Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Kurs praktycznego wykorzystania programu ATP - EMTP (część 18.)

Żarowe źródła światła
Lampy żarowe: a) tradycyjna żarówka, b) żarówka halogenowa [2]
Lampy żarowe: a) tradycyjna żarówka, b) żarówka halogenowa [2]

Źródła światła od czasu wynalezienia żarówki przez Thomasa Edisona ciągle się zmieniają. Ich rozwój jest bardzo dynamiczny. Ze względu na technologię, w jakiej zostały wykonane, można je podzielić na dwie grupy: lampy żarowe oraz lampy wyładowcze. Lampy żarowe można z kolei podzielić na kolejne dwie podgrupy: tradycyjne żarówki i żarówki halogenowe.

W zwykłych żarówkach elementem świecącym jest przewód (żarnik, na przykład wykonany z wolframu) podgrzany do wysokiej temperatury przez przepływający przez niego prąd. W celu zabezpieczenia przed zbyt szybkim spaleniem się żarnika, umieszcza się go w bańce, w której panuje próżnia. Dodatkowo dodaje się do bańki śladowe ilości gazów obojętnych. Światło uzyskiwane z żarówek jest zbliżone do naturalnego światła słonecznego. Posiada ono również dobry wskaźnik  oddawania barw. Główną wadą żarówek jest mała skuteczność świetlna (tab. 1.) orazstosunkowo krótki czas pracy. Należy również pamiętać, że skuteczność świetlna żarówek zależy od ich mocy (tab. 2.).

Żarówki halogenowe różnią się od tradycyjnych zawartością bańki szklanej. W niej, oprócz gazów obojętnych, znajduje się jod (należy on do grupy pierwiastków chemicznych zwanych fluorowcami, inaczej halogenami, stąd też pochodzi nazwa). Wchodzi on w reakcję z wolframowym żarnikiem, co inicjuje tzw. proces regeneracyjny. Domieszka jodu zwiększa temperaturę barwową źródła. Dodatkowo wzrasta również skuteczność świetlna do 18 lumenów na wat.

Rozwój lamp odbywa się głównie w czterech podstawowych kierunkach: wzrostu wydajności świetlnej, ograniczenia zużycia energii elektrycznej, miniaturyzacji i zmniejszenia negatywnego wpływu na środowisko. Coraz powszechniej źródła światła wykorzystuje się do tworzenia efektów dekoracyjnych. Najnowocześniejsze systemy oświetleniowe wykorzystują skomplikowane układy sterowania natężeniem oświetlenia oraz jego kolorem.

Aby móc wykorzystać EMTP do analizy układów współpracujących z żarowymi źródłami światła, należy na początek stworzyć ich model. Pakiet EMTP sta ndardowonie posiada dedykowanego elementu odwzorowującego żarowe źródła światła,zaś wykorzystanie w tym celu elementów biernych nie oddaje w pełni charakteru nieliniowego obciążenia, jakim jest na przykład żarówka – szczególnie przy analizie stanów nieustalonych.

nieliniowy model lampy żarowej

Każda żarówka, czy to zwykła, czy halogenowa jest elementem nieliniowym. Rezystancja włókna żarówki zmienia się wraz z jego temperaturą (rys. 2.). Im większa temperatura, tym rezystancja włókna jest większa (rys. 3.). Dzięki między innymi temu zjawisku wszystkie lampy żarowe cechują się dużą bezwładnością cieplną.Zmiany rezystywności żarówki pociągają za sobą zmianę obciążenia dla układu zasilającego (rys. 6.), jak również strumienia świetlnego dla użytkownika oraz skuteczności świetlnej.

Najprostszą wersję nieliniowego modelu lampy żarowej w EMTP przedstawiono na rysunku 4. Źródło napięcia U jest połączone w szereg z elementem o nazwie R(TACS). Napięcie panujące na tym elemencie podawane jest na wejście elementu RMS Meter 66, wyznaczającego wartość skuteczną różnicy przebiegów wejściowych TACS. Dodatkowo równolegle z wejściami RMS Meter 66 dołączone są elementy COUPLING TO CIRCUIT zamieniające przebieg napięciowy w sygnał TACS (szczegółowy opis zasady działania wszystkich tych elementów znajduje się w poprzednich częściach kursu). Tryb pracy jednego z wejść elementu RMS Meter 66 ustawiony jest na POSITVE, a drugiego – na NEGATIVE. W ten sposób wyznaczana jest wartość skuteczna spadku napięcia na R(TACS) – różnica napięć. Dalej sygnał TACS podawany jest na wejście elementu USER DEF NONLIN 56, w którym istnieje możliwość zdefiniowania zadanej krzywej opisującej nieliniową charakterystykę, np. lampy żarowej – zależność rezystancji wewnętrznej lampy w funkcji napięcia panującego na jej zaciskach (możliwe jest również wykorzystanie zależności P=f(URMS) po dodaniu odpowiedniego członu przeliczającego moc na wartość rezystancji).

Po transponowaniu wartości sygnału TACS na odpowiadający mu sygnał będący odpowiednikiem rezystancji w danej chwili czasowej t podaje się go na wejście sterujące R(TACS). W modelu uwzględniono szczególny przypadek, który występuje w chwili czasowej t=0. Aby uniknąć błędów w obliczeniach,  należy zdefiniować początkową wartość sygnału TACS na opisanym wcześniej wejściusterującym. Domyślnie przypisana wartość zero wymusi przepływ w obwodzie nierzeczywistej wartości prądu (rys. 8.), stąd też został użyty dodatkowy element TACS INIT, który definiuje wartość rezystancji statycznej lampy żarowej dla chwili czasowej t=0.

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Inżynier w lesie - zobacz video! »

Inżynier w lesie Materiały stworzone przez inżynierów dla inżynierów. Testy produktów od kluczowych dostawców (...) chcę zobaczyć »


Jednoobwodowy licznik energii - jaki wybrać?»

Czy znasz, ekologiczną alternatywę dla agregatów »

Licznik energii jaki wybrać systemy zasilania
Zasilacze awaryjne trzeciej generacji z bardzo wysoką sprawnością 96% w trybie On-Line oraz ze znakomitym współczynnikiem mocy 1(...) czytam więcej » W połączeniu z elektroniką prezentuje ona szczyt nowoczesnej technologii agregatów prądotwórczych (...) czytam dalej »

 


Specjalne ramki do specjalnych wnętrz »

Kamery termowizyjne Perfekcyjne dopełnienie nowoczesnego wnętrza.
Prosta, ponadczasowa forma, jakość wykonania, niezawodny system, to tylko niektóre (...)
czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Jak zmniejszyć swój rachunek za energię »

automatyka przemysłowa zmniejsz rachunki za prąd
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Oszczędzaj na rachunkach za prąd w domu lub firmie. Wystarczy Po Prostu Energia (...) zobacz ile możesz oszczędzić »

 


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

Kamery termowizyjne Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można (...) czytam dalej »

 


Potrzebujesz pomocy w wyborze UPS-a? Sprawdź ten przewodnik »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

UPS zasilacze bezpanelowa energia słoneczna
Urządzenia elektroniczne, których używasz do codziennej komunikacji, rozrywki i zapewnienia rodzinie bezpieczeństwa, są narażone na uszkodzenia spowodowane nieoczekiwanymi przerwami w dostawach energii elektrycznej, (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Szybki i łatwy sposób na budowę Twojego indywidualnego systemu wizyjnego»

zasilanie gwarantowane Badania przeprowadzone przez Computer Business Review wykazały, że od 2013 roku mamy do czynienia z dynamicznym wzrostem przenoszenia przez przedsiębiorców zasobów danych do tzw. chmury obliczeniowej (cloud computing). W związku z tym stale wzrastają wydatki przeznaczan ... czytam dalej »


Automatyka przemysłowa - zobacz najlepsze rozwiązania »

Kontenerowa stacja transformatorowa Minibox »

Czujniki i automatyka Rozdzielnice kontenerowe
Zarówno w sektorze energetyki tradycyjnej jak i odnawialnej, czujniki oraz automatyka muszą być odporne na oddziaływaniu warunków środowiskowych. Ekstremalne ... czytam więcej » Zasilane są najczęściej z sieci SN o napięciu znamionowym od 6 do 36 kV. Ze względu na budowę stacje mogą być wnętrzowe lub napowietrzne. Funkcją stacji transformatorowej SN/nn jest transformacja ... czytam dalej »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Osprzęt elektroinstalacyjny dla elektryka »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Zobacz jaki osprzęt wybrać i porównaj parametry... czytam dalej »


Transformatory oraz dławiki dostosowane do indywidualnych wymagań »

transformatory ei Mają zastosowanie w sieciach przesyłowych i rozdzielczych. Stosowane są do zasilania układów trakcyjnych w pojazdach szynowych, w instalacjach wykorzystujących napędy (...) czytam dalej »


Liczniki energii elektrycznej - poznaj nowe »

Switch zarządzalny – czy warto? Jaki wybrać?

Liczniki energii jakie wybrać Switche niezarządzalne
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Switch zarządzalny daje możliwość nie tylko stworzenia siecilokalnej, ale daje wiele innicf możliwości. Między innymi pozwala także dostosować porty, a więc i parametry sieci do... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
7-8/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Obciążalność prądowa ciągła przewodów szynowych wielkoprądowych SN
  • - Instalacje elektryczne w osiedlowych budynkach wielorodzinnych
Zobacz szczegóły

Start programu „Mój Prąd”. Czy przyczyni się do zwiększenia rozwoju OZE w Polsce?

We wrześniu wystartuje nowy rządowy program „Mój Prąd”, dzięki któremu będzie można uzyskać dofinansowanie na domową instalację fotowoltaiczną. Z dotacji będą mogły skorzystać...

MITRA LED

Właściwe oświetlenie drogowo-parkowe pozwala znacznie zredukować koszty eksploatacji, będąc rozwiązaniem zarówno ekonomicznym, estetycznym, jak i ekologicznym. Lena Lighting S.A. oferuje...
Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów komunikacji. Wydajność standardu Fast Ethernet,...
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl