Лампы накаливания- устройство, принцип действия, параметры
лампа состоит из следующих деталей: цоколь, колба, электроды, крючки для держания нити накаливания, нить накаливания, штенгель, изолирующий материал, контактная поверхность.
Для того, чтобы вам было более понятно, я сейчас напишу про каждую деталь отдельно. Так же смотрите рисунок и видео.
Колба – изготавливается из обычного стекла и нужна для защиты нити накаливания от внешней среды. В неё вставляется штенгель с электродами и крючками, которые держат саму нить. В колбе специально создаётся вакуум, или она заполняется специальным газом. Обычно это аргон, так как он не поддается нагреванию.
С той стороны, где находятся вывода электродов, колба заплавляется стеклом и приклеивается к цоколю.
Цоколь нужен для того, чтобы лампочку можно было вкрутить в патрон. Обычно он изготовляется из алюминия.
Нить накаливания – деталь, которая излучает свет. Изготавливается в основном из вольфрама.
Принцип действия.
Принцип работы лампы накаливания основан на нагреве металлической спирали, находящейся в вакууме (лампы мощностью до 25Вт) или газе аргон или аргон+азот (средней мощности и высокомощные лампы) в герметично запаянной стеклянной колбе.
При прохождении через спираль, ток разогревает ее до температуры, равной впредь до 3000 градусов по Цельсию, вместе с этим происходит и излучение света, инфракрасных лучей.
Сама спираль выполнена из особо прочного и весьма тугоплавкого металла – вольфрама, а степень яркости освещения прямо пропорциональнозависит от температуры нагрева; кроме того, газовая среда, в которой находится спираль, может содержать в себе частицы галогенов – соединений 17-ой гр. Таб. Менделеева (F, Cl, Br, I).
|
|
|
Современные лампы накаливания производятся из стекла с металлическим плафоном, имеющим резьбу, по средствам которой происходит фиксация в патроне, но имеются разновидности с контактно-зажимными и штыревыми типами соединений.
Виды ламп накаливаниямогут иметь четыре модификации, четыре условных обозначения, указывающих на тип спирали и окружающей ее среды в лампе накаливания: В (вакуумная),
Б (биспиральная с аргоновым напылением),
БО (биспиральная с аргоновым наполнением в опаловой колбе),
Г (моноспиральная с аргоновым напылением).
Отдельным видом наиболее современных ламп накаливания являются галогенные лампы накаливания,отличие которых от вышеописанных обусловлено содержанием галогенных частиц в газовой среде лампы накаливания (частиц йода, хлора, брома), которые вступают в реакцию с испарившемся металлом с поверхности спирали.
После этого процесса металл возвращается на поверхность спирали по средствам температурного разложения получившегося соединения. Таким образом, они имеют больший КПД, срок годности и другие характеристики.
|
|
|
Что касается бытового назначения ламп накаливания, то они являются лампы общего назначения и обозначаются аббревиатурой ЛОН.
Электрические характеристики
1. Номинальное напряжение Uн ЛН общего освещения, как правило, равно 220 В. Напряжение 127 В используется намного реже, так как основной системой напряжений в настоящее время является 380/220 В. Для местного и переносного освещения используются ЛН с номинальным напряжением 36, 12, 6 В.
Так как продолжительность горения ЛН резко снижается при повышении подводимого напряжения, выпускаются ЛН, предназначенные для работы в сетях с повышенным напряжением. Стоит сказать, что для них указывается диапазон рекомендуемых напряжений: 215…225 В, 220…230 В, 230…240 В, 125…135 В. У этих ламп продолжительность горения при напряжении, совпадающем с серединой диапазона (его называют расчетным), равна продолжительности горения обычной лампы при напряжении 220 В.
При напряжении, совпадающем с левой границей диапазона, продолжительность горения этих ЛН возрастает в 2,5…3,5 раза, но уменьшается их мощность, световой поток (примерно на 25%) и световая отдача.
|
|
|
Лампы с более высокой правой границей номинального напряжения рекомендуется использовать при повышенном (по сравнению с номинальным) напряжении сети. Их же целесообразно применять с целью продления периода горения ламп в сетях с номинальным напряжением, особенно при невысоких значениях требуемой освещенности.
2. Номинальная мощность Рн ЛН меняется в широком диапазоне от долей ватта до 20 кВт, так как принципиальных препятствий для изготовления ЛН любой мощности нет. Так как изготовить ЛН в полном соответствии с указанной для них номинальной мощностью трудно, допускается отклонение фактической мощности от номинальной на ± 10 %.
Светотехнические характеристики
1. Номинальный световой поток Фнуказывается в справочниках. По мере эксплуатации ЛН он постепенно уменьшается из-за испарения вольфрама с тела накала, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ приводит к уменьшению мощности лампы и загрязнению колбы. Через 750 ч горения ЛН её световой поток уменьшается в среднем на 15 %.
2. Максимальная сила света IМАК задается для ЛН относительно редко – в основном для ЛН, работающих в однотипных оптических системах, к примеру для автомобильных ЛН. В большинстве случаев максимальная сила света светильника определяется его кривой силы света и может существенно отличаться от максимальной силы света ЛН.
|
|
|
3. Цветовая температура
В излучениях видимого спектра ЛН преобладают оранжево-красные лучи, которые усиливают ʼʼтёплыеʼʼ цветовые тона (коричневые, оранжевые, красные) и ослабляют ʼʼхолодныеʼʼ (фиолетовые, голубые, зелёные), что не может обеспечить хорошей цветопередачи. Цветовая температура ЛН лежит в пределах 2500…2700 К.
Экономические и эксплуатационные характеристики
1. Номинальная световая отдача (лм/Вт) – световой поток с единицы мощности - ϶ᴛᴏ важнейшая экономическая характеристика ИС, по своему смыслу аналогичная КПД. По этой причине и обозначается она большой греческой буквой эта – Н (маленькая эта – η):
НН = ФН/РН.
Световая отдача тепловых излучателœей даже теоретически не должна быть больше 89,5 лм/Вт. Для ЛН общего применения световая отдача составляет от 8 до 20 лм/Вт и зависит от температуры нагрева тела накала (рис. 28).
В большей мере тело накала разогрето в газонаполненных ЛН, где испарение вольфрама затруднено. В ЛН с меньшим номинальным напряжениеми с большей номинальной мощностью, тело накала короче, компактнее и имеет больший диаметр.
Размещено на реф.рф
По этой причине оно рассчитано на большую температуру нагрева. Световая отдача лампы накаливания возрастает с уменьшением номинального напряженияи с увеличением номинальной мощности.
Так, световая отдача ЛН мощностью 15 Вт с номинальным напряжением 220 В (В220-15) равна 8 лм/Вт, а у Г127-1000 – 20 лм/Вт.
2. Продолжительность горения τ – продолжительность реального использования лампы, ᴛ.ᴇ. её ресурс (в отличие от срока службы – календарной продолжительности от начала применения до выхода из строя).
Полная продолжительность горения – продолжительность горения одной отдельно рассматриваемой лампы резко отличается для разных ЛН и не может служить характеристикой долговечности ИС в целом.
Средняя продолжительность горенияτСР– определяется для партии ламп. За среднюю продолжительность горения принимают (рис. 29) полную продолжительность горения той лампы из испытываемой партии, для которой число перегоревших ламп до нее и после нее одинаково. Так, в случае если испытывается 101 лампа, то это полная продолжительность горения 51-й по счёту перегоревшей лампы. В случае если испытывается 100 ламп – то средняя продолжительность горения партии равна среднему арифметическому значению между полными продолжительностями горения 50-й и 51-й перегоревших ламп.
Средняя продолжительность горения ЛН общего применения составляет 1000 ч при расчётном напряжении.
Гарантийная продолжительность горения ЛН общего применения равна 700 ч.
Полезная продолжительность горения – продолжительность горения, в течение которого световой поток упадет не более чем на 30 %. Для ЛН полезная продолжительность горения обычно равна средней, так как среднее значение светового потока за весь период эксплуатации составляет 0,87...0,95 от номинального.
Зависимость характеристик ЛН от напряжения сети весьма существенна.
Повышение подводимого к ЛН напряжения увеличивает её световой поток, мощность и световую отдачу и резко снижает продолжительность горения (рис. 30).
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 432; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!