Стартер для зажигания газоразрядных ламп

 

Использование: в пускорегулирующих устройствах, обеспечивающих зажигание и аварийное выключение газоразрядных ламп. С .целью повышения надежности и увеличения срока службы, в стартере установлены два термочувствительных элемента . Первый термочувствительный элемент обеспечивает зажигание газоразрядной лампы. Второй термочувствительный элемент , связанный с позистором,обеспечивает тепловую защиту стартера от выгорания и пробоя элементов конструкции светильника . Изобретение можно использовать в радиоламповом производстве. 2 ил.

(я)5 Н 05 В 41/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5056768/07 (22) 27.07.92 (46) 15.02.93, Вюл. N 6 (71) Общество с ограниченной ответственностью "Габитус" (72) Л.M. Неганов, В.Е. Домрачев, A,Í. Романенко, B.È, Андрианов, Н.В. Починко, В.А. Штодько, Ю.Н, Коваль, В,Ф, Андреев и

Г,М, Кожушко (73) Общество с ограниченной ответственностью "Габитус" (56) Патент Франции N 1581048, кл. Н 05 В 41/00, 1966.

Патент Франции ¹ 2094573, кл. Н 05 В 41/00. 1973.

Авторское свидетельство СССР

¹ 597099, кл, Н 05 В 41/06, 1976, Изобретение относится к электротехнике, а именно к пускорегулирующим устройствам, обеспечивающим зажигание и аварийное выключение газорэзрядных ламп.

Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности.

На фиг, 1 представлено предложенное устройство; на фиг. 2 — упрощенная электрическая схема включения стартера с двух электродной газоразрядной лампой.

В откачэнном баллоне 1 герметично уСтановлены токовводы 2 — 10. Внутри баллОна

1 размещен каркас, состоящий из двух параллельных электро- и теплоизолирующих плоских экранов 11 и 12, жестко соединенных между собой электропроводящими стойками 13-18, концы которых жестко эа„„RU 2000032 С (54) СТАРТЕР ДЛЯ ЗАЖИГАНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ЛАМП (57) Использование: в пускорегулирующих устройствах, обеспечивающих зажигание и аварийное выключение газоразрядных ламп. С.целью повышения надежности и увеличения срока службы, в стартере установлены два термочувствительных элемента, Первый термочувствительный элемент обеспечивает зажигание гэзоразрядной лампы. Второй термочувствительный элемент, связанный с позистором, обеспечивает тепловую защиту стартера от выгорания и пробоя элементов конструкции светильника. Изобретение можно использовать в радиоламповом производстве, 2 ил. креплены в отверстиях трубчатых гнезд 1924, а также на экране 12 в отверстиях трубчатых гнезд 25 — 30. Вблизи экрана 12 на стойках 14 и 20 установлена первая электропроводящая перемычка 31, содержащая неподвижный контакт 32, Вблизи экрана 12 на стойках 15 и 21 установлена вторая электропроводящэя перемычка 33, содержащая в центральной части неподвижный контакт

34. В трубчатых гнездах 35 и 36, жестко установленных на экране 11, жестко закреплены два конца первого U-образного подогревателя 37, вершина которого жестко

- соединена. внахлестку с неподвижным концом первого термочувствительного элемента 38. На подвижном конце первого термочувствительного элемента 38 жестко за креп," о.н

I ! 3 с)

С3

С)

C) (л3

К)

C) 2000032 контакт 39, который подпружинен по отношению к неподвижному противоположному контакту 32 на величину 25 — 60 от величины максимального хода свободного конца первого термочуоствительного элемента 38.

Указанный термочуоствительный элемент может быть выполнен как из сплава, обладающего обратимым эффектом запоминания формы. так и иэ высококачественного термобиметалла. В трубчатых гнездах 40 жестко закреплены два конца второго U-образного подогревателя 41, вершина которого жестко соединена внахлестку с неподвижным концом второго термочувстоительного элемента 42. Подвижный конец второго термочувствительного элемента 42 содержит жестко закрепленный контакт 43, который подпружинен по отношению к неподвижному контакту 34 на величину, соста ол я ющую 60-90 от величин ы максимально возможного свободного хода конца второго термочувствительного элемента 42, Указанный термочувствительный элемент может быть выполнен иэ сплава, обладающего эффектом запоминания фор5

25 мы, а также из термобиметалла. С целью регулирования времени (температуры) возврата второго подвижного контакта 43 в замкнутое исходйое состояние с вторым неподвижным контактом 34 на боковых повер- 30 хиостях термочуоствительного элемента 42 размещена фигурная скоба 44, обеспечивакнцая чиСть1й изгиб термочувствительного элемента 42 при его охлаждении, Под максимально оозможным ходом свободного конца термочуоствительного элеменга необходимо понимать; максимально возможное перемещение подвижного конца и элемента при изменении температуры в интервале от -196 С до 300 С (абсолютная ое- 40 личина перемещения). При этом термочуостоительные элементы подбираются таким образом, что основное изменение их формы лежит в интервале температур -50 С -100 C. Вблизи экрана 11 45 иа стойке 15 и неподвижном конце термочувстоительного элемента 38 жестко закреплены два конца резистора (позистора)

45. Стойка 13 электрически соединена с одним иэ концов U-образного подогревателя 37, установленного в гнездо 35, и одним из токовводов. Стойка 14 электрически соединена с одним из концов второго подогревателя 41. установленного в гнездо 40. Стойка

15 элеи грически соединена с неподоижным 55 лоитэктом 34. Стойка 16 электрически соединена также G неподвижным контактом 34

I1 Одним 11;3 свободных токооводов. Стойка

18 элекгри1ески соединена с одним из концов подогревателя 37, жес1ко установлениым в гнездо 36. Стойка 17 электрически соединена с неподвижным контактом 32.

Один из свободных концов подогревателя

41 жестко установлен о гнездо 40.В свободном гнезде 46 на экране 12 жестко закреплена ножка геттера 47. К гнездам 25 и 26 на экране 12 жестко прикреплены два электрода 48 и 49, выполняющие функцию раэрядникоо.

В схеме оключения стартера 50 с двухэлектродной газораэрядной лампой 51 (фиг.

2) клемма 52 соединена с одним иэ концов индуктивного дросселя 53, второй конец которого соединен с одним из концов первого подогревателя 37. Другой конец подогревателя 37 соединен с одним из электродов лампы 51, К вершине подогревателя 37 жестко присоединен неподвижный конец первого термочувстоительного элемента 38, подвижный контакт 39, опирающийся на неподвижный контакт 32, электрически связанный с одним из концов второго подогревателя 41 и с клеммой 54. Второй конец подогревателя 41 подсоединен к второму концу газоразрядной лампы 51, К вершине этого подогревателя 41 жестко присоединен неподвижный конец второго термочувствительного элемента 42, подвижный контакт 43 которого опирается на неподвижный контакт 34. Между неподвижным контактом 54 и неподвижным концом термочуостоительного элемента 38 подсоединен резистор 45(позистор). Пунктирными линиями соответственно показаны крайние позиции 55 и 56 термочуоствительных элементов 38 и 42 в рабочем режиме лампы 51.

При включении электрического напряжения на клеммы 52 и 54 основной ток проходит через индуктивный дроссель 53, половину ветви подогревателя 37, термочувствительиый элемент 38, подвижный контакт 39, неподвижный контакт 32, Одновременно ток небольшой величины (несколько MèëëèàMïåð) проходит через резистор 45, контакты 13 и 34, термочувстоительный элемент 42, половину ветви подогревателя 41, Первым обесЪечивает разрыв контактов 39 и 42 термочувствительный элемент 38. В процессе размыкания контактов 39 и 32 о индуктивном дросселе

53 формируется импульс высокого напряжения за счет ЭДС самоиндукции дросселя

53, который одновременно прикладывается к основному разрядному промежутку лампы

51 и к параллельно подсоединенному резистору 45. После зажигания лампы 51 контакты 39 и 32 остаются разомкнутыми за счет дальнейшего нагрева тор.лочуоствительного элемента 38 От двух ветвей подогревателя

37 и резистора 45. Дальнейшее развитие

2000032 дугового разряда в лампе 51 вызывает нагрев термочувствительного элемента 42 от двух ветвей подогревателя 41, что приводит к последующему разрыву контактов 43 и 34.

Таким образом, зажигание газоразрядной лампы 51 обеспечивает термочувствительн ый элемент 38. Второй термочувствител ьный элемент 42 обеспечивает отключение шунтирующего основной разрядный промежуток лампы резистора 45 после зажигания.

В режиме кратковременного выключения источника электрического напряжения (пауза 0.2-3,0 мин) предложенное устройство, представленное на схеме (фиг. 2), работает следующим образом, В результате охлаждения стартера 50, первым в исходное положение из позиции 55 возвращается термочувствительный элемент 38. При появлении на клеммах 52 и 54 сетевого напряжения термочувствительный элемент 38 вновь нагревается до температуры изменения исходной формы, при этом контакты 39 и 32 размыкаются и лампа 51 вновь зажигается.

При этом контакты 43 и 34 продолжают сохранять норл эльно разомкнутое состояние, поскольку термочувствительный элемент 42 имеет более низкую температуру восстановления исходной формы.

Режим работы стартера 50 с неисправной лампой 51 основан на следующем принципе. После включения электрического напряжения на клеммах 52 и 54 основной электрический ток проходит через дроссель

53, половину ветви подогревателя 37, термочувствительный элемент 38, нормально замкнутые контакты 39 и 32. Термочувствительный элемент 38, периодически нагреваясь и охлаждаясь, совершает 3-5 попыток зажигания лампы 51, после чего устанавливается в позицию 55. При этом контакты 43и

34 сохраняют нормально замкнутое состояние до замены неисправной лампы 51, При повторном перезажигании неисправной лампы описанный цикл работы устройства повторяется, Установка в стартере второго подогревателя, имеющего U-образную вершину, обеспечивает непрерывный нагрев второго термочувствительного элемента в режиме работы лампы, что гарантирует постоянно разомкнутое положение вторых контактов, U-образная форма вершины второго подогревателя обеспечивает необходимую механическую прочность соединения

"подогреватель — второй термочувствительный элемент", а также эффективную тепловую связь между укаэанными элементами конструкции за счет увеличения площади теплообмена в условиях ва;<уул",а внутри баллона, Введение в стартер второго термочувс гвительного элемента позволяет of еспечить

5 два основных режима работы устройст. а с лампой. Первый режим работы с лампой харэктеризуется тем, что после t зажигания второй термочувствительный элемент разрывает электрическую ветвь с последова-.

10 тельно включенным резистором, который при зажигании электрически шунтирует основной разрядный промежуток лампы, ограничивая при этом амплитуду импульса напряжения зажигания до нормированного

15 значения, В результате зажигания лампы второй термочувствительный элемент, так же как и первый, размыкает контакты. Второй режим работы устройства с лампой характеризуется тем, что при выходе из строя

20 лампы второй термочувствительный элемент с более высокой темперагурой срабатывания сохраняет нормально замкнутое состояние вторых контактов, в тс время как первый термочувствительный элемент про25 изводит 2 — 3 попытки зажигания и устанавливается в нормальное разомкнутое положение первых контактов, сохраняя зтс положение до момента выключения сетевого напряжения. При повторном включении

30 источника напряжения описанный режим рэботы устройства с неисправной лампой вновь повторяется.

Выбранная величина подпружинивания второго подвижного контакта к второму не35 подвижному контакту„составляющая 6090 /, от величины максимально возможного хода подвижного конца второго термочувствительного элемента, позволяет осуществить определенную последовательность

40 работы двух термочувствительных элементов во времени. Так, во всех случаях первый термочувствительный элемент обеспечивает первым поджиг газоразрядной лампы.

Вторым начинает работать второй термо45 чувствительный элемент, как логический элемент конструкции по одному из выше описанных режимов работы.

Величина подпружинивания второго неподвижного контакта к второму непод50 вижному контакту, составляющая менее

60;ь от величины максимально возможного хода подвижного контакта, приводит к ситуации, при которой первым размыкаеT контакты второй термочувствительный

55 элемент. Это связано с тем, что при установ ке в устройство двух одинаковых по те.н1ературе срабатывания термочувствител i, i элементов в условиях, когда величина рЮочего зазора между вторыми контакт;,мн меньше величины рабочего зазора л лу

2000032 ч

«ервыми контактами, ил1еет место преждевреме«ное размыкание вторых контактов, Это приводит к исключению иэ электрической схемы защиты элементов светильника, Б результате, например, при отказе лампы стартер непрерывно функционирует в режимЕ зажигания, что приводит к выгоранию дросселя и самого стартера, Величина подпружинивания второго контакта к второму неподвижному контакту, составляющая более 90 от величины максимально возможного хода подвижного контакта, вызывает шунтирование основного разрядного промежутка лампы этими контактами из-за снижения температуры на первом термочувствительном элементе при уменьшении величины проходящего тока в процессе развития и становления дугового разряда в разрядном промежутке лампы, Это вызывает погасание лампы на этапе перехода к установившемуся режиму.ее работы.

Установка резистора (позистора) внутри баллона между неподвижным концом перФормула изобретения

Стартер для зажигания газоразрядных лам«. содержащий откачанный 63flAQ«с герФетич«о установленными в нем токовводами и термочувствительный элемент в виде пластины, на конце которой жестко установлен подвижный контакт, образующий контактную пару с неподвижным контактом, электрически соединенным с одним из токовводов, отличающийся тем, что. с целью повышения быстродействия и надежности, он снабжен дополнительным термочувствительным элементом, установленным параллельно первому, также выполненным в виде пластины, на конце которой установлен дополнительный подвижный контакт, образующий вторую контактную пару с дополнительным неподвижным контактом, также соединенным с одним из токовводов. в«утри указанного баллона размещен каркас, состоящий иэ двух параллельных электро- и теплоизолирующих плоских экранов, соеди«енных между собой жестко несколь5

20 вого термочувствительного элел1ента и вторым неподвижныл1 контактом позволяет создать условия для направленного действия тепловой энергии, выделяемой активной частью резистора (позистора) по теплопроводу "металлический конец резистора— металлическое тело первого термочувствительного элемента", При этом благодаря высокому вакууму внутри баллона, изолирующему указанные элементы от теплового воздействия внешней среды устраняется рассеивание тепловой энергии в окружающую среду, Кроме этого, электрическое подсоединение резистора параллельно основному разрядному промежутку лампы обеспечивает гашение импульса напряжения зажигания до нормированной величины, что исключает электрический пробой индуктивного дросселя и вспомогательной арматуры. При отказе зажигания лампы через указанный резистор проходит ток 2-5А, который не вызывает сильного нагрева стартера, кими электропроводящими стойками, электрически соединенными с соответствующими токовводами, на каждой из двух пар указанных стоек размещена соответствующая электропроводящая перемычка, в центральной части которой установлен соответствующий из указанных неподвижных контактов, в экранах жестко установлены трубчатые гнезда, в отверстиях которых установлены концы первого и второго подогревателей, вершины которых имеют U-образную форму и по всей поверхности соединены с одной из сторон неподвижного конца соответствующего термочувствительного элемента, подвижные контакты первой и второй контактных пар подпружинены по отношению к соответствующим неподвижным контактам не величину, составляющую соответственно 25-60 и 60-90 от величины их максимального хода, а между неподвижным концом первого термочувствительного элемента и дополнительным неподвижным контакгом подсоединен резистор.

20С0032

24

56

44

9

<0 г 000032

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,гагарина, 101

Редактор

Заказ 3010

Составитель

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А,Мотыль

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5