токоограничивающий балласт

[pig1]

".... дело в том что плазма газового разряд является сильно нелинейным элементом с позиции элемента электрической цепи..."

При моделировании использую активное сопротивление лампы с учетом отрицательного дифференциального сопротивления.

"...Вы наблюдали форму тока в цепи вашего нелинейного дросселя с реальной газоразрядной лампой высокого (МГЛ, ДНаТ,ДРЛ…) или низкого давления (ЛЛ) ?..."

В последний раз наблюдал динамическую характеристику напряжение -ток на ЛЛ лет 8 назад. . Забавный "клювик" получился у моего дипломника на этой характеристике с резистивным балластом . С тех пор предпочитаю моделировать простые электрические цепи в MicroCap - результат тот же и возможностей больше.

"....А это еще зачем?"

Я не ГУРУ, а УЧЕНИК в светотехнике, поэтому некоторые термины и понятия могу неверно использовать. Начну снова.

Предлагаемый дроссель до 1-1,5 А имеет маленькую индуктивность и собственное активное сопротивление, т. е. напряжение на лампе до ~100В примерно сетевое. После зажигания лампы индуктивность резко возрастает и дроссель выполняет свою обычную функцию, удерживая ток в необходимых пределах. Сдвиг фаз между началом работы дросселя как ограничителя и нулем сетевого напряжения ~ 15град. Энергия сети идет на поддержание тока в лампе и накопливается в дросселе. Далее напряжение сети начинает спадать, а энергия дросселя идет на поддержание дуги. Индуктивность подобрана таким образом, чтобы её хватило до следующего зажигания при отрицательном напряжении в сети. Промежуток между погасанием и зажиганием в отрицательной фазе сетевого напряжения существенно уменьшается благодаря малости индуктивности после уменьшения тока до 1-1,5 А. Далее процесс повторяется

"Процессы зажигания, перезажигания и стабилизации газового разряда различны в ГРИС разного типа. В люм. лампах эти процессы по своему протекают..."

ЛЛ меня не интересуют, т. к. в этой области ЭПРА вне конкуренции. Для ГРЛВД мощностью более 150 Вт, которые работают в тяжелых климатических условиях, в ближайшие 5-10 лет индуктивные балласты будут востребованы.

"....Рекомендую внимательно почитать литературу. Для начала книга Г.Н.Рохлина и Справочная книга по светотехнике...."

Рохлин, Краснопольский в электронном виде у меня конечно есть.

"...1. Основная функция ЭмПРА в этом и состоит! Так, что ни чего нового!..."

Посмотрите динамическую характеристику в Рохлине. "Клювик" показывает, что ток продолжает расти, а стабилизируется напряжение на лампе!!! В схеме с классическим дросселем нужно увеличить его индуктивность для усиления стабилизирующей функции, но при этом увеличивается сдвиг фаз и ... приехали.

"....2. В ГРЛНД пауз тока нет. Какое время перезажигания? В ГРЛВД у разных ламп по разному...."

Энергии, накопленной в индуктивности, хватит, чтобы удержать рабочее напряжение на разрядной лампе до перезажигания в отрицательной фазе сетевого напряжения. Паузы тока как при резистивном балласте нет.

"....3. Ну это вообще «пенка». Зачем нам увеличивать действующее (не средне значение, оно равно нулю за период) значение тока через лампу? Каждая лампа рассчитана на работу с оптимальным значением тока, при котором максимальная световая отдача. Тупое увеличение тока совсем не приводит к увеличению светоотдачи, а даже наоборот."

Форма тока через лампу между синусом и квадратом синуса. Если амплитуду тока оставить постоянной, то "прямоугольная" форма дает выигрыш в энергии от 1,6 до 2 раз.
Я не собираюсь загонять лампу в критические режимы. Я хочу дать лампе то, что она просит - постоянный ток во время горения в каждом полупериоде..."

"....4. Коэффициент мощности нагрузки при синусоидальном напряжении сети определяется, как произведение COS(фи) на коэффициент искажений. Последний связан с коэффициентом нелинейных искажений (показывает процент высших гармоник) так: 1/корень квадратный из (1+коэф. нелин.искажений).
Для прямоугольной формы тока он равен примерно 0,92, а коэф.нелинейных искажений – 0,43."

Косинус фи для несинусоидальных сигналов - спорный коэффициент, ИМХО.

"Не хотел встревать в эту тему, но не выдержал..."

Спасибо KALAN за отсутствие выдержки :-)

[R70400]

Просто это еще одно УПРУ- образное устройство.

[KALAN]

Сообщение от pig1

".... дело в том что плазма газового разряд является сильно нелинейным элементом с позиции элемента электрической цепи..."
При моделировании использую активное сопротивление лампы с учетом отрицательного дифференциального сопротивления.

Просто замечательно! Нет слов! Формулу дайте!!!
Это аппроксимация или как???
Знаком только с одной дифференциальной аппроксимацией газоразрядного промежутка, которую предложил Уважаемый Александр Евгеньевич Краснопольский.
Имел счастье быть его дипломником в 1982 году.
Аппроксимации, построенные на эмпирических данных о ГРЛ достаточно сложны.
При их решении необходимо знать много параметров конкретных ГРЛ!
Для МГЛ информации нет.
Плазма газового разряда, как элемент электрической цепи является почти активным но очень нелинейным сопротивлением!!!

Сообщение от pig1

"...Вы наблюдали форму тока в цепи вашего нелинейного дросселя с реальной газоразрядной лампой высокого (МГЛ, ДНаТ,ДРЛ…) или низкого давления (ЛЛ) ?..."
В последний раз наблюдал динамическую характеристику напряжение -ток на ЛЛ лет 8 назад. . Забавный "клювик" получился у моего дипломника на этой характеристике с резистивным балластом . С тех пор предпочитаю моделировать простые электрические цепи в MicroCap - результат тот же и возможностей больше.

Слово «клювик» среди ПРАшников не используется. Это ваша придумка?
Мне жалко ваших студентов! Создавать математические модели нужно под конкретные физические объекты, а не придумывать их! Не важно, какой программой Вы пользуетесь.
Маткад, Микрокап или другими подобными, это все АРИФМЕТИКА!!! Решение задач численными способами с помощью компа. Раньше Гагарин летал после расчетов на логарифмической линейке. Дело не в инструменте для вычислений. Дело в правильной модели!!!
Для того, чтобы правильно описать газоразрядный промежуток необходимо решить систему нелинейных интегро-дифференциальных уравнений, которые решаются только численно. Но, для написания этой системы уравнений надо знать, что твориться в плазме разряда. Надеюсь, что Вы понимаете, о чем я пишу, т.к. Вы физик.

Сообщение от pig1

"....А это еще зачем?"
Я не ГУРУ, а УЧЕНИК в светотехнике, поэтому некоторые термины и понятия могу неверно использовать. Начну снова.
Предлагаемый дроссель до 1-1,5 А имеет маленькую индуктивность и собственное активное сопротивление, т. е. напряжение на лампе до ~100В примерно сетевое. После зажигания лампы индуктивность резко возрастает и дроссель выполняет свою обычную функцию, удерживая ток в необходимых пределах. Сдвиг фаз между началом работы дросселя как ограничителя и нулем сетевого напряжения ~ 15град. Энергия сети идет на поддержание тока в лампе и накопливается в дросселе. Далее напряжение сети начинает спадать, а энергия дросселя идет на поддержание дуги. Индуктивность подобрана таким образом, чтобы её хватило до следующего зажигания при отрицательном напряжении в сети. Промежуток между погасанием и зажиганием в отрицательной фазе сетевого напряжения существенно уменьшается благодаря малости индуктивности после уменьшения тока до 1-1,5 А. Далее процесс повторяется

Я не Гуру. Я инженер и немного физик. Определение участнику форума автоматически пишет программа в зависимости от голосования участников..
Дело не в этом. Возможно, что ВЫ тоже станете ГУРУ! Я желаю Вам этого!
Из вашего текста я не понял ни чего! Поймите, для газового разряда в момент перезажигания важно не только удержание тока, а величина электрического поля (грубо напряжение на лампе). Количество, подвижность (скорость) электронов в разряде зависит от величины электрического поля! Величина тока очень зависит от величины электрического поля! (Рождение электронов, их потенциальная и кинетическая энергия (разгон-торможение)+(упругие и неупругие столкновения). Короче - уравнение баланса заряженных частиц, либо хорошая аппроксимация действующей лампы.
Нелинейная индуктивность, которую Вы моделируете, которая включена последовательно с ГРЛ не может быть источником тока. Почти идеальный источник тока или напряжения можно сделать только в в виде четырехполюсника!!! Если Вы настаиваете на своем, то я прошу показать графики расчетов, формулы и т.п.
Выкладывайте на форуме!
Можете написать мне в личку. [/I]

Сообщение от pig1

"Процессы зажигания, перезажигания и стабилизации газового разряда различны в ГРИС разного типа. В люм. лампах эти процессы по своему протекают..."
ЛЛ меня не интересуют, т. к. в этой области ЭПРА вне конкуренции. Для ГРЛВД мощностью более 150 Вт, которые работают в тяжелых климатических условиях, в ближайшие 5-10 лет индуктивные балласты будут востребованы.

Посмотрите на реальных МГЛ! Снимите ослиллограмы тока и напряжения на лампе и балласте.

Сообщение от pig1

"....Рекомендую внимательно почитать литературу. Для начала книга Г.Н.Рохлина и Справочная книга по светотехнике...."
Рохлин, Краснопольский в электронном виде у меня конечно есть.

Прочтите еще книгу – «Газоразрядные Лампы», Д.Уемаус. В библиотеке сайта она есть.
Обратите внимание на главу 11 и 12, которые о МГЛ и о ПРА.

Сообщение от pig1

"....2. В ГРЛНД пауз тока нет. Какое время перезажигания? В ГРЛВД у разных ламп по разному...."
Энергии, накопленной в индуктивности, хватит, чтобы удержать рабочее напряжение на разрядной лампе до перезажигания в отрицательной фазе сетевого напряжения. Паузы тока как при резистивном балласте нет.

Этого не может быть в таком изложении!!!
Об остальном потом.
Думаю, что и так уже перегрузили участников форума длинными постами.
Удачи Вам!

[pig1]

Сообщение от KALAN

Плазма газового разряда, как элемент электрической цепи является почти активным но очень нелинейным сопротивлением!!!
Поймите, для газового разряда в момент перезажигания важно не только удержание тока, а величина электрического поля (грубо напряжение на лампе). Величина тока очень зависит от величины электрического поля!
Нелинейная индуктивность, которую Вы моделируете, которая включена последовательно с ГРЛ не может быть источником тока.

Приношу извинения за произвольное цитирование Вашего поста. :-)

Всё, что касается физики газового разряда, оспаривать не буду и поэтому предлагаю перейти к электрической цепи лампа - дроссель, где лампа нелинейный резистивный элемент (большое сопротивление до напряжения зажигания, падающее сопротивление после зажигания и большое сопротивление после напряжения погасания), а дроссель - реактивный элемент (постоянная или возрастающая индуктивность).
В качестве иллюстрации для ПОСТОЯННОЙ индуктивности используем рисунок 5.10 б из книги Рохлина. Реактивный элемент накапливает энергию. Недостаток индуктивности - вносит сдвиг фаз (фи на рисунке), а энергии (запасенной), недостаточно, чтобы удержать ток постоянным. Чтобы увеличить запас нужно увеличить индуктивность, но амплитуда тока через лампу уменьшится из - за уменьшения скорости нарастания тока.
Для СОПРОТИВЛЕНИЯ (рис 5.10а) есть пауза тока (кси на рисунке) ~ 15 градусов. Но резистор не накапливает энергию после уменьшения амплитуды сетевого и в результате пауза светового потока ~ 30 град.
НЕЛИНЕЙНЫЙ дроссель с возрастающей индуктивностью позволит изменить форму тока, сделав её более прямоугольной. Индуктивность начинает работать после 1,5 А. Она выше обычной. Параметры газового разряда станут более стабильными.

Индуктивность в электротехнике используют в качестве КВАЗИ источника тока, а конденсатор - КВАЗИ источника напряжения. Степень приближения зависит от величины индуктивности или ёмкости.

Увеличение крутизны фронта тока - это хорошо или плохо?

[pig1]

Сообщение от R70400

Просто это еще одно УПРУ- образное устройство.

УПРУ - это не БАЛЛАСТНЫЙ дроссель, а достаточно сложное ЭЛЕКТРОННОЕ устройство.
Содержит, соответственно, полупроводники и прочие элементы. При его использовании необходим классический дроссель.
Цена весьма высокая и разработчики, ИМХО, пошли на введение дополнительных функций, чтобы её оправдать.
Как всякая электроника, УПРУ не может любить уличных условий.
Предлагаемое мною не выполняет никаких дополнительных функций, кроме основной функции дросселя - отобрать часть энергии сети при включении лампы (ограничение тока) и отдать её обратно в сеть и лампу. Последовательно с лампой включено индуктивное сопротивление, которое растет при увеличении тока (типовое - постоянно или падает при нарастании тока).