Politechnika Lubelska

Laboratorium

instalacji i oświetlenia elektrycznego

Temat: Badanie lamp fluorescencyjnych.

wykonali:

Szyszkiewicz Andrzej

Stachyra Tomasz

Wołoszyn Sławomir

grupa E. D. 8.3.

Lublin 98.04.17

• Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zbadanie wpływu zmian napięcia na parametry świetlne lampy fluorescencyjnej.

• Wstęp.

Lampy fluorescencyjne czyli świetlówki zalicza się do wyładowczych źródeł światła. Podstawową cechą tych źródeł jest ruch jonów w gazach. Jony znajdujące się w polu elektrycznym są przyciągane przez elektrody o przeciwnych ładunkach elektrycznych. Po drodze zderzają się zarówno z elektronami swobodnymi jak i ze sobą. W czasie zderzeń występuje zjawisko promieniowania elektromagnetycznego. Promieniowanie posiada określoną częstotliwość uzależnioną od rozmiarów cząstek zderzających się oraz ich prędkości co powoduje promieniowanie o różnej długości fali zależnej od ciśnienia gazu. Jeżeli promieniami niewidzialnymi naświetli się luminofor to w wyniku transformacji fal promieniowania luminofor zaczyna świecić.

Zmiany napięcia zasilającego dość znacznie wpływają na strumień świetlny
i trwałość świetlówki. Zależność wpływu zmian napięcia na strumień świetlny oraz trwałość można opisać zależnościami:

• Przebieg ćwiczenia.

Rysunek 1. Schemat pomiarowy.

1. Wyznaczanie napięcia zapłonu i gaśnięcia.

Zasilając układ napięciem zmiennym, należało zaobserwować moment zapłonu, a napięcie zapłonu i gaśnięcia zanotować w tabelce. Pomiary wykonano trzy razy.

Tabela 1. Napięcie zapłonu i gaśnięcia.

typ świetlówki	l.p.	napięcie zapłonu	napięcie zgaśnięcia
				V	V
DALIGH LF-40W	1	200	140
	2	210	140
	3	204	130
średnio		204,6	136,3
Philips TLD 18W/33	1	216	100
	2	204	104
	3	210	102
średnio		210	102

2. Wyznaczanie charakterystyk świetlówek.

Pomiary przeprowadzano zmieniając napięcie zasilania od momentu zapłonu świetlówki od U=250V. Układ pomiarowy połączono wg rysunku 1

Tabela 2. Wyniki do wyznaczania charakterystyk świetlówek.

DAYLIGHT LF-40W	U	U2	U1	I2	I1	I	P	P1	P2	cos fi	fi	n
	[V]	[V]	[V]	[A]	[A]	[A]	[W]	[W]	[W]	[ - ]	[lm]	[lm/W]
układ bez kompensacji	160	128	72	0	0,175	0,13	16	4	13	0,77	1409,09	88,07
	170	124	90	0	0,195	0,165	21,5	4,5	17	0,77	1590,91	74,00
	180	126	104	0	0,22	0,22	27	4,5	21	0,68	1772,73	65,66
	190	120	120	0	0,24	0,25	32,5	5	25	0,68	1954,55	60,14
	200	116	132	0	0,27	0,29	38	5	27	0,66	2136,36	56,22
	210	112	148	0	0,295	0,34	44	5	29	0,62	2318,18	52,69
	220	110	160	0	0,32	0,39	50	5	29	0,58	2500,00	50,00
	230	108	172	0	0,37	0,45	56	6,5	39	0,54	2681,82	47,89
	240	104	184	0	0,4	0,5	63	9	43	0,53	2863,64	45,45
	250	102	196	0	0,46	0,56	70	12	46	0,50	3045,45	43,51
układ z kompensacją	170	280	552	0,2	0,195	0,16	25	6	19	0,92	1590,91	63,64
	180	276	592	0,21	0,22	0,17	30	6	22	0,98	1772,73	59,09
	190	272	640	0,22	0,25	0,19	33	6	25	0,91	1954,55	59,23
	200	264	680	0,23	0,265	0,2	38	6	27	0,95	2136,36	56,22
	210	260	720	0,24	0,29	0,21	44	6	30	1,00	2318,18	52,69
	220	256	768	0,25	0,33	0,24	51	6	36	0,97	2500,00	49,02
	230	252	808	0,26	0,36	0,27	57	7	39	0,92	2681,82	47,05
	240	248	848	0,27	0,4	0,31	60	9	42	0,81	2863,64	47,73
	250	240	896	0,29	0,46	0,35	71	12	47	0,81	3045,45	42,89

PHILIPS TLD18W/33	U	U2	U1	I2	I1	I	P	P1	P2	cos fi	fi	n
	[V]	[V]	[V]	[A]	[A]	[A]	[W]	[W]	[W]	[ - ]	[lm]	[lm/W]
układ bez kompensacji	200	58	174	0,23	0,46	0,47	39	10,5	21	0,41	940,00	24,10
	210	56	188	0,24	0,52	0,52	43	11	23	0,39	1020,00	23,72
	220	56	196	0,25	0,56	0,57	48	13	24	0,38	1100,00	22,92
	230	54	206	0,26	0,63	0,62	54	16	25,5	0,38	1180,00	21,85
	240	52	216	0,27	0,69	0,69	60	20	27	0,36	1260,00	21,00
	250	52	226	0,29	0,77	0,77	68	24,5	27	0,35	1340,00	19,71
układ z kompensacją	200	60	176	0	0,48	0,28	39	13,5	22	0,70	940,00	24,10
	210	56	176	0	0,5	0,31	43	13,5	23	0,66	1020,00	23,72
	220	56	196	0	0,565	0,36	49	14	25	0,62	1100,00	22,45
	230	56	206	0	0,62	0,4	53	15,5	25,1	0,58	1180,00	22,26
	240	52	216	0	0,68	0,45	60	19	27	0,56	1260,00	21,00
	250	52	224	0	0,77	0,52	68	24	27	0,52	1340,00	19,71

Przykładowe obliczenia :

• Charakterystyki.

• 
  
  Wykresy wskazowe.

Rysunek 2. Wykresy wskazow: układ bez kompensacji, układ z kompensacją

• Wnioski.

• W ćwiczeniu przebadano dwie świetlówki Philips'a: TLD 18W/54 (biała), TLD 18W/15 (czerwona),

• Napięcie zapłonu świetlówki TLD 18W/54 było niższe od napięcia zapłonu świetlówki TLD 18W/15,

• Napięcie gaśnięcia świetlówki TLD 18W/54 było wyższe od napięcia gaśnięcia świetlówki TLD 18W/15,

• Strumień świetlny znamionowy świetlówki białej był znacznie wyższy od strumienia świetlówki czerwonej mimo takiej samej mocy. Jest to spowodowane różną względną skutecznością świetlną υ zależną od długości fali świetlnej.
  W przypadku światła białego jest to całe spektrum światła.

• Zastosowanie kondensatora podłączonego równolegle do źródła zasilania, powoduje przesunięcie prądu w przeciwną stronę niż dławik, uzyskując odpowiednią wielkość cosϕ. W układzie bez kompensacji (Uzas=220V) cosϕ=0,4 natomiast z kompensacją cosϕ=0,9.

• Moc P pobierana z sieci oraz strumień świetlny Φ (zatem i skuteczność świetlna η) są takie same w układzie bez kompensacji jak i w układzie z kompensacją,

• W układzie z kompensacją mocy biernej prąd I sieci jest ponad dwukrotnie mniejszy niż w układzie bez kompensacji. Umożliwia to stosowanie przewodów
  o mniejszych przekrojach oraz wkładek topikowych na mniejsze prądy znamionowe. Ponadto często jest wymagane utrzymanie cosϕ na minimalnym poziomie.

4

---