RU136923U1 - Устройство возбуждения безэлектродной сверхвысокочастотной газоразрядной лампы - Google Patents

Abstract

Устройство возбуждения безэлектродной сверхвысокочастотной газоразрядной лампы, содержащее горелку с колбой, которая выполнена из оптически прозрачного материала, наполнена рабочим плазмообразующим составом веществ, размещена в сетчатом резонаторе с отражателем и закреплена на валу электродвигателя, СВЧ генератор, выполненный в виде магнетрона, электродинамическую систему в виде волновода, датчик вращения, термодатчик, пороговое устройство равномерности температуры колбы горелки, пороговое устройство предельной температуры магнетрона, блок аварийного отключения, индикатор аварийного отключения, генератор высокого напряжения, который содержит трансформаторно-выпрямительный источник высокого напряжения, регулируемый модулятор длительности высоковольтных импульсов и источник напряжения накала катода магнетрона, причем магнетрон присоединен к резонатору горелки посредством волновода, датчик вращения, присоединенный к валу электродвигателя, электрическим выходом присоединен к входу порогового устройства равномерности температуры колбы лампы, выход которого присоединен к одному из входов блока аварийного отключения, при этом термодатчик, присоединенный к корпусу магнетрона, электрическим выходом присоединен к входу порогового устройства предельной температуры магнетрона, выход которого присоединен к другому входу блока аварийного отключения, один из выходов которого присоединен к индикатору аварийного отключения, кроме того, выходы трансфоматорно-выпрямительного источника высокого напряжения в генераторе высокого напряжения подсоединены к входам источника напряжения накала катода

Description

Полезная модель относится к электротехнике и светотехнике, в частности, к плазменным светооптическим осветительным устройствам с квазисолнечным спектром излучения на основе безэлектродной газоразрядной лампы со сверхвысокочастотной (СВЧ) накачкой при наличии вращения ее колбы и может быть использована для создания и построения надежных энергоэффективных систем освещения на основе мощного безэлектродного СВЧ разряда.

Известна использующая микроволну безэлектродная осветительная установка (RU 2259614 C2, МПК H01J 65/04, H05B 37/00, опубликовано 27.08.2005 г.) - [1], содержащая безэлектродную электролампу, магнетрон и устройство электропитания, которое обеспечивает магнетрон униполярным постоянным напряжением питания и содержит релейный блок, контроллер, блок охлаждения и высокочастотный преобразователь с высоковольтным трансформатором для преобразования стандартной энергии переменного тока в высоковольтную энергию переменного тока и выдачи высоковольтной энергии переменного тока и блоком удвоения напряжения для преобразования высоковольтной энергии переменного тока в высоковольтную энергию постоянного тока, увеличения частоты тока энергии постоянного тока и выдачи пульсирующей энергии постоянного тока с повышенной частотой.

Основным недостатком этого устройства [1] является неравномерное потребление мощности в течение периода рабочей частоты сети, в частности потребление мощности от сети осуществляется только во время максимумов полупериодов синусоидального напряжения сети, что приводит к искажению формы сетевого напряжения, появлению дополнительных гармоник, появлению реактивных составляющих, оцениваемых снижением Cos φ (косинуса фи), и, как следствие, приводит - к снижению эффективной мощности питающих линий электропередач (ЛЭП) и подстанций.

Известно устройство генерации оптического излучения (RU 2159021 C2, МКП H05B 41/24, 41/30, опубликовано 10.11.2000 г.) - [2], которое содержит СВЧ безэлектродную лампу высокой интенсивности, содержащую горелку с колбой из оптически прозрачного материала, наполненную рабочим плазмообразующим составом веществ (например, порошкообразной серой), источник постоянного напряжения, СВЧ генератор в виде магнетрона и СВЧ электродинамическую систему со светопрозрачной частью в зоне расположения указанной колбы, а также цепь, содержащую источник постоянного напряжения и импульсный модулятор на основе титрона (тиратрона).

Устройство [2] имеет аналогичный с устройством [1] недостаток.

Известна также безэлектродная разрядная лампа, использующая энергию СВЧ-диапазона (RU 2223572 C1, МПК: H01J 65/04, опубликовано 10.02.2004 г.) - [3], которая содержит: баллон (колбу), выполненный из оптически прозрачного материала, наполненный рабочим плазмообразующим составом веществ, размещенный в сетчатом резонаторе с отражателем и закрепленный на валу присоединенного к сети электродвигателя, СВЧ генератор, выполненный в виде магнетрона, электродинамическую систему в виде коаксиального волновода, генератор высокого напряжения. При этом магнетрон присоединен к резонатору лампы посредством коаксиального волновода, генератор высокого напряжения, присоединенный входом к сети, соответствующими выходами присоединен к катоду и нити накала катода магнетрона, анод которого заземлен.

Недостатком устройства [3] аналогично устройствам [1, 2] является неравномерное потребление мощности в течение периода рабочей частоты сети, в частности потребление мощности от сети осуществляется только во время максимумов полупериодов синусоидального напряжения сети, что приводит к искажению формы сетевого напряжения, появлению дополнительных гармоник, и снижению Cos φ (косинуса фи), которым оценивается появление реактивных составляющих.

Известно наиболее близкое по технической сущности к предлагаемому техническому решению и выбранное в качестве прототипа устройство возбуждения безэлектродной сверхвысокочастотной газоразрядной лампы (RU 114225 U1, МПК: H01J 65/00, опубликовано 10.03.2012 г.) - [4], содержащее горелку с колбой, которая выполнена из оптически прозрачного материала, наполнена рабочим плазмообразующим составом веществ, размещена в сетчатом резонаторе с отражателем и закреплена на валу электродвигателя, СВЧ генератор, выполненный в виде магнетрона, электродинамическую систему в виде волновода, генератор высокого напряжения, выполненный на основе высокочастотного (ВЧ) выпрямительно-инверторного блока силового питания, трансформаторно-выпрямительного источника высокого напряжения, регулируемого модулятора длительности высоковольтных импульсов и источника напряжения накала катода магнетрона, датчик вращения, термодатчик, пороговое устройство равномерности температуры колбы горелки, пороговое устройство предельной температуры магнетрона, блок аварийного отключения и индикатор аварийного отключения.

Недостатком известного устройства [4] является неравномерное потребление мощности в течение периода рабочей частоты сети, в частности потребление мощности от сети осуществляется только во время максимумов полупериодов синусоидального напряжения сети. Это приводит к искажению формы сетевого напряжения, появлению дополнительных гармоник, появлению реактивных составляющих и снижению параметра Cos φ (косинуса фи), из-за отсутствия возможности в устройстве [4] корректировать потребляемую от сети мощность по времени.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание устройства возбуждения безэлектродной СВЧ газоразрядной лампы, генератор высокого напряжения которого позволяет конструировать не влияющие на форму синусоидального напряжения сети (т.е. обеспечивающие равномерность нагрузки за период сетевой частоты) осветители при сохранении их высокого КПД преобразования электрической мощности в мощность светового потока в спектральном диапазоне чувствительности человеческого глаза (квазисолнечное излучение).

Техническим эффектом от использования предлагаемого технического решения является возможность осветителями большой мощности (для улицы, стадионов и др.) обеспечивать более полное использование по мощности линий электрической передачи (ЛЭП) и силовых подстанций путем существенного уменьшения реактивных составляющих нагрузки и повышения Cos φ за счет минимизации искажений формы питающей синусоиды сетевого напряжения.

Поставленная задача и указанный технический эффект достигаются тем, что устройство возбуждения безэлектродной сверхвысокочастотной газоразрядной лампы, содержащее горелку с колбой, которая выполнена из оптически прозрачного материала, наполнена рабочим плазмообразующим составом веществ, размещена в сетчатом резонаторе с отражателем и закреплена на валу электродвигателя, СВЧ генератор, выполненный в виде магнетрона, электродинамическую систему в виде волновода, датчик вращения, термодатчик, пороговое устройство равномерности температуры колбы горелки, пороговое устройство предельной температуры магнетрона, блок аварийного отключения, индикатор аварийного отключения, генератор высокого напряжения, который содержит трансформаторно-выпрямительный источник высокого напряжения, регулируемый модулятор длительности высоковольтных импульсов и источник напряжения накала катода магнетрона, причем магнетрон присоединен к резонатору горелки посредством волновода, датчик вращения, присоединенный к валу электродвигателя, электрическим выходом присоединен к входу порогового устройства равномерности температуры колбы лампы, выход которого присоединен к одному из входов блока аварийного отключения, при этом термодатчик, присоединенный к корпусу магнетрона, электрическим выходом присоединен к входу порогового устройства предельной температуры магнетрона, выход которого присоединен к другому входу блока аварийного отключения, один из выходов которого присоединен к индикатору аварийного отключения, кроме того, выходы трансфоматорно-выпрямительного источника высокого напряжения в генераторе высокого напряжения подсоединены к входам источника напряжения накала катода магнетрона, выходы которого подсоединены к катоду и нити накала катода магнетрона, и регулируемого модулятора длительности высоковольтных импульсов, выход которого подсоединен к катоду магнетрона, анод которого заземлен, снабжено высокочастотным импульсным корректором мощности, при этом генератор высокого напряжения содержит высокочастотный регулируемый инверторный блок силового питания, силовой вход которого подключен к выходу присоединенного входом к сети высокочастотного импульсного корректора мощности, управляющий вход - к выходу блока аварийного отключения, а выход - к входу трансформаторно-выпрямительного источника высокого напряжения.

Использование в устройстве питания высокочастотного импульсного корректора мощности, который присоединен соответствующим входом непосредственно к сети, а выходом к высокочастотному регулируемому инверторному блоку силового питания, позволяет получать исходное постоянное напряжение питания высокочастотного инвертора при равномерном потреблении мощности из сети в течение почти всей длительности периода сетевой частоты. Высокочастотный импульсный корректор мощности, работающий на частоте значительно превышающей сетевую, позволяет с помощью частотно-импульсного регулирования обеспечивать постоянное значение напряжения на его выходе и равномерно потреблять мощность от сети в течение почти всего периода сетевого напряжения. На выходе высокочастотного импульсного корректора мощности имеет место постоянное напряжение близкое по амплитуде к максимальному напряжению синусоидального напряжения сети. Это напряжение в дальнейшем используется для питания силового высокочастотного с широтно-импульсным регулированием (ШИМ) инверторного блока силового питания.

Таким образом, применение высокочастотного импульсного корректора мощности позволяет уменьшить степень искажения синусоидальности формы сетевого напряжения при питании осветительной аппаратуры на основе газоразрядной безэлектродной лампы. Это происходит за счет равномерного потребления мощности от сети в течение всего периода. Каждый импульс высокочастотного импульсного корректора мощности отбирает стабильную мощность от сети пропорционально амплитуде напряжения в каждый момент фазы, кроме того, в течение периода сетевого напряжения частота и длительность импульса отбора мощности изменяется, что способствует сохранности качества формы синусоидального напряжения сети. Особенно это важно при использовании одновременно большого количества осветительных устройств потребляющих большую мощность. При отсутствии высокочастотного импульсного корректора мощности искажения формы синусоиды напряжения сети, тем больше, чем больше потребляемая от сети мощность и чем меньше мощность источника сетевого питания (подстанции переменного тока).

Сопоставительный анализ предлагаемого устройства возбуждения безэлектродной сверхвысокочастотной газоразрядной лампы с известными устройствами аналогичного назначения и отсутствие описания таковых в известных источниках информации позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемой полезной модели критерию «новизна».

На фиг.1 - представлена блочная электрическая схема предлагаемого устройства возбуждения безэлектродной сверхвысокочастотной газоразрядной лампы.

На фиг.2 - представлен вариант развернутой блочной электрической схемы предлагаемого устройства возбуждения безэлектродной сверхвысокочастотной газоразрядной лампы.

На фиг.3 - представлены циклограммы форм сетевого напряжения при потреблении мощности устройством при отсутствии использования высокочастотного импульсного корректора мощности (кривая - Pmax1) и предлагаемым устройством с использованием высокочастотного импульсного корректора мощности (кривая - Pmax2).

На фиг.4 - представлен график потребления мощности от сети при отсутствии в устройстве возбуждения безэлектродной сверхвысокочастотной газоразрядной лампы высокочастотного импульсного корректора мощности.

На фиг.5 - представлен график потребления мощности от сети при наличии в устройстве возбуждения безэлектродной сверхвысокочастотной газоразрядной лампы высокочастотного импульсного корректора мощности.

Представленное на фиг.1 устройство возбуждения безэлектродной сверхвысокочастотной газоразрядной лампы содержит: горелку с колбой - 1, при этом колба 1 выполнена из оптически прозрачного материала и наполнена рабочим плазмообразующим составом веществ; сетчатый резонатор - 2, в котором размещена колба 1; отражатель - 3, в котором закреплен резонатор 2 с колбой 1; электродвигатель - 4, на валу - 5 которого закреплена колба 1 горелки; СВЧ генератор, выполненный в виде магнетрона - 6, анод которого заземлен; волновод - 7, соединяющий магнетрон 6 с резонатором 2 горелки.

Кроме того, устройство на фиг.1 имеет: датчик вращения - 8, присоединенный к валу 5 электродвигателя 4; термодатчик - 9, присоединенный к корпусу магнетрона 6; пороговое устройство равномерности температуры колбы лампы - 10, вход которого соединен с электрическим выходом датчика вращения 8; пороговое устройство предельной температуры магнетрона - 11, вход которого соединен с электрическим выходом термодатчика - 9; блок аварийного отключения - 12, к соответствующим входам которого подсоединены выходы пороговых устройств равномерности температуры колбы лампы 10 и предельной температуры магнетрона 11; блок аварийного отключения - 12; индикатор аварийного отключения - 13, к которому присоединен один из выходов блока аварийного отключения - 12, генератор высокого напряжения - 14, который содержит трансформаторно-выпрямительный источник высокого напряжения - 15, регулируемый модулятор длительности высоковольтных импульсов - 16, источник напряжения накала катода магнетрона - 17; имеется также высокочастотный импульсный корректор мощности - 18, который осуществляет питание генератора высокого напряжения 14; содержащийся в генераторе высокого напряжения 14 высокочастотный регулируемый инверторный блок силового питания - 19, присоединенный силовым входом к выходу высокочастотного импульсного корректора мощности 18, который присоединен соответствующим входом к сети.

Блок аварийного отключения 12 другим выходом присоединен к управляющему входу высокочастотный регулируемый инверторный блок силового питания 19 и обеспечивает его аварийное отключение с индикацией отключения.

При этом выходы трансформаторно-выпрямительного источника высокого напряжения 15 в генераторе высокого напряжения 14 подсоединены к входам источника напряжения накала катода магнетрона 17, выходы которого подсоединены к клеммам катода и нити накала катода магнетрона 6, и регулируемого модулятора длительности высоковольтных импульсов 16, выход которого подсоединен к катоду магнетрона 6.

Индикатор аварийного отключения 13 сигнализирует об отключении высокочастотного регулируемого инверторного блока силового питания 19 в аварийной ситуации.

На фиг.2 представлено устройство возбуждения безэлектродной СВЧ газоразрядной лампы с конкретным вариантом выполнения его узлов.

Пороговое устройство равномерности температуры колбы лампы 10 содержит: интегратор - 20, вход которого соединен с электрическим выходом датчика вращения 8; усилитель - 21, присоединенный входом к выходу интегратора 20; источник опорного напряжения - 22; компаратор - 23, к входу которого присоединены выходы усилителя 21 и источника опорного напряжения 22; пороговое устройство - 24, присоединенное входом в выходу компаратора 23. При этом датчик вращения 8 измеряет число оборотов оси 5 электродвигателя 4 при вращении колбы 1 горелки и передает данные в виде импульсов в интегратор 20 порогового устройства 10. Импульсы с усилителя 21 от интегратора 20 сравниваются в компараторе 23 с эквивалентным заданному числу оборотов опорным постоянным напряжением от источника 22. Полученный сигнал поступает в пороговое устройство 24, которое обеспечивает выдачу дополнительного сигнала на отключение силового питания при появлении напряжения на выходе порогового устройства 24.

Пороговое устройство предельной температуры магнетрона 11 содержит: усилитель - 25, к входу которого присоединен электрический выход термодатчика 9; источник опорного напряжения - 26; компаратор - 27, к входу которого присоединены выходы усилителя 25 и источника опорного напряжения 26; пороговое устройство - 28, вход которого присоединен к выходу компаратора 27. При этом сигнал с термодатчика 9 усиливается и поступает на компаратор 27, обеспечивающий сравнение полученного напряжения с напряжением от источника опорного напряжения 26. При превышении температуры на магнетроне 6 появившийся после компаратора 27 сигнал поступает на пороговое устройство 28.

Блок аварийного отключения 12 содержит: соединенные последовательно логический блок «ИЛИ» - 29, раздельные входы которого соединены с пороговыми устройствами 24 и 28 пороговых устройств равномерности температуры колбы лампы 10 и предельной температуры магнетрона 11 соответственно для обеспечения прохождения сигнала на отключение как от датчика вращения 8, так и от термодатчика 9; накопитель - 30 с саморазрядом, обеспечивающий задержку по времени выходного сигнала на отключение; усилитель - 31; оптрон - 32, обеспечивающий гальваническую развязку логической схемы от высокочастотного регулируемого инверторного блока силового питания 19.

Блок аварийного отключения 12 обеспечивает автоматическое отключение через оптрон 31 высокочастотного инверторного блока силового питания 19 в генераторе высокого напряжения 14 и включение индикатора аварийного отключения 13 от усилителя 31 как при уменьшении скорости вращения электродвигателя 4, так и/или при повышении температуры магнетрона 6.

Высокочастотный импульсный корректор мощности 18 содержит: сетевой выпрямитель - 33, первичный накопитель - 34; индуктивный реактор - 35; коммутатор - 36; генератор импульсов управления - 37; вторичный накопитель - 38.

При этом присоединенный входом к сети сетевой выпрямитель 33, первичный накопитель 34 и индуктивный реактор 35 соединены последовательно. Посредством коммутатора 36 генератор импульсов управления 37 подсоединен к входу индуктивного реактора 35, выход которого присоединен к входу вторичного накопителя 38, который выходом присоединен к силовому входу высокочастотного регулируемого инверторного блока силового питания.

На осциллограмме (фиг.3) и графиках (фиг.4 и 5) использованы следующие обозначения: 2π - период частоты сетевого напряжения; φ₁, φ₃ - фазы сетевого напряжения начала искажения формы; φ₂, φ₄ - фазы сетевого напряжения окончания искажения формы; dU - кратковременный спад амплитуды сетевого напряжения при отсутствии в устройстве высокочастотного импульсного корректора мощности.

Защита от уменьшения числа оборотов электродвигателя 4 достигается благодаря тому, что напряжение от датчика вращения 8 в виде импульсов, пропорциональных скорости вращения электродвигателя 4, подается непрерывно и также непрерывно сравнивается с сигналом от источника опорного напряжения 22. Поэтому любой спад скорости вращения колбы 1 по длительности, превышающий временную задержку, установленную накопителем 30, вызывает отключение высокочастотного регулируемого инверторного блока силового питания 19. Задержка по времени, устанавливаемая накопителем 30 необходима для возможности плавного запуска в работу всего устройства в целом.

Предлагаемое устройство возбуждения безэлектродной СВЧ газоразрядной лампы, показанное на фиг.2, работает следующим образом.

Сначала включается высокочастотный импульсный корректор мощности 18. Сетевое напряжение выпрямляется с помощью выпрямителя 33, появляется пульсирующее однополярное напряжение на первичном накопителе 34 небольшой емкости, с помощью индуктивного реактора 35, включаемого коммутатором 36 обеспечивается появление импульсного однополярного напряжения с задаваемой от генератора 37 частотой. Вырабатываются импульсы напряжения, которые фильтруются и с помощью вторичного накопителя 38 большой емкости преобразуются в постоянное напряжение с малым коэффициентом пульсаций для питания высокочастотного регулируемого инверторного блока силового питания 19. Таким образом, корректор мощности 18 обеспечивает стабильным сетевым постоянным напряжением высокочастотный регулируемый инверторный блок силового питания 19, который включается и обеспечивает питание всего устройства, которое выходит на оптимальный температурный режим с помощью блоков терморстабилизации, которые на схеме условно не показаны, так как не влияют на достижение технического эффекта. После создания оптимального внешнего температурного режима магнетрона 6, источника питания (генератора высокого напряжения 14), лампы в форме горелки с СВЧ-возбуждением и электродвигателя 4 вращения колбы 1 этой лампы, начинается процесс зажигания плазмы в колбе 1 лампы с СВЧ возбуждением путем запуска в работу магнетрона 6 без ударных тепловых и электрических нагрузок при минимально возможной длительности импульса высокочастотного регулируемого инверторного блока силового питания 19.

В исходном положении все питающие напряжения отсутствуют. При включении сетевого питания начинает работать силовой сетевой высокочастотный импульсный корректор мощности 18. Полученное стабильное первичное постоянное напряжение поступает на высокочастотный регулируемый инверторный блок силового питания 19. Высокочастотное напряжение от блока 19 повышается и выпрямляется с помощью трансформаторно-выпрямительного источника высокого напряжения 15, постоянное напряжение с которого с помощью регулируемого модулятора длительности высоковольтных импульсов 16 превращается в импульсное, модулированное по длительности, обеспечивая возможность плавного изменения мощности возбуждения магнетрона 6 при сохранении амплитуды его напряжения питания, а соответственно и электрического КПД. Чем больше длительность, тем больше выходная мощность и наоборот. Одновременно высокочастотное напряжение после трансформаторно-выпрямительного источника высокого напряжения 15 поступает на источник напряжения накала катода магнетрона 17, где понижается, выпрямляется и фильтруется. Под воздействием этого напряжения катод магнетрона 6 разогревается и появляется электронный ток катод-анод магнетрона 6 и он начинает генерировать СВЧ импульсы длительностью, заданной регулируемым модулятором длительности высоковольтных импульсов 16. СВЧ импульсы по волноводу 7 поступают в резонатор 2, вызывая возбуждение безэлектродной СВЧ газоразрядной лампы 1.

Если скорость вращения колбы лампы 1 окажется ниже заданной или температура магнетрона 6 окажется выше заданной, то сработает блок аварийного отключения 12 и сигнал с оптрона 32 отключит высокочастотный регулируемый инверторный блок силового питания 19, при этом второй сигнал от усилителя 31 включит индикатор аварийного отключения 13. Далее при необходимости вручную отключается сетевое питание, поступающее на сетевой выпрямитель 33.

Повторное включение сетевого питания может быть проведено вручную, после устранения дефекта двигателя и/или магнетрона, путем подачи сетевого напряжения на сетевой выпрямитель 33.

Таким образом, пороговые устройства 24, 28 и блок аварийного отключения 12 обеспечивают не только защиту колбы СВЧ газоразрядной лампы 1, но и защиту магнетрона 6 от перегрева.

На осциллограмме фиг.3 видно, что форма (Pmax2) сетевого синусоидального напряжения при наличии высокочастотного импульсного корректора мощности 18 и исходная форма сетевого синусоидального напряжения практически совпадают. Форма сетевого напряжения при отсутствии в устройстве высокочастотного импульсного корректора мощности искажена на участках φ₁÷φ₂ и φ₃÷φ₄, что и показано характеристикой (Pmax1), где φ₁, φ₃ фазы начала и φ₂, φ₄ фазы окончания искажения формы синусоидального напряжения сети при отсутствии высокочастотного импульсного корректора мощности. При отсутствии высокочастотного импульсного корректора мощности появляются «просадки» dU амплитуды сетевого напряжения. Чем больше потребляемая мощность и меньше мощность питающей подстанции при отсутствии высокочастотного импульсного корректора мощности, тем больше искажения и больше амплитуда «просадки» напряжения сети dU.

График на фиг.4 показывает качественную зависимость потребления мощности от сети в течение периода сетевого напряжения питания устройством при отсутствии в нем высокочастотного импульсного корректора мощности.

График на фиг.5 показывает качественную зависимость потребления мощности от сети в течение периода сетевого напряжения питания устройством при наличии в нем высокочастотного импульсного корректора мощности.

Как видно из графика на фиг.5, при использовании высокочастотного импульсного корректора мощности имеет место высокая равномерность потребления мощности за время периода напряжения сети по сравнению с зависимостью, показанной на графике фиг.4.

Наличие высокочастотного импульсного корректора мощности особенно важно для технологического устройства, которым является источник света, находящийся длительное время в условиях экстремально низких или высоких температур при редком (раз в год) техническом обслуживании, например, в условиях Арктики при температуре внешней среды до минус 60°C, или в условиях подводного освещения при монтаже или эксплуатации подводных буровых платформ, или подземного освещения в тоннелях или пещерах, то есть при большом удалении от сервисного обслуживания, особенно при использовании сетевых источников питания ограниченной мощности, когда нагрузка подобными устройствами освещения без высокочастотных импульсных корректоров мощности может привести к заметному снижению активной мощности маломощной линии электропередач (ЛЭП) или подстанций. Искажение формы сетевого напряжения, может нарушить работоспособность других, например, компьютерных устройств, питающихся от этой же сети.

В устройстве используется автоматическое отключение высокочастотного регулируемого инверторного блока силового питания 19 при снижении меньше порогового значения скорости вращения электродвигателя колбы СВЧ газоразрядной лампы 1 и/или при превышении температуры магнетрона 6. Отключение высокочастотного импульсного корректора мощности 18 осуществляется путем снятия напряжения со входа сетевого выпрямителя 33 с помощью внешнего выключателя при выводе устройства из рабочего состояния.

Предлагаемая полезная модель позволяет:

- обеспечить повышение качества работы и долговечности безэлектродной СВЧ газоразрядной лампы в целом и ее магнетрона в частности;

- обеспечить сохранение качества синусоидального напряжения в сети, высокое значение Cos φ (косинуса фи) не зависимо от количества одновременно работающих устройств и собственного значения предельной мощности нагрузки сетевой подстанции.

Исходя из вышеизложенного, созданное по энергосберегающей экологически чистой технологии предлагаемое устройство решает задачу создания долговечного биокомфортного осветительного устройства с СВЧ-возбуждением, не боящегося отказа одного из наименее надежных его элементов - электродвигателя или магнетрона при изменении внешних температур или напряжения питания при равномерном отборе мощности в течение всего периода синусоидального напряжения сети, не искажающего форму синусоидального сетевого напряжения питания, сохраняющего высокое значение Cos φ, обеспечивая практически активную характеристику нагрузки сети.

Claims (1)

1. Устройство возбуждения безэлектродной сверхвысокочастотной газоразрядной лампы, содержащее горелку с колбой, которая выполнена из оптически прозрачного материала, наполнена рабочим плазмообразующим составом веществ, размещена в сетчатом резонаторе с отражателем и закреплена на валу электродвигателя, СВЧ генератор, выполненный в виде магнетрона, электродинамическую систему в виде волновода, датчик вращения, термодатчик, пороговое устройство равномерности температуры колбы горелки, пороговое устройство предельной температуры магнетрона, блок аварийного отключения, индикатор аварийного отключения, генератор высокого напряжения, который содержит трансформаторно-выпрямительный источник высокого напряжения, регулируемый модулятор длительности высоковольтных импульсов и источник напряжения накала катода магнетрона, причем магнетрон присоединен к резонатору горелки посредством волновода, датчик вращения, присоединенный к валу электродвигателя, электрическим выходом присоединен к входу порогового устройства равномерности температуры колбы лампы, выход которого присоединен к одному из входов блока аварийного отключения, при этом термодатчик, присоединенный к корпусу магнетрона, электрическим выходом присоединен к входу порогового устройства предельной температуры магнетрона, выход которого присоединен к другому входу блока аварийного отключения, один из выходов которого присоединен к индикатору аварийного отключения, кроме того, выходы трансфоматорно-выпрямительного источника высокого напряжения в генераторе высокого напряжения подсоединены к входам источника напряжения накала катода магнетрона, выходы которого подсоединены к катоду и нити накала катода магнетрона, и регулируемого модулятора длительности высоковольтных импульсов, выход которого подсоединен к катоду магнетрона, анод которого заземлен, отличающееся тем, что снабжено высокочастотным импульсным корректором мощности, при этом генератор высокого напряжения содержит

   высокочастотный регулируемый инверторный блок силового питания, силовой вход которого подключен к выходу присоединенного входом к сети высокочастотного импульсного корректора мощности, управляющий вход - к выходу блока аварийного отключения, а выход - к входу трансформаторно-выпрямительного источника высокого напряжения.

   

Images