автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.05, диссертация на тему:Измерения параметров и наблюдение характеристик специализированной осветительной аппаратуры и оптимизация ее технико-экономических показателей

Державний ун1вэрситет "Льв1вська пол!техн1ка"

ОД

На правах рукопису

КАРПГНСЬКИЙ Микола Петрович

УДК 621.317.3:628.93

ВИМЕРЮВАННЯ ПАРАМЕТР1В ТА ВИЙНАЧЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК СПЕЦ1АЛ130ВАН01 ОСВИЛЮВАЛЬНСЯ А11АРАТУРИ I 0ПТЙМ13АЦГЯ ÏÏ ТЕХН1КО-ЕКОНОМ1ЧНИХ П0КАЗНИК1В

05.11.05 - Прилади та метода вим1рювання електричних i магн!тшх величин

АВТОРЕФЕРАТ дасертацП на здобуття наукового ступеня доктора техя1чних наук

Льв1в - 1995

Дисэртац1ею е рукопис

Робота виконана в Тернол1льському приладобуд1вному 1нститут1 1м. 1.Пулюя

0ф1ц1йн1 опоненти: 1. Доктор техн!чних наук, професор

Губар Валентин 1ванович

2. Доктор техн1чних наук, професор Саченко Анатол1й 0лекс1йович

3. Доктор техн1чних наук, професор Сурду Михайло Миколайович

Пров1дна орган!зац!я: Унра1нський св1тлотехн!чний

1нститут (м. Терноп1ль) Захист в1дбудеться "гридня 1995 р. о Ц годин1

на зас1данн! спец!ал1зовано1 ради Д 04.06.11 при Державному

ун1верситет1 "Льв1вська пол1техн1каи (290013, м. Льв1в-13,

вул. С.Бандври, 12, ауд. 226 гол.корп.)

3 дисертац1ею мокна ознайомитись у б1бл1отец! ун1вврситету

(вул. Професороька, 1)

Автореферат розЮланий "¿в"ЛЦСГОПСГ¿%7 \ 995 р.

Вчений секретар сдац1ал1зовано1 ради, к.т.н., с.н.о.

Я.Т.Луцик

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ-

Акт2альн1сть_т8мн визначасться намаганням п1двищити енергоеконом1чн1сть, ефективн1сть 1 еколог1чн1сть осв!тлю-вальних установок, а такс® необх!дн1ста> л1двщення 1'х комфортном!. Вир1шальною таредумовозо усп!шного вир1шення цих задач е вимХркваняя параметр!в 1 визначення характеристик сшц1ал1зовано1 осв1тлювально! апаратури га оптим1зац1я II техн1ко-економ1чних-показник1в. До тако! апаратури належать осв1тлювальн1 установки передуе1м з такими даерелами св1тла (ДС) як люм1несцентн1 лампи (ЛЛ), лампи високо! 1нтенсивнос-т1, зокрема мэталогалогенн! (МГЛ), дугов1 ртутн! лш1нофорн! (ДРЛ) 1 натр!ев! лампи високого тиску (ДНаТ) серед групи розрядних ДС (РЛ) та лампи розжарення (ЛР), ггерш.за все га-логе нн! ЛР. ■

При непрямих вим1рюваннях парвмвтр1в та характеристик осв1тлювально! апаратури, для орган!зацП електропостачання осганньо! треба мати 1нформац1ю про 1нгегральну напругу жив-лення (1Н) Нт{}:

At

о

1 о 1/2

де и1 = [-5Г7 X , 1 = ТГп - середая квадратична

1 О

напруга (СКН) в яоточний момент часу; - ном1нальна СКН;

НОМ

и{ 1;) 1 Т^ - мигтева напруга живлення 1 II пер1од; ^ - частота напруги для 1-го 1нтервалу; Г - ном!нальна частота напруги; т, ч - ц!л! або дробов1 числа, причому ч = 0 для мереж ггромислово! частоти, а верхке значения ш досягае 14.

Серед наявних вшшваючих фактор!в саме зм1на 1Н найпо-м!тн1ше вплывав на роботу осв!тлювальних засоб1в, 1х пара-метри 1 точн1сть визяачення останн±х. Сл1д зазначиги, що вже в1дом1 в достатньому обсяз! в1дпов1да1 захода, котр1 дозво-

3

ляють зменшти або врах'увати вплив !ншх фактор!в, таких як температура довк!лля, тиск, к!льк!сть 1 частота вв!мкнень, форма криво! тощо. Однак проблема, яка пов'язана з визна-чальною вшшваючою величиною - ±нтегралъною напругою живлен-ня 1 зудавлешши нею насл1дкаш для вим1рювань 1 лрогнозу-вання параметр1в осв1тлгавально! апаратури, а також експлуа-тац12, орган1зац11 оптимального живлення та оптим!зац11 II техн!ко-економ1чних показник1в, - до цих д1р залишалась в!д-критою.

_ анал!з !снуючих вим!рювальних- засоб1в 1 на основ! ексшриментальшх досл1дкень та теоретичних уза-гальнень створення функц!ональних вшХрювальних пвретворюва-ч!в 1Н та розробка на 1х баз! гореносних 1 дешевих вим1рю-вальних прлладХв, досл!даення можливостей пЗдвищення точнос-т! 1 автоматизацП непрямых вим!рювань парамвгр1в та характеристик осв!тлювально2 апаратури шляхом функц1онального пере творения 1Н, створення математичних моделей комплект1в "нап!вдров!дкиковий пускорегулювальний аларат п1двщено1 частота (НПРА ПВЧ) - РЛ", роэроОка 1 освоения в оер1йному видуску осв1тлзовально! апаратури в даними комплектами.

Для досягнення вказано! мэти були поставлен! та розв'я-зан! так! основн! задач!:

- анал!з метод!в врахування впливу р1зних фактор!в на важлив!ш! техз1хо-вконоы1чз1 локазлики осв1тлювально2 апаратури та точн!сть визначення П характеристик, а також гошук перспективных гвхн1чних р!шень в дан1й галуз!;

- обгрунгування, що 1нтегрвльна напруга е найсуттев1шим параметром для визначення характеристик даерел св!тла;

- розробка модел1 сум!сних вш1рювань в!дхилень напруги 1 частота в!д оптимальних щодо високочаототного живлення ос-в1тлювально1 апаратури та модел! опосередкованих вим1рювань в1дхилень напруги в1д оптимально! в мережах промислово! частота, що дозволило отримати анал!тичн! вирази вим!рюваних 1Н, завдяки чому досягнуто п1двщення точност! 1 автоматизо-ван! непрям! вим!рювання даних в!дхшгвнь та параш тр1в апа-

4

ратури п1сля регулюваяня напруги кивлення;

- теоретичннй анал!з електромехан!чних 1 електронних вим!рювальних перетворшач!в 1Н, що забезпечують поряд з автоматизацию зменшення лохлбки не менше, н1ж вдвое;

- досл!дження фактор!в, що влливають на метролог!чн! характеристики вим1рювальних перетворювач!в 1Н;

- створення,:перев!рка 1 впровадження переносних засо-б!в вим!рювання Ш;

- досл!даення динам1чних га статнчних характеристик ДС на пХдвищених частотах, що дозволило уточнита параметри ма-тематичних моделей ламп 1 п!двщити ефективн!сть осв!тлю-вально! апаратури завдяки оптш1зацИ 2х параметр!в та освоению в сер1йному виробництв! комшгект1в "нап1впров1даиковий пускорегулювальнкй апарат п1двищено1 частота - лампа".

Методичною базою досл!д~ женя е використання методов в№1рювально1 та 1нформац1йно-вим1рювалько! техн!ки, теорП похибок, теорИ елекгричних > к!л, теорН ймов!рност!, матемагично! статистики, математич-ного моделювання, диференцШного та Лнтегрального числень.

На^кова_ношзна. В робот! отриман! наступи! науков! результата :

- створен! модел! нвпрямих вим1рювань в!дхилень напруги 1 частота в!д оптимально, що забезпечують зменшення похибки та обгрунтоване визначення сигналу керування в системах регулювання напруги осв!тлювально2 апаратури;

- запропонован! нов! пршщипи побудови ! структури фун-кц!ональних вим1рювальних иеретворпвач1в 1Н та проведений узагальнений анал1з 1х яохибок; всгановлений взаемозв'язок м!зк параметрами вим!рюввльних перэтворювач!в та впливаючими факторами;

- результата робота розвивають теор!ю ! практику вим!-рювань !нтегральних негармон!чних сигнал1в; 1

- визначен! умови ф!зично! реал!зац!2 1 оптимального вибору парамегр!в вим!рювального кола;

- систематизован! фактори впливу на ваклив1ш! техн!ко-

5

економ1чн1 локазшки осв1тлювально! апаратури, в результат! чого виявлен! резерва п!двщвння точност! I автоматизацП нвпряюис вим1рювань 11 лараметр!в та характеристик шляхом функц!онального перетворення визначально! впливаючо! величи-ни - 1Н;

- встановлен! частотн! залекяост! електричних та св1т-лотехн!чнюс характеристих РЛ, обгрунтована доц!льн1сть 1 можлив!сть л1дащення ефекгивност! осв1тлювально! апаратури шляхом створення осв!тлення осв1тлювальними засобами п1дви-щено! чаоготи;

- розроблен! науково обгрунтован! принщши побудови НПРА ПВЧ для живлешя РЛ струмами ггХдвщвно! частота;

- запропонована математична модель комплекта "НПРА ПВЧ !з зм1нними параметрами - РЛ", що дозволяе досл!дити, опти-Мзувати га узгодити пусковий 1 рабочий режими роботи;

- ориг!иальн!сть запропонованих структур захицена 4 ав-торсъкиш ов1доцтвами 1 патентами. Основы! теоретичн! положения п!дтвердавн! результатами шдэлвваняя на ЕОМ, експери-ментально та практикою проадслового впроваджешя.

Ш?МШ^на . Грунтуючись

на результатах виконаних ексшрименгальних дослХджень, теоретичных узагальнень та розробок, нир1шена проблема, яка мае важливе народногосподарське значения, - Шдвщення ефектив-ност1 спец1ал1зовано! осв!тлювальноХ апаратури за рахунок п1двищення точност1 вим1рювань параметр!в, визначення характеристик та оптим!зац!5 II твхн1ко-економ!чшх показник!в.

Залролонован! лрактичн! рэкомендацН з проектування функц1ональних вим!рювальних пэрвтворювач1в 1Н та осв1тлю-вальних засоб!в. Досл1джен1 динам1чн! 1 статичн! електричн! та св1тлотвхн1чн! характеристики ДС, розроблен1 программ розрахунку, досл1дк9к1 та оптим1зован! параметри комплекта "НПРА ПВЧ - РЛ" в пусковому I робочому режимах роботи, отри-ман! найрац!ональн!ш! меж! зм!ни параметр!в НПРА ПВЧ - ам-лл!туда ! частота вих!дно1 напруги, опору вих!дного 1ндук-тивно-емн1сного кола та його характеру.

6

Розроблен! 1 практично реал1зован1 принципов! електрич-н! схеми функц!ональних вим!рювальних перетворювач!в 1Н та БПРА ПВЧ, а також метода випробувань, контролю 1 вш!рю-вань парамотр1в. Запропонован! вим!р»вальн! перетворювач! при Зх винятков!й простот! реал!зацИ дозволили не менш н1ж вдвхч! зменшти похибку вим1рювання 1Н. Реал!зац1я моделей непрямих вим!рювань в!дхилень напруги I частота в!д опти-мальних забезпечують обгрунтований виб!р напруги живлення осв!тлювально! апаратури, що дозволило отримати економ!ю електроенергП та зб'1лыпвння. герм!ну служби ДО.

Засоби вш!рювань !нтегрально1 напруги впроваджен! в АТ "Ветра" (м. Терноп!ль). Модель непрямих вим!рввань в!дхилен-ня напруги кивлення в1д оптимально! I прилади для вим1рюван-ня Ш впроваджен! на ВО "Текстерно" (м. Герноп!ль). Розроб-лен! 1 впроваджен! в сер!йнэ виробництво вперше в кра!нах СНД лкм!несцентн! св!тильншси тшт!в ЛВВ 01 та ЛВВ 02 з вмон-тованими НПРА ПВЧ для осв!тлення салон!в вагон!в метро та купе вагон1в локомогивно! тяги ! НПРА ПВЧ тип!в 2К20/80В, 2К20/80ВЕ, 2К20/50В, 2К20/50ВЕ 1 2К20001 001 у в1дпов1дност! з наказом ?йн!стра електротехн1чно2 промисловост!. Св1тиль-ники 1 апараги перших чогирьох тип!в вштускаються АТ "Ват-ра V а НПРА останнього типу - НПФ "Хакбиф" (м. Саранськ). Впровадаенння п1дтверджено в1дпов1дш$ш актами !з зазначен-ням соц!ального 1 економ1чного ефекг!в, що наведен! в додат-ку до дисвртацП.

На захист виносяться так! основн! положения:

- результата досл!джень похибок вим!рювання 1Н та за-лекиих в!д не! параметр1в осв!тлювально1' апаратури;

- математячн! сп!вв!дношення для вим!рюваних 1нтеграль-них напруг, використання яких дозволяе п1двищити точн!сть 1 автомагазувати непрям! вш!рювання в1дхилвнь параметр!в напруги в!д оптимальних 1 характеристик осв!тлювально1 апаратури п!сля регулювання напруги живлення;

- модель сум!сних вим!рювань в1дхилень напруги ! частота в!д олтималыш: щодо високочаетотного живлення осв!тлю-

7

вально! апаратури I модель опосередкованих вим!рнвань в1дхи-лення напруги в!д оптимально! в мережах прошслово! частота;

- структуры! схеш 1 реал1вован1 електромехан!чн1 та електронн! виы1рювальн1 перетворювач1 1нтегрально1 напруги i результата досл!даань 1х похибок;

- результата досл1джень динам1чких i статичних характеристик РЛ на п1двщ8них частотах I оптим1зацП комшюкт1в "НЕЕРА ПВЧ 1з зм1нними параметрами - РЛ" в пусковому 1 робо-чому режимах;

- структуры! схеми, математичн! модел! комплект!в "не-i резонансний НПРА ПВЧ 1з зм!нними параметрами - ЛЛ" та реа-л1зован1 в серШкшу випуску НПРА ПВЧ ! св!тильники.

Алробац!я робота. OchobhI положения та результата робота допов!дались та обговорювались на 28 м!жнародних, всесо-юзних, республЛканських i рег!ональних науково-техя1чкых конференц!ях, конгресах i сем!нарах, в тому числ1:

- м1жнародн:Ш науково-техн1чн1й конференцП "Applied Modelling and Simulation" (м. Льв!в, 1993 p.);

- ы!жнарода1й науково-техн1чн!й конференцП "European and Intelligent Systems Conference "EORISCON'94" (1спан1я, m. Малага, 1994 p.);

- м1жнародному науково-техн!чному контресJ "XIII IMEKO World Congress "Prora Measurement to Innovation"" (1тал1я, м. TyplH, 1994 p.);

- м1кнародн!й св1тлотехн!чн1й: конференцИ (м. Терно-п1ль, 1995 р.);

- Всесоюзному науково-техн1чному рем1нар1 "Рациональное и экономное использование электрической энергии" (м. Москва, 1983 р.); .

- VI ВсесоюзнШ науково-техн!чн!й конференцП "Новые технологические процессы и оборудование для производства электрических машин малой мощности (м. TöLnici, 1983 р.);

- V Всесоюзн1й науково-техн1чн!й конференцП "Фотометрия и ее метрологическое обеспечение" (м. Москва, 1984 р.);

- 5 Всесоюзна науково-техк!чн!й конференцП "Состояние

8

и перспективы развития средств измерения температуры контактными и бесконтактными методами "Температура-84"" (м. Льв1в, 1984 р.);

- Респу0л1канськ1й науково-техн1чн1й конференцИ "Устройства преобразования информации для контроля и управления в энергетике" (м. Харк1в, 1982, 1988, 1992 рр.);

- Рвспубл1канськ1й науково-техн1чн!й конференцИ "Структурные методы повышения точности средств и систем автоматизации экспериментальных исследований" (м. Ки1в, 1984 р.);

- Республ1канському науково-техн1чному сем!нар1 "Системы контроля параметров электронных устройств и приборов"

(м. Ки!в, 1984 р. 1 м. Терноп1ль, 1986 р.);

- науково-техн1чя1й конферешШ "Применение вычислительной техники и математических методов в научных исследованиях" (м. Терноп!ль, 1986 р. 1 м. Льв1в, 1992 р.);

- науково-техн!чн1й конференцИ "Применение вычислительной техники, математических методов и моделирования в автоматизации експерименгальных исследований" (м. Терноп1ль, 1987 р.);

- науково-техн!чному сем1нар! "Исследование технико-экономических показателей эффективности функционирования изделий и основные направления улучшения их эксплуатационных характеристик" (м, Льв1в, 1987 р.);

- наушво-гехн1чя1й конференцИ "Применение вычислительной техники и математических методов в научных и экономических Исследованиях" (м. Ки1в, 1988 р. 1 н. Тврноп1ль, 1989 р.); '

- науково-техн1чному сем!нар1 "Повышение надежности и качества электро- и теплоснабжения" (м. Москва, ВДНТП, 1983 р.);

- науково-техн!чному сем1нар1 "Проектирование и эксплуатация систем электроснабкения промышленных предприятий"

(м. Москва, ВДНТП, 1984 р.);

- науково-техн!чному сем1нар! "Повышение надекности и экономичности систем электроснабжения в условиях интенсифи-

9

кации производства" (м. Москва, МДНТП, 1987 р".); •

- науково-техн!чному сем!нар1 "Современше метода и прибора автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами" (м. Москва, ЦРДЗ, 1992 р.);

- сем!нар1 Науково! Рада АН УРСР з комплексно! проблеми "Теоретична електротехн!ка, електрон!ка 1 моделювання"

(м- Терноп1ль, 1986 р.);

- сем!нар1 "Метода и средства контроля и измерения параметров качества электроэнергии" (м. Москва, 1988 р.)'»

- науково-техн1чних конфэренц!ях Терноп1льського прила-добуд!вного !нституту "Прогрвсивн! технолог!1 i обладнання в машино- i приладобудуваян! " (м. Терноп!ль, 1 - 1992 р., 2 -1993 р.)5

- сем!нар1 HAH Укра^ни 'Чнтелектуальн! вим!рювальн! систеш" (м. Тернол!ль, 1995 р.).

Особистий_внесок_автора. Основн! положения та результата дисертац!йно5 роботи отрдаан! автором самост!йно.-Роботи з ексотрйменталъного досл!дження та влровадження створених засоб!в вш1рювання та осв!тлення виконувались разом 1э сп!вавторами, пр!звща котрих наведен! в дарел!ку публ1ка-ц!й. 1з роб!т, що опубл1кован! у сп!вавторств!, використо-вуються результата, як! огриман! особисто пошукувачем.

П£бл1кацП. 43 науков! лрац!, в тому числ1 4 авторсышх св!доцтва та патента.

Стр2ктща_та_обсяг_роботи. Дйсертац!йна робота склада-еться !з вступу, шести розд!л1в, основних висновк!в та результатов'роботи, списку цитовано! л!тэратури та додатк!в ! включае 212 стор!нок основного тексту, 89 малюнк!в, 12 таб-лщь, список викорястано! л!тератури s 254 на:ймбнувань та 152 стор!нки додатк!в.

ОСНОВНМЙ 3MICT РОБОТИ

У_вст£п! обгрунтована актуальн!сть теми дисертацП, сформулювана проблема, вир!шення яко! мае важливе народно-

10

господарське значения, мета робота, положения, як! виносять-ся на захист, наукова новизна 1 практична ц1нн!сть, в!добра-женн! основы! результата роботи.

У пэршому розд1л! виконан1 анал!з стану теор11 та практики вим1рювання параметр1в 1 визначення характеристик ос-в!тлювально1 апаратури, в тому числ! юяишвостей п!двшдення точност! 1 автоматизацП 2х непрямих в™1рювань шляхом функционального перетворения 1Н. Проведений анал!з метод!в вра-вання впливу р!зних фактор!в на техн!ко-економ!чн! показники спец!ал!зовано1- осв!тлювальяо5 апаратури показав, що саме 1Н е найсуттев!шим параметром для визначення характеристик ДС.

Запроданован! модел! непрямих вим1ргоань вХдхилень впливаючих величин в1д оптимальннх в режим! функц!онування спец!ал!зовано1 осв!тливально1 апаратури.

1з зростанням в!дхилень впливаючих величин спостер!га-вться пог!ршвння показник!в осв1тлюзвльних засоб!в. Виникае проблема визначення оптимального режиму роботи таких засо-б!в. Це вказуе на теоретично 1 практично значения п!двщення точност! метод1в та засоб!в вим1ривань, котр! дозволяють ви-яснити, на ск!лыси треба зм!нити вгшяваюч! величини з метою забевпечення оптимального реетму роботи осв!тлзовально! апаратури. Для дього наш розроблен! модел! непрямих вим!рювань в!дхилень впливаючих величин в!д оптимальних та в!дпов!дн! вим!рювальн! засоби. Шд оптимальною розум1жть величину, при як!й забезпечуеться критер!й оптим1зац11, здеб!льшого опти-мальне значения економ!чного показника чи техн1чного параметра. Для оц!нки ефективност! використання осв!тлення за-пропонован! так! кригерИ оптим!зацИ: максимальний (ном1-нальний, середнИ аОо розрахунковлй) св1тловий пот!к для но-м!нально! напруги або найпоширен1ших умов ексгглуатацП; м1-н!мум зведених р!чних витрат на осв!тлювальну установку для ном!нально! напруги або найпоширэн1ших умов експлуатацП; м!н!мум загальних поточннх витрат на генерування одиниц! св!тлово! енэргИ; м!н!мум зведених витрат на осв1глювальну установку-в розрахунку на одиницю св!тлового потоку. Нижче

11

розглянут! модел! стосовно в1дхилень визначально! впливаючо! величини - напруги живлэння осв!тлювально1 апаратури в мережах давления йромислово! частота та в1дхил8нь напруги 1 в!д-хилэнь частота для високочастотногр живлення осв1тлювальних засо01в. Проге навэден! викладки можна застосувати 1 до 1н-ших вгошваючих величин.

Математична модель грунтуеться на функц!ональн!й залеж-ност! критер!я оптим1зац!1 освИтлювальних засоб!в 0 в!д 1Н через параметры даних эасоб!в. На основ! розкладу в ряд Гей-лора та перемножения степеневих ряд!в зг!дно з правилом Кош! з використаяням символ!в Похгаммера ! гамма-функц1й отри-мана модель сум!сного вим!рювання в!дхилень напруги та II частота в1д оптимальних:

ш(га-1)

0

(Ьн )

г= О 1=0

и \qrlk

Г=1

1=0

2!

г=2 1=0

-Ч лг* \qrib

Г=0 2=1

(ДГ *' Нтчг1А

г=0 1=2

-год ЛИ* А!* Н,

тг4г1к

г—1 1=1

т =

= {Шр3-, р = 1, п, 3 = 1, в),

1 =

(2)

де к - 1ндекс для позначення кроку зм!ни СКН 1 частота напруги; Д11* 1 АГ, - шукан1 в!дхилення напруги та II частота в!д оптимальних, в!дносн1 одиниц!; б - к!льк!сть залежних в!д СКН 1 частота напруги кивлення параметр!в осв!тлювальних засоб!в, що входять у вираз функцП критер!я оптим1зац12; ^пкзгЦг ~ яка вт1^>яяа в резким! робота осв1тлюваль-но! аггаратури. При цьому

пз-г

О

де г = 0, 1,2, 1=0, 1,2, !ндекси, як! харак-

теризуюсь положения член!в ряду Тейлора, зокрема можна вва-жати, що q = О та, в1дпов1дно, 1=0 для мереж промислово! частота 1 q Ф 0 для высокочастотного живлення осв!тлювальних засоб!в. Модель (2) описуе взаемозв'язок критер!я оптим!за-цП з 1Н та: а) в!дхиленням напруги для мереж промислово! частота; б) в!дхиленням напруги та I! частота для високочастотного живлення засоб!в. Шукан1 в!дхилення ¿и, та як1 можна використати в якост! керуючо! дИ.в системах регулю-вання, отримують розв'язанням система р!внянь (2).

Виведен1 анал!тичн! вирази, як! дозволяють на баз1 , апр!орно2 1яформац!1 про вим!рян! 1Н з врахуванням

отриманих значень величин Аи„ та ДГ* 1 для коеф!ц!ента =

ино>Т^,Гном' визначи,га ^(йи) 1 параметри осв!тлюваль-них засоб!в (й+1)-го режиму роботи.

Сл1д в!дм!тити суттеву в!дм1нн1сть запропонованого п!д-ходу в!д 1снуючих. Справа в тому, що функц!я критер!я опти-м!зац1! моке пряймати неоднаков! значения в р!зн! моменти часу. Тому навряд чи доц!льно говорите про едине значения функц11 критер!я оптим1зац!1. Це викликане тим, що дана точка, д!йсно 1снуючи, е миттевим яост!йно зм1нюваним параметром режиму.

Запропонован! модель 1 метод в!др!зняються в1д-в1домих тим, що функд!ю критер!я оптш1зацИ визначають не в поточ-ний момент часу, а за 1нтервал часу. Завдяки вим1рюванню ГО та наступному використанню вим!рювально! !нформацП, можна говорити про пост!йн1сть знайденого значения функцИ крите-р1я оптим!зацИ на 1нтервалах з довжиною At в прогнозованому пвр!од1.

виконаний теоретячний анал!з принци-п1в побудови електромехан1чних 1 електронних функц1ональних вим!рювальних яеретворювач!в 1Н та розглянут1 питания 1х розробки на баз1 л1чильник!в елэктроенэргИ сер!йного випус-ку, а також на основ! !ниго! электронно!, включно м1кропроце-

13

сорно!, техн1ки.

Доведено, що для можливост! перетворення 1Н Н^^ струм лосл1довного кола електромехан1чних I електронних л1чильни-к1в електроенергП повинен зм!нюватись за законом

V {"Лом}

1-.Ш-Г-1

ном'

(4)

де'11 та 1ном - середн1 квадратичн! струми лосл!довного кола для напруг та ином. Тому в посл1довнэ коло необх1дно вв1мкнути функц1ональний блок, причому дешевий 1 простий, оск!льки 1 сам 1ндукц1йний Еим1рювалышй механ1зм такий же. Огляд схем л!чильник1в електроенергП св1дчить про те, що в них вне закладена елементна база, яку можна використати для побудови блока. Такими элементами е нал1впров1дников! прила-ди, що використовуються для комдансацП ампл1тудао1 1 фазо-во! складових температурю! гохибки 1ндукц1йних л1чильник1в електроенергП. Тому доол!джена можлив!сть рвал1зацИ д!ода-ми сум!сно з л1чильниками електроенергП потрЮного функц!о-нала.

Про1люструемо сказана на приклад1 1ндукц1йних вим!рю-вальних перетворювач!в (мал. 1,2). Застосовуючи в!дом! ви-рази для вольт-амперно! характеристики (ВАХ) нал1впров1дни~ кового д!ода у вигляд1 степеневого пол!нома та обертального моменту 1ндукц1йного вим1рювального механ1зму, п1сля матема-тичних перетворень з використанням функц!й Бесселя з уявним аргументом нульового 1 вщих порядк1в та

1нт9грування, отримаем а.

ноб = скт.

2

+

ш

'а' 3 "а" 5 "а'

.2. 4 л. 6 .2.

и +

и.

де N

'об

.1! ш 1!2! ш 213! к1льк1сть оберт!в диска; С

тп

8

--+

314! т

(5)

пост!йний коеф!ц!ент,

що включае в себе параметра мвхан1зму, д!од!в 1 налруги жив-лення; К - ц1ле число; и^ - ампл1тудне значения синусо!дно! напруги живлеяня; а ~ ц(йРпдКи)-1 - коеф!ц1ент,' причому д -значения заряду електрона, Т - абсолютна температура, пд -

14

1. Принцшова електрична схема електромехан!ч-ного вим!рювального перетворювача (ВП) 1Н:

А1 - функд1ональний блок, Р - електро-механ1чний ыш1р]о-вальний ме7.ан1зм

о шип-,

чЗСЦ к^и

—,-Т1Л -—.--—Т

№

Мал. 2. Функц1о- 'Мал. 4. Функц1о-

нальний блок ВП 1Н

^¡К^Ю = 1

!т - г > 2

нальний блок ВП 1Н

тгй

=1

М <т - г<2

и

Я2

Р13

ф. Я5 В6

Ж

-Ж

Я1

Ж-7К

НЭ

Я10 ф Я11

Й12

3. Функц1ональна схема електронного вим1рю-вального перетворювача 1Н:

А1 - функ1ональний блок, А2 - схема електронного л1чиль-ника електроенергИ

Мал. 5. Функц1ональна схема м!кропро-

цесорного ВП Ш:

А1 - таймер, А2 - под1льник напруги, АЗ - генератор, А4 - контролер пере-ривань, А5АЦП, Аб - пристр±й вводу шформацИ, А7 - центрвльний про-цесор, А8 - пристрой виводу ¿нформа-цИ ,А9 - ОЗП, А10 - ПЗП, А11 - дешифратор, А12 - а.ндикагорний пристрой

к!льк!сть д1од!в в кожн1й ланц! функц1онального блока, Ку -коеф1ц!ент трансформац!! трансформатора. При виведенн1 фор-мули верхяя межа !нтегрування прийнята Д1; = оск1льки

Аг » Т^. Вираз, який взятий в дужки у формул! (5), зг!дно з теор1ею ряд!в, пропорц!йний Зв!дси вишшвае, що

к!льк!сть оберт!в диска для посл!довного вв!мкнення д!од!в по вадношеннго до струмово! обмотки (мал. 1, 2) е прошрц±йна !нтегралов! за часом степеня б!льше двох середнього квадратичного значения (СКЗ) напруги.

Анвлог!чним чином, доведено, що за рахунок спогворення

криво! струму посл!довного кола е можливш побудувати вим!-

рювальн! перетворзовач! 1Б на баз! електрояних л1чильник!в

електроенерг!! сер!йного випуску (мал. 3) ! на основ! елек-

тро- та феродинам!чних вим!рювальних механ!зм!в (мал. 1).

При цьому для перетворювач!в 1Н Н__ь| схема вв!мкнення

!го-г<2

д!од!в показана на мал. 4, а Н__ь| - на мал. 2.

Для побудови !ндукц1йшх перетворювач1в 1Н використаний вим!рювальний механ!зм л1чильника електроенергП типу СО-М 446. 0ск1льки даний прилад розраховайий на ном!яальшй- струм 5 А, то при такому струм! потр1бн! д!оди велико! потужност!, споживання енерг11 з мереж! було б значив. 3 метою усунення цих недол!к!в струмова обмотка перемотана в сторону зменшен-ня поперечного перер!зу проводу та зб!льшення к!лькосг! вит-к1в. При цьому струм струмово! обмотки л!сля 1! перемотуван-ня розрахований з виразу (6). В подальшому за загальноприй-нятою методикою визначен! оп!р струмово! обмотки, д1аметр .проводу ! к!льк!сть витк!в. Роэрахунок параметр!в п , Ку, В зд!йснений з системи р!внянь, складено! на баз! виразу (5),

гг 2 %

к -¿Г

___.__П)____

2-1/2 у

ном

т-г л со

---1- цц, И, п , Кц) (К, (6)

0

де ит - {0,90.2-1/2 ином; 2"1/2 Уном; 1,10-2"1/2 ином}, при-

чому крайн! значения величини ит вибран! виходячи з найпоши-

рен!ших меж працездагност1 осв!глшальних засоб!в.

Результат розрахунку параметр!в схем (мал. 1-4) показали, що к!льк!сть д!од!в в КОЖН1Й з ланок пд > 3 ! колива-еться в межах 5... 10. Тому з метою рац!ональн!пгого викорис-тання д!од1в при одночасному змэниенн1 1х загально! к1лькос-т1, грунтуючись на узагальнених схемах 1х ввХмкнення, запро-понован! конкретн1 схеми функц1онального блока (мал. 2, 4). Це дозволяе т'акож зменшити похибку в!д не!дентичност1 параметр^ д!од!в для р!зних п!вхвиль напруги живлення та зд!й-снити ефективну п!дгонку шунгуванням одного з д!од!в.

В основ! розробки м!нропроцесорного ггоретворювача 1Н

. (мал. 5, б) лежигь настулний узагальнений алгоритм роботи

вим!рювального перетворювача 1ятегрально1 напруги

Мал 7. Алгоритм робота мжропроцесорного ВП 1Н

(мал. 7)г перетворения в код миттевих значень напруги зкив-лення 1 наступив використання огримано! 1нформац11 для об-числення Зятегральних значень напруги з догомогою м1кропро-цесора. При цьому спрощуеться горетворення 1Н завдяки упущению операцП добування квадратного кореня при обчисленн1 СКЗ напруги. Показано, що у вшадку застосування м1кропроце-

18

сора типу К580ВМ80 час перетворення 1Н Н^^! складае

!г=о

212...292 мс без заотосування пристрою апаратного множення, а при його використанн! - 51...61 мс. Зв1дси випливае, що необх!даою умовою для отримання достов1рноЗ 1нформацИ про 1Н з дояомогов даного засобу вим1рювання е пост1йн1сть СКЗ напруги лромислово! частоти протягом 4-х пер1од1в при засто-суванн! пристрою апаратного множення та 15-ти пер1од!в - при його в1дсутност1.

0ск1льки в деяких вштадках, Особливо при експлуатацН осв1тлювально1 апаратури, цих умов' вакко досягти, то проана-л!зована мозшго1сть використаяня швидкод1ючого м!кропроцесо-ра типу К1810ВЫ86. Засгосування: осганнього дозволяе забезпе-чити: 1) в першому пер!од! - виб!рку миттевих значень напруги живлення 1 в кожному з 1нтервал1в ви01рки перемножения самого на себе попереднього миттевого значения напруги; 2) протягом настулного-пер1оду - виконаяня операц!й обчис-лення 1Н. Ефективне використання для обчислень другого гор!-оду дозволяе зб!льшити к!льк1сть перетворюваних 1Н, грунтую-чись на одних 1 тих самих миттевих значениях напруги заявления.

В_третьдм2_розд1л1 розглянут1 даерела виникнення та ви-конаний анал!з похибок функц1оналышх вим1рювальних перетво-рювач1в 1нтегрально1 напруги.

0дн1ею з в1дм1нних особливостей запроггонованих вим1рю-вальних перэтворювач1в Ш в пор!внянн1 з традиц1йнши 1нтег-рувальними засобами вим1рювань електроенергИ е та, що через посл1довнв коло не прот1кае струм осв1тлювальних засоб!в. Даний факт в1дбиваеться позитивно на точност! перетворения 1Н. Так, зменшення д!апазону зм!ни струму посл!довного кола 1ндукц1йних вимЗрювальних механ!зм1в з 10...340 % номинального значения в лХчильниках до + 30 % номХнального значения у вим1рювальних перетворювачах 1Н дозволило в 5...10 раз!в зменшити складов1 похибки, як1 викликан! тертям, власним гальмуванням роботами магн1тними потоками, зм1ною кута на-

19

магн1чування 1 компенсац!йного моменту, нестаб!льн!стю на-пруги живлення, самонагр!вом. Досл1дкення показали, що на промислов1й частот!, в також на частотах до 1 кГц моша знехтувати вшитом 1ндуктивних ! емн!сних параметр!в д!ода на похибку паретворення Ш.

Доведено, що поява вищих гармон!к магн!тних поток1в ! струм!в внасл!док перенасичення феромагн!тних контур1в не викликае додатково! похибки для синусо!дно! нагфуги живлення та несинусо!дного струму струмово! обмотки вим!рювальних пе-ретворювач1в 1Н на в!дм1ну в!д 1ндукц1йнкх л!чильник!в елек-троенергП. Зокрема, зведена до входу похибка 1ндукц!йних вим1рювалышх перетворювач!в Н^^, (мал. 1,2) запи-

суеться у вигляд!: 'га~г=3»2

Уч

а = ±

с + (1

!

- 1

■ином

(7)

Д9 С = 0,4, а - 10, о,90.ишм ^ < 1,ю.ином, ином « 220 В. Це св!дчить про зменшену 1 задов!льну щодо висунутих вимог до точност! похибку перетворення 1Н та узгоджуеться■з результатами теоретичниг досл!джвнь.

Грунтуючись на теоретичному анал!з! та результатах активного эксперименту, показано, що систематична похибка конкретного екзбмпляра'вим!рювального приладу мае, як правило, превалююче значения в пор!внянн! з вшадковою.

Досл1дження зм!н похибки, яка виникае внасл!док спотво-рення криво! напруги живлення, п!дтвердили два факти: а) до-даткова похибка !ндукц!йних функц1ональних вим!рювальних пе-ретворювач1в 1Н е додатна, що дозволяе спростити И враху-вання. Залекн!сть дано! похибки в!д коеф1ц!ента спотворення криво! напруги за третьою гармон!кою 1люструеться мал. 8; б) для електронних вим1рю-вальних перетворювач!в 1Н (мал. 3, 2, 4) в!даошення приросту в!дносно! систематично! похибки до зм!ничастоти в межах в1д 50 до 1000 Гц не перевищуе 1,5 % на л'ятсот в!дсотк!в зм!ни частота.

Незначною похибкою в!д спотворення криво! напруги жив-

20

Л , х

1.0

3.3 0.8 0.7 3.6

2.5

3.5

Коп

Мал. 8. Характер зм1ни по-хибки 1ндукц1йного вим!рю-вального перетворювача 1Н, викликано! спотворенням криво! напруги за трэтьою гармон!кога

лення характеризуются м1кропроцесорн1, а також електродинам1чн1 вим1рю-

ркзвальн! перетворювач1.

Шдвщення точност! 1ндук-ц1йних вим!рювальних горетворювач1в 1Н при спотвореннях криво! напруги экивлення та розширення 1х частотного д!апазону з одночасним врахуванням спаду св!тлового потоку ДС досягнуто за рахунок схеш (кал. 9).

В цих перетворювачах обвртальний момент М

я

2Д; • (8>

де ~ - знак пршорц1йяост1, - середая квадратична г>-та гармон1ка напруги, що прикладаеться до вим!рювального перетворювача .

Температурку похибку 1ндукц1йних вим1рювальних леретво-рювач!в 1Н (мал. 1,4) зменшено в 2...3 рази завдяки вв!м-кненню д!од1в за термокомпэнсувалъною схемою. Подальше змен-шення температурно! похибки засоб1в вим1рювань 1Н (мал. 1,

2, 4) досягаеться за рахунок застосування термомагн!тних сплав1в.

Четвертая розд!л присвячений вим1рюваннзо парамэтр!в та досл1джэнню характеристик ДС на п1двищених частотах.

3 врахуванням теоретичних узагальнень 1 розроблених схем вим1рюваяь, ексяериментальних установок та алгоритм1в досл1даен! залежност! зм!ни напруги, статичних ВАХ, св!тло-

21

Мал. 9. Функцюнальна схема ВП 1Н Н ь! :

АЗ - блок шунт!в, А4 - блок Ш1М, 15 - блок А1М, А6- блок демодуляцИ, А7 - перетворго-• вач тост1йного струму в ЗМ1ШКЙ-, А8- блок погодк9няя

вого потоку, св1тлово! в!д-дач!, а також 1нншх елек-тричних 1 фотометричних параметра ДС в д!апазон1 частот 50 Гц...150 кГц. Частила з них !люструеться мал. 1012.

3 граф!ка (мал. 10) видно, що зМ1на напруги на ламп! !з зростанням частоти до 10 кГц аналог1чна до кривих, отри-маних В.Л1те1новим. При по-дальшому зб1льшенн! частоти напруга на ламп1 зм!нюеться

незначно 1 ця зм1на практично л!н!йна. Характер залежностей збер!гаеться для вс!х досл1дауваних типоном!нал1в ЛЛ, причо-му напруга на лаш1 для п!двищено1 частоти е менша, н!ж для промислово!. Змешення напруги на лаш! в пор!внянн1 з ном1-нальнога на частот! 50 Гц потр!бно враховувати, перш за все при розробц! ПРА. Це пояснюеться тим, що змешення дано! ве-личини на частотах 0,8...50 кГц для ЛЛ деяких тип!в стано-вить 25...30 %, а на частотах вивдх за 20 кГц - до 15 % в!д ном!нальяо1. В 1ншому випадку похибка розрахунку ПРА може бути значною.

Частота! залешост! св1тлових величин РЛ (мал. 11)

22

ил* 3 I дн .од.

3.3

3.8

В.?

1.? 2.4 3.1 3.3

9 f

.0 .3

----------- ....

/Хг

// —

V

0.4

1л, А

Мал. 10. Частоты! залекносг!

напрути на ламп! для ДС тш!в: 1 - ЛВ4, 2 - ЛБ8, 3 - ЛБ13, 4 - ЛБ15, 5 - ЛЕ20, 6 - ЛБ20, 7 - ЛВЗО

11/1* ) в .с д.

Мал. 11. Залежн1сть осьово! сили св!тла ламш типу ЛБР20 в!д II струму на частотах: крива 1 - 30 кГц, крива 2-20 кГц

Мал. 12. Статичн! ВАХ ДС типу ЛБ-30 на частотах:

1 - 50 Гц, 2 - 400 Гц, 3 -

2 кГц, 4-5 кГц, 5-10 кГц, 6-20 кГц, 7-70 кГц, 8 - 150 кГц

св!дчать про те, що 1х св!т-лова в1ддача зростае в се-редньому на 12 % в д!апазон! частот 20...150 кГц пор!вня-но з такою на промислов!» частот1.

Анал1зуючи статичн1 ВАХ ламп (мал. 12), неважно пом!ти-ти, що 1х нвхил в!дносно координатних осей зм!нюеться 1з зм1ною частота напруги кивлення.

23

(3.6 д.? 8.8

1л*, В1ДИ.ОД.

Обгрунтований 1нгерввльш1й метод досл!даення динам!чних характеристик ДС, розроблена методика вим!рнвань, наведен! техн!чн1 характеристики експеримэнтально! установки. Базую-чись на отршаних осцилограмах струму 1 напруги ДС, побудо-ван! залвкност! ампл!тудй 1мпульсу перенапруги в1д дочагко-вого струму ламп (мал. 13). Експериментальн! досл!дження .ди-

а) б)

Мал. 13. Залежност! ампл!туди 1мпульсу переналруги U^ в!д початкового струму I для ламп: в - ИГЛ (1 - I0i;1 - 2,5, 2 - I0i;1 = 2,0,3 - I0I"1 = 1,5), . б - ЛЛ (1- = 2,0, р = 0,33, 2 - 101-Н' = 1.5.Р = 0,20)

та ДРЛ (2 - 101"1 = 2,0, ¡3 « 0,33, 3 - 101"1 = 3,0, (3= 0,5, 4 - IDi;1= 2,5, р= 0,43, 5 - I0i;1 = 2,5, р = 0,20)

нам!чних характеристик металогалогенних ламн дозволили п!д-твердати справедлив!сть двяких висновк!в, зроблених А.Крас-нопольським для лда!несценгних та дугових ртутних ламп. При цьому (мал. 13) сл!д в1дм!тити наступи! особливост!: - 1м-пульс перенапруги Um не залежить в!д значень початкового IQ та пром!кного I1 струм!в, а залежить лише в!д ïx в!дношэння IQ I"1; - ампл!туда 1мпульсу перенапруги Um залежить в!д посг1йно1 часу наростання струму я^. Найб1льша перенапруга спостер1гаеться для найменшо! досягнуто! на установц! пос-

24

т1йноХ часу = 0,2 мкс; - при з01лывенн1 амгайтуди пульса пвренапруги скорочуеться. його тривал!сть на р!вн! 0,2... 0,7 в!д ампл1туди, яка також заложить в1д типу лампи; - 1м-пульс пвренапруги зростае 1з зб!льшенням тривалост! 1мпульса

Залежност1 ампл1туди 1мпульсу перенапруги на МГЛ в1д тривалос-т! 1мпульсу струму:

1 - = 3,0,

2 - 101"1 = 2,0

У п'ятому розд!л! проанал!зован! результата експери-ментальяих досл!д-жень характеристик ДС на п1двщених частотах, як1 знят! з використанням запропонованих методик та схем вим!рювань. До-ц!льн!сть такого анал!зу обгрунтовуеться ц!нн!стю для проек-тування та експлуатацИ засоб!в високочастотного живлення осв!тлювальяо1 апаратури.

Для цього передусХм знайден! математичн! залежност! електричних та фотометричних параметр!в досл!джених ДС в!д частота. Для опису частотних залешостей використана 1нтер-поляц1йна функц1я, яка дозволяе знаходати значения досл!джу-вано! фушсцИ за И дискретними значениями в 1нтервалах м!зк ними. Вих1дними даними для знаходжэння 1нтерполяц1йних функ-ц!й, що описують подан! завдяки результатам зд!йснених вим1-рювань крив! ил>(, = ср 1) (мал. 10), служать значения !н-терполяц!йних вузл!в гg 1п та в1дпов!дн! до них значения

ли*

Показано, що для отримання м!н!мально! похибки 1нтерпо-ляцП вс! екстремальн!, а також нел1н!йн1 д1лянки, наприк-лад, перегини 1нтерпольовано1 криво! сл!д представити як м!-

25

струму лише до давних значень (мал. 14).

Цт/Цр , в Ьдн .од. ___

Мал. 14.

2.3

1 .9

1

1.]

! .7

1

V-

7 2 -—-

/ (

//1

0 2 4 б X, *100 икс

н!мум трьома даснрегниш значениями (18 и^), одне з яких повинне в1дгов!дати локальному экстремуму чи яерегину.

За вибраними контрольними точками зд!йснений розрахунок коеф!ц!ент!в пол!нома для дев'яги 1нгершляц1йних вузл!в, що в!дпов!дае 1нтерполяд1йному пол1ному восьмого степеня

ил* = °о 1)8 + а1 Г)7 + ... + а^ Iё 1 + а8. (9) Значения коеф!ц!ент!в а0, а1, а^, ад для ИЛ кожного ти-поном1налу наведен! в таблиц! дисергац±йно! роботи.

Похибка 1нтеряоляцП складае в даному випадку 8 $ ± 2 % для д!апазону частот 50...200 Гц 1 а < + 1 % для 1нших д!ля-. нок характеристики и^ = (р Я- Представления вказано! . функцП пол1номом сьомого стеяеня зб!льшуе вказану похибку на деяких д!лянках криво! б!льше, н!ж у 5...6 раз!в.

Анал!з залажност! ПД!(. = <р 1) показав, що: а) зрос-тання частота в!даосно промислово! до 1...3 кГц супроводжу-еться зменшенням напруги на ЛЛ* яка для вказаних частот складае 65...75 % в1д ном1нально! и для частоти 50 Гц

«ДНОМ

залежно в1д типоном1налу лампи; б) подальше зб1льшення частоти викликае п1двшцення напруги на ламп!. При цьому до частот 15...20 кГц це в1дбуваеться за нел!н!йним законом та тенсивн!ше, н1к в д1апазон! частот в!д 15...20 кГц до 150 кГц. Зокрема, для частоты 20 кГц напруга.на ламп! досягае 0,75...0,95 в залекност! в!д тшоном!налу лампи, тод!

ЛЙОло

як наступив зб!льшення частоти до 150 кГц супроводкуеться

незначним зростанням напруги на ЛЛ (до 1'...5 %). Проте вона

не досягае значения ! е найсуттев1шою для ДС з б1льшою

лном

м!желектродно» в!дстанню. Вим1ряний св1тловий пот1к в диапазон! частот 20...150 кГц для досл!дж9них ламп вс!х типоном!-нал!в зм!нюеться аналог1чно до напруги на ЛЛ. Св!тлова ж в!ддача загашаеться незм1нною, причому в пор!внянн! з такою для промислово! частоти вона зросла в середнъому на 12 %.

За отриманими експериментальними характеристиками виз-начена залекн!сть коеф!ц!ента

аи„ ___л .

и

-0.1

р = : (10) <П„ 1„

л л

який враховуе крутизну статично! ВАХ лампи, в1д частоти на-

пруги живлення лампи для кожного з типоном1нал!в.

Частина ■ кривих залетост! р ■= ф Ив 1), побудованих за данями вш1рювань для ЛЛ, подана на мал. 15. Апроксимац1я

3 _ ______

Мал. 15. Частота! залежност1 в!дносного' нахилу статично! ВАХ для ДС: 1 - ЛБ4, 2 - ЛБ8, 3 - ЛБ13, 4-1615, 5 - ЛЕ20, 6- ЛБ20, 7 - ЛБЗО, 8 - ЛБ40

-0-3 досл1даених характеристик

дае змогу точнгШе описати РЛ як нел1н1йний элемент елек-тричного кола на п1двищених частотах. Як показали розрахунки, визначення шукано! функц!! р=ср(1§ Я в 1лтервалах м1н вузлами !нтерголяц!5 з достатньою точн1стю (похибка не перевщуе ±2 .. .3 %) може бути зд!й-снене за допомогою пол!нома сьомого степеня:

р = Ъ0(1в Л7 + ЩИв I)6 + ... + Ьб 1в 1 + Ъ7,

(11)

де значения коеф1ц!ент!в пол1нома Ь0, Ь1, ..., для ЛЛ кожного типоном!налу зведен1. в таблиц! дисертац!йно! робота.

Анал!зуючи отриман! залежност!, можна зробити висновок, що коеф!ц!ент р зм!нюеться !з зростанням частота. 31 зб!ль-шенням частоти Г в!д 50 Гц до 10 кГц модуль коеф1ц!ента р зростае, причому його зб1льшення спостер1гаеться для ЛЛ вс1х типоном1нал!в. В подалыюму в!н дещо зменшуеться з п!двщен-ням частоти до 40...70 кГц ! при наступному зб!льшенн1 вели-чини 1 до 150 кГц залишаеться И83м!ннйч. Вьйятком е лампи

27

тш!в ЛБ4 та ЛБ15, для котржх модуль коеф!ц!ента р зб!льшу-еться 1з зростанням частоти до 40 ...70 кГц, п!сля того за-лишаеться практична незм!нним 1з зб!льшенням частоти 1.

В результат! подальшого анал1зу отриманих чаототних залекностей характеристик РЛ з врахуванням динам!чних пара-метр!в ключових елемент!в перетворювач!в частоти визначено, що оптимальною робозою частотой можна вважати частоту, яка перевищуе звукову ! лекить в межах 20... 30 кГц.

Уточнения ларамзгр!в' математично! залезкност! м!ж елек-тричними величинами ДС зд1йснене за значениями струму 1л ! потужност! Рд лампи та спаду напруги на ПРА и при робот! лампи !з зразковим вим!р»вальним дроселем. Анал!з отриманих результат!в~показав, що для и < 1,0 коеф!ц!ент А, який по-в'язуе згадан! електричн! величини та пров!дн!сть РЛ, мае слабовиражену залежн!сгь в!д величини ил> Зате при ил1(, >1,0 в!н р!зко зросгае (мал, 16). Грунтуючись на даних експери-ментальних доол!дкень характеристик дугових ртутних, дугових натр!евих ! мегалогалогенних ламп, побудован! (мал. 17) !

ента А в!д напруги на МГЛ ента А в!д потужност! ГЛВТ:

1 - ДНаТ, 2 - ДРЛ, 3 - ДРИ

апроксимован! залежност! коеф1ц!ента А в!д потукност1 ДС. 1х

28

наян!с.ть дозволяв значно скоротити обсяг вкспериментальних роб!т з визначення коеф!ц1ент!в математично! залежност! м!ж параметрами ламп нових типоном1нал1в.

У_заошиому_шостдщ_розз1л1 висв1тлен1 результати ек~ сшриментальних досл!джень та впровадаень засоб!в вим1рювань 1 високочастотного живлення освХтлювальних прилад!в.

Для цього передус!м поданий опис розроблених метод!в та засоб!в випробувань, контролю I вкм!рювань параметр!в пристроив високочастотного живлення ДС. Грунтуючись на даних ви-конаних досл!джень, встановлено, що НЕГР! ПВЧ !з зм!нними параметрами - ампл!тудою, частотою, коеф!ц!ентом форми вих!д-но! напруги, опором вихЛдного кола I його характером в най-б!льш1й м!р! в1доов1дають вимогам, як! ставляться до пер-спективних ПРА, а саме - забезпечення запаливания ЛЛ з за-тримкою в час!, узгоджен!сть пускового 1 робочого режим!в роботи, регулювання св!тлового потоку, електромагн!тна су-м!сн!сть з мережею живлення, захист в!д авар1йних режим!в.

Отриман! результати вим!рювань параметр1в ДС дозволяють уточнити 1х математичн! модел!, що е вкрай необх!дне перед-ус!м для розрахунку засоб!в живлення осв1тлювально! апарату-ри та оптим!зац!1 И техн!ко-економ!чних показник!в.

Контур "ИРА - ЛЛ" в пусковому режим! можна вважати л!-н1йним, а в робочому - в!н нел!н!йний, що пояснюеться нел!-н!йною падаючою ВАХ РЛ. Очевидно, що для першого випадку ма-тематичний опис продес!в, як! прот1кають в контур1, не являе особливих труднощ!в. В робочому режим! анал!з к!л з РЛ до-ц!льно проводити !з застосуванням вираз!в, що апроксимують ВАХ ламп. Показано, що даний контур можна в1днести до класу нел!н!йних к!л, для яких !снуе вираз, котрий дае явну залеж-н!сть вих!дного сигналу в!д вх!дного впливу, а саме - функ-ц!ональний ряд Вольтерри. Надавши апроксимуючому виразу ста-

ай Т(ка + ь;

тично! ВАХ РЛ вигляду ряду типу У!--х^ (Г(1га + Ь)

й Г(йс + й)

! Т(кс + й) - гамма-функц!!) ! застосувавши прост!шу форму

29

запису функционального ряду Вольтерри - ряд Вольтерри-Шка-ра, отримано систему р1внянь, що описуе електричн! процеси, як! проИкають в контур1. Зг1дао з отриманою моделлю комплекта "нерезонансний ПРА - РЛ" вираз для r-ï 1терац11 струму ЛЛ i(ELjrCt^.B' робочому'режим! мае вигляд:

-1 -1 о V ('-PI 4 h ~ -1

Wtj . - I р в 1Р0„ £ f!pi _1)|Л| „ - .

Wr-D^ + ^ Р"1 I UmÄ 008 ^ + V' <12>

де I - ном1нальний струм ЛЛ, Bip- яост1йн1 коеф!ц!ен-

ти, L - 1ндуктивн1сть ПРА, u(t) = ^ U^ cos (co^t + а^) - ви-

х!дна напруга НПРА БВЧ. Сл1д в!да1тити, що отримана модель !з застосуванням алгебра!чно1 алрокощацП ВАХ PI та функц!-онального ряду Вольтерри-Шкара забезпечуе задов!льне набли-кення при розрахунку режим!в без пауз струму i в обмежен!й област1 частот.

Анал!з показав, що цих обмежэнь позбавлена модель, яка грунтуеться на апроксимац!2 електричних параметр1в РЛ дифе-ренц1йними р!вняннявд. Вона дозволяв врахувати 1нерц!йн!сть процесу, який прот1кае в газовому розряд1, шляхом внесения в1дпов1дних пох!дних за часом, а також його перед!стор!га заданиям початкових умов. Зокрема, для комплекту "резонансний ПРА - РЛ" при дИ на його вх!дн! затискач! високочастотно! пол!гармон!чно1 напруги сп!вм1ряих частот, чим досягаеться вшца.стаб!льн!сть в час! фотометричних величин, та прийнятих умовних позначень математична модель для робочого режиму мае вигляд:

diLftJ

L + = 1 Umfe cos + V'

uc(t) = u^d), t; +■ lQ(t) - iL(t) = 0,

= с

=

«ЕЬ™

1 + л,

р^л

"ех/^

^ЕЬ^

dt

= 8вь(ъ) ы^т),

= а0

«^"ыЛ^ = Ьс

Ы™

•,1X^(1)1

ио . ¡и^Ш!

- а.

■1 у ~ - °2 ДЛЯ

и,

Ь1 + £>2 ехр

о

-Ь-

''"ех/^1

- 1

для ¡Ч^Ш! > и0,

(13)

де - зведена лров!дн1сть лампи; а0, а^, а2, Ь0, Ь1,

Ь2, - коеф!ц!енти, значения яких залежагь в!д типу РЛ.

Анал1з модел! показуе, що для синусо!дно1 вих1дно! на-пруги НПРА ПВЧ в контур! в робочому режим! поряд з коливан-нями основно! частота виникають коливання з частотами, як! е кратн! до основно!. Принципово 1нш! явища в!дбуваються в контур!, якщо вих1дна напруга НПРА ПВЧ м!сгить двк!лька гар-мон!к. В цьому випадку поряд з коливаннями основно! частота та частот, кратних основн1й, в контур! з'являються коливання з частотами, що дор!внюють сумам ! р!зницям частот гармон!к. Сл!д зауважити, що застосування !нших метод!в, зокрема ! методу гармон!чного балансу для отримання спектру рэакцП при пол!гармон!чн!й д!1 зустр!чае склада! обчислювальн1 трудно--щ!. Що ж стосуеться запропоновано! модел!, то сучасн! прог-рами дозволяють розрахувата в реакц'П вс! комО!нац!йн! складов! для 1х порядку, що задов!льняе вимогам практики.

Грунтуючись на модел! комплекта "ПРА-РЛ", отриман!

31

о

сп!вв!дношення для розрахунку вих1дних величин НПРА ПВЧ в пусковому режим! в залежност1 в!дспособ!в зд!йснення режиму запалювання ЛЛ з затримкою в час!. Способи зд!йснення режиму запаливания ЛЛ L = таг та U = var склада! в практичн!й реа-л1зад!1. В першому випадку потр!бна складна ! нетехнолог!чна схема, а в другому - техн!чно вакко забезпечити зб!лыгоння вдвое-втрое виххдно! СКН НПРА ПВЧ. Стосовно стаб1льност! величин Uxx та 1п вс1 способи приблизно р!вноц!нн!, причому з точки зору реал!зац!1 доц!льно використовувати спос!б запалювання ЛЛ н затримкою в час!, що грунтуеться на зм1н! частота вих!дно! напруги НПРА ПВЧ. При цьому найвшца стаб!ль-н!сть напруги холостого ходу та струму попереднього п!д!гр1-ву електрод!в ЛЛ досягаеться для значень коеф!ц1ент!в > 0,65 та 0,30 í 0,55 i 1,80 «S % «S 2,30. Анал!з розв'яз-ку оптим!зац!йно! задач! для робочого режиму показав, що оп-тимальн! значения коеф!ц!ента га^ повинн! знаходитись в д!а-пазон! О,75...О,85, а коеф!ц!ента К^ - лежати в межах 0,35.. ...0,65.

В робот! досл!даен! рэжими роботи комплекта "НПРА ПВЧ -РЛ" з метою визначення оптимальних способ!в регулювання ос-в!тленоот1. Критер!ями для пор!вняння способ!в регулювання осв!тленост! вибран!: д!апазон регулювання струму ЛЛ, потуж-ност! елемент!в ПРА, сумарний струм електрод!в лампи 1 тех-н!чн! можливосг! зд1йснення керування регульованим параметром. Розрахунок параметр1в лампи, що утворюють матрицю-стов-пчик нев!домих х = col Cí^, u^, g-^J, зд!йснений екстрапо-ляцШшм методом. Останн!й забезггечуе прискорений пошук ста-ц!онарних лродес!в електричних к1л !з зм!нною структурою. Для побудови екстраполяц!йно! функцП використаний s-алго-ритм:

= + - s = 0, 1, ..., 5;

г = О, 1, ..., 5 - 8, (14)

де - 0, х{^т), г = 1,2, .... 6.

32

В результат! розрахунк!в отримано, що для реал1зац11 способ!в регулювання св!тлового потоку: 1) шляхом зм!ни ви-х!дно1 напруги НПРА ПВЧ коеф1ц!енг 1Ц = 0,55...О,65, а д!а-пазон регулювання В = 30...35; 2) за рахунок зм!ни !ндуктив-ност! ПРА 1 К^ = 0,30...О,55, а Б = 18...23, при цьому = 5,5...8,0; 3) зм!ною частоти вих!дно! напруги НПРА ПВЧ К1 = 0,25...0,35, Б = 14...19, а и # = 2,2...2,8. Для вказа-них способ!в регулювання коеф!ц!ент пц = 0,65...О,75.■

Показано, що лише завдяки регулюванню осв!тленост! шляхом зм!ни частоти вих!дно1 напруги НПРА ПВЧ сумарний струм електрод!в ЛЛ та 1х температура для коеф1ц!ента К1 = 0,25... 0,80 залшаються практично незм!нн! у всьому д!апазон1 регулювання.

В результат! розв'язку оптим!зац!йно! задач1 зг!дно з наведеною вищэ математичною моделли отримано, що для забез-печення достатнього п!д!гр!ву електрод!в ЛЛ частота переключения транзистор!в 1нвертора в пусковому режим1 повинна ле-жати в межах 35,00 ± 5,00 кГц. По зак!нченн! часу п!д!гр1ву 9лектрод1в НПРА ПВЧ переходить в робочий режим, який характеризуемся частотою вих!дно! напруги Г = 20,35...23,65 кГц.

РозроОлен! конкретн! структурна (мал. 18) 1 принципова

+

Мал. 18. Структурна схема

НПРА ПВЧ: 1 - фд.льтр радз.озавад, 2-схема первинного запуску з.нвертора, 3 - блок запаливания ЛЛ з затримкою в часа, 4 - регульований висоночастотний ±нвертор, 5 - блок регулъованого зворотного зв'язку, б -блок захисту В1Д авар1й-них режимов, 7 - резо-нансний ПРА, 8, 9 - ЛЛ

електрична (мал. 19) схеми НПРА ПВЧ, що вперше в кра!нах СНД освоен! в сер!йному виробництв!(1х основн! техн!чн! характеристики та короткий опис наведен! в додатку дисертац!йно2

33

Мал.19. Принцилова елэктрична схема впровадаених в сер!йне ви-робнидтво НОРА ПВЧ: А1 - перетворювач, А2 - 'вих1дний пристр!й

роботи). 1х наявн!сть дае эмогу вир1шити задач! експеримен-тально! перев!рки теоретичних положень, визначити оптимальн! конструктив^ I схемн! р!шення, досл!дити вшив дестаб!л!-зуючих фактор1в на точн!сть Бш1рювашя параметр1в ЛЛ.

ОСНОВЫ ВИСНОВКИ I РЕЗУЛЬТАТИ РОБОГИ

1. На основ! пор!вняльного анал!зу обгрунтовано, що найсуттев!шт параметром для вим!рювання 1 визначення характеристик осв!тлювальних лристро!в р!зних вид!в е !нтегральна налруга живлення (1Н). Виявлен! резерви п!двищення точност1 непрямих вим!ргавань параметр!в осв!тлювально! апаратури шляхом функц!онального перетворення 1Н ! автоматизац!! експери-менту. Наведена к!льк1сна оц!нка похибок визначення характеристик джерел св1тла при Хх випробуваннях ! експлуатац!!.

2. Створен! модель сум!сних вим!рювань в!дхилень напру-ги ! частота в!д оптимальних стосовно високочастотного живлення осв!?лювально! апаратури та модель опосередкованих ви-м!рювань в!дхилення напруги в!д оптимально! в мережах про-мислово! частота, що дозволяить п!двщнти точн!сть 1 автома-тизувати визначення характеристик апаратури в п1слярегулю-вальний пер1од.

3. Проведений теоретичний анал!з, розроблен! електроме-хан!чн! 1 електронн1 вим!рювальн1 перегворювач! 1Н. Показано, що елементарно прост! у виготовленн! та обслуговуванн!, найдешевш! ! доступн1 в придбанн!, над!йн! та задов!льняють поставлен™ вимогам за точн!стю переноси! перетворювач! Ш на баз! !ндукц!йних вим!рювальних механ!зм!в.

4. Виведвн! анал!тичн! вирави, як! дозволили встановити взаемозв'язок м!ж перетворюваними функц!оналами ! параметрами елемент!в електромехан!чних вим1рювальних перетворювач!в та перетворювач!в на баз! елекгронних л!чилышк!в електро-енергИ.

5. Досл1джен! основна 1 додаткова похибки вим!рювальних перетворювач!в 1Н. Виведений вираз результуючо! похибки !н-дукц!йних вим!рювальних перетворювач!в. В результат! досл1д-

35

жень п!дтверджено, що створен! перетворювач! дозволяють ав-томатизувати процес вим!ргоання ! б!льш н!ж вдв1ч! зменшити похибку вим!рювання 1Н.

6. 0бгрунтован1 метода досл1джень динам!чних та статич-них характеристик джерел св!тла на п!двзщених частотах, роз-роблен! методики ! схеми вим!рювань 1х електричних та фото-метричних параметр1в.

7. На п!дстав! результат!в експериментальних досл!джень статичних характеристик джерел св!тла, як1 знят! з врахуван-ням теоретичних узагальнень, розроблених схем вим!рговань, вим!рювальних засоб!в та алгоритм!в, отримано, що св1тлова в!ддача та св!тловий пот1к, осьова сила св1тла розрядних ламп (РЛ) в д!апазон! частот 20...150 кГц зростають на 10... 15 % та 15...20 % в пор!внянн! з в!дпов1дними параметрами на промислов!й частот!.

8. Проведений анал!з отриманнх частотних залежностей напруги на ламп! ид та коеф!ц!ента р, що характеризуе нахил статично! ВАХ ЛЛ. Встановлено, що на частотах 20...150 кГц змензнення напруги для деяких тип!в ламп досягае 15 Ж, а зменшення коеф1ц!ента р - 40 % пор!вняно з аналог!чними параметрами для промислово! частоти. Грунтуючись на даних ви-м!ргавань, доведено, що математичний опис залежностей р=ср (I) та Ил = ф (Я може бути зд!йснений 1нтерполяц!йним пол!номом сьомого та восьмого степен1в з похибкою ± 2...3 %.

9. Отримано результата експериментальних досл!джень ди-нам!чних характеристик ламп, що дозволило визначити парамет-ри ! залекност! математичних моделей перспективних осв!тлю-вальних даерел св!тла високо! 1нтвнсивност1: нагр!евих ламп високого гиску, металогалогенних та дугових ртутних люм!но-форних ламп.

10. Анал!з отримаяих частотних залежностей характеристик джерел св!тла з врахуванням динам!чних параметр!в ключо-вих елемент!в перетворювач!в частоти показав, що оптимальна робоча частота напруги кивлення РЛ перевизцуе звукову ! ле-жить в межах 20...30 кГц.

11. В результат! проведеного- анал!зу результат!в вим!-рввань параметр!в ос.в!тлювальних засо0!в виявлэн! резерви п!двщення Ix ефективност! за рахунок створення ! оптим!за-ц!1 параметр!в комшюкт1б "нап!впров!дниковий пускорегулю-вальний аггарат п!двщено! частота (НПРА ПВЧ) 1з зм!нними параметрами - РЛ".

12. На основ! результат!в досл1джень характеристик ос-в!тлювально! апаратури, розроблен! структурн! схеми НПРА ПВЧ !з зм!нними параметрами ! створен! математичн! модел! ком-плект!в "нерезонансний 1 резонансний НПРА ПВЧ !з зм!нними параметрами - РЛ". 3 допомогою цих моделей зд!йснена оц1нка впливу параметр!в комплекта на фотометричн! величини джерел св!тла.

13. На основ! створених матвматичних моделей запропоно-ваних кошлект!в розроблен! лрограми розрахунку екстраполя-ц!йним методом !з застосуванням е-алгоритму, в результат! реал!зацП яких отримано, що з пом!ж мокливих .способ1в регулювання св1тлового потоку ламп регулювання лише шляхом зм!ни частота еих!дно! напруги НПРА ПВЧ е найефективн!ше 1 забвз-печуе збереження тэрм!ну служби РЛ завдяки п!дтримц! незм!н-но! температури п1д!гр!ву у всьому д1апазон1 регулювання.

14. Впроваджен! 1ндукц1йн! засоби вим!рювань !нтеграль-но1 напруги з реальним економ1чним ефектом.

15. На основ! виконаних ексяериментальних та теоретич-них досл!джень створен! ! освоен! в сер!йному виробництв! НПРА ПВЧ !з зм!нними параметрами та люм!несцентн! св1тильни-ки з данкми НПРА. В результат! 1х впровадасення отриман! еко-ном!чний i соц!альний ефекти. . '

С/сновн! результата дисертацИ опубл!кован! в працях:

1. Карпинский Н.П., Кочан В.А., Сорока С.К., Щербак М.й. Повышение чувствительности автоматических приборов// Контрольно-измерительная техника. - 1983. Вып. 34.-С. 34-37.

2. Карпинский Н.П., Кочан В.А., Сорока С.К. Уменьшение

37

погрешностей измерения и регулирование температуры отжига ферромагнитных сердечников//Контрольно-измерительная техника. - 1983. Вып. 34. - С. 91-94.

3. Заничковская Л.В., Карпинский Н.П., Кочан В.А., Лысый В.А. Прибор для контроля отклонений напряжения в осветительных сетях//Светотехника. - 1984. № 5. - С. 16-17.

4. Заничковская Л.В.,-Карпинский Н.П., Кочан В.А. Уточнение продолжительности горения ламп в аномальных условиях/7 Светотехника. - 1984. Л 12. - С. 13-14.

5. Дзюбин B.W., Карпинский Н.П., Сорока С.К. Контроль параметров ламп накаливания при колебаниях напряжения сети// Контрольно-измерительная техника. - 1985. Вып. 37.-С. 50-53.

6. Карпинский Н.П., Кочан В.А., Заничковская Л.В. Оптимизация режима эксплуатации осветительных установок предприятий текстильной промышленности//Текстильная промышленность. - 1985. № 2. - С.' 63-65.

7. Карпинский Н.П. Повышение точности определения оптимального уровня напряжения электроосветительной сети//Кон-трольно-измерительная техника. - 1985. Вып. 38. - С. 47-49.

8. Биленький И.Т., Карпинский Н.П., Кочан В.А. Метод измерения отклонения напряжения сети//Светотехника. - 1989. М Z. - С. 16-18.

9. Карпинский Н.П., Мочульский Б.А., Смаровайло В.С'., Стукая В.В.,'Цыгенько Л.М. Полупроводниковые ПРА для люминесцентных ламп//Светотехника. - 1993. J6 11. - С. 17-19.

10. Карпинский Н.П., Мочульский В.А., Пилипчук Р.В. Оценка отклонений параметров высокочастотного питания освещения интеллектуальных робототехнических систем//Светотехни-ка. - 1994. Jfe 12. - С. 17-18.

11. Карпинский Н.П., Мочульский В.А., Пилипчук Р.В. Анализ систем и средств освещения робототехнических систем// Светотехника. - 1994. X 10/11. - С. 29-30.

12. КарпХнський М.П. Давач1 ро0ототехн1чних засоб!в// Вим1рювальна техн1ка та метролог1я. - 1995. Вип. 51. - С. 56-59.

13. Карпинский Н.П., Сорока С.К., Щербак М.И. Преобразователи контроля потерь мощности в устройствах энергетики/В кн.: Устройства преобразования информации для контроля и управления в энергетике. Тезисы докл. Республ. научно-техн. конф. - Харьков, 1982. - С. 72.

14. Кочан В.А., Карпинский Н.П., Заничковская Л.В. Новая схема энергоснабжения осветительной сети/В кн.: Повышение надежности и качества электро- и теплоснабжения г. Москвы. Сб. трудов научно-техн. семинара. - М., МДНТП, 1983. -С. 83-85.

15. Кочан В.А., Заничковская Л.В., Лысый В.А., Карпинский Н.П. Измерительные приборы и рациональное использование электроэнергии в осветительных установках/В кн.: Проектирование и эксплуатация систем электроснабжения промышленных предприятий. Сб. трудов научно-техн. семинара. - М., МДНТП,

1Э84. - С. 151-153.

16. Денисюк Р.Г., Карпинский Н.П,, Сорока С.К., Щербак М.И. Снижение энергоемкости магнитопроводов за счет повышения точности измерения температуры/В кн.: Состояние и перспективы развития средств измерения температуры контактными и бесконтактными методами. Тезисы докл. 5 Всесоюзной научно-техн. конф. "Температура-84". - Львов, 1984. Том 1. - С. 262-263.

17. Карпинский Н.П., Кочан В.А., Сорока С.К., Щербак М.И. К вопросу о повышение точности измерения среднеобъЭмно-го нагрева электрических устройств/В кн.: Состояние и перспективы развития средств измерения температуры контактными и бесконтактными методами. Тезисы докл. 5 Всесоюзной научно-техн. конф. "Температура-84". - Львов, 1984. Том 2.-С. - .

18. Карпинский Н.П., Кочан В.А., Степанова О.П., Щербак М.И. Об устройствах для измерения температуры нагрева пуско-регулирущих аппаратов с выходом на цифровой милливольтметр/ В кн.: Состояние и перспективы развития средств измерения температуры контактными и бесконтактными методами. Тезисы докл. 5 Всесоюзной научно-техн. конф. "Температура-84". -

39

Львов, 1984. Том 2. - С. 162.

19. Заничковский Б.М., Карпинский Н.П., Щербак М.М. Устройство для измерения и регистрации температуры на основе автоматического уравновешенного потенциометра переменного тока/В кн.: Состояние и перспективы развития средств измерения температуры контактными и бесконтактными методами. Тезисы докл. 5 Всесоюз. науч.-техн. конф. "Температура-84". -Львов, 1984. Том 2. - С. 165-166.

20. Карпинский Н.П., Кочан В.А., Сорока С.К. Об измерении световых и энергетических величин ламхг накаливания и газоразрядных/В кн.: Фотометрия и ёб метрологическое обеспечение. Тезисы докл. 5 Всесоюзной научно-техн. конф. - М., 1984. - С. 216.

21. Карпинский Н.П., Сорока O.K., Кочан В. А. ¡Пашков О.В. Разработка метода повышения точности для измерения эксплуатационных параметров осветительных устройств/В кн.: Применение вычислительной техники и математических методов в научных исследованиях. Материалы научно-техн. конф.(Терно-поль, 1986). - К., 1936. - С. 127.

22. Карпинский Н.П., Сорока С.К., Щербак М.И. Теоретико-экспериментальный метод оценки надёжности осветительных приборов/В кн.: Системы контроля параметров электронных устройств и приборов. Тезисы докл. научно-техн. конф. (Терно-поль, 1986), - К., 1986. - С. 48.

23. Сорока O.K., Карпинский Н.П., Кочан В.А., Щербак М.И. Разработка метода повышенной точности для измерения э.д.с. источников/В кн.: Системы контроля параметров электронных устройств и приборов. Тезисы докл. научно-техн.конф. (Тернополь, 1986). - К., 1986. - С. 47.

24. Карпинский Н.П. Функциональные измерительные преобразователи интегральных значений напряжения/В кн.: Применение вычислительной техники, математических методов и моделирования в автоматизации экспериментальных исследований. Тезисы докл. научно-техн. конф. (Тернополь, 1987). - К., 1987. - С. 77.

25. Карпинский H.II., .Сорока С.К., Щербак М.И. Оптимизация электрического режима работы приемников электроэнергии с применением ЭВМ/В кн.: Применение вычислительной техники, математических методов и моделирования в автоматизации экспериментальных исследований. Тезисы докл. научно-техн.конф. (Гернополь, 1987). - К., 1987. - С. 166-167.

26. Карпинский Н.П., Кочан В.1., Заничковская Л.В. К вопросу об оптимизации эксплуатации осветительных установок/ В кн.: Повышение надёжности и экономичности систем электроснабжения в условиях производства. Сб. трудов яаучно-техн. семинара. - М., ВДНТП, 1987. - С. 147-150.

27. Карпинский Н.П., Сорока С.К. Микропроцессорный преобразователь интегральных значений напряжения/В кн.: Применение вычислительной техники и математических методов в научных и экономических исследованиях. Тезисы докл. научно-T8XH. конф. - К., 1988. - С. 88-89.

28. Карпинский H.H., Журавчак Л.С. Микропроцессорная система контроля расхода воды, газа, пара, электроэнергии/В кн.: Современные метода и приборы автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами. Сб. трудов научно-техк. семинара. - М., ЦРДЗ, 1992. - С. 14.

29. Буняк A.M., Карпинский Н.П. Использование информации о параметрах напрянения сети для построения устройств защиты высокочастотных осветительных приборов/В кн.: Устройства преобразования информации для контроля и управления в энергетике. Тезисы докл. 4 Республ. научно-техн. конф. -Харьков, 1992. - С. 114.

30. Карпинский H.H., Мочульский В.А. Микропроцессорный преобразователь интегральных значений напряжения/В кн.: Применение вычислительной техники и математических методов в научных исследованиях. Тезисы докл. научно-техн.конф.(Львов, 1992). - К., 1992. - С. 67.

31. Karpinsky М-Р. Mathematical Model for High Prequen-cy Power Sypply to Peripheral Lighting Devices in Intelligent Robotig Systems/Summaries of accepted Communications.

41

International Conference "Applied Modelling and Simulation", AMSE, Association for the Advancement of Modeling and Simulation techniques in Enterprises. - Iviv, 1993. - P.' 59.

32. Карп1нський M.П., Опалко Ю.А. Перифер!йн! засоби 1нтелектуальних робототехн1чних систем/В кн.: Прогрэсивн! матер1али, технолог!! та обладнання в малгино- i приладобуду-ванн!. Тез. доп. 2 наук.-техн": конф. ТП1. - Терноп1ль, 1993.

- С. 135-136.

33. Karpinsky M., Tymchysliyn V. Efficiency Improvement of Using the Fluorescent lamps In Intelligent Robotic System/European Robotics and Intelligent Systems Conference "EURISCON'94", Volume 1 (Stream A). - Malaga, (Spain), 1994. -Pp. 511-516.

34. Karpinsky M., Mochulsky V. Indirect Measurements of Voltage and Frequency Deviations from Optimum Values in Increased Frequency lighting Networks/XIII IMECO World Congress "From Measurement to Innovation". - Torino, (Italy), 1994.

35. Дем'яненко В.В., Карп1неький M.П., Оробчук Б.Я. Зм1на частоти напруги етвлення розрядно! лампи як регулятор б!олог!чно! ефективност1 випром!нювання/В кн.: Проблеми Mise-державного сп1вроб1тництва у галуз! св!тлотехн1чного вироб-ництва i розвитку ринк1в. Тези доп. м!жнародно! науково-тех-н1чно! конференцИ "Св1тлотехн1ка-95". - Терноп!ль, 1995. -С. 25.

36. Божидарник В.В., Карп!нський М.П., Опалко Ю.Я. Дос-л!дження вшщву опром!нення на характеристики тактильних датчик1в на основ! електропров!дно! гуми/В кн.: Проблеми м!ждеркавного сп1вроб1тнвдтва у галуз! с.в!тлотехн1чного ви-робництва i розвитку ринк1в. Тези доп. м!жнародно! науково-техн!чно! конференцИ "Св1тлотехн!ка-95". - Терноп1ль, 1995.

- С. 43. '

37. А.с. Л 1167667 (СССР). Устройство для измерения фактической наработки люминесцентных ламп/Карпинский Н. П., Кочан В.А., Заничковская Л.В. - Опубл. в БИ J6 26, 1985.

42

38. A.c. Jt 1242720 (СССР). Устройство для контроля дозы светового облучения/Карпинский H.H., Кочан В.А. - Опубл. в БИ № 2.5, 1986.

39. A.c. И 1651109 (СССР). Устройство для контроля дозы светового облучения/Карпинский Н.П., Кочан В.А., Заничков-ская Л.В. - Опубл. в БИ Д 19, 1991.

40. Положительное решение БНИИГПЭ на выдачу патента по заявке N 4937765/21 0223454 от 1992 г. Устройство для измерения фактической наработки люминесцентных ламп/Карпинский Н.П., Кочан В.А., Заничковская Л.В.

41. Биленький Ж.1., Карпинский Н.П., Кочан В.А. Практическое применение метода измерения отклонения напряжения от оптимального в электроосветительной сети/Рукопись деп. в Информэлектро. - М., 1989. - 25 с.

Аннотация

Карпинский Н.П. Измерение параметров и определение характеристик специализированной осветительной аппаратуры и оптимизация еб технико-экономических показателей.

Диссертация в виде рукописи на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.11.05 - приборы и методы измерения электрических и магнитных величин, Государственный университет "Львивська политэхника", Львов,1995.

Защищается 43 научные работы, в том числе 4 авторских свидетельства и патента, которые содержат теоретические исследования и разработку путей повышения точности измерения параметров и определения характеристик специализированной осветительной аппаратуры посредством функционального преобразования интегрального напряжения питания, а также оптимизации еЗ технико-экономических показателей. Созданы модель совместных измерений отклонений напряжения и частоты от оптимальных применительно к высокочастотному питанию осветительной аппаратуры и модель косвенных измерений отклонения напряжения от оптимального в сетях промышленной частоты, которые позволяют повысить точность и автоматизировать определение характеристик аппаратуры. Осуществлен теоретический ~ анализ, разработаны электромеханические и электронные измерительные преобразователи интегрального напряжения, исследованы их основная и дополнительная погрешности. Представлены исследования частотных зависимостей характеристик источников света. Осуществлено промышленное внедрение средств измерения интегрального напряжения и устройств высокочастотного пита-

ния осветительной аппаратуры, приводятся данные об их эффективности.

Annotation

Karpinsky М.Р. Measurement of parameters, determination of characteristics and optimization of technlcal-and-econo-raic. indices of special-purpose lighting equipment.

Manuscript-form thesis for Ph.D.(Eng.)'s degree in speciality 05.11.05 - Instruments and methods of measurement of electrical and magnetic quantities. State University "Lviv-ska Politechnika", Lvlv, 1995.

To be defended are 43 scientific papers, including 4 inventor's certificates and patents for inventions, that comprise theoretical Investigations and the development of means for improvement of the accuracy of the measurement of parameters and determination of characteristics of the•special-purpose lighting equipment on the basis of the functional conversion of the supply integrated voltage as well as of means for the technical-and-economic indices of optimization of the mentioned equipment. A model of combined measurement of the deviation or voltage and frequency from the optimal voltage and frequency as applid to the high-frequency power supply to the lighting equipment and a model or indirect measurement of the deviation of voltage from the optimal value in networks with the supply system frequency are created, those making it possible to Increase the accuracy of determination of the equipment's characteristics and to automate their determination. A theoretical analysis is brought about, electromechnical and electronic integrated voltage measuring converters are developed, the intrinsic and complementary errors of the transducers are studied. A study of the freqyency dependence of light sources characteristics is presented. The Industrial introduction of measuring tolls to measure the integrated voltage and devices of the high-frequency power supply to the lighting equipment are realized, the data of the tolls efficiency is put forward.

Ключов! слова:

вим!рювання параметр1в, визначення характеристик, спец!ал1-зована осв!тлювальна апаратура

Шдписано до друку 27.11 .95. Формат 60x84/16., Обсяг 2 друк.арк. Зам. 93. Тир. 100. Безплатно. Видавн. компл. ТП1 1м. 1.Пулюя, 282001, Терноп1ль, вул. Руська, 56