CS219648B1 - Předřadný obvod k provozu výbojkových zdrojů - Google Patents

Abstract

Vynález se týká předřadného obvodu k provozu výbojkových zdrojů. Podstata tohoto obvodu, u něhož je sériově s výbojkou zapojen induktor a paralelně ke zdroji napětí kapacitor pro kompenzaci účiníku, spočívá v tom, že paralalně k induktoru je zapojen rezonanční induktorový kapacitor a paralelně k výbojce rezonanční výbojkový kapacitor. Kapacita rezonančního induktorového kapacitoru, která je určena stejně jako indukčnost induktoru rezonančním kmitočtem v oblasti 30 až 150 Hz, činí 0,1 až 10ti násobek kapacity rezonančního výbojkového kapacitoru. Ke snížení náběhového· proudu na hodnoty blízké jmenovitému proudu lze s výhodou použít náběhový kapacitor. K zapálení výbojky lze použít zapalovací kapacitor v sérii se spínacím prvkem, které jsou zapojeny paralelně k výbojce. Souslednost činností jednotlivých prvků obvodu zajišťují řídicí spínací člen a snímací spínací člen. Snímací spínací člen je paralelně připojen k výbojce a řídicí spínací člen paralelně k induktoru.

Description

Vynález se týká předřadného obvodu k provozu výbojkových zdrojů, zejména halogenidových a vodíkových výbojek, zářivek, neonových trubic apod.

V současné době se používají předradná zařízení, která mají zajistit provoz výbojek v jejich jmenovitém režimu. Nejběžněji se pro tuto funkci používá tlumivka s vnějším zapalovacím zařízením, nebo rozptylový transformátor, příp. i jiné předřadníky pracující na elektronickém principu. Nedostatky výše popsaných zařízení jsou známy. Zapojení předřadného obvodu s tlumivkou je nákladné a vnější elektronické zapalování s tyristory je složité. Zapalovací zařízení s doutnavkou je nespolehlivé. Vysoký náběhový proud po zapnutí výbojky přetěžuje elektrody výbojky a způsobuje následné snížení životnosti elektrod. Pokles svítivosti výbojky je způsoben jednak poklesem pracovního proudu narůstáním dynamického odporu oblouku a jednak černáním hořáku.

Zapojení s rozptylovým transformátorem sice splňuje zapalovací i omezovači funkci predřadníku, ale konstrukce tohoto zapojení je materiálově náročná, tedy i ekonomicky nevýhodná. Zapojení s elektronickým předřadníkem je v současné době technicky velmi složité a nespolehlivé při vysokých nákladech na výrobu tohoto zařízení.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny předřadným obvodem k provozu výbojkových zdrojů podle vynálezu. Podstata tohoto předřadného obvodu, u něhož je sériově s výbojkou zapojen induktor a paraleně ke zdroji napětí kapacitor, spočívá v tom, že paralelně k induktoru je zapojen rezonanční induktórový kapacitor a paralelně k výbojce je připojen rezonanční výbojkový kapacitor. Kapacita rezonančního induktorového kapacitoru činí 0,1 až 10ti násobek kapacity rezonančního výbojkového kapacitoru. Velikost indukčnosti induktoru a kapacity rezonančního induktorového kapacitoru je určena rezonančním kmitočtem v oblasti 30 až 150 Hz.

Zapojení obou kapacitorů reguluje pracovní proud výbojky na jeho jmenovitou hodnotu. Do série k induktoru může být také zapojen náběhový kapacitor, který sníží náběhový proud výbojky na hodnoty blízké jeho jmenovité hodnotě. Paralelně k výbojce může být zapojen zapalovací kapacitor a k němu v sérii spínací prvek, například tyristor. Zapálení výbojky způsobí zapalovací napětí vzniklé rezonancí induktoru a zapalovacího kondezátoru, kterou vytvoří spínací prvek. Paralelně k výbojce může být napojen snímací člen a paralelně k induktoru řídicí spínací člen. Spínacím členem může s výhodou být například relé nebo polovodičový spínací člen. Spínací a rozpínací kontakty snímacího spínacího členu jsou vřazeny do série s rezonančním induktorovým kapacitorem, do série s rezonančním výbojkovým kapacitorem, do série s řídicím spí4 nacím členem a do série se snímacím spínacím členem.

Spínací a rozpínací kontakty řídicího spínacího členu jsou napojeny do série se snímacím spínacím členem a současně paralelně s kontaktem snímacího spínacího členu, a do série s náběhovým kapacitorem.. Přepínací kontakt řídicího spínacího členu je zapojen do série s induktorem. Zapojení těchto spínacích členů zajistí optimální souslednost činností jednotlivých prvků předřadného obvodu.

Výhodou předřadného obvodu podle vynálezu je, že snižuje černání hořáků, a típl významně prodlužuje životnost výbojky. Další výhodou je úspora elektrické energie, zejména při zapalování výbojky. Další výhodou je vysoká provozní spolehlivost a jednoduchost předřadného obvodu a nízké náklady na jeho pořízení.

Vynález je blíže popsán na příkladu jeho provedení podle výkresu, kde obr, 1 značí schéma zapojení a obr. 2 značí průběh proudu ve výbojce.

V predřadném obvodu k provozu výbojkových zdrojů je výbojka V, kterou je výbojka RVI 400, sériově připojena k induktoru L, K induktoru L je sériově zapojen náběhový kapacitor Ci s kapacitou 30 ^F a paralelně rezonanční induktorový kapacitor C2 a dále řídicí spínací člen A, kterým je relé RP 70. K výbojce V je paralelně připojen snímací spínací člen B, kterým je relé RP 70, a dále zapalovací kapacitor C4 s kapacitou 2 ^F, k němuž je v sérii připojen spínací prvek SP, kterým je tyristor T KT 206, a dále rezonanční výbojkový kapacitor C3, jehož kapacita je rovna kapacitě rezonančního induktorového kapacitátoru C2 a má velikost 1 μΡ. Přitom velikost indukčnosti induktoru L 0,16 H a kapacity rezonančního induktorového kapacitoru C2 1 μΡ je určena rezonančním kmitočtem 50 Hz.

Spínací a rozpínací kontakty bi, bž, bg, bé snímacího spínacího členu B jsou vřazeny do série s rezonančním induktorovým kapacitorem Cz, do série s rezonančním výbojkovým kapacitorem C3, do série s řídicím spínacím členem A a do série se snímacím spínacím členem B, Spínací a rozpínací kontakty ai, ag řídicího spínacího členu A jsou napojeny do série se snímacím spínacím členem B a paralelně s kontaktem bé snímacího spínacího členu B a dále do série s náběhovým kapacitorem Ci. Přepínací kontakt 32 řídicího spínacího členu A je zapojen do série s induktorem L.

Po připojení síťového napětí se otevírá tyristor T a rezonancí induktoru L a zapalovacího kapacitoru Cé vzniká zápalné napětí na výbojce V a dojde k jejímu zapálení. Napěťový spád na induktoru L sepne řídicí spínací člen A, který zařadí do obvodu, do série s induktorem L, náběhový kapacitor

Ci a současně se vypne v důsledku poklesu napětí, které vstupuje do zařízení, tyristor T. Po nárůstu obloukového napětí na výbojce V na jmenovitou hodnotu, spíná snímací spínací člen B a vřazuje do obvodu rezonanční induktorový kapacitor C2 a rezonanční výbojkový kapacitor C5 a náběhový kapacitor Ci přepíná paralelně k síti. Tím je proud induktorem L regulován na svou jmenovitou hodnotu.

Na obr. 2 jsou jednotlivé fáze průběhu proudu pro RVI 400 v zařízení podle vynálezu a srovnání tohoto průběhu proudu s průběhem v zapojení s tlumivkou a kompenzačním kondenzátorem.

V zapojení s tlumivkou a kompenzačním kondenzátorem dosahuje náběhový proud v průměru 130 až 130 °/o jmenovitého proudu. Pro časy větší, například v okolí 2 000 provozu, klesá proud na hodnotu v průměru 70 procent jmenovitého proudu, svítivost výbojky vlivem černání stěn hořáku, které je způsobeno velkými náběhovými proudy, klesá ještě rychleji.

V zařízení podle vynálezu nepřekročí náběhový proud hodnotu jmenovitého proudu. Pro čas větší než 180 s nastává fáze regulace, při které je proud regulován na hodnotu jmenovitého proudu. Vzhledem k hodnotě náběhového proudu, která je prakticky rovna velikosti jmenovitého proudu, nastává podstatně menší opotřebení elektrod, tedy i zpomalení procesu černání stěn hořáku. To podstatně zvyšuje životnost výbojky.

Claims (4)

1. Predřadný obvod k provozu výbojkových zdrojů, u něhož je sériově s výbojkou zapojen induktor a paralelně ke zdroji napětí kapacitor pro kompenzaci účiníku, vyznačující se tím, že paralelně k induktoru (L) je zapojen rezonanční induktorový kapacitor (C2) a paralelně k výbojce (V) rezonanční výbojkový kapacitor (C3), přičemž kapacita rezonančního índuktorového kapacitoru (1C2) činí 0,1 a:ž 10ti násobek kapacity rezonančního výbojkového kapacitoru (C₃).

2. Predřadný obvod podle bodu 1, vyznačující se tím, že do série k induktoru (L) je zapojen náběhový kapacitor (Gi).

3. Predřadný obvod podle bodů 1, 2, vyznačující se tím, že paralelně k výbojce (V) je zapojen zapalovací kapacitor (Ci), k němuž je v sérii připojen spínací prvek (SP), například tyristor {Tj.

Y N A L E Z U

4. Predřadný obvod podle bodů 1, 2, 3, vyznačující se tím, že paralelně k výbojce (V) je připojen snímací spínací člen (B), jehož spínací a rozpínací kontakty (bi, b2, b3, b4j jsou vřazeny do série s rezonančním induktorovým kapacitorem (C2), do série s rezonančním výbojkovým kapacitorem (C3), do série s řídicím spínacím členem (A) připojeným paralelně k rezonančnímu induktoru (L) a do série se snímacím spínacím členem (B), přičemž spínací a rozpínací kontakty (ai, a3) řídicího spínacího členu (A) jsou napojeny do série se snímacím spínacím členem (Bj a paralelně s kontaktem (b4) snímacího spínacího členu (B)’ a dále do série s náběhovým kapacitorem (Ci) a přepínací kontakt (a2) j-θ zapojen do série s induktorem (Lj.

1 list výkresů

210648