Тольяттинский государственный университет

Институт энергетики и электротехники

Кафедра «Электроснабжение и электротехника»

Лабораторная работа №2

«Изучение конструкции люминесцентных ламп. Исследование светотехнических характеристик светильников с люминесцентными лампами»

по дисциплине «Светотехника»

Проверил: Платов В.И.

Исполнитель: Назаров М.А.

Осипов А.Д.

Цветков Е.Д.

Ковалевич В.Г.

Группа: ЭЭТп-1401

Тольятти, 2017

1. Цель работы

Исследование зависимости тока, мощности, освещенности, световой отдачи и светового потока люминесцентных ламп от напряжения сети.

2. Программа работы

   1. Изучить конструкцию люминесцентной лампы и схемы пускорегулирующей аппаратуры. Паспортные параметры: ЛБ 40-2, мощность P=40 Вт, ток I=0,41 А, напряжение U=110 В, диаметр d=32 мм, полная длина l=1213,6 мм, световой поток 2800 лм, срок службы 12000 часов;

   2. Включить на стенде тумблеры SA14 и SA12 (при отключенных SA0, SA1, SA2, SA3, SA4, SA13, SA15, SA16, SA17, SA18);

   3. Снять зависимости тока, коэффициента мощности, напряжения на лампе и освещенности от напряжения сети;

   4. Результаты замеров занести в таблицу;

   5. По полученным данным вычислить следующие значения

а) световой поток, лм (на основе определенной освещенности при вертикальном расположении точки измерения А под лампой):

, (2.1)

Значения 1, h, α указаны на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 − Эскиз для определения освещенности точки А от люминесцентной лампы

б) светоотдачу лампы:

, (2.2)

где ,

где U_EL5 − напряжение на лампе, В;

I_EL5 − ток потребляемый лампой, А;

cosφ − коэффициент мощности схемы;

U_Н, U_EL5, I_EL5, cosφ − определяются по цифровому мультиметру (дисплеи L1, L3, L1, L1 соответственно).

в) светоотдачу всей схемы:

, (2.3)

г) коэффициент искажения:

, (2.4)

Результаты вычислений занести в таблицу 2.1

Замеренные и вычисленные значения для удобства представить в относительных величинах, т. е. в долях от номинальных значений при U=U_Н=220 В.

Световой поток определить по соотношению:

, (2.5)

где F_UH − паспортный световой поток исследуемой лампы (в нашем случае 2800 лм);

E_H − освещенность в номинальной режиме работы ламп в точке А;

E_X − освещенность в любом другом режиме.

Таблица 2.1 − Результаты измерений для люминесцентной лампы

Uпит		IEL5		UEL5		cosφ	Pсх		EEL5
В	о.е.	А	о.е.	В	о.е.	-	Вт	о.е.	Лк	о.е.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
240	1,091	0,5	1,19	213	1,139	0,4	49,2	1,183	420	1,151
230	1,045	0,46	1,095	200	1,070	0,42	45,3	1,089	385	1,055
220	1	0,42	1	187	1	0,44	41,6	1	365	1

Продолжение таблицы 2.1

210	0,955	0,38	0,905	174	0,93	0,47	38	0,913	342	0,937
200	0,909	0,34	0,81	158	0,845	0,5	34,4	0,827	320	0,877
190	0,864	0,29	0,69	140	0,749	0,54	33	0,793	289	0,792
180	0,818	0,25	0,595	126	0,674	0,57	26,7	0,642	262	0,718
170	0,773	0,21	0,5	106	0,567	0,62	22,1	0,521	225	0,616
160	0,727	0,14	0,333	77	0,412	0,68	15	0,361	160	0,438
154	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

По данным таблицы построить расчетную таблицу и построить графики I_EL5, P_EL5, P_сх, F_EL5, η_EL5, η_сх, К_иск в функции от напряжения питания.

Ход работы

Таблица 3.1 − Результаты расчетов для люминесцентной лампы

Uпит	FEL5		ηEL5		PEL5		Киск	ηсх
В	лм	о.е.	лм/Вт	о.е.	Вт	о.е.	о.е.	Лм/Вт	о.е.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
240	12382	1,151	291	0,933	43	1,233	0,4	252	0,973
230	11351	1,055	194	0,943	39	1,118	0,42	251	0,969
220	10761	1	311	1	35	1	0,44	259	1
210	10083	0,937	324	1,042	31	0,899	0,47	265	1,026
200	9434	0,877	351	1,128	27	0,777	0,5	274	1,060
190	8520	0,792	389	1,248	22	0,634	0,54	258	0,998
180	7724	0,718	430	1,382	18	0,520	0,57	289	1,118
170	6633	0,616	481	1,544	14	0,399	0,62	300	1,160
160	4717	0,438	643	2,067	7	0,212	0,68	314	1,216

Далее по рассчитанным данным (по формулам 2.1-2.5) построим графики зависимостей I_EL5, P_EL5, P_сх, F_EL5, η_EL5, η_сх, К_иск в функции от напряжения питания.

Рисунок 3.1 − Зависимость тока потребляемого лампой от напряжения

Рисунок 3.2 − Зависимость потребляемой лампой активной мощности от напряжения

Рисунок 3.3 − Зависимость активной мощности потребляемой схемой по мультиметру от напряжения

Рисунок 3.4 − Зависимость светового потока от напряжения

Рисунок 3.5 − Зависимость светоотдачи лампы от напряжения

Рисунок 3.6 − Зависимость светоотдачи всей схемы от напряжения

Рисунок 3.7 − Зависимость коэффициента искажения от напряжения

Вывод

В ходе лабораторной работы были построены графики зависимости I_EL5, P_EL5, P_сх, F_EL5, η_EL5, η_сх, К_иск от напряжения питания. Графики зависимостей тока лампы, светового потока носят линейный характер. Зависимость светоотдачи всей схемы от напряжения изменяется скачками. Светоотдача лампы обратно пропорциональна своему напряжению, а активная мощность потребляемая лампой пропорциональна квадрату напряжения лампы, но при этом активная мощность потребляемая схемой пропорциональна напряжению и имеет небольшой скачок. Чем больше напряжение тем меньше коэффициент искажения.