Анализ коэффициентов пульсации разных ламп
Таблица 2. Результаты эксперимента для задания 8 (для светлого фона)
|
K_П, % |
Люминесцентная КЛ9, точка 3, №1 |
22,9 |
Люминесцентная, точка 3, №4 |
4,8 |
Светодиодная, точка 3, №5 |
10,3 |
Лампа накаливания, точка 3, №6 |
8,8 |
Галогенная, точка 3, №7 |
0,4 |
Рисунок 7. График коэффициентов пульсации для различных ламп
Коэффициент пульсации освещённости, измеряемый в %, может быть представлен как относительное периодическое изменение светового потока:
,
,
где
и
– максимальное и минимальное значения
потока за время
с (один период при частоте тока 50 Гц),
– среднее значение потока излучения
за полный период T.
Коэффициент пульсации может быть выражен также через значения освещённости:
.
Большие колебания потока источника излучения во времени являются следствием, во-первых, стробоскопического эффекта, во-вторых, пульсации плотности потока излучения во времени на рабочей поверхности, в-третьих, утомления зрения и снижения производительности труда.
Анализируя график, можно заметить, что наибольший коэффициент, показала первая лампа, т.к. люминесцентная лампа с эл.магнитным ПРА (электромагнитным пускорегулирующим аппаратом) выдает частоту, схожую с частотой тока в сети (100 Гц, полупериод), а конструкция лампы напрямую зависит от импульса, который происходит с той же частотой.
Лампа №4 тоже люминесцентная, но она работает уже с электронным ПРА, выдающим импульс с гораздо большей частотой.
Галогенная лампа и лампа накаливания основаны на нагреве нити; для пульсации необходимо, чтобы нить периодически остывала (то есть чтобы за период источник света максимально уменьшил излучение света). При данной частоте переменного тока нить не успевает остыть настолько, чтобы выдавать большую величину коэффициента пульсаций.
Коэффициент пульсаций светодиодных ламп также зависит от переменного тока. Частоту тока на светодиод можно менять так же, как это делает ЭПРА.
Анализ Kn(X) для 3-х люминесцентных ламп
Таблица 3. Результаты эксперимента для задания 9
Количество люминесцентных ламп КЛ9 |
K_П, % |
1 лампа |
26,6 |
2 лампы |
21,7 |
3 лампы |
9,1 |
Поскольку коэффициент пульсации зависит от частоты и фазы различных ламп (при различной частоте период, когда лампа остывает и нагревается, разный, но из-за того, что при остывании/нагревании лампы по-разному меняется освещённость у разных ламп, меняется и пульсация), то из-за этого он будет существенно снижаться: с 26,6% до 9,1%.
В лампах, питающихся от установок переменного тока, коэффициент пульсации можно снизить благодаря “расфазовке”, что и было продемонстрировано в данном эксперименте. Так как 3 люминесцентные лампы 9 Вт – №1, №2 и №3 – были подключены к разным фазам переменного тока сети 220 В (фазы A, B и C), то излучая свет одновременно в разных фазах (когда частоты имеют сдвиг по фазе и когда частота одной лампы не будет накладываться на частоту другой) можно уменьшить коэффициент пульсации. Именно поэтому при 2 и при 3 включенных лампах коэффициент пульсации будет меньше.
Таблица 4. Результаты эксперимента для задания 9
Точка измерения коэффициента для люминесцентной лампы КЛ9 |
K_П, % |
Точка 1 |
3,0 |
Точка 2 |
4,5 |
Точка 3 |
6,4 |
Точка 4 |
6,3 |
Точка 5 |
8,5 |
Рисунок 8. График коэффициентов пульсации для различных точек
Так
как коэффициент пульсации зависит от
освещенности, зависящей от косинуса
угла между нормалью поверхности и лучом
света от источника, то в зависимости от
положения точки будет меняться и
коэффициент пульсации.
,
где Eu - значение освещенности, r - расстояние
между источником и точкой (м), Iu - сила
света в направлении от источника к точке
(кд) (закон обратных
квадратов)
https://ratingservices.ru/lighting/kak-vypolnaetsa-rascet-osvesenia-osnovnye-metody.html