автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Энергосберегающее регулирование сельских осветительных электроустановок на основе компактных люминесцентных ламп с высокочастотными пускорегулирующими аппаратами

На правах рукописи

АМУЗАДЕ Александр Сергеевич

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СЕЛЬСКИХ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК НА ОСНОВЕ

КОМПАКТНЫХ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП С ВЫСОКОЧАСТОТНЫМИ ПУСКОРЕГУЛИРУЮЩИМИ АППАРАТАМИ

Специальность 05.20.02 - Элекгротехнологии и электрооборудование; в ^хльском хозяйстве

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск 2004

Диссертация выполнена в Красноярском государственном техническом университете

Научный руководитель доктор технических наук, профессор,

Пантелеев Василий Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

Ловчиков Анатолий Николаевич

кандидат технических наук, профессор, Кунгс Ян Александрович

Ведущая организация ГНУ «НИИ автоматики и

электромеханики при Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники»

Защита состоится «28» мая 2004 г. в 10 00 часов на заседании регионального диссертационного совета КМ 220.037.01 при Красноярском государственном аграрном университете по адресу: 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 88.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан ^фьСмрёлА.

2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Бастр он А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Существующие на сегодняшний день сельские электрические сети не удовлетворяют требованиям качества электроэнергии в связи с ростом электропотребления и плохим техническим состоянием сельских электрических сетей. Питаемые таким напряжением источники света либо не обеспечивают требуемой нормируемой освещенности (источники света с лампами накаливания), либо вообще не зажигаются при значительном снижении напряжения питания (газоразрядные источники света). Это особенно проявляется для мелких автономных объектов: жилища чабанов, отдельные жилые дома или группы из двух-трех домов, в которых проживает персонал, обслуживающий отдаленные животноводческие фермы, бригадные полевые станы и дома бригад, передвижные домики для рабочих. Обычно электропитание таких объектов производится от малоэкономичных автономных бензиновых и дизельных электростанций малой мощности, имеющих нестабильное выходное напряжение. Кроме того, существует объективная необходимость обеспечения птицеводческих и животноводческих комплексов наиболее экономичными источниками света.

Одним из способов экономии электроэнергии в сельском хозяйстве является организация управления освещением и его автоматизация для высокоэкономичных источников света со стабилизацией статического режима их работы. Экономичными источниками света являются газоразрядные лампы, в частности, трубчатые люминесцентные лампы (ЛЛ). Они находят широкое применение для освещения:

- жилых домов для персонала и административных зданий;

- производственно-технологических помещений.

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) - это новый класс высокоэффективных источников света массового применения. Опи находят применение в тех же областях, что и трубчатые люминесцентные лампы. К их особенностям относятся повышенная световая отдача (до 90.. 110 лм/Вт), малые габариты и вес.

Для зажигания и ограничения тока ЛЛ необходим пускорегулирующий аппарат (ПРА). Источник света является совокупностью применяемых типов КЛЛ и ПРА (или комплектом КЛЛ-ПРА). Законы регулирования используемого ПРА определяют эффективность каждого конкретного источника света с КЛЛ.

В соответствии с директивой ЕС № 2000/55/EG, начиная с 2000 г. источники света (ИС), предназначенные в основном для применения в жилых помещениях, мощностью более 4 Вт и со световым потоком не выше 6500 лм должны иметь на упаковке обозначение одного из четырех классов энергоэкономичности (КЭ). Характеристикой класса КЭ является диапазон величины световой отдачи ламп (т), лм/Вт). На этикетке стандартизированной формы, отпечатанной на упаковке, указан тип КЭ, к которому относится данный тип ИС.

Для пускорегулирующих аппаратов ЛЛ

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

пЖЗк

1) класс А (трубчатые ЛЛ с повышенной Т| > 90 лм/Вт, КЛЛ со встроенным электронным ПРАи цоколем Е27);

2) класс В (КЛЛ сц < 60 лм/Вт);

3) класс С (ЛЛ со стандартными типами электромагнитных ПРА),

4) класс D (ЛЛ с электромагнитными ПРА с максимальными потерями).

Той же директивой, с целью вытеснения с рынка ЕС низкоэффективных

электромагнитных ПРА и ускорения широкого внедрения электронных ПРА, предписан запрет на продажу и применение:

1) с 21 мая 2002 г. - ПРА класса Э;

2) с 21 ноября 2005 г. - ПРА класса С.

В России в основном эксплуатируются и производятся ПРА класса Э. Следовательно, для производства конкурентоспособной продукции нужно освоить производство электронных ПРА для КЭ А и В.

Наиболее перспективны электронные ПРА КЭ А, поскольку только электронный ПРА позволит использовать все технические преимущества нового класса люминесцентных ламп. Большинство российских ПРА построено на основе зарубежной электроники, и лишь немногие - на основе отечественной электроники. Однако эти ПРА не являются высококачественными, так как их схемотехника максимально упрощена и удешевлена за счет снижения эксплуатационного срока службы ЛЛ. Такая ситуация объясняется тем, что разработчики учитывают низкий уровень российских цен на электроэнергию (относительно мировых). Цены на электроэнергию, в свою очередь, определяют срок окупаемости и максимальную стоимость комплектующих для ПРА. Ситуация осложняется тем, что цены на КЛЛ значительно выше цен на трубчатые ЛЛ. Поэтому для эффективного применения высокоэкономичных КЛЛ для класса энергоэкономичности А в условиях России необходима разработка новейших электронных ПРА для КЛЛ на уровне мировых стандартов. Вместе с тем электронный ПРА для КЛЛ должен быть экономически выгодным в сферах его производства и потребления. Экономически выгодный в условиях России ПРА будет заведомо выгодным в странах с более высоким уровнем цен на электроэнергию.

Решением этой проблемы является разработка и применение новых законов регулирования КЛЛ, позволяющих удешевить схемотехнические решения новейших электронных ПРА при увеличении функциональных возможностей и улучшении технических характеристик комплекта ПРА-люминесцентная лампа

Целью работы является создание энергоэффективных законов регулирования компактными люминесцентными лампами и схем управления электронными пускорегулирующими аппаратами, улучшающих технико-экономические показатели люминесцентных источников света до классов энергоэкономичности А и В.

Объектом исследования являются источники света с компактными люминесцентными лампами, предназначенные для работы в условиях сельских электрических сетей и соответствующие классам энергоэкоиомичности Л и В

Предметом исследования является комплект ПРЛ-КЛЛ, реализующий энергоэффективные законы регулирования при значительных колебаниях напряжения питающей сети, конкурентоспособный на мировом рынке светотехнической продукции по своим энергетическим и стоимостным характеристикам.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Проанализировать существующие математические модели и разработать модель КЛЛ, позволяющую учитывать ее основные эксплуатационные параметры и решать задачу их оптимизации в составе комплекта ПРА - КЛЛ.

2. Сформулировать математически задачу оптимизации комплекта ПРА -КЛЛ, включая разработку математической модели объекта оптимизации, обоснование критерия и выбор метода оптимизации, формирование ограничений на управляющие воздействия

3. Синтезировать оптимальные законы регулирования КЛЛ.

4. Синтезировать схему управления электронным балластом, основанную на новых эффективных законах регулирования.

5. Исследовать экспериментально разработанные схемы управления

Методы исследования:

Для представления модели объекта исследования и его оптимизации использовались методы теоретической кибернетики, методы оптимизации, основанные на последовательном анализе вариантов.

Оценка эффективности разработанных алгоритмов осуществлялась методами имитационного и статистического моделирования.

При разработке специального программного обеспечения использовались принципы структурного программирования.

Научную новизну работы составляют:

1. Математическая модель компактной люминесцентной лампы, основанная на дифференциальной аппроксимации вольт-амперных характеристик, учитывающая ее основные эксплуатационные параметры и позволяющая решать задачу их оптимизации в составе комплекта ПРА - КЛЛ

2. Математическая формулировка и решение задачи оптимизации комплекта ПРА - КЛЛ по критерию максимальной световой отдачи, позволяющие синтезировать энергоэффективные законы регулирования.

3. Энергоэффективные законы регулирования ПРА для КЛЛ.

4. Схема и алгоритм управления инвертирующим активным корректором коэффициента мощности схемы ПРА-КЛЛ.

На защиту выносятся:

1. Математическая модель КЛЛ, связывающая её электрические и эксплуатационные параметры в статическом режиме работы лампы, являющаяся развитием известной модели вольт-амперных характеристик Красиопольского А.Е.

2. Методика анализа полезного срока службы КЛЛ, позволяющая в короткий срок (4-6 ч) определить значение расчетного срока службы лампы.

3. Математическая формулировка и решение задачи оптимизации комплекта ПРА - КЛЛ по выбранному критерию максимальной световой отдачи, позволяющие синтезировать энергоэффективные законы регулирования.

4. Энергоэффективные законы регулирования ПРА для КЛЛ.

5. Схема и алгоритм управления инвертирующим активным корректором коэффициента мощности (АККМ) схемы ПРА-КЛЛ.

Практическая ценность иреализациярезультатовработы:

Методика анализа полезного срока службы КЛЛ, позволяющая провести кратковременное сравнительное экспериментальное исследование различных типов ПРА по продолжительности срока службы люминесцентной лампы при работе в комплекте с данным ПРА.

Схема экспериментального стенда, позволяющего идентифицировать значения параметров математической модели КЛЛ и определить значение полезного срока службы лампы по соответствующей методике.

Методика расчета статического режима АККМ, позволяющая выбрать номиналы элементов для корректора коэффициента мощности на требуемую нагрузку.

Разработанная схема электронного ПРА для КЛЛ 36 Вт класса энергоэкономичности А, предназначенная для бытового и производственного освещения в сельском хозяйстве.

Материалы рабты использованы в техническом задании на высокочастотный ПРА для компактных люминесцентных ламп (ВЧ ПРА КЛЛ).

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на Всероссийских и региональных конференциях:

• на третьей научно-практической конференции 2002. «Современные средства и системы автоматизации - гарантия высокой эффективности производства». (г. Томск).

• • на IV Всероссийской научпо-практической конференции 2003. «Проблемы и перспективы энергообеспечения города». (г. Красноярск).

• на международной научно-технической конференции ЭЭЭ-2003. «Пути и технологии экономии и повышения эффективности использования энергетических ресурсов региона». (г. Комсомольск-на-Амуре).

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 9 работ в центральной и региональной печати, на конференциях и семинарах.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения; объем

диссертации 142 стр., в том числе 124 стр. основного текста, включая 46 рисунков, 12 таблиц, список литературы состоит из 107 источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, диссертации и сформулированы цели и задачи исследований.

В первой главе проводится анализ физических процессов в люминесцентных лампах с дуговым разрядом низкого давления в парах ртути.

Далее анализируются схемы электронных ПРА (рисунок I), их достоинства и недостатки.

Рисунок 1 - Структурная схема электронного балласта

Рассматриваются функциональные возможности отечественных и зарубежных специализированных микросхем для активных корректоров коэффициента мощности и выходных высокочастотных генераторов для КЛЛ.

Проводится формализация и анализ задач исследования. Анализ задач исследования основывается на использовании основных параметров ламп:

1. Световые: цвет и спектральный состав света, световой поток Ф, лм, пульсации светового потока;

2. Электрические: м о щ РЛ, Вт, ток 1Я, А, д питающего тока, тип плазменного разряда;

3. Эксплуатационные: световая отдача у, лм/Вт, срок службы Тсл, ч, зависимость световых и электрических параметров от напряжения питания и„и„„ В и условий внешней среды.

В результате формализации основная задача исследования КЛЛ сводится к определению взаимосвязей между управляющими, возмущающими и управляемыми параметрами (рисунок 2).

Приводится обоснование технико-экономического сравнения электронного ПРА с электромагнитным ПРА. Также намечаются пути снижения электропотребления комплектом ВЧ ПРА-КЛЛ за счет возбуждения лампы пачками импульсов или использования принципа возбуждения безэлектродных ЛЛ.

Во второй главе проводится обзор и анализ существующих математических моделей, выбирается модель, наиболее полно отвечающая требованиям использования в задачах оптимизации:

1) высокая точность соответствия экспериментальным данным ламп;

2) сравнительная простота определения расчетных параметров модели по экспериментальным данным для конкретного типа лампы;

3) невысокая сложность математической модели.

Производится выбор методики построения модели КЛЛ для задачи оптимизации. Методика основана на структуре взаимосвязей, представленной на рисунке 2. Для идентификации полезного срока службы люминесцентной лампы автором разработана методика аналитического определения по результатам экспериментов (система уравнений (1)).

Рисунок 2 - Развернутая модель задачи

Искомыми в системе уравнений (1) являются параметры А, к, I, Ф,. Постоянные А, к определяют текущий закон снижения светового потока, а Ф( -значение светового потока, соответствующее текущему сроку эксплуатации лампы t

1--Чп(Л•£•? + !) I/Фг

=- • к ■ (г+л)+1))/Ф, = • А: • (г+3 • Л)+ 1)^/<Р,.

<Р<

Затем, для расчета полезного срока службы используется следующее уравнение:

' е°

Г =

о0-2*-!

А-к '

(2)

Последовательность операций по вычислению полезного срока службы лампы:

1) измерение значений светового потока через интервалы времени (например, 1 час; требуется АЦП 16-20 разрядов);

2) составление и решение системы уравнений (1);

3) определение полезного срока службы по формуле (2);

4) определение погрешностей расчета полезного срока службы (учет ограниченной точности измеренных значений светового потока и разброса параметров ламп).

Для определения экспериментальных характеристик КЛЛ автором разработан стенд, управляемый от персонального компьютера (рисунок 3). В составе стенда имеется не менее одного выходного канала, и не менее 3-х входных каналов. Разрядность выходного канала была принята равной 10 бит, что обусловлено необходимостью устанавливать рабочее напряжение на лампе таким образом, чтобы обеспечить некоторый заданный ток в лампе с высокой точностью. Для большинства входных каналов достаточно размерности 8-9 бит, так как напряжение сети легко аппроксимируется плавной кривой, но канал светового потока требует размерности 16-20 бит.

На основании экспериментальных данных проводится идентификация уравнений модели для оптимизации.

Идентификация выражения среднего светового потока Фср КЛЛ была осуществлена с учетом следующих допущений:

1. Среднее значение потока ультрафиолетового излучения атомами ртути в плазме дугового разряда лампы прямо пропорционально среднему значению тока лампы;

2. Среднее значение потока ультрафиолетового излучения плазмой дугового разряда лампы прямо пропорционально длине положительного столба

дугового разряда (напряжению на лампе за вычетом анодно-катодных потерь напряжения);

3. Среднее значение светового потока люминофора лампы пропорционально среднему значению ультрафиолетового излучения дугового разряда лампы;

4. Изменения светового потока от регулирования напряжения лампы и от тока лампы принимаются независимыми друг от друга (то есть при изменении тока и напряжения лампы, изменение светового потока определяется произведением функции светового потока от тока лампы и функции светового потока от напряжения лампы).

Эти допущения позволяют сформулировать следующие положения:

1) преобразование энергии «электрический ток - ... - УФ-излучение» является прямо пропорциональным длине положительного столба дугового разряда лампы

ФуФ~(ия-сШт) (3)

2) преобразование энергии «УФ-излучение - видимое излучение» за счет фотолюминесценции (видимый световой поток в слое люминофора пропорционально среднему току лампы по некоторому закону:

Фо~(С/л-ад-/(/л) (4)

При этом функцией Д/„) учитывается возможная нелинейность преобразования потока УФ-излучения в видимое излучение в слое люминофора.

На основании экспериментальных зависимостей анодно-катодных потерь напряжения от частоты питающего тока было получено аппроксимирующее выражение, связывающее эти потери напряжения в плазме дугового

разряда с частотой питающего тока:

При идентификации уравнений, описывающих зависимости срока службы от других параметров математической модели учитывалось, что:

1. Оксид бария - самый легкоиспаряющийся элемент из активного материала электродов;

2. Масса оксида бария пропорциональна току термоэмиссии катода во время работы лампы.

Это позволило Припять в качестве гипотезы следующие утверждения:

1) спад светового потока обусловлен испарением с электродов лампы одного из элементов состава активного материала катода - оксида бария (ВаО);

2) текущий средний ток лампы прямо пропорционален текущей массе оксида бария.

Так как ВЧ ПРЛ рекомендуется проектировать на частоту тока лампы свыше 20 кГц, а на частоте 5 кГц коэффициент пульсаций светового потока при номинальном токе равен 10 %, что удовлетворяет всем существующим требованиям к коэффициенту пульсации освещенности производственных помещений, то для решения задачи оптимизации не требуется идентификация уравнения мгновенного значения светового потока.

В результате этих допущений дифференциальная модель ВАХ А.Е. Краснопольского (6) была дополнена уравнениями (7):

Первое уравнение в (6) учитывает баланс средней концентрации электронов в плазме положительного столба разряда за счет использования приведенной проводимости лампы

Второе уравнение в (6) учитывает зависимость проводимости лампы от приложенного напряжения ия при постоянной средней концентрации электронов (приведенной проводимости

Третье уравнение в (6) описывает статическую ВАХ лампы. При этом параметры (номинальное напряжение на лампе при

постоянном номинальном токе), р (коэффициент, определяющий вид статической ВАХ лампы) соответствуют расчетному типу лампы для дифференциальной модели ВАХ А.Е. Краснопольского (6).

Первое уравнение (7) выражает скорость испарения оксида бария

АвваО*

с электродов лампы в зависимости от среднеквадратичного значения

тока лампы ^ л сркв > температуры окружающей среды Тер и текущей массы

оксида бария GBa0 .

Второе уравнение (7) выражает зависимость текущего значения среднего , *

тока лампы I д от текущей массы оксида бария.

Третье уравнение (7) определяет зависимость среднего светового потока Фр от частоты fy среднего тока и напряжения на лампе Ujj.

Таким образом, уравнения (6) и (7) описывают модель КЛЛ, позволяющую рассчитать основные параметры лампы (включая световые и эксплуатационные), необходимые для решения задачи оптимизации.

В третьей главе обосновывается целесообразность задания критерия оптимизации J в виде световой отдачи в момент времени эксплуатации, равный номинальному сроку службы лампы

max {J* = ч\Тшш)} = Фо^уР/^) (8)

Такая формулировка задачи соотвествует задаче статической оптимизации.

Проводится исследование ограничений оптимизации, и в конечном итоге, они формулируются в следующем виде (согласно ГОСТ Р МЭК 929-98):

1. Фо (100 ч) > Фщм (условие, определяющее номинальное значение светового потока);

2. Рл (100 ч) < Ря (условие, определяющее номинальное значение электрической мощности);

3. 50000 Гц >/> 20000 Гц (рекомендуемый диапазон частот для ВЧ

ПРА).

При этом

Модель задачи оптимизации представлена на рисунке 4.

Задача оптимизации была решена в численном виде с помощью разработанной программы на языке программирования Delphi 5. Алгоритм расчета приведен в диссертации.

Решением задачи оптимизации являются следующие результаты:

1) оптимальное решение - прямоугольная форма кривой тока лампы при частоте 50 кГц амплитудой ± 70 % от номинального тока: J°»=36 Вт, /»=Ю,3 А, >7=122,4 лм/Вт, Ф=4406 лм, 7^=20900 ч;

2) номинальный световой поток - прямоугольная форма кривой тока лампы при частоте 50 кГц амплитудой ± 52 % от номинального тока: Рл=29,5 Вт, /,=0,224 А, »7=99,5 лм/Вт, Ф=2935 лм, Г„=63300 ч.

Далее проводится анализ результатов решения на основе физических основ повышения светоотдачи на высоких частотах.

Зависимости основных параметров лампы от значения тока лампы при прямоугольной (оптимальной) форме тока на частоте 50 кГц для КЛЛ 36 Вт представлены на рисунке 5.

На основании полученных данных можно судить о взаимосвязи параметров лампы при максимальной энергоэффективности.

В четвертой главе проводится разработка схемы ВЧ ПРА, основанного на оптимальных законах регулирования. К этому устройству предъявляются следующие требования:

Входные параметры ¿.ЧДО) /Гц

1 I

^возд, °С

Люминесцентная лампа

Расчет по (6)

I I

¿/=Й[Г, Т) ия'Ч{Т)

Расчет по (7)

I I

<чк>*(Д о.е. Ф\Т), о.е. /ДТ),ое. Ф0\0),о.е.

Расчет Р„

~1Г

Р/(2),о.е.

Переменные параметры |

Расчет относительной световой отдачи

т

Ц (Тнам)

Выходной параметр

Рисунок 4 - Модель задачи оптимизации

1. Высокий коэффициент мощности ВЧ ПРА (не менее 0,9) и высокий КПД (не менее 0,9);

2. Защита от работы ВЧ ПРА в аномальных режимах питающего напряжения (пониженное напряжение сети, перенапряжение в сети, короткое замыкание внутри ВЧ ПРА);

3. Простота построения схемы и надежность работы;

4. Удовлетворение требований к рабочим характеристикам лампы в соответствии с ГОСТ Р МЭК 929-98.

Рисунок 5 - Расчеты статического режима лампы при 50 кГц при прямоугольной форме тока

Анализ существующих ключевых элементов для применения в ВЧ ПРЛ выявил технико-экономические преимущества полевых транзисторов по сравнению с биполярными на соответствие требованиям 2 и 3. Полевые транзисторы лучше переносят короткие замыкания и не требуют применения схем управления с большим управляющим током, за счет чего возможно упрощение их схем управления и повышение надежности.

Для удешевления ВЧ ПРА при построении целесообразно ориентировать на использование отечественной элементной базы, в том числе аналогов зарубежных микросхем.

В качестве исходных дапных при расчетах элементов ВЧ ПРА принято:

• одноламповый ВЧ ПРА для КПП 36 Вт (номинальная мощность);

• мощность лампы 36 Вт;

• оптимальная форма тока лампы - прямоугольная с амплитудой 70 % от номинального значения;

• напряжение сети 220В -30..+20 %, частота сети 50 Гц.

Для поддержания стабильного режима работы ламп разработаны алгоритм и схема управления инвертирующим АККМ, обеспечивающие стабилизацию выходного постоянного напряжения в широких пределах изменения сетевого однофазного напряжения. Разработанный АККМ имеет ряд преимуществ по сравнению со схемами повышающих АККМ (широкий диапазон выходного напряжения, простая схема управления) (рисунок 6).

Рисунок 6 - Схема и диаграмма работы инвертирующего активного корректора на полупериоде сети

В результате анализа разработанного инвертирующего ЛККМ (рисунок 7) получены расчетные формулы для определения статического режима АККМ на требуемую нагрузку (рисунок 8).

Математическое моделирование АККМ в статических и динамических режимах показало работоспособность алгоритма управления, адекватность расчетных формул и высокие динамические характеристики переходного процесса в разработанном АККМ.

VT VD

б) в)

Рисунок 7 - Структурная схема инвертирующего активного корректора коэффициента мощности:

а) схема на интервале времени, равном периоду преобразования;

б) момент перед выключением ключевого транзистора; .

в) момент после выключения ключевого транзистора

f •= 30-10* частота преобразования, Гц j.=i. Период преобразования

f

о := 314 угловая частота сети 50 Гц L:=2- 1СГ3 индуктивность, Гн

Us ;= 220 сетевое напряжение,В 220-0.7=154 В 220-1.2= 264В

У := 0.3 относительная длительность

открытого состояния ключа, o.e.

По . Т. у2

ls-=-— Входной ток АККМ, А ls = 0 165 А

21

р Выходная мощность, Вт Р = 36 3 Вт

2- L

Irak._ V^-Us-T-y Импульсный ток транзистора, диода, индуктивности к ' L Ipik = 1.556 А

Рисунок 8 - Распеты статического режима инвертирующего АККМ в MathCAD 2000

Rn := 480 Нагрузка, Ом Un := \JP. Rn Напряжение на нагрузке, В

Р

un Ток нагрузки

2-L-P

Z Закон

\ Т--

У :=-- регулирования

Us

Продолжение рисунка 8

Для управления люминесцентными лампами разработан ВЧ генератор на базе схемы генератора Ройера, который обеспечивает рекуперацию избыточной энергии, поддержание стабильной амплитуды выходного прямоугольного напряжения, и, кроме того, позволяет ограничивать ток при перегрузках.

В результате исследований была разработана схема ВЧ ПРА для одной лампы КЛЛ 36 Вт при сетевом однофазном переменном напряжении 150..265 В (220В -30..+20 %) при высоких коэффициенте мощности и КПД (не менее 0,9). Экспериментальный образец ВЧ ПРА с КЛЛ обеспечивает увеличение значения светового потока КЛЛ с 2900 до 4060 лм при увеличении расчетного срока службы лампы с 10 до 20 тысяч часов. Установлена адекватность расчетных моделей и формул разработанных устройств результатам экспериментов.

В пятой главе сравниваются экономические показатели вариантов освещения на ВЧ ПРА КЛЛ, электромагнитных ПРА (ЭМ ПРА) ЛЛ и на лампах накаливания (ЛН) для помещения телятника-профилактория. В результате расчетов вариант освещения на ЛИ исключается как самый неэкономичный по критерию максимума чистого дисконтированного дохода. Вариант ВЧ ПРА КЛЛ обеспечивает экономию электроэнергии 32216 кВтч/год и затрат на электроэнергию 40592 руб./год, экономию по эксплуатационным расходам 35166 руб./год по сравнению с вариантом освещения ЭМ ПРА ЛЛ.

Un = 132 В 1п = 0.275 А

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Анализ существующих математических моделей позволил разработать модель КЛЛ, учитывающую основные эксплуатационные и световые параметры люминесцентных ламп, а также проанализировать влияние электрических величин на основные выходные параметры лампы. Применение модели позволяет определить рациональные параметры регулирования ламп в составе комплекта ПРА-КЛЛ.

Разработан стенд для экспериментальных исследований параметров ламп и методика расчета полезного срока службы для целей идентификации уравнений модели КЛЛ.

2. Сформулирована математическая задача оптимизации лампы, включающая в себя: разработку математической модели обьекта оптимизации на основе световых и эксплуатационных параметров лампы, обоснование критерия оптимизации и выбор метода решения задачи оптимизации, формирование ограничений на управляющие воздействия.

3. Синтезированы оптимальные энергоэффективные законы регулирования КЛЛ в составе ВЧ ПРА-КЛЛ. При этом достигается повышение световой отдачи КЛЛ на 40-60 % от его номинального значения.

4. Синтезирована схема управления ВЧ ПРА, основанная на эффективных законах регулирования. Разработанный в составе ВЧ ПРА, инвертирующий АККМ обеспечивает стабилизацию режима работы лампы при изменениях сетевого напряжения. Высокочастотный генератор для питания лампы обеспечивает стабилизацию амплитуды прямоугольного напряжения на лампе. Иа обе разработки идентифицированы формулы расчета статического режима на требуемую электрическую нагрузку.

5. Исследован экспериментальный образец ВЧ ПРА КЛЛ. Производственные испытания показали, что образец ВЧ ПРА отвечает предъявляемым требованиям к эпергоэффективности закона регулирования. Экономия электроэнергии с ВЧ ПРА КЛЛ составляет не менее 40-60 %.

6. Проведенное экономическое сравнение трех вариантов осветительной установки телятника-профилактория (ЛН, ЭМ ПРА с ЛЛ и ВЧ ПРА с КЛЛ) по критериям максимума чистого дисконтированного дохода и сроку окупаемости дополнительных капитальных вложений показало, что оптимальным является вариант освещения на ВЧ ПРА КЛЛ. Реализация варианта освещения на ВЧ ПРА КЛЛ в сравнении с вариантом ЭМ ПРА с традиционными люминесцентными лампами позволяет получить:

- годовую экономию электроэнергии в размере 32216 кВгч/год (50 %);

- экономию затрат на электроэнергию в размере 40592.2 руб/год;

- экономию эксплуатационных расходов в размере 35166.4 рубУгод.

Полученные результаты использованы для разработки технического задания на ВЧ ПРА КЛЛ.

Материалы технического задания на ОКР по ВЧ ПРА для КЛЛ переданы в ООО ПКП «Статус».

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В

РАБОТАХ:

1. Амузаде, А.С. Разработка перспективных пускорегулирующих аппаратов для компактных люминесцентных ламп / А.С. Амузаде // Вестник Хакасского технического института-филиала КГТУ /Под ред. СИ. Рябихина, КГТУ, Абакан, 2001.-№9.-С. 109-111.

2. Амузаде, Л.С. Разработка стенда для исследования люминесцентных ламп / А.С. Лмузаде, В.И. Пантелеев // Сборник тезисов докладов молодых ученых Хакасского технического института-филиала КГТУ /Под ред. СИ. Рябихина, КГТУ, Абакан, 2001. - С. 51-55.

3. Пантелеев, В.И. Разработка электронного балласта для компактных люминесцентных ламп / В.И. Пантелеев, А. С. Амузаде // Сборник тезисов докладов молодых ученых Хакасского технического института-филиала КГТУ /Под ред. СИ. Рябихина, КГТУ, Абакан, 2001. - С 55-60.

4. Амузаде, А.С. Анализ полезного срока службы люминесцентной лампы / А.С Амузаде, В.И. Пантелеев // Вестник Ассоциации выпускников КГТУ. Вып. 8 / Под ред. А.А. Михеева, В.А. Кулагина. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002.-С. 130-133.

5. Амузаде, А.С. Специализированные микросхемы электронных балластов для люминесцентных ламп / А.С. Амузаде, В.И. Пантелеев // Электрика. - 2003- № 2- С 19-23.

6. Амузаде, А. С Управление инвертирующим активным корректором коэффициента мощности люминесцентных ламп / А.С. Амузаде, В.И. Пантелеев // Современные средства и системы автоматизации - гарантия высокой эффективности производства. - Томск, Изд-во Томского ун-та, 2003.-С. 187-190.

7. Пантелеев, В.И. Разработка устройства управления компактными люминесцентными лампами / В.И. Пантелеев, А.С. Амузаде // Пути и технологии экономии и повышения эффективности использования энергетических ресурсов региона. В двух частях. Ч. 2: Материалы международной научно-технической конференции/ Редкол.: Ю.Г. Кабалдин (отв. ред.) и др. - Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2003. - С. 1418.

8. Амузаде, А.С Энергоэффективные светильники на базе компактных люминесцентных ламп / А.С. Амузаде, В.И. Пантелеев // Проблемы и перспективы энергообеспечения города: материалы IV Всероссийской научно-практической конференции / Под ред. В.М. Журавлева, В.А. Кулагина. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2003. - С. 197-201.

9. Амузаде, А.С. Высокочастотные пускорегулирующие аппараты для повышения энергоэффективности компактных люминесцентных ламп / А.С. Амузаде, В.И. Пантелеев // В кн. Достижения науки и техники - развитию Норильского промышленного района. В двух частях. Ч. 1.- Норильск, 2003.- С.

36-38.

Отпечатано на ризографе КГТУ. Тираж 100 экз. Заказ 394/2. 660074, Красноярск, ул. Киренского, 28

1 R 5 6 5

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1 Основные понятия и определения

1.2 Анализ физических процессов в люминесцентных лампах

1.2.1 Газовый разряд в люминесцентной лампе

1.2.2 Процессы на электродах и в приэлектродных областях люминесцентных ламп

1.2.3 Процессы преобразования энергии в люминофорах люминесцентных ламп

1.2.4 Энергетические характеристики люминесцентных ламп

1.3 Обзор пускорегулирующих аппаратов для люминесцентных ламп

1.3.1 Высокочастотные пускорегулирующие аппараты для люминесцентных ламп

1.3.2 Микросхемы активных схем коррекции коэффициента мощности

1.3.3 Микросхемы двухтактных генераторов

1.3.4 Характеристики регулируемых высокочастотных пускорегулирующих аппаратов

1.4 Постановка и формализация задачи исследования высокочастотного электронного пускорегулирующего аппарата для компактных люминесцентных ламп

1.4.1 Анализ требований к пускорегулирующему аппарату

1.4.2 Формализация объекта управления и задачи исследования 32 ВЫВОДЫ

2 ВЫБОР МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК КОМПАКТНЫХ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП И ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ

2.1 Выбор методики исследования характеристик компактной люминесцентной лампы для оптимизации

2.1.1 Анализ полезного срока службы

2.2 Исследование характеристик компактных люминесцентных ламп

2.3 Обзор и анализ существующих моделей люминесцентных ламп

2.3.1 Физические модели

2.3.2 Алгебраические аппроксимации В АХ ламп

2.3.3 Дифференциальные аппроксимации ВАХ ламп

2.3.4 Анализ моделей люминесцентной лампы

2.4 Формирование модели компактной люминесцентной лампы для оптимизации

ВЫВОДЫ

3 ОПТИМИЗАЦИЯ ЗАКОНОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕННОЙ МОДЕЛИ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ ЛАМПЫ

3.1 Выбор критерия оптимизации

3.2 Исследование ограничений задачи оптимизации

3.3 Решение задачи оптимизации

3.4 Анализ результатов решения 77 ВЫВОДЫ

4 РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ПУСКОРЕГУЛИРУЮЩЕГО

АППАРАТА ДЛЯ КОМПАКТНОЙ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ ЛАМПЫ

4.1 Анализ требований к устройству управления высокочастотным пускорегулирующим аппаратом

4.2 Синтез устройства управления

4.2.1 Управление инвертирующим активным корректором коэффициента мощности

4.2.2 Высокочастотный генератор

4.3 Отладка устройства управления 100 ВЫВОДЫ

5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ВАРИАНТА ОБОРУДОВАНИЯ ОСВЕЩЕНИЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ

5.1 Методика определения экономической эффективности

5.2 Расчет экономической эффективности

5.3 Анализ результатов расчета

5.4 Разработка технического задания на высокочастотный пускорегулирующий аппарат для компактной люминесцентной лампы

ВЫВОДЫ

Актуальность работы.

Существующие на сегодняшний день сельские электрические сети не удовлетворяют требованиям качества электроэнергии в связи с ростом электропотребления и плохим состоянием сельских электрических сетей. Питаемые таким напряжением источники света либо не обеспечивают требуемой нормируемой освещенности (источники света с лампами накаливания), либо вообще не зажигаются при значительном снижении напряжения питания (газоразрядные источники света). Это особенно проявляется для мелких автономных объектов: жилища чабанов, отдельные жилые дома или группы из двух-трех домов, в которых проживает персонал, обслуживающий отдаленные животноводческие фермы, бригадные полевые станы и дома бригад, передвижные домики для рабочих. Обычно электропитание таких объектов производится от мало. экономичных автономных бензиновых и дизельных электростанций малой мощности, имеющие нестабильное выходное напряжение. Кроме того, сущест-г вует необходимость обеспечения птицеводческих и животноводческих комплексов наиболее экономичными источниками света.

Способом экономии электроэнергии в сельском хозяйстве является организация управления освещением и его автоматизация для высокоэкономичных источников света со стабилизацией статического режима их работы. Экономичными источниками света являются газоразрядные лампы, в частности, трубчатые люминесцентные лампы (ЛЛ). Они находят широкое применение для освещения:

- жилых домов для персонала и административных зданий;

- производственно-технологических помещений. I

Компактные люминесцентные лампы (KJIJI) - это новый класс высокоэффективных источников света массового применения. Они находят применеЧ ние в тех же областях, что и трубчатые люминесцентные лампы. Главными особенностями применения таких ламп являются повышенная световая отдача (до 90. 110 лм/Вт) за счет использования редкоземельных люминофоров, а также малые габариты и вес.

Для зажигания и ограничения тока ЛЛ необходим пускорегулирующий аппарат (ПРА). Источник света является совокупностью применяемых типов КЛЛ и ПРА (или комплектом КЛЛ-ПРА). Законы регулирования используемого . ПРА определяют эффективность каждого конкретного источника света с КЛЛ.

В соответствии с директивой ЕС № 2000/55/EG, начиная с 2000 г. источ-*■ ники света (ИС), предназначенные в основном для применения в помещениях жилых зданий, мощностью более 4 Вт и со световым потоком не выше 6500 лм должны иметь на упаковке обозначение одного из четырех классов энергоэкономичности (КЭ). Характеристикой класса КЭ является диапазон величины световой отдачи ламп (ц, лм/Вт). На этикетке специальной стандартизированной формы, отпечатанной на упаковке, стрелка указывает тот тип КЭ, к которому относится данный тип ИС.

Для пускорегулирующих аппаратов ЛЛ утверждены следующие КЭ:

1) класс А (трубчатые ЛЛ с повышенной т] > 90 лм/Вт, KJIJI со встроенным электронным ПРА и цоколем Е27);

2) класс В (КЛЛ с л < 60 лм/Вт);

3) класс С (ЛЛ со стандартными типами электромагнитных ПРА);

4) класс D (ЛЛ с электромагнитными ПРА с максимальными потерями).

Той же директивой, с целью вытеснения с рынка ЕС низкоэффективных электромагнитных ПРА и ускорения широкого внедрения электронных ПРА, предписан запрет на продажу и применение:

1) с 21 мая 2002 г. - ПРА класса D;

2) с 21 ноября 2005 г. - ПРА класса С.

В России в основном эксплуатируются и производятся ПРА класса D. Следовательно, для производства конкурентоспособной продукции на мировом рынке нужно освоить производство электронных ПРА для КЭ А и В.

Наиболее перспективны электронные ПРА КЭ А, поскольку только электронный ПРА позволит использовать все технические преимущества нового класса люминесцентных ламп. Большинство российских ПРА построено на основе зарубежной электроники. Немногие ПРА российского производства построены на основе отечественной электроники. Однако эти ПРА не являются высококачественными, так как их схемотехника максимально упрощена и удешевлена за счет снижения эксплуатационного срока службы ЛЛ. Такая ситуация сложилась в связи с тем, что российские разработчики учитывают низкий российский уровень цен на электроэнергию (относительно мировых цен). Цены на электроэнергию в свою очередь определяют срок окупаемости и максимальную стоимость комплектующих для ПРА. Ситуация осложняется тем, что цены на КЛЛ значительно выше цен на трубчатые ЛЛ. Поэтому для эффективного применения высокоэкономичных КЛЛ для класса энергоэкономичности А в условиях России необходима разработка новейших электронных ПРА для КЛЛ на уровне мировых стандартов. Вместе с тем электронный ПРА для КЛЛ должен быть экономически выгодным в сферах его производства и потребления. Экономически выгодный в условиях России ПРА будет автоматически более выгодным в странах с более высоким уровнем цен на электроэнергию.

Одним из выходов из сложившейся ситуации является разработка и применение новых законов регулирования КЛЛ, позволяющих удешевить схемотехнические решения новейших электронных ПРА при увеличении функциональных. возможностей и улучшении технических характеристик комплекта ПРА-люминесцентная лампа.

В связи с вышеизложенным целью настоящей работы является создание энергоэффективных законов регулирования компактными люминесцентными лампами и схем управления электронными пускорегулирующими аппаратами, улучшающих технико-экономические показатели люминесцентных источников света до классов энергоэкономичности А и В.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи исследований:

1. Проанализировать существующие математические модели и разработать модель KJ1JI, позволяющую учитывать её основные эксплуатационные параметры и решать задачу их оптимизации в составе комплекта ПРА - KJTJ1.

2. Сформулировать математически задачу оптимизации комплекта ПРА -КЛЛ, включая: разработку математической модели объекта оптимизации, обоснование критерия и выбор метода оптимизации, формирование ограничений на управляющие воздействия.

3. Синтезировать оптимальные законы регулирования КЛЛ.

4.Синтезировать схему управления электронным балластом, основанную на новых эффективных законах регулирования.

5. Исследовать экспериментально разработанные схемы управления.

Методы исследования

Для представления модели объекта исследования и его оптимизации использовались методы теоретической кибернетики, методы оптимизации, основанные на последовательном анализе вариантов.

Оценка эффективности разработанных алгоритмов осуществлялась методами имитационного и статистического моделирования.

При разработке специального программного обеспечения использовались принципы структурного программирования.

Научную новизну работы составляют:

1. Математическая модель компактной люминесцентной лампы, основанная на дифференциальной аппроксимации вольт-амперных характеристик, учитывающая её основные эксплуатационные параметры и позволяющая решать задачу их оптимизации в составе комплекта ПРА - КЛЛ.

2. Математическая формулировка и решение задачи оптимизации комплекта ПРА - КЛЛ по критерию максимальной световой отдачи, позволяющие синтезировать энергоэффективные законы регулирования.

3. Энергоэффективные законы регулирования ПРА для КЛЛ.

4. Схема и алгоритм управления инвертирующим активным корректором коэффициента мощности схемы ПРА-КЛЛ.

Практическую ценность работы составляет:

Методика анализа полезного срока службы KJIJT, позволяющая провести кратковременное сравнительное экспериментальное исследование различных типов ПРА по продолжительности срока службы люминесцентной лампы при работе в комплекте с данным ПРА.

Схема экспериментального стенда, позволяющего идентифицировать значения параметров математической модели КЛЛ и определить значение полезного срока службы лампы по соответствующей методике.

Методика расчета статического режима АККМ, позволяющая выбрать номиналы элементов для корректора коэффициента мощности на требуемую нагрузку.

Разработанная схема электронного ПРА для КЛЛ 36 Вт класса энергоэкономичности А, предназначенная для бытового и производственного освещения в сельском хозяйстве.

Материалы работы использованы в техническом задании на высокочастотный ПРА для компактных люминесцентных ламп (ВЧ ПРА КЛЛ).

Основное содержание работы.

Во введении сформулирована цель и основные задачи исследования, изложены основные положения разделов работы.

В первой главе рассматривается современное состояние работ по существующим ПРА и обсуждаются некоторые общие аспекты разработки пускоре-гулирующих аппаратов для ЛЛ: понятие ПРА и цели его разработки, основные понятия и определения в области ПРА для ЛЛ, физические процессы в ЛЛ, обзор существующих ПРА, анализ и формализация задачи, а также другие общие вопросы, касающиеся разработки ВЧ ПРА для ЛЛ.

Во второй главе рассматриваются существующие модели ЛЛ, рассматривается методика исследования для построения модели КЛЛ для оптимизации, проводятся экспериментальные исследования КЛЛ и осуществляется идентификация уравнений требуемой модели КЛЛ.

В третьей главе выбирается критерий оптимизации, исследуются ограничения задачи оптимизации, решается задача оптимизации и анализируются результаты решения.

В четвертой главе анализируются требования к устройству управления ПРА, производится синтез и отладка устройства управления.

В пятой главе проводятся расчеты экономической эффективности варианта осветительной установки с разработанными ВЧ ПРА с КЛЛ вместо варианта использования электромагнитных ПРА с трубчатыми ЛЛ. Также приводится разработка технического задания на энергоэкономичный ВЧ ПРА для КЛЛ.

ВЫВОДЫ j

1. Оптимальным является вариант освещения с ВЧ ПРА на КЛЛ. !

2. При данном уровне цен на комплектующие и лампы, дополнительные : капиталовложения варианта освещения телятника-профилактория на ВЧ ПРА КЛЛ окупают себя за 1.344 года в сравнении с вариантом освещения на ЭМ ПРА ЛЛ, что лежит в пределах срока, установленного инвестором. , I

3. Экономия электроэнергии по варианту освещения на ВЧ ПРА КЛЛ в | сравнении с вариантом на ЭМ ПРА ЛЛ составляет 32216 кВт-ч/год (50 %). При | j этом экономия затрат на электроэнергию составляет 40592.2 руб./год, a j экономия эксплуатационных расходов равна 35166.4 руб./год. !

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Анализ существующих математических моделей позволил разработать модель КЛЛ, учитывающую основные эксплуатационные и световые параметры люминесцентных ламп, а также проанализировать влияние электрических величин на основные выходные параметры лампы. Применение модели позволяет определить рациональные параметры регулирования ламп в | составе комплекта ПРА-КЛЛ. !

Разработан компьютерный стенд для экспериментальных исследований параметров ламп и методика расчета полезного срока службы для целей идентификации уравнений модели КЛЛ.

2. Сформулирована математическая задача оптимизации лампы, включающая в себя: разработку математической модели объекта оптимизации на основе световых и эксплуатационных параметров лампы, обоснование критерия оптимизации и выбор метода решения задачи оптимизации, формирование ограничений на управляющие воздействия.

3. Синтезированы оптимальные энергоэффективные законы регулирования КЛЛ в составе ВЧ ПРА-КЛЛ. При этом достигается повышение | световой отдачи КЛЛ на 40-60 % от номинального значения.

4. Синтезирована схема управления ВЧ ПРА, основанная на новых эффективных законах регулирования. Разработанный в составе ВЧ ПРА, инвертирующий АККМ обеспечивает стабилизацию режима работы лампы при изменениях сетевого напряжения. Разработанный в составе ВЧ ПРА, ВЧ генератор для питания лампы обеспечивает стабилизацию амплитуды прямоугольного напряжения на лампе. На обе разработки идентифицированы формулы расчета статического режима на требуемую электрическую нагрузку.

5. Исследован экспериментально разработанный образец ВЧ ПРА КЛЛ. Производственные испытания показали, что образец ВЧ ПРА отвечает предъявляемым требованиям к энергоэффективности закона регулирования, j Экономия электроэнергии от применения ВЧ ПРА КЛЛ составляет не менее 40-1 60 %.

6. Оптимальным является вариант освещения с ВЧ ПРА на КЛЛ.

7. При данном уровне цен на комплектующие и лампы, дополнительные капиталовложения варианта освещения телятника-профилактория на ВЧ ПРА

КЛЛ окупают себя за 1.344 года в сравнении с вариантом освещения на ЭМ | ПРА ЛЛ, что лежит в пределах срока, установленного инвестором. '

8. Экономия электроэнергии по варианту освещения на ВЧ ПРА КЛЛ в сравнении с вариантом на ЭМ ПРА ЛЛ составляет 32216 кВт-ч/год (50 %). При этом экономия затрат на электроэнергию составляет 40592.2 руб./год, а экономия эксплуатационных расходов равна 35166.4 руб./год.

1. Смета затрат на комплектующие для ВЧ ПРА 36/220.142

2. Наименование и область применения

3. Высокочастотный пускорегулирующий аппарат для компактных люминесцентных ламп, именуемый в дальнейшем «ВЧ ПРА КЛЛ».

4. Область применения: люминесцентное освещение для:1. жилых домов персонала и административных зданий;2. производственно-технологических помещений.

5. ВЧ ПРА КЛЛ планируется выпускать на ООО ПКП «Статус» в виде опытных образцов.

6. Задание «Энергосберегающее регулирование сельских осветительных электроустановок на основе компактных люминесцентных ламп» ООО ПКП «Статус».

7. Тема: Разработка энергоэффективного высокочастотного ПРА для компактных люминесцентных ламп.1.I I128 j1.

8. Цель и назначение разработки

9. Наименование и характеристика существующего устройства. Электромагнитный пускорегулирующий аппарат для люминесцентныхламп, содержащий индуктивный дроссель, стартер и конденсатор, jIпредназначенный для работы на частоте питающей сети. ;

10. Ориентировочная потребность в разрабатываемом устройстве: !!• I

11. Около 50 тысяч штук в год.33. Источник финансирования.1.i

12. Статья расходов предприятия на техническое перевооружение.

13. Максимально допустимая стоимость работ.

14. Составляет по смете около 3000 руб.

15. Сроки начала и конца разработки техно-рабочего проекта. По согласованию с заказчиком.4. Источники разработки

16. Информационные материалы на высокочастотные пускорегулирующие аппараты для люминесцентных ламп, изданные в РФ и за рубежом.

17. Технические условия на высокочастотные пускорегулирующие устройства для разрядных ламп.

18. Техническая документация на источники освещения и облучения ВНИИИС.44. Материалы из Internet.

19. Режимы работы высокочастотного пускорегулирующего устройства

20. Параметры, характеризующие работу устройства и его режимы работы.51.1. Основные режимы: режим зажигания (включая предварительный подогрев электродов), переходной режим (режим разгорания), установившийся рабочий режим.

21. Режим зажигания ВЧ ПРА характеризуется снижением частоты выходного напряжения через заданный промежуток времени.

22. Переходный режим не должен превышать 90 сек, по истечении которых режим работы лампы должен стабилизироваться.

23. Переход с режима зажигания в рабочий режим ВЧ ПРА КЛЛ ; должен происходить автоматически, при изменении сопротивления нагрузки или превышении регламентируемого времени зажигания лампы.

24. Допустимые отклонения выходных параметров.

25. Выходной параметр Двойная амплитуда напряжения зажигания,1 В Амплитуда рабочего напряжения на лампе, В Коэффициент мощности А, Рабочая частота тока лампы, кГц

26. Номинальная величина 400 130 0,93 40

27. Величина отклонения, % ±5 % ± 5 % ± 2,5 % ±5%1.I

28. Условия эксплуатации устройства J1 I1.I

29. В табл 6.1 приведена характеристика условий, в которых работает устройство.1.I i