POLITECHNIKA LUBELSKA W LUBLINIE		LABORATORIUM instalacji i oświetlenia elektrycznego
Imię i nazwisko:				Data:	Grupa:
Nr ćwiczenia: 2	Ocena:		Temat: Badanie lamp wyładowczych.

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i właściwościami lamp wyładowczych, jak i układami zasilającymi.

Badanie lampy metalohalogenkowej

Parametry badanej lampy:

-typ HQI - E 100/WDL -pobór mocy 115 W

-moc 100 W -prąd lampy 1,1 A

-strumień świetlny 8000 lm -skuteczność 80 lm/W

-temp. barwowa 2900 K -średnica 54 mm

-średnia luminacja 28 cd/cm­ -długość 141 mm

Schemat układu

Tabela 1. Wyznaczanie charakterystyki zapłonu lampy

t	U3	I3	E	P3
min	V	A	lx	W
0,5	50	1,45	0,4	50
1	70	1,3	101	100
1,5	95	1,2	105	100
2	95	1,2	115	100
2,5	95	1,2	117	100
3	95	1,2	119	100
3,5	96	1,2	119	100
4	97	1,2	120	100

Tabela 2. Wyznaczanie krzywej światłości

α	E	I	Iśr.	ωi	ΔΦi
st.	lm	cd	cd	sr	lm
0	120	266,41	263,08	0,10	25,11
10	117	259,75	268,63	0,28	76,15
20	125	277,51	298,60	0,46	138,21
30	144	319,69	362,99	0,63	228,03
40	183	406,28	442,91	0,77	343,01
50	216	479,54	530,60	0,90	476,04
60	262	581,67	638,28	0,99	633,57
70	313	694,89	737,07	1,06	779,76
80	351	779,26	813,67	1,09	887,76
90	382	848,08	869,17	1,09	948,32
100	401	890,26	892,48	1,06	944,17
110	403	894,70	858,07	0,99	851,73
120	370	821,44	770,37	0,90	691,15
130	324	719,31	650,49	0,77	503,77
140	262	581,67	507,29	0,63	318,68
150	195	432,92	365,21	0,46	169,04
160	134	297,49	234,22	0,28	66,39
170	77	170,95	132,10	0,10	12,61
180	42	93,24

Przykładowe obliczenia:

I₀ = E₀*r­² = 120*1,49² = 266,41 cd

I₁₀ = E₁₀*r² = 117*1,49² = 258,75 cd

I_{śr i} = 0,5*(E_{α i} + E_αi+1)r² = 0,5*(120+117)*1,49² = 263,08 cd

ω_i = 2π(cosα_i - cosα_i+1) = 2*π*(cos0˚ - cos10˚) = 0,10 sr

ΔΦ_i = I_{śr i}*ω_i = 263,08*0,10 = 25,11 lm

Tabela 3. Wyznaczenie charakterystyk napięciowych lampy

I1	U1	P1	I2	U2	P2	I3	U3	P3	E
A	V	W	A	V	W	A	V	W	lx
0,65	250	140	1,35	214	21,2	1,45	100	115	146
0,62	240	130	1,27	204	18,7	1,25	100	105	136
0,57	230	120	1,19	192	16,2	1,2	95	100	125
1,18	230	120	1,18	192	16,2	1,2	95	100	124
0,55	220	112	1,12	182	15	1,1	92	90	116
0,52	210	100	1,02	170	12,5	1,05	92	85	105
0,5	200	92	0,96	160	11,2	0,9	92	80	93
0,47	190	82	0,86	136	10	0,85	95	75	79
0,45	180	75	0,77	132	8,7	0,8	100	70	69

cosφ = P/(U*I) = 120/(230*1,18) = 0,442

Jest to wartość współczynnika mocy lampy bez kondensatora kompensującego.

Wnioski:

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z budową i właściwościami lamp wyładowczych oraz układów zasilających. Dokonaliśmy w nim serii pomiarów, mających na celu zbadanie zachowania się lampy metalohalogenkowej w charakterystycznych momentach pracy lampy.

Na podstawie otrzymanych wyników i charakterystyk zapłonu, jesteśmy w stanie powiedzieć, ze od momentu uruchomienia zimnej lampy, napięcie na niej rośnie przez pierwsze 1,5 minuty w przybliżeniu liniowo, aż do wartości stabilnej. Odwrotnie ma się sytuacja z prądem lampy. Przez pierwsze 1,5 minuty spada on w przybliżeniu liniowo od wartości 1,5A do 1,2A, aby później pozostać już na tej wartości. Objawia się tu zapewne funkcja układu zapłonowego, którego jednym z zadań jest zapewnienie bezpiecznych warunków zapłonu lampy, co pozwala znacząco przedłużyć jej żywotność. Końcowym efektem jest stopniowy wzrost mocy na lampie, czyli łagodny start lampy.

Bardzo ładnie wyszła również krzywa światłości lampy. Możemy na niej dokładnie zaobserwować, dla jakiego konta lampa świeci z największą jasnością. Zgodnie z przewidywaniami, jest to kont ok. 90˚. Im bardziej oddalamy się od tej wartości, tym mniejsza jest jasność lampy.

Przypadku charakterystyk napięciowych lampy metalohalogenkowej zauważamy w przybliżeniu liniowy wzrost wszystkich umieszczonych na charakterystykach wielkości. Na wykresie mocy widać wyraźnie, jak ułożył się rozkład mocy na poszczególnych częściach obwodu. Przedstawione wykresy obejmują przedział dopiero od 180V, ponieważ przy napięciu trochę niższy lampa zgasła.

---