wyznaczanie charakterystyk elektrycznych źródeł światła

POLITECHNIKA ŁÓDZKA
INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI
Instrukcja do ćwiczenia O9
Temat ćwiczenia
WYZNACZANIE
CHARAKTERYSTYK
ELEKTRYCZNYCH
ŹRÓDEŁ ŚWIATŁA
Ćwiczenie O9
WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK ELEKTRYCZNYCH ŹRÓDEŁ ŚWIATŁA
Ćwiczenie O9
WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK
ELEKTRYCZNYCH ŹRÓDEŁ ŚWIATŁA
1. Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z właściwościami elektrycznych
źródeł światła, układami w jakich pracują oraz możliwościami zastosowań w technice
oświetleniowej.
2. Opis stanowiska laboratoryjnego
Ćwiczenie przeprowadza się na stanowisku laboratoryjnym, którego schemat
przedstawia rys. 1.
W
*
* W1
A1
St
*
* W2
We V1
~230 V
V2
Wy
Atr
Rys. 1. Schemat elektryczny stanowiska laboratoryjnego
Do wejścia We przyłącza się napięcie regulowane autotransformatorem
jednofazowym.
Autotransformator
zasilany
jest
z
tablicy
rozdzielczej
w
pomieszczeniu laboratoryjnym. Watomierze W1 i W2 służą do pomiaru mocy czynnej
pobieranej przez cały obwód oświetleniowy (łącznie ze statecznikiem). Badane
źródło światła podłączamy do wyjścia Wy. W przypadku lamp wyładowczych w
miejsce oznaczone na schemacie St należy wpiąć odpowiedni dławik (statecznik).
Włączenie tych źródeł bezpośrednio do sieci zasilającej, z pominięciem
dławika, grozi ich zniszczeniem.
Ćwiczenie O9
WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK ELEKTRYCZNYCH ŹRÓDEŁ ŚWIATŁA
3. Program ćwiczenia
Podczas ćwiczenia badane są wybrane źródła światła wskazane przez
prowadzącego.
Dla wszystkich badanych lamp określa się zależność wielkości mierzonych (mocy,
prądu) od napięcia zasilającego, w zakresie od 180 V do 240 V (co 10 V). Dla
badanych lamp o luminescencyjnym wytwarzaniu światła zdejmowane są ponadto
charakterystyki czasowe według programu przedstawionego niżej.
4. Przebieg ćwiczenia – sposób wykonania pomiarów
1. Połączyć badany układ według schematu pokazanego na rys. 1, dobierając
właściwy statecznik i zapłonnik w przypadku lamp wyładowczych. Schematy
zasilania poszczególnych źródeł światła podano w załączniku 1.
2. Zdjąć charakterystyki napięciowe w podanym wcześniej (w p. 3.) zakresie
napięć (rozpoczynając od Umax = 240 V), notując wskazania wszystkich
mierników.
3. W przypadku lamp wyładowczych pomiary rozpocząć od charakterystyki
czasowej. Autotransformatorem Atr ustawić napięcie 230 V i licząc czas od
momentu podania napięcia na źródło światła, w odstępach 30-sekundowych,
zanotować wskazania wszystkich mierników. Pomiary przeprowadzać do
momentu zaobserwowania ustabilizowania się wskazań mierników.
4. W przypadku wszystkich źródeł, za wyjątkiem świetlówki kompaktowej
zintegrowanej, zaobserwować napięcie gaśnięcia.
5. Wyłączyć napięcie, rozłączyć układ i uporządkować stanowisko.
5. Opracowanie sprawozdania
W sprawozdaniu należy umieścić:
• schematy układów pomiarowych i wykaz użytej aparatury,
• wyniki pomiarów zestawione w formie tabel,
• dla poszczególnych źródeł światła następujące krzywe (na wspólnym wykresie):
Ćwiczenie O9
WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK ELEKTRYCZNYCH ŹRÓDEŁ ŚWIATŁA
- prądu zasilającego I = f(U1),
- mocy czynnej obwodu zasilającego Pobw = f(U1),
-
mocy czynnej samej lampy Plampy= f(U1).
• dla lamp luminescencyjnych dodatkowo następujące charakterystyki czasowe
(na wspólnym wykresie):
-
mocy czynnej obwodu zasilającego Pobw = f(t),
-
napięcia na lampie Ulampy = f(t);
• wyniki obserwacji, uwagi i wnioski.
Ćwiczenie O9
WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK ELEKTRYCZNYCH ŹRÓDEŁ ŚWIATŁA
Załącznik 1. Schematy połączeń
♦ Schemat połączeń żarówki, lampy rtęciowo-żarowej, świetlówki kompaktowej
zintegrowanej
♦ Schemat połączeń pojedynczej świetlówki
Z
Dł
2
x
1
LF
4
3
C
Dł – dławik (nazywany także statecznikiem)
Z - zapłonnik
♦ Schemat połączeń wysokoprężnej lampy rtęciowej
Dł
•x
C
LR
♦ Schemat połączeń wysokoprężnej lampy sodowej
układ równoległy
układ szeregowy
Dł
C
Dł
UZ
x •• WLS
UZ – układ zapłonowy
--
C
UZ
x •• WLS
Ćwiczenie O9
WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK ELEKTRYCZNYCH ŹRÓDEŁ ŚWIATŁA
Załącznik 2. Tabele pomiarowe
I.
Źródło światła: ______________
U1 [V]
240
230
220
210
200
190
180
P1 [W]
dane znamionowe: _____________
I [A]
E [lx]
Minimalne napięcie przy którym widać świecenie włókna: ________________
II.
Źródło światła: ______________
U1 [V]
240
230
220
210
200
190
180
P1 [W]
dane znamionowe: _____________
I [A]
E [lx]
Minimalne napięcie przy którym widać świecenie włókna: ________________
--
Ćwiczenie O9
WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK ELEKTRYCZNYCH ŹRÓDEŁ ŚWIATŁA
III.
Źródło światła: ______________
U1 = 230 V
t [min]
0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
U1 [V]
240
230
220
210
200
190
180
dane znamionowe: _____________
P1 [W]
I [A]
E[lx]
P1 [W]
I [A]
E [lx]
--