель работы, электрическая схема установки.
2.
Графические зависимости
3.
Таблицы 1,2,3.
4.
Векторные диаграммы токов в пусковом и установившемся режимах.
5.
-
 =f (  ), ЕФТ =f (r) и рисунок 2.
Выводы по работе.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
1.
Устройство, принцип работы, достоинства, недостатки, область
применения ламп ДРЛФ 400.
2.
Причины снижения значений токов в ветвях и повышение значения
общего тока параллельно включенных ОТ 400Е и ОТ 400И в пусковом периоде.
Порядок выполнения работы
1.
3.
Собрать поочередно электрические схемы для исследования спосо-
установки.
бов регулирования светового потока:
- изменение напряжения сети (рис.4);
Расскажите основные положения методики расчёта облучательной
ЛИТЕРАТУРА.
1.
ЭБС Университетская библиотека ONLINE Шашлов А. Б. Основы
- с помощью регулируемого активного сопротивления (рис.5);
светотехники.:учебник для вузов/А. Б. Шашлов : 2-е изд., перераб. и
- с помощью дросселя с подмагничиванием (рис.6);
доп. - М.: Логос, 2011. - 256 с.
- с помощью регулятора на симисторах (рис.7).
2.
3.
2.
Баев, В. И. Практикум по электрическому освещению и облучению :
Исследовать параметры лампы в режиме регулирования от номи-
учеб. пособие для студентов вузов по специальности 110302 "Элек-
нального до минимального. Данные занести в таблицу.
трификация и автоматизация сел. хоз-ва" / В. И. Баев ; В. И. Баев. - М.
Подготовить осциллограф к работе для фазового способа регулиро-
: КолосС, 2008. - 191 с. : ил. - (Учебники и учебные пособия для сту-
вания, зарисовать осциллограммы напряжения сети на лампе, тока
дентов вузов. (Гр. МСХ РФ).
для трех режимов работы:
- при I = Iном;
22
31
На рисунки I показан пример построения зависимости Ефт=f( r ). Из точки А
- при I = 0,5 Iном;
через каждые 10 градусов от 0 до 60-700 проводят прямые до пересечения с
- при I = Iмин.
горизонталью. Из точек пересечения 1, 2, 3 и т.д. восстанавливают перпен-
4.
Построить зависимости при фазовом регулировании
дикуляры высотой, определяемой из выражения (4). Вершины полученных
Е = ƒ(α);
отрезков соединяют плавной кривой. На рисунке 1 h и r имеют одинако-
где α – угол открывания тиристора, град.
вый масштаб.
5.
По предварительному расположению облучателей на плане теплицы,
например, по вершинам квадрата ( рис. 2 ) намечают характерные точки, в
Е = ƒ(Iл);
Uл = ƒ(α);
Построить зависимости при амплитудных регулированиях тока лампы:
Uл, Iл = ƒ(Uc);
которых облучённость может оказаться минимальной. Очевидно, что такими
Е, Рсх = (Uc);
Е, Uл, Iл = ƒ(R); Е, Uл, Iл = ƒ(Z).
Содержание отчета
точками окажутся А,В,С. Для создания в этих точках облученностей Ефт
1.
Название и цель работы.
а,в,с,  Z∙Ефт
находят допустимые расстояния на плане от облучателя 2
2.
Электрические схемы, исследуемые в работе. Таблица.
до точек А,В,С. При этом предполагают, что на значение облученности в
3.
Осциллограммы напряжений сети и на лампе, тока в режиме регули-
нор.
точке А максимальное воздействие оказывает один ближайший облучатель 2,
на значение облученности в точке В одинаковое влияние оказывают два
рования фазовым способом.
4.
ближайших облучателя 1 и 2,на облучённость в точке С - четыре ближайших
облучателя 1,2,3,4.Это значит, что значение уровня облучённости от облучателя 2 в точке А должно быть Ефта ,2 =Z∙Ефт
норм.,
норм.,
Краткие выводы по работе.
Контрольные вопросы
1.
в точке – Ефтв,2=0.5Z∙Ефт
Способы регулирования потока оптического излучения тепловых и
газоразрядных источников.
в точке С - Ефтс,2=0,25Z∙Ефт норм. На кривой Ефт=f∙(r) из рисунка I нахо-
2.
Достоинства, недостатки перечисленных способов регулирования.
дят эти значения облученностей и соответствующие им расстояния rа,rв,rс
3.
Объяснить принцип действия дросселя с подмагничиванием и регу-
будут определять расположение облучателя 2 относительно точек А,В,С. А
лятора на симисторах.
так как облучатели 1,2,3,4, расположены по вершинам квадрата, следовательно значение L можно определить из решения прямоугольных треугольников со сторонами rа, rв, rс, т.е.
L  2 rB2  rA2
Литература
1.
Баев, В. И. Практикум по электрическому освещению и облучению :
учеб. пособие для студентов вузов по специальности 110302 "Элек-
L  rc 2
2
и
меньшее из двух значений принимают за расчетное. Зная rAa и L
трификация и автоматизация сел. хоз-ва" / В. И. Баев ; В. И. Баев. - М.
: КолосС, 2008. - 191 с. : ил. - (Учебники и учебные пособия для студентов вузов. (Гр. МСХ РФ).
компонуют облучательную установку, рассчитывая требуемое число облучателей и установленную электрическую мощность в теплице.
30
23
Лабораторная работа № 4
Исследование и расчет тепличной облучательной установки
Цель работы: освоить методику расчёта облучательной установки с точечными источниками излучения.
Общие сведения.
Климатические условия страны таковы, что даже в южных регионах
выращивание овощей зимой и ранней весной возможно только в защищенном грунте – теплицах и других специальных культивационных сооружениях. Сокращение продолжительности светового дня и снижение интенсивности естественной облучённости в это время экономически целесообразно
компенсировать дополнительным искусственным облучением (досвечиванием). Использование в технологическом процессе дополнительного облучения
рассады овощных культур позволят на 20…40% увеличить урожай огурцов,
на15…20% - томатов, на 3…4 недели ускорить выход овощей, сократить
Рисунок 1 – Распределение фитооблученности на горизонтальной
поверхности
сроки выращивания рассады огурцов на 15…20 дней, вместо 35…40, томатов
– до 30…40 дней, вместо-60 , на 15…20% снизить себестоимость готовой
продукции. Дополнительное облучение растений в теплице не может быть
заменено каким-либо другим агротехническим приёмом. Только под действием энергии оптического излучения области ФАР (фотосинтетическая
активная радиация) протекают реакции синтеза хлорофилла и фотосинтеза,
при которой энергия ФАР в присутствии молекул воды и углекислого газа
трансформируется в химическую энергию органических соединений растений с выделением кислорода
.
В практике тепличного овощеводства наибольшее распространение
получил облучатель ОТ400 – облучатель тепличный, состоящий из балластного устройства и лампы ДРЛФ 400.
24
Рисунок 2 – Фрагмент плана теплицы с размещением облучателей
29
l - расстояние от лампы до фотоэлемента люксметра, м.
Лампа ДРЛФ 400 – дуговая ртутная люминесцентная фитолампа ( лам-
Данные занести в таблицу 2.
па, используемая при выращивании растении ) конструктивно сходна с лампой ДРЛ 400, но имеет другой состав люминофора и отражающее покрытие
Таблица 2
нофора. Последнее обстоятельство позволяет использовать лампу без допол-
Распределение силы света (I, кд) лампы ДРЛФ 400
Угол  , град
0
10
20
30
40
50
60
70
из напылённого алюминия, нанесённое на внешнюю колбу под слоем люми-
80
90
Освещённость, лк
нительной отражающей арматуры, поэтому облучатель ОТ 400 практически
не затеняет растения от естественного излучения в дневное время.
Сила света, кд
Облучатель ОТ 400 выпускается двух модификаций: ОТ 400 И – облучатель с индуктивным балластом и лампой ДРЛФ 400 и ОТ 400 Е – облуЗатем в прямоугольной системе координат построить зависимость фитооблучённости (Ефт, мфт/м2) в точках на расчётной поверхности от расстояния
(r, м) между проекцией оси симметрии облучателя на поверхность и рассматриваемой точки (рис. 1). Облучённость для каждой точки определить из
выражения (4) с использованием КСС лампы:
фикации имеют коэффициент мощности около 0,5 но в одной ток отстаёт по
фазе, а другой – опережает напряжение сети, что позволяет при одновременном параллельном их включении получить коэффициент мощности cos  ,
близкий к I.
(4)
где
чатель с индуктивно-ёмкостным балластом и лампой ДРЛФ 400. Обе моди-
Расчет тепличных облучательных установок с точечными источни-
– расстояние от лампы до точки на расчётной поверхности, м;
ками целесообразно вести для точки с минимальной облученностью, причем
Кфт – коэффициент, равный 0,66 мфт∙м-2∙лк-1.
коэффициент равномерности Z обычно принимают не менее 0,8 т.е.
Данные занести в таблицу 3
(1)
Таблица 3
Распределение облучённости (Ефт, мфт/м2) на
ченности, фт/м2.
горизонтальной поверхности
Угол  , град
0
10
20
30
40
50
где и - минимальная и нормированная (максимальная) фитооблу-
60
Программа работы
70
1.
Расстояние   , м
трическими и эксплуатационными характеристиками тепличных об-
Фитооблучённость,
Ефт , мфт/м
Ознакомится с устройством, основными светотехническими, элек-
2
лучателей серии ОТ 400.
2.
Снять необходимые данные для определения коэффициента мощности cos  и построение векторной диаграммы токов в пусковом и
28
25
3.
4.
5.
установившемся режимах облучателей ОТ 400 И, ОТ 400 Е и облу-
Расположение облучателей на плане теплицы определяется характером КСС
чательной установки, состоящей из параллельно включенных облу-
источника облучения. Высоту подвеса h выбирают такой, чтобы нормиро-
чателях с индуктивным и индуктивно-ёмкостном балластах.
ванный уровень облученности был обеспечен. Таким образом, светотехниче-
Определить опытным путём и вычертить в полярных координатах
ский расчёт тепличной облучательной установки практически сводится к
КСС лампы ДРЛФ 400.
определению оптимального расстояния L между облучателями и высоты
Построить в прямоугольных координатах графическую зависимость
подвеса.
Высота облучателей (h, м) над верхушками растений определяется
Ефт = ʄ(r) лампы ДРЛФ 400.
6.
Рассчитать высоту подвеса h и число облучателей N в теплице.
7.
Сделать выводы по работе.
из выражения:
(2)
где I0 - сила света по КСС лампы при
Порядок выполнения работы.

= 00, кд;
Кфт – коэффициент перехода от величин световой системы к фо1.
По литературе /1,2/ ознакомиться с техническими характеристиками
чений фотосинтетического потока (фитопотока) к световому потоку, мфт. м -
облучателей серии ОТ 400.
2.
Составить электрическую схему и таблицу I для определения полной
мощности S, коэффициента мощности cos  и углов сдвига

по
фазе между токами и напряжением в сети в пусковом (4,5 значений)
и установившемся режимах для ОТ 400Е и ОТ 400И, а также для
установки, состоящей из параллельно включенных облучателях.
Схему и таблицу I согласовать с преподавателем.
3.
Собрать и включить схему в сеть, снять опытные данные и занести
их в таблицу I.
4.
Построить векторные диаграммы токов для ОТ 400Е, ОТ 400И и для
схемы параллельного их включения в начале пускового и установившегося режимах.
5.
тосинтетическим величинам, определяется как отношение номинальных зна-
Построить графики зависимостей S, P = f (t) в пусковом режиме.
2
лк-I;
Ефтнорм – нормируемая фитооблученность, мфт/м-2, выбирается в за-
висимости от выращиваемой культуры, так для рассады огурцов Ефтнорм составляет 3500 мфт/м2, для рассады томатов – 4500 мфт/м2.
Оптимальное расстояние L между облучателями определяется следующим образом. В полярных координатах вычертить КСС лампы. С этой
целью через каждые 10 градусов от 00 до 900 люксметром определить освещённость Е, и по выражению (3) рассчитать значение силы света I  для
каждого угла

Ia = E∙l2
(3)
где Е – освещённость, измеренная люксметром, лк;
Ia - сила света в направлении под углом
Выполнить графоаналитический расчёт облучательной установки,
используя следующие рекомендации.
26
27

, кд;