автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.07, диссертация на тему:Исследование процессов зажигания МГЛ с целью создания ламп, работающих без зажигающих устройств

кандидата технических наук
Шульга, Александр Васильевич
город
Москва
год
1992
специальность ВАК РФ
05.09.07
Автореферат по электротехнике на тему «Исследование процессов зажигания МГЛ с целью создания ламп, работающих без зажигающих устройств»

Автореферат диссертации по теме "Исследование процессов зажигания МГЛ с целью создания ламп, работающих без зажигающих устройств"

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТНО-КОНСТГ/КТОРСКИЙ К ТЕХНОЛОШЧЕСКИй • СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

'На прззэх рукопис»: ЕУЛЬГА АЛЕКСАНДР ЕАСИЛЬЕЪКЧ

КССЛЕЛОВАНт ПРОЦЕССОВ ЗАЖИГАНИЯ МГЛ С ПЕЛЪЕ СОЗДАНИЯ ЛШ, РАБОТАЮЩИХ БЕЗ ЗА2ЙГАШ2 УСТРОЙСТВ

Специальность: 05.09.07. - Светотехникв и источники свата

• АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 1532

Работа выполнена во Всесоюзном нэучна-ассладоватальскоы, проактно-конструкторскои и технологической светотехническом института

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Атаев AJS. ОфипиалЫше оппоненты: доктор технических наук, Г .С .С а рычав

кандидат технических наук, В.А.Гаванин

Ведущее предприятие - научно-производственное объединение "Зенит1.1

Защита состоится 1992 года в /3 й' часов

на заседании специализированного Совета ¿Ш-3.01.01 "ВНИСИ"

С диссертацией шшш ознакомиться в библиотеке "ВНИСИ" Автореферат разослан " ? "//¿2-P..I992 года Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: I29I64 Москва, проспект Мира, 106, Совет БНХИ.

Ученый секретарь ецяализирозаннс

ндидзт технических наук rS Д-Д«йикав

специализированного Совета К1Ч-3.01^01

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

; 1' ' * г

Актуальность теш. При разработке новых типов источников света особое внимание уделяется энергоэкономичности, высоким световым и эксплуатационный характеристикам ламп.

Ь настоящее время металлогалоидные лампы высокого давления (МГЛ), отвечающие этим требованиям, находят все большее применение в народном хозяйстве как для осветительных, так и специальных целей.

МГЛ средней мощности (4-00 и 700 Вт), отличающиеся своей компакностью и хорошей цветопередачей, начинают широко использоваться вместо ртутных ламп высокого давления (РЛВД) для освещения улиц и площадей, автострад и стадионов, а также производственных помещений.

К сожалению, повышенное пусковое напряжение ИГЛ заставляет использовать в схеме, зажигания импульсные зажигающие устройства (ИЗУ). Однако, применение зажигающего устройства удорожает схема включения световых приборов и уменьшает срок службы аашш.

Целью работы является исследование процессов зажигания ИГЛ при повышенном напряжении, разработка ламп, работающих от сети 380 В без зажигающих устр'ойотв.

Достижение этой цели возможно при решении следующих основных задач:

1. Исследование ВАХ основного разряда для различных смесей.

2. Расчет зависимости напряжения формирования основного разряда от диаметра горелки.

3. Экспериментальные исследования зависимости наорягенЕЯ зажигания МГЛ от различных факторов (геометрически»» размеры, давление инертного газа, температуры окружзьязй среда).

4. Определение зависимости напряжения зажигания 01 напряжения формирования разряда.

5. Разработка конструкции ИГЛ средней мощности, работающей от сети 380 Б без зажигающих устройств.

Научную новизну работы составляют: I) расчет БАХ основного разряда с учетом стенок горелки; 2) определение зависимости напряжения формирования разряда от диаметра горелки 3) аналитически и экспериментально обоснованы положения о том, что при снижении напряжения зажигания вспомогательного разряда ■ снижается значение напряжения формирования основного разряда, что в свою очере^аь приводит' к уменьшению напряжения закигания дугового разряда; 4) расчет зависимости напряжения закигания от напряжения формирования разряда.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

- предложен метод защиты вспомогательного электрода от воздействия галоидных соединений; .

- оптимизировали конструкция горелки, и величина сопротивления вспомогательного резистора, технологический процесс изготовления ЫГЛ (обработка кварцевых горелок, приготовление доз галоидов, технология обработки горелок, утепление заэлектродных зон, способы уменьшения выхода натрия'из объема горелки и т.д.);

- разработаны к подготовлены к производству МГЛ типа ДРИ мощностью 400 и 700 Вт для общего освещения, работающие без зажигающих"устройств.

Апробация работы. Материала- работы докладывались и обсуждались на семинаре "Технические суспензии и их применение в народном

озяйства" (г.Киев, институт коллоидной химии и химии воды,1984г.) аучной конференции профессорско-преподавательского состава, аучных работников и аспирантов ШИСП Москва, 1383 г.); восьмой .ехцуна родной конференции по осветительной техника "Ссвеяенпе-ЭО" г .Варна ,1590 г.).

Публикации. Основное содерзанио диссертации опубликовано 5 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из взедени.ч, етырех глав и выводов по работе, списка литературы 78 наимано-аний), 42 иллюстрации, 44 таблицы и 2 приложений.

СОДКШШ РАБОТЫ

Зо введении показана актуальность диссертационной работы : з вида краткой аннотации излозены её основные положения.

В первой главе проведен аналитический обзор современного остояния работ по ИГЛ общего и специального назначения.

Основные направления развития МГЛ и совершенствования ¡а инструкции связаны со следующими проблемами:

- повышение овётоотдачи (СО) ламп;

- улучшение цветопередакщих свойств;

- увеличение срока слухбы;

- снижение напряжения зажигания (Ид) в процессе срока лузбы.:

Необходимость в освещении объектов, работающих при напря-:ении питания 380 В, таких,например, как стадионы, производ-:твенные помещения, горнообогатительные комбинаты и леспромхозы, I также, установок в геологии, кинеиатарафэ, телевидения и др. ¡бластях промышленности, определила' разработку металлогзлоидных гаыл на повышенное напряжение питающей сети.

— о —

По своим конструктивным, физический и эксплуатационным особенностям МГЛ, работающие на повышенной напряжении, отличаются от 11ГЛ, работающих при напряжении сети 220 В; имеет свои особенности процесс зажигания ламп; увеличивается степень распыления электродов, приводящая к уменьшению срока службы и снижения световых параметров ламп.

До недавнего времени МГЛ, работающие от сети напряжением 380 В, разрабатывались только большой мощности (1000 Вт и выше). Анализ, приведенный в данной главе, позволил сформулировать указанные выше задачи диссертационной работы.

Вторая глава посвящена исследованию зависимости напряжения формирования основного разряда от диаметра разрядной трубки (горелки).

Зажигание разряда имеет три стадии: зажигание вспомогательного разряда, возникновение и формирование основного разряда и

переход его в дуговую форму.. Облегчение процесса любой стадии разряда в гаэз .приводит к уменьшению затрат энергии на последующей стадиг, т.е. при снижении напряжения возникновения вспомогательного разряда снижается значениа напряжения возникноввлия и формирования основного разряда, что в свою очередь' ведет к уменьаению.напряжения зажигания дугового разряда.

Вопросы возникновения вспомогательного разряда, формирования основного разряда теоретически и экспериментально изучены ранее, но, к сожалению, там проведены исследования процессов баз учета влияния стенок, что в случае ИГЛ имеет существенное значение.

В настоящей глава поставлены следуюциа задачи:

1) рассмотреть формирование разряда з МГЛ с учетом влияния стенок горелки;

2) рассчитать Вольт-аиперные характеристика (ВАХ) разряда МГЛ в зависимости от диаметра горелки (фг) для спасай, наполнявших горелку;

3) провести эксперпцентальнуи проварку расчетных ВАХ разряда МГЛ в зависимости от дкаиетра горэлкя.

Для исследований, за основу была взята модель лашш, физические процессы которой происходили кенду двумя границами плазык: плазмой вспомогательного-разряда, горядего иезду основные и вспомогательным электродами и плазмой второго основного электрода. Система уравнений, харзствризукщзя разряд в данной случае имеет вид:

£ - коэффициент подвижности электронов;

- коэффициент диффузии электронов в газе; Д'^. - коэффициент подвихности ионов;

коэффициент диффузии ионов в газе; о1 - коэффициент объеыной ионизации; З.ск-'1'; р - коэффициент рекомбинации, В.си-А.

где: V ~ УДалькая плотность ионов;

^ - удельная плотность электронов;

Е качестве исходного уравнения для расчета ВАХ с учетом влияния стенок горелки воспользуемся решением системы уравнений (2.1), полученного в /66/ для расчета БАХ разряда в газоразрядных приборах БД без учета стенок горелки:

.( 2)

где: - диэлектрическая постоянная;

¡с - плотность тока электронов на границе плазмы

V ■ ■

вспомогательного разряда; (2 - коэффициент, определяющий род газовой, смеси

без ^чета. стенок горелки; Р - давление газа, Па. Для расчета ВАХ разряда МГЛ с учетом влияния стенок горелки, вводим коэффициент С^, который равняется:

С »£$ +1Ц

"Л? ' СЗ)

где: С^ - коэффициент, определяющий род газа с учетом влияния станок' горелки; £ - радиус горелчи, мм; ¡7, - приведенный радиус., ым.. Ь этом случае изменится и значение коэффициента объемной ионизации р/ и выражение для его определения примет вид:

где: ст- коэффициент объемной ионизации с учетом отенок горелки, В.зт."1.

Применение нового коэффициента'объемной ионизации с<2 ст. есто оС является искусственным приемо необходимом для оведения расчетов ВАХ разряда ЫГЛ с учетом влияния стенок релки, а объемная ионизация и её коэффициент рС. имеют те ае ачения и физический смысл, что и правде. (% +1) взято з

Ас

рвой степени в связи с тем, что значение рекомбинации зарядов стенках горелки обратно пропорционально радиусу горелки.

р - коэффициент рекомбинации на стенках горелки, З.сц"^;

/) - количество зарядов; .

/ - радиус горелки, мм;

К - коэффициент пропорциональности;

Те - температура электронного газа, К;

М+- - масса иона;

^ - коэффициент рекомбинации в объеме, З.см"^.

Таким образом, имея значения'коэффициентов С| для заданных сей, мы получим уравнение для расчета ВАХ разряда в МГЛ с той стенок горелки.

ил «. л с Р т

Для проведения экспериментальных исследований ВАХ формиро-ия разряда в зависимости от диаметра горелки было изготов-о 4 типоразмера горелок - диаметрами 11,0 мм, 20°, ш и О мм по насколько экземпляров каждого размера. Горелки отазливались в 3-х электродном исполнении (два основных и н вспомогательный электроды), заваривались и откачивались

согласно технологии изготовления МГ1. В качестве основных электродов'приценялись полые электроды, в которых оптимально подобраны длина и диаметр полости.

. На рис.1 показана ВАХ формирования разряда НГД в горелке с различными диаметрами.

и,ь

/50- ■

Рис Д. ВАХ формирования'разряда в "горелке ИГЛ,

I - расчетная для ; 2 - экспериментальная.

ВАХ основного разряда МГЛ имеют экстремальный характер. Очевидно, за напряжение формирования основного разряда принимается максимум значения напряжения на ВАХ. Расчет напряжения формирования выполняется по формуле:

.¿/<р -¿//дС /> ¿т, (7)

Уравнение (7) получено путей дифференцирования уравнения:

J '.

- п

Уравнение (8) показывает, что при токах основного разряда, превышающих падение напряжения на промежутках о ростом тока начинает уменьшаться, т.е. появляется отрицательное сопротивление. Рост тока основного разряда приводит к уменьшению протяженности промежутка до смыкания правой и лавой границ плазмы (между плазмами основного и вспомогательного электродов и второго основного электрода). Смыкание границ плазмы и является окончанием процесса формирования ооновного разряда.

В вашем случав длн определения значения напряжения формирования разряда с учетом стенок горелки, в формуле (7) вместо коэффициента С в расчетах применяется С^, полученный в разделе 2»2. настоящей главы.

Таким образом, исходя из вышеизложенного, зная максимумы напряжений на БАХ, являющие"ся напряжениями формирования разрядов, для различных радиусов горелки (точки аа; бб; сс; дд), ножен построить графики зависимости напряжения формирования разряда от радиуса горелки для выбранных излучающих смесей.

На рис.2 приведены зависимости напряжения формирования разряда в ИГЛ от радиуса кварцевых горелок.

40-

го-

ло

/ г з а

а 9

/О н Й2 ¿з 2Г

1.ЯЧ

Рис. 2.1 Зависимость напрятенкя формирования разряд от радиуса горелки (расчетная)

В результате проведения в настоящей главе теоретико-экспериментальных исследований, можно сделать следующие выводы:

1. Проведен расчет ВАХ и напряжения формирования разряда для смесей /\ЬЗ+Т!У+Л7з ¿/ ЛЬЛ-ТМ+М+фЯ'

с учетом радиуса трубки.

2. Показано, что напряжение формирования разряда с учетом радиуса горелки имеет качественно такой Ее ход, как и без учета, однако абсолютное значение ¿/ф выше. .

3. Экспериментально исследованы ВАХ формирования разряда в зависимости от радиуса горелок. Полученные экспериментальные данные подтвердили расчетные результаты.

.4. Проведенные -теоретико- экспериментальные работы позволяет: перейти к рассмотрению следующего этапа развития разряда в лампе-переходу из аномального тлеющего разряда в дуговой,т.е. к исследованию процессов зажигания ИГЛ. В главе 3 мы проведем . экспериментальные исследования напряжения зажигания ИГЛ в зависимости от геометрических размеров горелки с целью её оптимизации.

В третьей главе проведено:

- исследование зависимости напряжения зажигания МГЛ от длины горелки (//-);

- исследование зависимости напряжения зажигания МГЛ от диаметра горелки^ = У (

- исследование зависимости напряжения зажигания ИГЛ от . давления наполняющего газа = ;/ ();

- исследование зависимости напряжения зажигания ох температуры $ = / ■

- анализ полученных данных экспериментальных исследований и сравнение их о теоретическими,определение завиоимосги^'З^»

Исследования зависимости = У проводились сле-

дующим образом. Откачанные и оттренированные горелки на посту наполнялись аргоном в пределах 665...1330 Па и через определенный промежуток (665,1330,1995,2660 и т.дЛа) производились трехкратные замеры значений ¿/з .

Для определения зависимости^ = ^ горелки с (раз-

ными диаметрами и длинами) помещались в камеру, в которой регулировалась и контролировалась температура окружающей среды с помощью малоикерционной быстродействующей термопары. В камере устанавливалась необходимая для исследований температура и после подключения системы питания и контрольно-измерительной аппаратуры выполняются измерения значений напряжения ИГЛ от темперазуры окружающей среды. При этом значения//;^ и - величины постоянные. Измерение напряжения зажигания в зависимости от температуры окружающей среды проводились в интервале ^О-бО^С через Ю°С. Измерения показали, что с повшением темпера туры, на прядение зажигания МГЛ возрастает. Это явление подтверждает положение о том, что при повышении температуры парциальное давление паров галогенных добавок в эбъема горелки увеличивается, приводя тем самым к "диссоативному захвату электронов", участвующих в образовании электронной навины и образованию стойких электроотрицательных ионов, что товышавт Ц*, .

На рис.3 пбказана зависимость = У {¿г) при трех значе-1иях температуры окружающей среды, из которых можно сделать ¡ледующее заключение: напряжение зажигания МГЛ мало зависит от ;лины разрядного промежутка, т.е. длины горелки, что подтверждает теоретические положения. Доказано, что длина разрядного промежутка не влияет на напряжение зажигания примерно в пределах ¡азмера 3-х диаметров трубки горелки. Из наших исследований

видно, что при длине горелки до 60-65 ш, напряжение зажигания лашш трактичаскя на изменяется и начинает возрастать только пооля этой иолшияи.

Рас.З. Графив зависимости (¿г) при Р^ =20 мм.рт.ст.

Следующий раздел третьей главы посвящен экспериментальный исследованиям зависимости напряжения зажигания МГЛ от диаметра горелки, сравнению полученных результатов с теоретическими.

На рио.4 показана зависимость напряжения зажигания от диаметра трубки гсрелки с учетом температуры при=2.0 мм.рт.ст.

200-.

/<90-.

/60-■

/40-.

/20 L-^-,-,-

ю го ¿o

Рис Л. График зависимости Ü¡ = У СЗ/-) при давлении аргона 2660 Па

I - температура í =20%; 2 - ¿ = 3 - é =» 60°С.

Имея экспериментальные данные зависимости напряжения зажигания от геометрических размеров кварцевой горелки НГЛ, мы поставили перед собой задачу в настоящем раздела: исследовать взаимосвязь между напряжением формирования разряда и напряжением зажигания о целью применения данной функции зависимости С Í/ф) .з расчетах МГЛ.

Четвертая глава посвящена вопросам расчета, конструирования, технологии изготовления МГЛ на основе теоретических а экспериментальных исследований, изложенных во второй и третьей глазах.

Первым этапом исследований было проведение комплекса по выбору оптимальной конструкции электрода, с точки зрения

снижения напряжения зажигания ИГЛ (¿4). Для этого нами были опробованы и испытаны конструкции электродов: с выступающим керном, щелевой и полый.

• Проведенные испытания горелок и ламп ИГЛ с данными конструкциями электродов показали, что, как и в случае ртутных ламп, самым оптимальным электродом являетоя полый электрод.

В нашем случае, а именно в лампах типа ДРИ 400/380, полый электрод обеспечивает снижение напряжения зажигания на 30+50В. Спираль электрода двухслойная, изготовленная из вольфрамовой проволоки, активированной торием марки ВТ-7 0 0,5 мм. Полость образуется утопленным внутрь спирали керном 0 09 мм на расстояние от торца спирали на 3...4 мм. Керн изготовлен из вольфрама марки ВТ 15.

В качестве эмиттера применяется окись иттрия, наносимая на электрод в ультразвуковой ванне с последующим отжигом в сухом водороде при £»1600^0 и в" вакуума при ^ =1750-1780^3. Применять окись бария (Ва£0з), имеющую меньшую работу выхода и наносимую в ртутных лампах на последние два витка первичной спирали электрода, в ЫГЛ нельзя, так как галогенные добавки взаимодействуя о окислами.щелочно-земельных металлов образуют стойкие электроотрицательные ионы, затрудняющие развитие разряда.

Вторым важным пунктом работы, было исследование формы электрода поджига, методов его изоляции и расположения относительно основного электрода.

Был исследован эффективный вариант защиты от электролиза - покрытие электрода поджига различными изоляционными

материалами. При испытании язмп на срок службы, наиболее

нздёжныч оказался метод изоляции электрода путем его остекло-

зывания кварцем.

На рис,5 показаны методы изоляции электродов поджига.

Ск

а)

К

У

\ \

У

Ь)

Рис.5. Методы изоляции поджигавшего электрода:

а) с помощью кварцевого капилляра;

б) с помощью нанесения различных изоляционных покрытий;

в) с поиощью остекловывания кварцем..

Большое влияние -на напряжение зажигания ламп ВД оказывает расположение вспомогательного электрода относительно основного; оптимальное расстояние межгу-ними до 1,0 мм. Чтобы обеспечить необходимое расстояние между основным и вспомогательным электродами при заштамповки горелки, нужно зафиксировать положение

образного молибденового ввода путей соединения их в определенном положении о помощью приварки танталовой проволоки -перемычки 0 0,15...О,25 т к основному и вспомогательному электродам.

Для лзмп типа ДРИ 400 с сетевым напряжением 380 Б возникает вопрос с утеплением холодных зон горелки, т.к. при помощи нанесенного теплового экрана, применяемого для ойычныг МГЛ (суспензия, содержащая двуокись циркония),' испарение ртути и галогевидов металлов ве осуществляется.

В такой случае необходимо применять дополнительный тепловой экран, изготовленный из кварцевого стекла. На операции монтажа горелки МГЛ на нонку, кварцевый экран одевается на конец горелки, тем самым утепляя электродную зону горелки.

Одной из причин снижения параметров ИГЛ при эксплуатации (электрические, световые и цветовые) является, как известно, выход натрия из объема горелки. При анализе литературных'данных было рассмотрено много вариантов предотвращения выхода натрия через стенки горелки (покрытие горелок различными материалами,, безрамная конструкция монтажа лампы и т.д.). £ дашей конструкции лампы ДРИ 400, 700/380 используется кварцевый изолятор,, который одевается на траверсу ножки, изолируя её. Этот способ прост при изготовлении лампы и нетрудоемок, имеет низкую себестоимость (трубка, применяемая для изготовления изоляторов, берется из отходов кварцевого -стекла, идущего длд откачных штанге лей горелок).

Сложной и ответственной технологической операцией при изготовлении кварцевых горелок МГЛ является дозирование галоидных добавок.

До недавнего времени на предприятиях отрасли при производстве ИГЛ добавки дозировались з горолку в порошкообразной форме.

В СКТБ ИС гЛолтава в 1986 году была разработана установка приготовления доз галоидов, которая из подготовленной в процентном содержании смеси галоидов изготавливает прессованные таблетки. Допуск по весу таблетки составляет 0,005 мг. Такая точность количества вводимых в горелку галоидов, обеспечивает требуемые параметры горелок. С точки зрения охраны труда установка исключает попадания в атмосферу частиц вредных веществ, содержащихся в галоидах (например TI).

На возникновение тлеюцего разряда в МГЛ значительное злияние оказывает величина сопротивления вспомогательного зазистора. При очень больших и малых значениях сопротивления юзистора, напряяение зажигания МГЛ не зависит от ого величины, ¡ри разработке трехэлектродной УГЛ типа ДИ1 400/380 был:! иссле-;эваны три сопротивления резистора: 10,20,40 кСН, оптимальной аличины оказалось сопротивление 40 кСУ.

На основании результатов исследований, наряду с лампами ипа ДРИ 400/380 были изготовлены опытные образцы ламп типа РИ 400/380. Лампы ДЙ1.700/380 изготавливались э трехэлектрод-см варианта и по той же технологии сборки, что и ДМ 400/380. аипы зажигаются сетевым напряжением 380 В без ПЗУ.

Геоиетрическиа размеры и основные параметры лзмя типа РИ 400, 700/380 трахэлоктродной конструкции приведены в табл.

Таблица

гп !Диа- ШеждуШощ- !Напря- !Ток змпы ¡метр !элект!ность ¡жение !ламлы, 'колбы !родн.'.лампы,!на ! А !горел-!рас- ! Вт ¡лаже, !ки, ¡стоя-! ! 3 ! мм !ниа ! !

Напря- !Свато-!Срок жение ¡вой ¡службы, сети, ¡поток,!час 3 ! лм ! I ! ! ! !

:И 20,0±0,5 400±Ю 1,75^0,5 38000

10/380 56±2 ^30±20 ' 380±20 9000

п 25±0,5 700+20 3,0±0,2 68000 9000

0/380 101±2 230±20 38и-аи

Достоинством ламп типа МГЛ, работающих без зажигающих тройств, является стабильность светового потока в процессе ока службы. Это, как объяснялось выше, обуславливается меньшей изиой электродов в момент зажигания лампы, когда а электродам даётся высоковольтный импульс. Потемнение приэлектродных стей горелки поглощает часть излучения и уменьшает световой

поток лашш в целой. В процессе срока службы затемненные части горелки увеличиваются, снижая тем самым стабильность лампы.

В случае трехэлектродной. конструкции МГЛ,- работающей без ИЗХ, распыление электродов•не наблюдается примерно до 3,5-4,0 тысяч часов горения.

Лампы типа ДРИ 400,700/380, изготовленные по результатам теоретических' и экспериментальных исследований экспонировались на выставке новых разработок МЭИ им.Ленина и ВДНХ СССР в 1987г.

Данные металлогалоидные лампы предназначены для освещения открытых пространств и производственных помещений. Используемые з.настоящее время двухэлектродные лампы типа ДРИ на 220 В сетевого напряжения, требуют применения зажигающих устройств, которые по своей стоимости приближаются к стоимости самой лампы;

Сетевое напряжение 380 В позволило создать конструкцию ламп на мощности 400 и 700 Вт, которые уже не требуют импульсных зажигающих устройств. '

Отказ ох применения зажигающего устройства позволил не только снизить стоимость осветительной установки, но и повысить срок олужбы лампы, так как в этом случае уменьшается скорость эрозии электродов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

I. Рассчитаны вольт-амперные характеристики МГЛ с учетом влияния стенок горелки, что играет важную роль в процессах зажигания ламп.

Исследования БАХ формирования разряда показали, что значения напряжения и тока с учетом рекомбинации зарядов на стенках горелки имеют значительно большие значения, чем без учета стенок.

2. Исследована зависимость напряжения формирования основного разряда от диаметра горелки ЫГЛ. За вапряхение формирования разряда принято максимальное значение напряжения на ВАХ.

3. Проведены комплексные исследования зависимости напряжения зажигания ЫГЛ от различных факторов (давления наполняющего инертного газа, температуры окружающей среды, длины и диаметра горелки), результаты, полученные при определении зависимости [/■$ = У (Р) позволили оптимизировать газовое наполнение горелки МГЛ. Напряжение зажигания минимально при давлении аргона в интервале 15...30 мм.рт.ст. Влияние температуры окружающей'ореды на зажигание ИГЛ существенно при положительных температурах - при повышении температуры выше +30°С напряжение зажигания значительно увеличивается из-за повышения парциального давления галогенных добавок.

4. На базе расчетных значений напряжения формирования основного разряда и экспериментальных значений напряжения зажигания МГЛ, получена зависимость «У (До).

Зависимость « У {¿/<р) имеет важное значение при расчетах горелок ЦГЛ и прогнозировании параметров ламп, т.п. нужно только определить Иф и по нему найти значение И3, которое в свою очередь связано зависимостью с геометрическими размерами горелки.

5. Исследованы конструкции электродов ЫГл основных и вспоиог&-- тельных, обеспечивающих надёжное зажигание !*ГЛ в процессе

срока службы. Рассмотрены методы защиты вспомогательных электродов от воздействия электролиза и способы фиксация электродов относительно друг друга на оптимальном расстояния.

6. Предложены методы утеплеЕИя "холодных зон" горзлок ИГЛ, предотвращения выхода натрия через кварцевое стекло во внешний объём лампы, что значительно повышает световые, электрические .к эксплуатационные характеристики ламп.

7. На основе теоретических исследований, определена величина сопротивления резистора вспомогательного электрода для МГЛ, работающих от сети 380 В. При больших и малых значениях сопротивления вспомогательного резистора, напряжение зажигания лампы не зависит от его величины. Оптимальное сопротивление вспомогательного резистора для данных ламп составляет 40 кОм.

8. Исследованы и обоснованы на большом статистическом материале производственного -опыта вопросы оптимизации конструкции и технологического процесса ИГЛ:

- обоснована трехэлектродная конструкция МГЛ мощностью 400 и 700 Вт на- напряжение питающей сети 380 В;

-рассчетным путем и экспериментально получено количество дозирования галоидных добавок в виде "тройной смеси" -

- предложен метод дозирования галогенпдов в виде таблеток;

- усовершенствована технология откачки кварцевых горелок, с целью их надёжного зажигания.

9. Разработана и внедрена серия ЫГЛ типа ДРИ 400,700 на напряжение питающей сети 380 В. Лампы работают без зажигающих устройств надёжно на протяжении всего срока службы, МГЛ данного типа имеют высокие световые и цветопередающие параметры.

Экономический эффект от внедрения ламп ДРИ №0,700/360 благодаря исключению ИЗУ из комплекта Лаипа-ПРА-саатильник, составляет газ.руб. на 1000 шт. ламп.

Лампы типа ДМ 400,700/380 экспонировались на выставке разработок МЭИ в 1985 г и на ВДНХ СССР в 1987 г.

Основные положения работы изложены а следующих публикациях:

1. Атаев А.2., Шульга А.2., Щепкин Н.П. Влияние конструкции электрода на напряжение зажигания метзллогалоидных ламп, М.Мииэлектро, IS87, !ё 5, с.176-177.

2. Атаез А.Е., Шульга A.B., Щепкин Н.П. Зависимость напряжения зажигания маталлогалоидных ламп высокого давления от геометрических размеров кварцевой горелки, М.Инфорцэлектро, деп., 1987, й 5, с .177.

3. Атаев АЛ., Шульга A.B., Щепкин Н.П. Оптимизация конструкции металлогалоидной лампы, -У., Ичфсрмзлектро, дап.,1987, й б, с.166.

4. Шульга А.З., Атаев A.S. Иеталлогалоген::ыа лампы,работающая без зажигзюцих устройств. -Таз.докл. IX Всесоюзной научно-технической конференции по светотехнике: Задачи светотехнической науки в повышении эффективности освещения и рззвитии светотехнического производства (г.Рига, ноябрь, 1987 г.) П., Информэлактро, 1987, с.23.

5. Атаев А.З., Шульга A.B. Волы-ампе^ные характеристики метзллогалоидных ламп высокого давления с учетом геометрических размеров горелки, -УШ Международная конференция по осветительной технике "Освещвние-ЭО", Еарна, Болгария, октябрь I9S0 г., с.5.

6. Атаев А.Е., Мельников Б.И., Иульга A.B. Влияние геометрических параметров горелки МГЛ на электрические и эксплуатационные параметры мощных облучательных установок. - Научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных

■ работников и аспирантов, М., МИИСП, 1983г.» с.34.

7. Атаев АЛ., Литвин АЛ., Шульга A.B. Суспензия для утепляю- • дих экранов маталл'огадоидных ламп, - Киев, семинар "Технические суспензии и их применение з народном хозяйстве",

1584, с.З.

h