Рис. 6.27. Область допустимых значений и определение оптимальных В и J

коэффициент К. Для этого по заданным толщинам каркаса и межслоевой изоляции, технологическому зазору и рассчитанному диаметру провода (с учетом толщины его изоляции и округления в соответствии с имеющимся сортаментом проводов) определяется расчетная площадь окна 5о расч- Если Sok.pach находится в пределах 0,95<5о1,расч/5 б < 1,05, то вычисляются экономические показатели дросселя и печатаются результаты. При невыполнении указанного неравенства рассчитывается уточненное значение и весь расчет повторяется.

6.10. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УНИФИЦИРОВАННЫХ РАЗМЕРНО-ПАРАМЕТРРГЧЕСКИХ РЯДОВ ПРА

В связи с массовым выпуском ПРА для разрядных ламп актуальной задачей является проектирование размерно-параметрического ряда или унифицированной серии ПРА к разрядным лампам различной номинальной мощности. Выпуск серий ПРА позволяет уменьшить количество единиц технологической оснастки, сократить затраты на внедрение изделий и время подготовки производства.

При разработке унифицированного ряда ПРА следует учитывать, что унификация может охватывать лишь определенный набор условий. При унификации внутри серии наибольший эффект дает унификация размеров пластин магнитопровода, что позволяет существенно уменьшить количество дорогостоящей оснастки, предназначенной для штамповки электротехнической стали. Такая унификация предусматривает максимальное сокращение числа различных типов пластин магнитопровода и изготовление дросселей для ламп различной мощности на 150

12-10 S S

. ч - г

Рис 6 28 Конструкция магнито- Рис. 6.29. Зависимость основных гео-поовода из П-образных и Т-образ- метрических размеров магнитопрово-ных пластин да от коэффициента т. унифицирован-

ной серии ПРА к лампам типа ДРЛ мощностью, Вт: / 80; 2-125; 5-250; 4-400; 5-700; 6-1000 (АГ , = 55° С; AT =110° С; е.= = 1,4; L,/L,,l)

унифицированных магнитопроводах, отличающихся только толщиной набора пакета.

Расчет унифшированных серий, базирующийся на алгоритме расчета дросселя (рис. 6.26), предусматривает следующие основные этапы [6.19]:

1) выбор типа магнитопровода и определение границ варьирования его размеров;

2) расчет серии дросселей при допустимых вариациях размеров магнитопровода;

3) определение допустимых размеров унифицированных пластин магнитопровода;

4) выбор оптимального набора пластин для изготовления серии унифицированных ПРА.

С учетом вышеизложенного в 70-х годах был проведен расчет унифицированной серии индуктивных ПРА для ламп типа ДРЛ мощностью 80-1000 Вт. В серию входило шесть ПРА для нормальной окружающей температуры (7ор = 35° С; АГраб = 75°С; АГав=135°С) и шесть ПРА для работы при повышенной окружающей температуре {То = 55° С; АГраб = 55° С; АГаз=110° С). Мощность ламп 80, 125, 250, 400, 700 и 1000 Вт.

Был использован магнитопровод броневого типа, состоящий из П-образных и Т-образных пластин с внутренним зазором (рис. 6.28). Такой тип магнитопровода отличается высокой жесткостью конструкции, малой вибрацией и пониженным

г г-гт

Рис. 6.30. Зависимость расхода стали и обмоточного провода от коэффициента ш, унифицированной серии ПРА к лампам типа ДРЛ:

-G ;---

(спецификация по рис. 6.29)

Рис. 6.31. Унифицированный ряд ПРА для разрядных ламп

О О 0,2 ел 0,6 0.8 1,0 достью 80*4Г0 Вт

lilr

уровнем шума, благодаря чему он получил широкое распространение в мировой и отечественной практике.

В качестве основных были выбраны следующие параметры магнитопровода: отношение ширины к высоте пластины Li/L2 = 2b/h с пределом варьирования 1,0-1,1; коэффициенты г = Ь/А с пределом варьирования 1,4-1,75 и т = А/а с пределом варьирования 0,1-1,2. Общее количество вариантов с учетом мощности лампы и допустимого превышения температуры составило 360. Для всех значений мощности лампы и превышения температуры были определены исходные данные: t/др, /, эф.раб, эф.ав, р<,5, pi,oif, Рдр.доп и др. Все 360 вариантов дросселей были рассчитаны на ЭВМ БЭСМ-6 по программе ДРОСЛ [6.20]. По результатам расчета были построены зависимости A=/(wJ для различных значений мощности лампы Р, превышения температуры AT, отношения Li/Z,2 и г = Ь/А.

Некоторые из них показаны на рис. 6.29. Там же дано сечение полученных кривых прямыми Ai = 3,2cm и А2 = 4,4см. Как видно из рис. 6.29 первая прямая пересекает кривые, соответствующие равной 80, 125, 250 и 400 Вт, что свидетельствует о возможности изготовления дросселей к лампам указанных мощностей с пластинами шириной Ai = 3,2cm. Пластины с А2 = 4,4см могут быть использованы для дросселей к лампам мощностью 250, 400, 700 и 1000 Вт. По точкам пересечения определялись значения коэффициента т; для всех типов дросселей й значения основных экономических показателей {Get, (?об, ZcT, Zoa). Зависимости масс стали и обмотки от коэффициента тк для некоторых типов дросселей показаны на рис. 6.30. Расход материалов рассчитывался исходя из массового выпуска ПРА. Анализ показал, что варианты расчета при £ = 1,4 обеспечивают меньший расход материалов, который достигается при Ai = 3,2cm для ПРА к лампам мощностью 80-400 Вт и А2 = 4,4 см для мощностей 700 и 1000 Вт. После определения размеров пластин и коэффициентов т и 8, для всех типов дросселей проводился уточненный расчет и определялись все параметры дросселей унифицированной серии, которые приведены в табл. 6.4.

Таблица 6.4. Параметры дросселей унифицированной серии к лампам типа ДРЛ

На рис. 6.31 показан унифицированный ряд ПРА с пластинами шириной Ai = 3,2cM для разрядных ламп мощностью 80-400 Вт.

Глава седьмая

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ, КОНСТРУКТИВНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПРА

7.1. ПОЛУПРОВОДНИКОВАЯ МОДЕЛЬ РАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ

Методы измерения параметров электромагнитных ПРА определены в ГОСТ 16809-78, Публикациях МЭК № 82 и 262,

t 8)

Рис. 7.1. Структурная схема полупроводниковой модели разрядной лампы

Рис. 7.2. Форма напряжений на блоках модели

СТ СЭВ 1654-79. Для полупроводниковых ПРА они изложены в Публикации МЭК № 458 и в [7.1, 7.2]. В настоящей главе рассмотрены лишь более сложные методы и приборы для измерения параметров ПРА и разрядных ламп, определения основных конструктивных и технологических коэффициентов, которые пока еще не нашли широкого практического использования и применяются в лабораториях.

К этим методам, которые могут считаться перспективными, относятся измерения электрических параметров ПРА с полупроводниковой моделью разрядной лампы, измерение электрических параметров разрядных ламп интервальным методом и измерение акустических характеристик ПРА с помощью генератора белого шума , определение основных конструктивных и технологических коэффициентов электромагнитных ПРА.

Трапецеидальная аппроксимация динамических вольт-амперных характеристик разрядных ламп легла в основу их полупроводниковой модели. Модель можно использовать для проведения точных измерений электрических режимов в цепях с разрядными лампами и для уточнения электрических параметров самих ламп.

Разработанная полупроводниковая модель состоит из трех блоков (рис. 7.1). Форма напряжения на блоках показана на рис. 7.2. Как видно, блок f/j формирует прямоугольное напряжение с амплитудой U2 (рис. 7.2, а); блок С/5 формирует треугольное напряжение щ с амплитудой C/j -C/j (рис. 7.2, б) так, что их

Рис. 7.3. Форма напряжения и тока модели при работе без пауз тока

Рис. 7.4. Упрощенная схема блока t/j

суммарное напряжение имеет трапецеидальную форму с относительным спадом 5. Блок U работает как безынерционный переключатель, формирующий импульсы перезажигания с амплитудой С/г (рис. 7.2, в). Форма напряжения модели м при работе на синусоидальном токе / показана на рис. 7.3.

Модель является пассивной, напряжения на ее блоках формируются протекающим по ней током г , поэтому дополнительной фазировки напряжений на блоках модели не требуется.

Упрощенная схема блока С/2 приведена на рис. 7.4. Формирование динамической вольт-амперной характеристики блока осуществляется мостовым выпрямителем В и накопительным конденсатором Cj. Статическая характеристика блока С/2 формируется усилителем на транзисторах VT1 и VT2, отрицательный наклон характеристики обеспечивается применением обратной связи по току. Напряжение обратной связи образуется на резисторе R4.

Упрощенная схема блока C/j показана на рис. 7.5. На цепочке R1, R2, R3, С1, С2 из прямоугольного напряжения формируется пилообразное напряжение, которое через разделительный трансформатор Т и цепи формирования постоянных составляющих подается на эмиттерные повторители на транзисторах VT1 и VT2. Диоды VD1 и VD2 шунтируют соответствующие повторители при протекании обратного тока. Амплитуда пилообразного напряжения регулируется переменным резистором R2.

На рис. 7.6 приведена схема блока С/г для симметричного режима (рис. 7.6, а) и несимметричного режима при одном дезактивированном электроде лампы (рис. 7.6, 6). Основной элемент схемы тиристор VT, ток в цепи управления которого регулируется при помощи переменного резистора R.

Полупроводниковая модель обеспечивает плавную регулировку напряжения в пределах от 50 до 120 В при рабочих