диплом. 2021_130302_ПС_ЭЭб-б71_Ермаков И.В.. Разработка световых модулей для вагонов метрополитена 81717714
 Скачать 1.14 Mb.
|
1.3.2. Патентная информацияПатентная информация и техническая литература, используемая при патентном поиске приведены в табл. 1.4.Таблица 1.4. Авторские свидетельства и патенты, отобранные при патентном поиске
Продолжение табл.1.4.
Продолжение табл.1.4.
Продолжение табл.1.4.
Продолжение табл.1.4.
Вывод Изучение патентной и технической литературы за период с 2005 по 2021 гг. показало, что имеются разработки для осуществления светодиодного освещения вагонов метрополитена 81-717/714 Наиболее близким к теме дипломного проекта является техническое решение по патенту № 98 532 , т.к. оно позволяет осуществить замену люминесцентных световых модулей на светодиодные в вагоне метрополитена 81-717/714. 2. МОДЕРНИЗАЦИЯ ЛЮМИНИСЦЕНТНОГО ОСВЕЩЕНИЯ 2.1. Модернизация системы освещения в вагоне метрополитена 81-717/714 В данном дипломном проекте мы предлагаем заменить имеющиеся люминесцентное освещение в вагоне метрополитена на светодиодные модули от фирмы «VAGO-REV».пример светодиодного модуля приведён ниже на рис.2.1 [17].  Рис.2.1. Светодиодный модуль: 1 – корпус светильника, 2,3 – боковые крышки, 4 – скоба крепления Эта фирма предлагает комплект светодиодных модулей из 16 светильников общей мощностью 360 Вт мощность одного светильника составляет 22,5 Вт. Напряжение их питания составляет 24 В, что позволяет нам отказаться от преобразователя на 220 В. Отказ от преобразователя приведёт к значительному улучшению эксплуатационных характеристик. Технические характеристики светодиодных модулей от фирмы «VAGO-REV» приведены ниже в табл. 2.1 [12]. Таблица 2.1 Технические характеристики
Схема расположения модулей светодиодного освещения представлена ниже на рис.2.2.  Рис.2.2. Схема расположения светодиодных модулей Замена люминесцентного освещения в вагоне метрополитена 81-717/714 на светодиодное приведёт к - значительной экономии электроэнергии; - уменьшению количества электрического оборудования; - снижению массы электрического оборудования; - снижению шума; - повышению комфортабельности перевозок. 2.2. Модернизация рассеивателей Светодиодные светильники обладают некоторыми недостатками, такими как несовершенная и нерациональная конструкция, которая приводит к тому, что эти светильники дороги в производстве и имеют низкий КПД, а также они обладают сильнейшим слепящим эффектом. Слепящий эффект возникает из-за того что светодиод имеет большую светоотдачу и малый угол излучения светового потока, что приводит к негативным последствиям: - усталость глаз - потеря концентрации - снижение работоспособности - раздражительность - головные боли; Решить эту проблему можно несколькими способами: Используются светильники, имеющие углубленные источники света. При их работе пропадает слепящий эффект, отсутствуют блики. Устанавливаются осветительные приборы, светильники которых имеют скрытые источники света и оптику. Применяются светильники, обеспечивающие рассеянное освещение. Они оснащены высококачественными линзами, точно ограничивающими угол рассеивания и смягчающими агрессивный световой поток (он становится равномерным и мягким). Для таких линз характерна максимально высокая светопропускная способность, они оснащены светодиодами, обладающими хорошей яркостью. В противном случае не получится обеспечить высокий уровень светоотдачи. Низкокачественными считаются пластиковые линзы (в последнее время их можно встретить довольно часто). Они поглощаеммосветовой поток диода до 60 % и при этом плохо снижают уровень. Дополнительно приобретаются разные антислепящие аксессуары (это могут быть антибликовые стекла). Используются профессиональные светильники, имеющие высококачественный акриловый рассеиватель, который эффективно снижает уровень слепимости. В обычных светильниках такого света нет. Это обусловлено высокой стоимостью качественного рассеивателя. Если использовать его бюджетные аналоги, будет поглощаться большая доля светового потока. Для повышения равномерности освещения в дипломном проекте предлогается использовать рассеиватель. Рассеиватель – это составная часть оптики светодиодного светильника, представляющая собой рифленое или гладкое прозрачное или полупрозрачное стекло, рассеивающее пучок света от источника и отражателя, а также защищающее сам светильник от загрязнений и физического воздействия. Схема акрилового расеивателя приведёна на рис.2.3.  Рис.2.3. Схема рассеивателя: 1 – рассеиватель, 2 – внешние продольные выступы Для решения проблемы рассеивания светового потока лампы были проведены исследования в области преломления света в рассеивателях выполненных в виде гофрированного стекла из оптического поликарбоната. показанного на рис2.4.  Рис.2.4. Рассеиватель из гофриванного поликарбоната Для расчета необходимых параметров рассеивателей был взят закон преломления света в различных средах. Закон преломления света – отношения синуса угла падения к синусу угла преломления величина постоянная для двух данных сред.  ,где:α – угол падения относительно нормали поверхности; γ – угол преломления; v1 – скорость света в 1 среде; v2 – скорость света во 2 среде; n1 – показатель преломления первой среды(для воздуха равен 1); n2 – показатель преломления второй среды. Показатель преломления стекла из оптического поликарбоната n=1,58 Рассмотрим преломление света в слое гофрированного стекла из оптического поликарбоната. Преломление света в гофрированном поликарбонате показано на рис. 2.5.  Рис.2.5. – Преломление света в слое гофрированного поликорбаната. α – угол падения света; γ – угол преломления света; β – угол отклонения вектора света после похождения гофрированного стекла. Таким образом при прохождении света сквозь слой гофрированного стекла рассеивает потоки света подобно призме, что позволяет рассеять прямой поток от отдельных светодиодов и добиться однородного светового потока. |