Politechnika Lubelska
w Lublinie
Laboratorium Instalacji i Oświetlenia Elektrycznego
Ćwiczenie nr 2
Imię i nazwisko:
Coolio
Semestr:
VI
Grupa:
6.4
Rok akademicki:
2004/2005
Temat:
Badanie lamp fluorescencyjnych
Data wykonania:
28.02.05
Ocena:
Cel ćwiczenia:
Zbadanie wpływu zmian napięcia na parametry świetlne lampy fluoroscencyjnej.
Zbadanie różnych układów zasilania świetlówek oraz zjawisko stroboskopowe. Wyznaczenie
krzywej rozsyłu światła.
Badanie świetlówki
Schemat pomiarowy:
Tabela pomiarowa:
Napięcie zapłonu
Napięcie zgaśnięcia
V
V
Typ świetlówki: OSRAM 41-827
18W LUMILUX PLUS ECO
183,33
117
Wynik uśredniony po wykonaniu trzech pomiarów.
Wpływ napięcia zasilającego świetlówkę na jej parametry.
Badana świetlówka
U = 220 V
P = 18 W
φ
= 1100 lm
U
U1 U2
I
I1
I2
P
P1
P2
cos
ϕ
φ
η
E
V
V
V
A
A
A
W
W
W
–
lm
lm/W
lx
190 155 68 0,27
0,27
25
15
10
0,545 648,42 64,84 280
200 170 66 0,29
0,29
27
23
8
0,418 717,89 89,74 310
210 180 66 0,31
0,31
30
26
8,5 0,415 741,05 87,18 320
220 195 64 0,35
0,35
33
30
9
0,402 810,53 90,06 350
230 205 62 0,38
0,37
36
34
9,5 0,414 856,84 90,19 370
240 215 62
0,4
0,4
40
38
10
0,403 903,16 90,32 390
Układ bez
kompensacji
250 225 62 0,43
0
0,42 42,5 42 10,5 0,403 949,47 90,43 410
190 160 66 0,15 0,22 0,27
25
20
7,5 0,421 578,95 77,19 250
200 170 66 0,16 0,23 0,29
27
23
8
0,418 671,58 83,95 290
210 180 66 0,17 0,24 0,31
30
26
8,5 0,415 741,05 87,18 320
220 190 64 0,18 0,25 0,34
34
30
9
0,414 787,37 87,49 340
230 200 62
0,2 0,26 0,37
37
34
9,5 0,414 833,68 87,76 360
240 215 62 0,21 0,28 0,4
40
38
10
0,403 903,16 90,32 390
Układ z
kompensacją
250 225 62 0,23 0,29 0,43
44
43
11
0,413 949,47 86,32 410
Przykładowe obliczenia (dla zaznaczonego pomiaru):
Stała watomierza P i P1 –
1
1 100
1
100
A V
W
k
dz
dz
⋅
⋅
=
=
=
Stała watomierza P2 –
2
0,5 100
0,5
100
A V
W
k
dz
dz
⋅
⋅
=
=
=
Moc układu –
[ ]
1
27
P
P dz k
W
=
⋅ =
Moc dławika –
[ ]
1
1
1
23
P
P dz k
W
=
⋅ =
Moc lampy –
[ ]
2
2
2
8
P
P dz k
W
=
⋅ =
Współczynnik mocy –
2
2 2
cos
0,418
P
U I
ϕ
=
=
Strumień świetlny –
290
1100
671,58
475
n
n
E
lm
E
φ φ
=
=
⋅
=
,
gdzie
φ
n
– strumień znamionowy, E
n
– natężenie znamionowe.
Sprawność świetlna –
2
lm
83,95
W
P
φ
η
=
=
Wykres wskazowy dla układu bez kompensacji:
Wykres wskazowy dla układu z kompensacją:
Wnioski i uwagi:
Świetlówka (lampą fluorescencyjna) w porównaniu z innymi lampami elektrycznymi
charakteryzuje się następującymi własnościami:
•
wysoką skutecznością świetlną (z naszych pomiarów: 65 – 90 lm/W),
•
dużą trwałością (4000 – 10000 godzin w zależności od częstości załączania lampy),
•
małą wrażliwością na zmiany napięcia,
•
dużą zależnością strumienia świetlnego od temperatury otoczenia.
Z wykresów wskazowych wynika jeszcze jedna własność, iż konieczne jest
stosowanie urządzeń stabilizacyjno – zapłonnikowych np. kondensatorów dla poprawy
współczynnika mocy. Z charakterystyk możemy odczytać liniową zależność wpływu napięcia
na strumień. Pomiary natężenia oświetlenia świetlówki przeprowadzaliśmy w odległości 0,6m
od źródła światła.
W przeprowadzonym ćwiczeniu badaliśmy świetlówkę o mocy 18W. Lampa zapalała
się już przy napięciu U = 183 V a gasła przy U = 117 V.
Wyniki przedstawiające bilans mocy i rozpływ prądów w układach bez oraz z
kompensacją nie wykazały poprawy cos
ϕ
po zastosowaniu kompensatora (po włączeniu
kondensatora współczynnik mocy nie zmienił się). Niezmienność współczynnika mocy
można wytłumaczyć niedokładnością pomiarów lub wadami układu pomiarowego.
Różnicę między układem bez kompensacji oraz z kompensacją możemy
zaobserwować na wykresach wskazowych przedstawionych dla każdej lampy.
Sprawność układu nie zmienia się ponieważ kompensacja nie ma wpływu na moc
czynną pobieraną przez lampę oraz na moc czynną pobieraną przez układ.
Na charakterystykach I, P,
η
,
Φ
= f(U) wyraźnie można dostrzec, że wraz ze wzrostem
napięcia wzrastają wszystkie wartości przedstawione na charakterystykach.