Осветительная установка

 

Использование: в сетях наружного освещения в цехах промышленных предприятий. Сущность изобретения: осветительная установка с газоразрядной лампой и блоком импульсного зажигания снабжена резервной лампой накаливания и устройством управления, ограничивающим холостую работу блока импульсного зажигания и включающую резервную лампу при погасании основной. Положительный эффект - снижение времени работы импульсного блока зажигания в аварийном режиме и обеспечение рабочего состояния осветительной установки при отключении газоразрядной лампы. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к схемам управления осветительными установками.

Известна осветительная установка, содержащая основную газоразрядную лампу, подключенную к выводам для подключения сети через дроссель, и резервную лампу накаливания. Схема управления данной установки предусматривает включение резервной лампы при отказе работы основной [1].

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является осветительная установка, содержащая основную газоразрядную лампу высокого давления с импульсным блоком зажигания, один из выводов которого соединен с первым выводом основной лампы, вторым выводом связанный через одну обмотку дросселя с первым выводом для подключения сети, два конденсатора и резервную лампу накаливания, один из выводов которой соединен со вторым выводом для подключения сети и одним из выводов первого конденсатора [2].

Известная осветительная установка предусматривает автоматическое включение резервной лампы. Однако при работе резервной лампы не может отключиться импульсный блок зажигания, а компенсационный конденсатор потребляет дополнительную мощность.

Таким образом, известная осветительная установка работает в неэкономичном режиме.

Целью изобретения является экономичность осветительной установки.

Это достигается тем, что в установку введены исполнительное реле с переключающим и размыкающим контактами, положительная и отрицательная шины, стабилитрон, включенный между указанными шинами анодом к отрицательной шине, двухоперационный тиристор, выпрямительный и разделительный диоды, базовый, времязадающий, два балластных и два ограничительных резистора, первое реле тока с переключающим и размыкающим контактами, второе реле тока с замыкающим контактом, трансформатор с первичной и вторичной двухсекционной обмотками, оптопара из светодиода и однопереходного фототранзистора, а дроссель снабжен другой обмоткой. При этом первый вывод основной лампы через последовательно соединенные другую обмотку дросселя и катушки первого и второго реле тока подключен к второму выводу для подключения сети, который соединен с отрицательной шиной, к которой подключены одни из выводов второго конденсатора и первичной обмотки трансформатора, средний вывод вторичной обмотки трансформатора и катоды двухоперационного тиристора и светодиода оптопары, анод которого соединен с одним из выводов первичного ограничительного резистора и анодом разделительного диода, катод которого подключен к аноду двухоперационного тиристора, а через катушку исполнительного реле - к положительной шине; другой вывод второго конденсатора соединен с одним из выводов времязадающего резистора и эмиттером однопереходного фототранзистора оптопары, первая база которого подключена к другому выводу первичной обмотки трансформатора, а вторая база через базовый резистор - к положительной шине. Управляющий электрод двухоперационного тиристора подсоединен к общему выводу переключающего контакта исполнительного реле, размыкающий и замыкающий выводы которого подключены соответственно к выводам первой и второй секций вторичной обмотки трансформатора, другой вывод резервной лампы через параллельно соединенные размыкающий контакт первого и замыкающий контакт второго реле тока подключен к первому выводу для подключения сети, который соединен с замыкающим выводом переключающего контакта первого реле тока, а через последовательно соединенные выпрямительный диод и первый балластный резистор - с его общим выводом и другим выводом первого конденсатора, положительная шина также соединена с другими выводами времязадающего и первого ограничительного резисторов, а через второй балластный резистор - с размыкающим выводом переключающего контакта первого реле тока, другой вывод импульсного блока зажигания через параллельно соединенные второй ограничительный резистор и размыкающий контакт исполнительного реле подключен к второму выводу основной лампы.

Осветительная установка отличается наличием новых элементов - исполнительного реле с переключающим и размыкающим контактом, положительной и отрицательной шин, двух балластных и двух ограничивающих резисторов, двухоперационного тиристора, выпрямительного и разделительного диодов, первого и второго реле тока с переключающим и размыкающим контактами, трансформатора с первичной и двумя вторичными обмотками, оптопары из светодиода и двухоперационного транзистора и новым построением электрических связей между ними.

На чертеже приведена схема осветительной установки.

Осветительная установка содержит основную газоразрядную лампу 1 высокого давления, один из выводов которой соединен с первым выводом импульсного блока 2 зажигания, а второй вывод через одну обмотку 3 дросселя подключен к первому выводу для подключения сети. Точка соединения первого вывода основной лампы 1 с импульсным блоком 2 зажигания через другую обмотку 4 дросселя и катушки первого 5 и второго 6 реле тока подключена к второму выводу для подключения сети.

К второму выводу для подключения сети подсоединены первый вывод первого конденсатора 7 и первый вывод резервной лампы 8 накаливания. Второй вывод резервной лампы 8 соединен с первым выводом для подключения сети через параллельно соединенные размыкающий контакт 9 первого 5 реле тока и замыкающий контакт 10 второго 6 реле тока. К первому выводу для подключения сети подсоединен анодом выпрямительный диод 11, катод которого через первый балластный резистор 12 подключен к точке соединения второго вывода первого конденсатора 7 с переключающим контактом 13 первого реле тока 5.

Замыкающий вывод переключающего контакта соединен с первым выводом для подключения сети, а размыкающий вывод через второй балластный резистор 14 - к положительной шине 15. Отрицательная шина 16 соединена со вторым выводом для подключения сети. Между отрицательной 16 и положительной 15 шинами включен стабилитрон 17, присоединенный анодом к отрицательной шине 16. К отрицательной шине 16 подключены катоды двухоперационного тиристора 18, светодиода 19 оптопары, первого вывода первичной обмотки трансформатора 20 и первого вывода второго конденсатора 21, второй вывод которого через времязадающий резистор 22 соединен с положительной шиной 15.

Точка соединения конденсатора 21 с резистором 22 подключена к эмиттеру однопереходного транзистора 23 оптопары. Первая база данного однопереходного транзистора подключена к второму выводу первичной обмотки трансформатора, а вторая база через базовый резистор 24 соединена с шиной 15. Анод светодиода 19 оптопары через первый ограничительный резистор 25 также соединен с положительной шиной 15. Анод двухоперационного тиристора 18 через катушку 26 исполнительного реле подключен к шине 15. К точке соединения анода светодиода 19 с резистором 25 подключен анод разделительного диода 27, катод которого подключен к точке соединения катушки 26 исполнительного реле с анодом тиристора 18.

Управляющий электрод двухоперационного тиристора подсоединен к общему выводу переключающего контакта 28 исполнительного реле 26. Размыкающий и замыкающий выводы переключащего контакта 28 подключены соответственно к выводам первой и второй секций обмотки трансформатора. Средний вывод данной обмотки подключен к отрицательной шине 16. Второй вывод импульсного блока зажигания через параллельно соединенные второй ограничительный резистор 29 и размыкающий контакт 30 исполнительного реле 26 подключен к второму выводу основной лампы 1. Первое реле тока имеет установку срабатывания на рабочий ток лампы 1, второе реле тока - на срабатывание при пусковом токе лампы 1.

Осветительная установка работает следующим образом. При подведении к выводам для подключения сети напряжения блок 2 импульсного зажигания формирует высоковольтные импульсы, которые через контакты 30 исполнительного реле 26 прикладываются к основной газоразрядной лампе 1. Если лампа 1 исправна, то через 0,5-1 с она зажигается. При зажигании лампа потребляет пусковой ток, который в 1,6-2 раза выше рабочего тока. При наличии пускового тока срабатывают реле тока 5 и 6. Реле 5 переключает контакт 13. При этом конденсатор 7 подключается параллельно выводам для подключения сети и играет роль компенсационного конденсатора. Контакт 10 реле тока 6 замыкается и подключает резервную лампу 8 к сетевому напряжению. При подключении лампы 8 в пусковой период - период разгорания основной лампы ее световой поток нарастает медленно. При разгорании лампы и снижении ее тока лампы до величины рабочего тока реле 6 размыкает свои контакты 10 и резервная лампа 8 отключается, а основная лампа 1 работает с номинальным световым потоком. Таким образом, осветительная установка работает в нормальном режиме.

При возникновении аварийного режима - погасании основной лампы 1, например, вследствие резкого броска сетевого напряжения в сторону снижения на катушках 5 и 6 первого и второго реле тока ток снижается до нуля. Контакты 9 обесточенного реле тока 5 возвращаются в исходное положение и подключают резервную лампу 8 к сетевому напряжению. Также устанавливается в исходное положение контакт 13 реле 5, подключая цепь из диода 11, резистора 12 и конденсатора 7 через второй балластный резистор 14 к положительной шине 15. Конденсатор 7 в данном случае несет функцию накопительного конденсатора, обеспечивающего подачу выпрямленного сетевого напряжения на шины 15 и 16. Данное напряжение стабилизируется стабилитроном 17. При подаче напряжения на шины 15 и 16 начинает заряжаться конденсатор 21.

При достижении на конденсаторе напряжения переключения фототранзистора 23, величина которого определяется световым потоком от светодиода 19, по светодиоду проходит ток, определяемый напряжением на шинах 15 и 16 и величиной резистора 27. При максимально допустимом токе через светодиод 19 напряжение переключения фототранзистора 23 в данной оптопаре минимальное.

Время заряда конденсатора 21 до напряжения переключения транзистора 23 составляет 5-10 с. После отработки данной выдержки времени транзистор 23 переключается и через первичную обмотку трансформатора 20 проходит ток, который формирует положительный импульс в первой секции трансформатора 20. Таким образом, к управляющему переходу тиристора 18 через переключающий контакт 28 подводится импульс напряжения положительной полярности относительно управляющего электрода тиристора. Тиристор 18 открывается и по катушке 26 исполнительного реле идет ток. Исполнительное реле срабатывает, при этом контакт 28 подключает управляющий электрод тиристора 18 к выводу второй секции трансформатора, а контакт 30 размыкается, вводя в цепь импульсного блока замыкания 2 высокоомный резистор. В данном случае импульсный блок зажигания 2 прекращает формирование высоковольтных импульсов, ограничивая холостую работу блока.

При открытом тиристоре 18 светодиод 19 шунтируется цепочкой из диода 27 и тиристора 18, в результате чего подсвет светодиодом 19 фототранзистора 23 прекращается, что повышает напряжение переключения данного фототранзистора. В результате чего напряжение переключения фототранзистора 23 на конденсаторе 21 может достигнуть через время 2-4 мин.

После отработки данной выдержки времени фототранзистор переключается, обеспечивая прохождение тока разряда конденсатора 21 по первичной обмотке трансформатора 20, что обусловливает формирование импульса напряжения на второй секции вторичной обмотки транзистора 20. Причем данный импульс является отрицательным по отношению к управляющему электроду тиристора 18 и запирает последний. Запирание тиристора 18 приводит к прекращению тока в обмотке 26 исполнительного реле, контакты 28 и 30 данного реле возвращаются в исходное положение. При этом контакт 30 шунтирует резистор 30, обеспечивая включение в работу импульсного блока зажигания 2. Светодиод 19 оптопары также дешунтируется и через него идет ток, обусловливая снижение напряжения переключения фототранзистора 23. Если в период работы импульсного блока зажигания основная лампа 1 зажигается, то срабатывает реле тока 5, обеспечивая переключение контакта 13 и размыкание контакта 9. Срабатывает также и реле тока 6, обеспечивая замыкание контакта 10, что обеспечивает подключение резервной лампы 8 к сети на период разгорания основной лампы 1. После окончания пускового периода лампы 1 ток лампы снижается, реле 6 отключается, размыкая свои контакты 10, отключающие резервную лампу 8 от сети.

П р и м е р. Осветительная установка может быть выполнена на базе светильника РКЦ 02 400 002 У1 с основной лампой ДНаТ 400 и резервной лампой накаливания КГ-1000, диод 11 типа КД 202Р, резисторы 12 и 14 типа ПЭВР 10 кОм, стабилитрон 17 типа Д816А, конденсатор 7 емкостью 40 мкФ, реле 26 типа РЭС-32, реле 5, 6 типа РТ-80, оптопара 19, 23 типа АОТ-102А, тиристор 18 типа КУ 101Г, трансформатор 20 типа ТВВ-2, резистор 22 типа МЛТ-1 75 кОм, диод 27 типа Д226А, резистор 25 типа МЛТ-2 2,7 кОм.

Осветительная установка применима в сетях наружного освещения, а также в осветительных сетях промышленных предприятий, ответственных объектов.

Формула изобретения

ОСВЕТИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА, содержащая основную газоразрядную лампу высокого давления с импульсным блоком зажигания, первый вывод которого соединен с первым выводом основной лампы, вторым выводом связанный через одну обмотку дросселя с первым выводом для подключения сети, два конденсатора и резервную лампу накаливания, один из выводов которой соединен с вторым выводом для подключения сети и одним из выводов первого конденсатора, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, введены исполнительное реле с переключающим и размыкающим контактами, положительная и отрицательная шины, стабилитрон, включенный между указанными шинами, анодом к отрицательной шине, двухоперационный тиристор, выпрямительный и разделительный диоды, базовый, времязадающий, два балластных и два ограничительных резистора, первое реле тока с переключающим и размыкающим контактами, второе реле тока с замыкающим контактом, трансформатор с первичной и вторичной двухсекционными обмотками, оптопара из светодиода и однопереходного фототранзистора, а дроссель снабжен другой обмоткой, при этом первый вывод основной лампы через последовательно соединенные другую обмотку дросселя и катушки первого и второго реле тока подключен к второму выводу для подключения сети, который соединен с отрицательной шиной, к которой подключены одни из выводов второго конднесатора и первичной обмотки трансформатора, средний вывод вторичной обмотки трансформатора и катоды двухоперационного тиристора и светодиода оптопары, анод которого соединен с одним из выводов первого ограничительного резистора и анодом разделительного диода, катод которого подключен к аноду двухоперационного тиристора, а через катушку исполнительного реле к положительной шине, другой вывод второго конденсатора соединен с одним из выводов времязадающего резистора и эмиттером однопереходного фототранзистора оптопары, первая база которого подключена к другому выводу первичной обмотки трансформатора, а вторая база через базовый резистор - к положительной шине, управляющий электрод двухоперационного тиристора подсоединен к общему выводу переключающего контакта исполнительного реле, размыкающий и замыкающий выводы которого подключены соответственно к выводам первой и второй секций вторичной обмотки трансформатора, другой вывод резервной лампы через параллельно соединенные размыкающий контакт первого и замыкающий контакт второго реле тока подключен к первому выводу для подключения сети, который соединен с замыкающим выводом переключающего контакта первого реле тока, а через последовательно соединенные выпрямительный диод и первый балластный резистор - с его общим выводом и другим выводом первого конденсатора, положительная шина также соединена с другими выводами времязадающего и первого ограничительного резисторов, а через второй балластный резистор - с размыкающим выводом переключающего контакта первого реле тока, другой вывод импульсного блока зажигания через параллельно соединенные второй ограничительный резистор и размыкающий контакт исполнительного реле подключен к второму выводу основной лампы.

РИСУНКИ

Рисунок 1