增加氣體放電燈照明裝置頻率的應用
控制設備的存在顯著增加了帶有氣體放電燈的照明裝置的成本,使它們的操作複雜化,需要大量額外的有色金屬和電力消耗,並且還使燈的設計複雜化。例如,現有鎮流器的價格比燈本身的價格高出數倍,鎮流器中的功率損耗為燈功率的20—25%,其中有色金屬的單位消耗量達到6— 7 kg / kW, t.is 2—3倍高於照明網絡中有色金屬的平均消耗量。
如果我們考慮到鎮流器的其他缺點(啟動電路中燈的照明不理想、啟動器的使用壽命短、許多電路中的燈壽命縮短、噪聲、無線電干擾等),那麼很明顯,需要格外注意為創造合理的鎮流器付出了代價。目前,已知有超過一千種不同的鎮流器方案和結構。如此大量的發展證實了改進現有鎮流器的必要性,並顯示了任務的難度和缺乏足夠好的解決方案。
儘管所有提到的控制機制之間存在已知差異 - 啟動和非啟動(快速和即時點火電路),但使用所有這些方案時照明裝置的複雜技術和經濟指標非常接近。當以增加的頻率操作熒光燈時,完全不同的、質量優良的指示器具有照明裝置。
在頻率增加時必要的較低電感電阻允許大幅減小鎮流器的尺寸和重量,並降低其成本。
在高於 800 Hz 的頻率下,可以使用電容作為鎮流器電阻,這進一步簡化並降低了鎮流器的成本。在頻率為 400-850 Hz 和 1000-3000 Hz 時,鎮流器中的功率損耗將分別為燈功率的 5-8% 和 3-4%,有色金屬的質量將減少 4-5 和6-7倍,鎮流器成本下降2、4倍。
應考慮使用更高頻率的巨大優勢,以增加燈具的光通量和使用壽命。不同功率的燈的光效增加是不一樣的,頻率高達 600 — 800 Hz 也取決於所用鎮流器的類型。光效在 400-1000 Hz 頻率下平均增加 7%,在 1500-3000 Hz 頻率下平均增加 10%。在更高的頻率下,發光效率繼續增加。
燈的壽命對電流頻率的依賴性尚未得到充分研究。對於初步計算,您可以確定使用壽命平均增加 10%,儘管已經指出了 25-35% 的值。也有理由相信,隨著頻率的增加,隨著年齡的增長,燈具光通量的下降速度會減慢。
非常重要的是,隨著頻率的增加,頻閃效應急劇減弱,然後完全消失。最後,一些作者指出,使用高頻熒光燈照明,可以用比 50 赫茲頻率少 1.5 倍的照明來實現相同的照明效果。
使用頻率更高的氣體放電燈的主要缺點是需要昂貴的變頻器,這會降低照明裝置的可靠性並產生額外的電力損失。在頻率增加的電網中(頻率高於 1000 Hz 時尤其明顯),由於表面效應增加,電壓損失增加。隨著頻率的增加,保護和跳閘裝置的開關容量也會降低。
由於在靠近人的地方會產生永久電磁場,使用頻率為 10,000 赫茲或更高的大量照明裝置是否允許仍然不清楚。
通過使用電子鎮流器解決了使用更高頻率的問題,這不僅可以消除光通量波動,還可以改善光特性並使其隨時間穩定。
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