мр ПО ЛП. 1 Организация и порядок выполнения лабораторных работ 1 Организация работ в лаборатории
 Скачать 1.19 Mb.
|
|
Контрольные вопросы 1. Поясните преимущества газонаполненной лампы накаливания (ЛН) по сравнению с вакуумной 2. Поясните принцип действия ЛН. 3. Каким образом изменяются характеристики ЛН при изменении подводимого напряжения? 4. В связи с чем, при увеличении напряжения резко снижается срок службы ЛН. Поясните физический процесс 5. Что характеризует световой КПД ЛН? 6. Поясните формулу определения светового потока лампы Литература 1. Баев В.И. Практикум по электрическому освещению и облучению. – М.: Агропромиздат, 1991. – 175 с., ил. 2. Баранов Л.А., Захаров В.А. Светотехника и электротехнология. – М.: КолосС, 2006. – 344 с., ил. 3. Козинский В.А. Электрическое освещение и облучение. – М.: Агропромиздат, 1991. – 239 с.: ил. 4. Клюев С. А. Освещение производственных помещений. – М.: Энергия, 1979. – 152 с., ил. – (Б-ка светотехника; Вып. 3). 5. Лямцов А.К., Тищенко Г.А. Электроосветительные и облучательные установки. – М.: Колос, 1983. – 224 с., ил. 6. Электротехнология/ А.М. Басов, В.Г.Быков, А.В.Лаптев, В.Б.Файн. - М.: Агропромиздаг, 1985. - 256 с., ил. - (Учебники и учеб. пособия для высш. с. - х. учеб. заведений). Лабораторная работа №4 Исследование светотехнических и электротехнических характеристик галогенных ламп Цель работы: 1. Изучить устройство, принцип действия галогенных ламп. 2. Провести исследование их светотехнических и электротехнических характеристик. Количество времени на работу - 2 часа. Описание лабораторной установки: Назначение Лабораторный стенд «Основы светотехники» предназначен для обучения студентов различных специальностей средних специальных и высших учебных заведений, изучающих дисциплину «Светотехника». Стенд может быть использован для обучения учащихся профессионально-технических училищ и слушателей отраслевых учебных центров повышения квалификации инженерно-технических работников. Стенд предназначен для изучения основных характеристик источников света. Техническое описание стенда смотреть в приложении 1. Порядок выполнения работы 1. Изучить конструкцию галогенной лампы, составить эскиз лампы. 2.Ознакомиться с конструкцией лабораторной установки (рисунок 1). В отчёте вычертить схему взаимного расположения исследуемой лампы и датчика освещённости с указанием расстояний между ними. Изучить принципиальную электрическую схему установки (рисунок 2) и отобразить её в отчёте. 3. Из приложения П1 перенести в отчёт основные технические данные исследуемой лампы. 4. Подготовить к работе лабораторную установку, для этого: - подключить кабель управления к соответствующему исследуемой лампе разъёму; - установить датчик освещённости на штатное место, подсоединить его кабель к разъёму «Вход» пульсметра, люксметра и измерить расстояние 11 между центром лампы и датчиком освещённости; - переключить тумблер на передней панели пульсметра, люксметра в положение «Реж 2»; - включить выключатель «СЕТЬ»; - установить напряжение на выходе регулятора напряжения 220 В; - включить выключатель «ПУСК»; - убедиться, что исследуемая лампа и измерительные приборы работают в штатном режиме. 5. Определить технические характеристики лампы в номинальном режиме: - установить регулятором напряжения номинальное значение потребляемой лампой активной мощности Р=РН; - измерить с помощью измерителя мощности реактивную (Q) и полную (S) мощности, номинальные действующие значения напряжения UH и тока Iн коэффициент мощности (cosφ); - рассчитать по закону Ома значение активного сопротивления нити накаливания в номинальное режиме
- произвести с помощью люксметра, пульсметра ряд замеров освещённости Е и коэффициента пульсаций Кп , приняв один из замеров за основной с освещённостью Е0; - рассчитать поправочный коэффициент Кн несимметричность силы света
где n- число замеров освещённости, ∑E - сумма замеренных освещённостей; истинное значение средней освещённости в основном положении
световой поток
где 4π-полный телесный угол сферы, 11-расстояние между центром лампы и датчиком освещенности; сетевую отдачу ψ
сетевой (эффективный) поток лампы Фэф
световой КПД лампы ηсв
- рассчитать интегральный поток излучения Ф по формуле Стефана-Больцмана
где Ау - условная площадь нити (м2), табл. П1, σ- постоянная Больцмана (5.67·10-8Вт/(м2К4  ) ),εS – интегральный коэффициент степени черноты вольфрама, рис. П-2, Тсn-температура нити накаливания (К); - лучистый КПД (КПД интегрального излучения) ŋS
6. С помощью радиометра произвести замеры энергетической освещённости. Полученные данные занести в таблицу 4.1 отчёта и сравнить их со справочными данными основных технических характеристик исследуемой лампы. Таблица 4.1 Результаты расчета
7. При наличии в комплекте двухлучевого осциллографа снять осциллограммы электротехнических и светотехнических параметров от времени для номинального режима работы лампы: - подключить щупы осциллографа к клеммам «Uвых» и «Iвых» на передней панели модуля управления и контроля; - включить выключатель «ПУСК»;  - установить регулятором напряжения номинальное значение потребляемой лампой активной мощности Р=Рн; - настроить показания осциллографа; - зарисовать в одной координатной плоскости и перенести в отчёт осциллограммы Uвых=f(t) и Iвых=f(t) (рис. 4.1);
- обработать полученные осциллограммы, учитывая, что коэффициент трансформации датчика тока Кт=2 А/В, и определить угол сдвига фаз между током и напряжением φ, рассчитать коэффициент мощности cosφ, сравнить это значение с показаниями измерителя мощности, в котором cosφ рассчитывается как отношение активной мощности к полной
- подключить щупы осциллографа к клеммам«выход» пульсметра/ люксметра на передней панели модуля управления и контроля; - настроить показания осциллографа; - зарисовать и перенести в отчёт осциллограммы освещённости от времени E=f(t) (рисунок 4.2); - обработать полученные осциллограммы и определить графическим методом коэффициент пульсаций Кп (4.11, 4.12), сравнить это значение с показаниями люксметра, пульсметра;
8. При наличии в комплекте запоминающего осциллографа снять осциллограммы пускового режима: - подключить щупы осциллографа к клеммам «1ВЬ1Х» на передней панели модуля управления и контроля и клеммам «Выход» на лицевой панели индикатора температуры; - установить регулятором напряжения номинальное значение потребляемой лампой активной мощности Р=РН; - включая выключатель «ПУСК», настроить показания осциллографа; - зарисовать в одной координатной плоскости и перенести в отчёт несколько различных осциллограмм IBbIX=f(t) и Tcn=f(t) пускового режима; - обработать полученные осциллограммы и определить максимальное значение тока лампы в пусковом режиме 1ВЫХМАХ и время выхода лампы в установившийся номинальный режим работы t; - в выводах отчёта отметить какие параметры электрической схемы и как влияют на характер осциллограмм пускового режима. 9. Исследовать изменение светотехнических и электротехнических характеристик лампы накаливания при изменении напряжения: - установить регулятором напряжения минимальное значение выходного напряжение Uвых= Uвыхmin ≈0 В; - включить выключатель «ПУСК»; - изменяя выходное напряжение от Uвыxmin до Uвыхмакс=250 В, в нескольких режимах работы лампы, включая номинальный (Uвыlx=UH), снять показания измерителя мощности, люксметра, пульсметра и радиометра; - рассчитать для этих режимов электротехнические и светотехнические параметры лампы; - экспериментальные и расчётные значения внести в таблицу 4.2. Таблица 4.2 Результаты расчета
По данным таблицы 4.2 построить в соответствующих координатных осях зависимости: I=f(U), R= f(U); P=f(U), Q=f(U), S=f(U), cosφ; E= f(U), Kn= f(U), Фсв= f(U), ψ=f[U), ŋсв=f(U), Ф=f(U), ŋS= f(U). На основании полученных зависимостей сделать в отчёте выводы о зависимостях электротехнических и светотехнических характеристик ламп накаливания от напряжения питания. 10. По данным таблицы 4.2 рассчитать зависимости светотехнических и электротехнических характеристик лампы в относительных единицах, взяв за базовые значения параметры номинального режима. Полученные данные поместить в таблицу 4.3 и построить соответствующие зависимости. 11. По результатам лабораторной работы в отчёте сформулировать выводы об особенностях электротехнических и светотехнических характеристик ламп накаливания по сравнению с другими источниками света, отметить их положительные и отрицательные качества. |
= 
= 
=
= 