Politechnika Lubelska
Elektrotechnika i Informatyka		Laboratorium: Instalacji i oświetlenia elektrycznego
Imię i nazwisko:	Grupa: ED 6.2	Semestr: VI	Rok akademicki: 2010/2011
Temat ćwiczenia: Badanie lamp fluorescencyjnych.		Data wykonania: 14.03.2011	Ocena:

1. Cel ćwiczenia

Zapoznanie się z budową i zasadą działania lamp fluorescencyjnych, przedstawienie problemów techniczno eksploatacyjnych układów zapłonu tych lamp, badanie zależności wielkości charakterystycznych świetlówek w funkcji czasu, wykazanie wpływu zmian napięcia zasilającego na parametry fotoelektryczne świetlówki dla poszczególnych obwodów stabilizacyjno zapłonowych oraz pomiar krzywej rozsyłu światła oprawy wyposażonej w lampy fluorescencyjne.

2. Wykonanie ćwiczenia

Lampa fluorescencyjna LF 36W/54-765

Dane znamionowe lampy:

P = 36 W U = 80 V d = 26 mm

l_śr = 1cd/cm_­­­² I = 0,56 A T = 6200 k

Rys. 1 Schemat podłączenia lampy fluorescencyjnej.

3. Wyznaczenie charakterystyki zapłonu

t	I1	U1	P1	E	cosφ	Φ	η
s	A	V	W	lx	--	lm	lm/W
3,6	0,42	230	42	100	0,435	1633	39
9,6	0,41		42	105	0,445	1715	41
13,1	0,41		42	110	0,445	1797	43
19,6	0,405		42	110	0,451	1797	43
25,3	0,405		42	110	0,451	1797	43
33,2	0,40		42	115	0,457	1878	45
43,7	0,40		43	120	0,467	1960	46
54,1	0,40		43	120	0,467	1960	46
60,5	0,40		44	125	0,478	2042	46
72,0	0,40		44	130	0,478	2123	48
85,0	0,40		44	135	0,478	2205	50
86,4	0,39		44	145	0,491	2368	54
88,9	0,39		44	150	0,491	2450	56

Rys. 2 Charakterystyka zapłonu lampy fluorescencyjnej: P₁=f(t).

Rys. 3 Charakterystyka zapłonu lampy fluorescencyjnej: E=f(t).

Rys. 4 Charakterystyka zapłonu lampy fluorescencyjnej: ƞ=f(t).

Rys. 5 Charakterystyka zapłonu lampy fluorescencyjnej: I₁=f(t).

Rys. 6 Charakterystyka zapłonu lampy fluorescencyjnej: cosφ=f(t).

4. Wyznaczanie charakterystyk napięciowych

I1	P1	U1	I2	P2	U2	P3	U3	E	cosφ	Φ	η
A	W	V	A	W	V	W	V	lx	--	lm	lm/W
0,46	54	250	0,43	11,0	58,0	36,0	112	172	0,470	2809	52
0,43	50	240	0,41	10,0	48,0	35,0	114	168	0,484	2744	55
0,395	46	230	0,37	8,5	44,0	31,0	116	155	0,506	2532	55
0,365	40	220	0,34	7,0	41,0	29,0	118	145	0,498	2368	59
0,33	36	210	0,31	5,5	37,5	26,0	120	130	0,519	2123	59
0,29	32	200	0,26	4,5	33,0	23,0	124	115	0,552	1878	59
0,24	26	190	0,22	3,0	29,0	19,5	128	95	0,570	1552	60
0,80	20	180	0,17	2,0	23,5	14,5	136	70	0,139	1143	57

1. Zmierzone napięcia zapłonu oraz gaśnięcia lampy:

Napięcie zapłonu U_z = 142 V

Napięcie gaśnięcia U_g = 170 V

2. Parametry układu z kompensacją odczytane dla napięcia znamionowego:

I1

P1

U1

I2

P2

U2

IC

P3

U3

E

cosφ

Φ

η

A

W

V

A

W

V

A

W

V

lx

--

lm

lm/W

0,25

44

230

0,375

9

44,5

0,32

31

116

150

0,765

2450

56

Rys. 7 Charakterystyka napięciowa lampy fluorescencyjnej: P₁=f(U).

Rys. 8 Charakterystyka napięciowa lampy fluorescencyjnej: E=f(U).

Rys. 9 Charakterystyka napięciowa lampy fluorescencyjnej: ƞ=f(U).

Rys. 10 Charakterystyka napięciowa lampy fluorescencyjnej: I₁=f(U).

Rys. 11 Charakterystyka napięciowa lampy fluorescencyjnej: cosφ=f(U).

5. Pomiar krzywej rozsyłu światła

1. Schematy układów pomiarowych

Rys. 12 Schemat układu konwencjonalnego.

Rys. 13 Schemat układu elektronicznego

2. Dane układów:

Konwekcyjny U=230V I=413mA P=85,8W cosφ=0,9 Q=43,3Var S=96,5VA f=50Hz E=800lx

Elektroniczny U=230V I=374mA P=77,2W cosφ=0,91 Q=35,6Var S=85VA f=50Hz E=850lx

3. Tabela pomiarów dla układu konwencjonalnego

Dane odczytane z miernika uniwersalnego: U=228 V, I=379 mA, P=77,7/82,5 W, cos=0,9

Płaszczyzna	Kąt α	E	ϕ	I’	I
	̊	lx	lm	cd	cd
C90	0	7000	0,023	7,491	3,057
	10	5700	0,020	6,318	2,579
	20	4500	0,016	5,144	2,100
	30	3500	0,013	4,061	1,658
	40	2500	0,010	3,159	1,289
	50	1800	0,007	2,256	0,921
	60	1000	0,005	1,625	0,663
	70	400	0,003	0,903	0,368
	80	100	0,001	0,361	0,147
	90	0	0,000	0,090	0,037
C0	0	8200	0,023	7,401	3,021
	10	8000	0,023	7,220	2,947
	20	7500	0,021	6,769	2,763
	30	6800	0,019	6,137	2,505
	40	5800	0,016	5,235	2,137
	50	4000	0,011	3,610	1,473
	60	1200	0,003	1,083	0,442
	70	200	0,001	0,181	0,074
	80	100	0,000	0,090	0,037
	90	0	0,000	0000	0,000
C0	0	8200	0,023	7,401	3,021
	10	8000	0,023	7,220	2,947
	20	7700	0,022	6,949	2,836
	30	7000	0,020	6,318	2,579
	40	6200	0,018	5,596	2,284
	50	4800	0,014	4,332	1,768
	60	2200	0,006	1,986	0,810
	70	200	0,001	0,181	0,074
	80	100	0,000	0,090	0,037
	90	0	0,000	0000	0,000

Przykładowe obliczenia:

Rys. 14 Krzywa rozsyłu światła dla układu konwencjonalnego

4. Tabela pomiarów dla układu elektronicznego

Dane odczytane z miernika uniwersalnego: U=230 V, I=408 mA, P=82 W, cos=0,87

Płaszczyzna	Kąt α	E	ϕ	I’	I
	̊	lx	lm	cd	cd
C90	0	8000	0,023	7,220	2,947
	10	6500	0,018	5,866	2,394
	20	5100	0,014	4,603	1,879
	30	4200	0,012	3,791	1,547
	40	3200	0,009	2,888	1,179
	50	2300	0,006	2,076	0,847
	60	1500	0,004	1,354	0,553
	70	800	0,002	0,722	0,295
	80	400	0,001	0,361	0,147
	90	100	0,000	0,090	0,037
C0	0	7800	0,022	0,022	7,040
	10	7300	0,021	0,021	6,588
	20	7000	0,020	0,020	6,318
	30	6200	0,018	0,019	5,596
	40	5300	0,015	0,017	4,783
	50	3800	0,011	0,013	3,430
	60	1400	0,004	0,006	1,264
	70	300	0,001	0,001	0,721
	80	200	0,001	0,001	0,181
	90	100	0,000	0,000	0,090
C0	0	7800	0,022	0,022	7,040
	10	7600	0,021	0,021	6,588
	20	7200	0,020	0,020	6,318
	30	6700	0,018	0,019	5,596
	40	6000	0,015	0,017	4,783
	50	4600	0,011	0,013	3,430
	60	2300	0,004	0,006	1,264
	70	400	0,001	0,001	0,721
	80	200	0,001	0,001	0,181
	90	100	0,000	0,000	0,090

Rys. 15 Krzywa rozsyłu światła dla układu elektronicznego.

6. Wnioski

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z budową i zasadą działania lamp fluorescencyjnych, zapoznanie się z problemami techniczno eksploatacyjnych układów zapłonu lamp fluorescencyjnych, badanie zależności wielkości charakteryzujących świetlówki w funkcji czasu, wykazanie wpływu zmian napięcia zasilającego na parametry fotoelektryczne świetlówki i pomiar krzywych rozsyłu światła oprawy wyposażonej w lampy fluorescencyjne.

W pierwszej części ćwiczenia badaliśmy świetlówkę o mocy 36W. Według przeprowadzonych pomiarów wynika, że do zapłonu tej świetlówki potrzebne jest napięcie 142V a do zgaśnięcia 170V. Przeprowadzone pomiary nie potwierdzają teorii, że napięcie zapłonu świetlówki jest potrzebne wyższe niż do podtrzymywania procesu świecenia. Na podstawie wyznaczonych charakterystyk możemy stwierdzić, że wraz ze wzrostem napięcia zasilania rośnie prąd, moc i natężenie oświetlenia, rośnie też wartość cosφ jednak dość niesymetrycznie. Świetlówka pracuje bardzo podobnie z kompensacją jak i bez niej w warunkach znamionowych.

W drugiej części ćwiczenia wyznaczaliśmy krzywe rozsyłu światła. Przed przystąpieniem do tej części ćwiczenia mogliśmy zaobserwować jak działa konwencjonalny i elektroniczny układ zapłonu.