Induktionslampor: enhet, typer, tillämpningsområde + urvalsregler

Idag väljer konsumenter i allt högre grad energieffektiva hushålls- och industribelysningsanordningar.Men förutom besparingar spelar även kvaliteten på bakgrundsbelysningen en viktig roll. Induktionslampor är ett värdigt alternativ till traditionella ljuskällor.

De avger ett mjukt ljus som är behagligt för ögat och inte ändrar den objektiva uppfattningen av föremål. Låt oss ta en titt på design och funktionsprinciper för induktionslampor tillsammans.

Design och funktionsprincip

Den primära ljuskällan i en induktionslampa är plasma, artificiellt skapad som ett resultat av jonisering av en gasblandning av ett högfrekvent elektromagnetiskt fält.

Strömmen genererar ett elektriskt växelfält, vilket orsakar uppkomsten av en gasurladdning i glaskolven. Exciterat kvicksilver genererar UV-strålning, som omvandlas till synligt ljus tack vare en fosfor.

Induktionslampor tillhör kategorin gasurladdningsbelysningskällor, mer om vilket står inskrivet detta material.

Designen av en induktionslampa inkluderar tre grundläggande funktionella element:

• gasurladdningsrör;
• induktionsspole med ferritring;
• elektronisk ballast.

Inuti röret finns droppar av kvicksilveramalgam. Själva kolven är fylld med en gas med låg kemisk reaktivitet - argon/krypton, och dess inre yta är belagd med en oorganisk fosfor.

Induktionsspolen och elektromagneten bildar ett högfrekvent magnetfält, under inverkan av vilket fria elektroner accelereras, kolliderar och exciterar kvicksilveratomer.

Resultatet är ultraviolett strålning. Fosforen förvandlar den till ett synligt ljust sken.

Liksom i enkla lysrörslampor ger kombinationen av olika fosforer i beläggningen av IL-lampan ett sken av olika färger. De vanligaste enheterna är med kolorimetriska temperaturer på 3500 K, 4100 K, 5000 K, 6500 K

Den elektroniska ballasten är ansluten till en likspänningskälla på 12 V/24 V eller till ett sinusformigt spänningsnät på 120 V/220 V/380 V.

Startstyrsystemet omvandlar 50 Hz växelström till likström och sedan till högfrekvent ström från 190 kHz till 2,65 MHz.

Denna RF-ström skapar ett magnetfält. Dessutom genererar startmotorn en stark startpuls, som tänder induktionsljuskällan.

För att säkerställa stabil drift av den elektrodlösa belysningsanordningen kan styrsystemet också ändra styrkan på den elektriska strömmen och dess frekvens genom induktorspolen.

För att minska spridningen av högfrekventa elektromagnetiska fält är lampor utrustade med ferritskärmar och/eller speciella kärnor.

Huvudskillnaden mellan induktionsenergibesparande lampor och andra ljuskällor är frånvaron av filament och termiska kontaktkatoder. I induktionslampor är elektromagneterna placerade utanför, det vill säga det finns ingen direkt kontakt mellan elektroderna och den joniserade gasmiljön

Detta gör belysningsanordningens cylinder mer enhetlig och ungefär lika belastad i temperatur.

Vid långvarig drift av sådan belysning observeras inte sprickbildning i glaslampan, med tiden avsätts inte elektrodmaterialet på väggarna.

Frånvaron av glödtrådselektroder som krävs för att tända konventionella glödlampor gör att induktionslampor kan uppnå en otroligt lång livslängd - upp till 120 000 timmars drift.

Vissa tillverkare hävdar till och med en livslängd på upp till 150 000 timmar. Denna siffra är 10 gånger högre än hållbarheten hos enkla fluorescerande glödlampor, gas-urladdning HPDS, kvicksilver-volfram och natriumbelysningsarmaturer.

Dessutom är livslängden för induktionsljuskällor ungefär 2-3 gånger längre än livslängden för lysdioder.

Typer av induktionslampor

Nikola Tesla demonstrerade första gången en lampa utan kontaktelektroder redan 1893 på världsutställningen i Chicago. Belysningsenheten som presenterades för allmänheten drevs av magnetfältet från en Tesla-spole. Och den första pålitliga prototypen av en induktionsljuskälla skapades av John Melvin Anderson 1967.

Klassificering av elektrodlösa glödlampor

1994 introducerade General Electric den kompakta energisparlampan GENURA med en inbyggd högfrekvensgenerator i basen.

Serieproduktion av induktionslysrör startade på 1990-talet.

Idag är de ledande inom produktionen av elektrodlösa energieffektiva belysningsenheter PHILIPS Lighting, GE Lighting och OSRAM Licht AGO. Tabellen visar parametrarna och kostnaderna för olika modeller av lampor från dessa tillverkare

Beroende på typ av design är induktionsljuskällor:

• med inbyggd ballast – den elektriska generatorn och lampan är kombinerade i en enhet;
• med en separat elektronisk startmotor - den externa generatorn och lampan är separerade enheter.

Beroende på hur spolen är placerad är dessa lampor också uppdelade i enheter med en extern (lågfrekvent) och intern (högfrekvent) induktor.

I det första fallet lindas en spole med en ferromagnetisk stav runt en cylinder. Driftsfrekvensen för lampor med extern induktion ligger i intervallet 190-250 kHz.

De har bättre förutsättningar för intensiv värmeväxling med omgivningen, eftersom spolen utanför den förseglade kolven lätt avleder värmen som genereras av enheten. Livslängden för lågfrekventa enheter är upp till 120 000 timmar.

I det andra fallet är en induktionsspole med en lindad kärna placerad inuti en glasglödlampa. Den alstrade värmen hamnar i belysningsanordningens hålrum, varför lampor med intern induktion värms upp kraftigare.

Deras arbetsfrekvens ligger i intervallet 2-3 MHz. Resursen för sådana ljuskällor överstiger inte 75 000 timmar.

Till utseendet liknar enheter med en intern induktor vakuumlampor. Men modeller med en extern induktor har formen av en ring eller rektangel

Både högfrekventa och lågfrekventa lampor har stor säkerhetsmarginal och har lång livslängd.

Alternativ och markeringar

För närvarande har företag som specialiserat sig på belysning lanserat massproduktion av induktionslampor i olika former. Designfunktioner och designalternativ kan ses i deras markeringar.

De första två alfabetiska tecknen i koden bestämmer typen av enhet (IL - induktionslampa), den tredje indikerar formen. Efter bokstavsbeteckningen meddelas vanligen makten.

ILK – runda induktionslampor.De har hög ljuseffektivitet och ett brett spektrum av spektrofotometriska temperaturer. Lämplig för installation i runda och ovala armaturer.

Sådana ljuskällor används aktivt för att belysa lager, rymliga produktions- och reparationsbutiker, köpcentra och sportanläggningar.

ILSH – lampor i form av en boll. Tillverkad i den traditionella formen av konventionella högeffekts vakuumbelysningsanordningar. De skapar ett mjukt ljus och lyser upp nästan omedelbart.

Lämplig för utbyte glödlampor till energieffektiva ljuskällor utan att själva lampan behöver bytas.

ILS installeras i strålkastare för belysning av hotell och restauranger, stormarknader, samt i gatu- och industrilampor

ILU – U-formade glödlampor. De är enheter med en separat generator. De avger starkt vitt ljus och flimrar inte under drift.

De används för att belysa arenor, tunnlar, tunnelbanor och motorvägar, reklamläktare, skyltar och andra föremål.

ILB, ILBK – lampor med ringformad glödlampa. I dem är generatorn, spolen och röret kombinerade i en enda enhet. De genererar mjukt ljus som inte bländar, lyser snabbt och enkelt vid temperaturer ner till -35 °C.

Liknande design används för belysning av hotell och shoppingområden, parkområden och offentliga trädgårdar, privata trädgårdsområden.

Det är värt att nämna separat om induktionsfytolampor för växter. De skiljer sig åt i formen på glaslampan och färgen på strålningen.

Olika modeller av induktionsfytolampor är lämpliga för att belysa grönområden under en viss period av tillväxt och utveckling. Serier av sådana produkter betecknas TIL. De följande två bokstäverna indikerar den specifika lampmodellen

Induktionsfytolampor GP och VG är avsedda för belysning av växter i stadiet av vegetativ tillväxt. Det blåa spektrumet av strålning dominerar i dem.

FL-enheter används i den inledande fasen av fruktbildningen, såväl som för att påskynda bildandet av blommor. De avger rött ljus.

KL-modelllampor är universella. Sådana ljuskällor gör det möjligt att kontrollera tillväxten av planteringar. De genererar rikt rött ljus, nödvändigt för full utveckling av växtfrukter och riklig blomning.

Markeringsexempel:

• ILK-40 – rund induktionslampa med en effekt på 40 W;
• TILPVG-120 är en rektangulär induktionsfytolampa med en effekt på 120 W, modell VG för det inledande skedet av vegetativ tillväxt av växter.

Emissionen från en induktionslampa motsvarar 97 % av solspektrumet och är därför utmärkt för artificiell belysning av växthuskomplex.

Fördelar med att använda IL

Elektrodlösa lampor genererar ett mjukt ljus som är bekvämt för ögonen. Nyanserna av färger är inte förvrängda.

Ljusstyrkan hos sådana lampor kan ändras inom 30-100% med en enkel dimmer för enheter med filament.

Halten av fast kvicksilver i moderna induktionslampor är flera gånger lägre än i konventionella lysrörsgasfyllda lampor

Även efter 75 000 timmars drift bibehåller induktionsenheter en ljuseffektnivå på 80-85% av originalet.

Konventionella dagsljus LLs förlorar upp till 55 % av sin ljusstyrka mot slutet av sin livslängd. Med tiden bildas mörka, ogenomskinliga cirklar på deras kolvar.

Fördelar med att använda elektrodlösa induktionslampor:

• Verkningsgrad 90%;
• livslängd upp till 150 000 timmar;
• ljuseffekt mer än 90-160 lm/W;
• optimala förhållanden för visuell uppfattning av föremål;
• driftstemperaturområde från -35 °C till +50 °C;
• färgåtergivningskoefficient Ra˃80;
• hög energieffektivitetsindikatorer;
• minimal uppvärmning av kolven;
• obegränsat antal start-/avstängningscykler;
• ingen pulsering;
• förmågan att justera glödens intensitet;
• Garantitiden är 5 år.

Tillverkare hävdar att induktionsljuskällor har bättre tekniska egenskaper än lysdioder och är flera gånger billigare. Energiförbrukningen för dessa typer av glödlampor är ungefär densamma.

Applicering av elektrodlösa lampor

Moderniserade belysningsanordningar som inte innehåller termiska katoder och filament används för både inomhus- och utomhusbelysning.

Användningsområde för IL

Elektrodlösa lampor har inbyggt skydd mot kortslutning (kortslutning) och spänningsstötar.

Induktionslampor är resistenta mot vibrationsbelastningar och oavsiktliga stötar och fungerar stabilt även vid låga lufttemperaturer

På grund av sin höga ljuseffektivitet och låga elförbrukning används de inom olika områden:

• för att organisera gatubelysning av hög kvalitet;
• i shopping, underhållning och hotellkomplex;
• i kontorscentra och inhemska lokaler;
• för belysning av rymliga verkstäder och lager i industrianläggningar;
• för belysning av växthus och växthus;
• för belysning av motorvägar och tunnlar;
• för att organisera explosionssäker belysning på bensinstationer.

På grund av stabiliteten hos deras parametrar används elektrodlösa kvicksilverlampor som precisionspunktkällor för UV-strålning i spektrometri.

Dessutom används principen om induktiv excitation av gas i processen att överföra energi från externa källor till lasrarnas arbetsmiljö.

Men på grund av närvaron av högfrekvent elektromagnetisk strålning installeras inte induktionslampor på järnvägsstationer och flygplatser.

Dessa glödlampor kan också orsaka störningar när de används samtidigt med ultrakänslig laboratorie- och medicinsk utrustning. Därför rekommenderas det inte att använda dem i rum med sådan specialutrustning.

Gatu- och vägbelysning

Den mest effektiva vägbelysningen kan tillhandahållas av gatlyktor med induktionsenergieffektiva lampor. Denna typ av belysning garanterar bekväm sikt för både förare och fotgängare.

Väglyktor har ett hållbart fribärande fäste och är monterade på stolpar, samt standardstöd. De används för att belysa parkområden och torg, gator och torg, motorvägar och parkeringsplatser, vallar och gårdar.

Instant IL start minimerar energiförlusterna och låter dig använda belysningssystemet så effektivt som möjligt. Detta gör det möjligt att organisera belysningen med hjälp av rörelsesensorer

Som ett exempel, omedelbar start av belysning på motorvägar på platser där det är rörelse av bilar och fotgängare.

Dessutom kan en känslig rörelsesensor kombineras med en programmerbar skymningsbrytare.

Enheten är anpassad till specifika ljusnivåer. Om ljusnivån är otillräcklig kommer sensorn att ge ett kommando för att tända lamporna.

Möjligheten att dämpa tillåter framgångsrik användning av intelligenta system för effektiv kontroll av gatubelysning.

Genom att kontrollera ljusstyrkan på induktionslampor med hjälp av en effektregulator och en astronomisk timer kan du uppnå verkliga besparingar i elektrisk energi och även avsevärt minska underhållskostnaderna.

Införandet av intelligenta system gör det möjligt att styra belysningens tillstånd, mäta och analysera data om lampornas energiförbrukning.

Säkra industriella ljuskällor

Användningen av enheter baserade på induktionsteknik är en kostnadseffektiv lösning för att modernisera industriföretagens belysningssystem.

Induktionslampor är av hög byggkvalitet och kräver inget regelbundet underhåll. De minskar elförbrukningen avsevärt och bidrar till att förbättra produktionslönsamheten.

Industriella belysningsanordningar har en skyddsklass på IP54, vilket tillåter drift även i smutsiga och hög luftfuktighet. De kan installeras i ouppvärmda och dåligt ventilerade utrymmen.

Härdat glas i kombination med silikonisolering skyddar fodralet på ett tillförlitligt sätt från främmande föroreningar och vatten som tränger in.

Det finns även industriella explosionssäkra IL-modeller. De ger inte bara högkvalitativ belysning, utan förhindrar också uppkomsten av brandrisker. Sådana enheter ökar säkerhetsnivån på arbetet

En antistatisk polymerbeläggning appliceras på kroppen av induktionsexplosionssäkra lampor.

Tack vare denna sammansättning kännetecknas belysningsanordningar av slaghållfasthet och motståndskraft mot temperaturer under noll.

Den speciella gnistsäkra beläggningen försämras inte ens i alkaliska och sura miljöer och kan behålla sina egenskaper i 30 år.

Belysning i växthus och uterum

Spektrumet för en induktionslampa motsvarar 75 % fotosyntetiskt aktiv strålning som är nödvändig för aktiv tillväxt och långvarig blomning av växter.

Det är därför elektrodlösa glödlampor används som extra källor i växthus och växthus, för belysning av standard- och kompakta odlingslådor, direkt, sido- och radbelysning av växter.

Driftstemperaturen för induktionsbelysningsanordningar överstiger inte 60 grader Celsius, vilket gör att de kan placeras nära grönområden

Användningen av sådana lampor i odlingslådor gör det möjligt att avsevärt minska kostnaden för kyltankar.

Användningen av IL låter dig också fördesigna och separat installera belysning för varje zon i växthuset.

För att korrigera och rikta maximalt ljus till önskad sektor används optiska ytor - skärmar. De fokuserar strålning på ett specifikt område.

Och med hjälp av speciella reflektorer fördelas artificiellt ljus jämnt över hela höjden av grönområden.

IL urvalsregler

När du väljer induktionsbelysningsanordningar är det viktigt att ta hänsyn till deras designegenskaper, prestandaegenskaper samt graden av säkerhet.

Endast om detta synsätt följs kan IL anses vara ett lönsamt förvärv.

Idag i specialiserade butiker är det lätt att hitta elektrodlösa induktionslampor med en effekt på 15 W till 500 W. Men det finns också mer kraftfulla, designade för olika produktionsbehov.

Lampor med oval glödlampa finns för armaturer med standardsockel E14, E27 och E40.

Det finns också speciella rektangulära och ringtyper av induktionsbelysningsanordningar som kan fungera på både växelström och likström.

Det är värt att notera att kulformade induktionslampor kommer att vara större i storlek än konventionella enheter med glödtråd, eftersom RF-strömgeneratorn är gömd i basen. Detta är viktigt att tänka på vid köp

Alla induktionslampor och elektrodlösa lampor genomgår obligatorisk certifiering.

Därför kan vi tala med tillförsikt om deras säkerhet. Amalgamet är i en förseglad kolv och, med förbehåll för grundläggande driftregler, är dess läckage uteslutet.

Men du måste förstå, precis som vanliga lysrör, kräver induktionslampor lämplig bortskaffande på grund av närvaron av kvicksilverföreningar och elektroniska komponenter.

Fast amalgam, en legering av kvicksilver med andra metaller, kan återanvändas. Glaset från lampan återvinns också, men separat från fosforn.

Lampor med induktionsteknik är inte miljövänliga typer av belysning och är mycket sämre än lysdioder i detta kriterium.

Det bör tilläggas att en glödlampa av induktionstyp inte omedelbart når sitt stabila ljusflöde. I början producerar den cirka 80 % av den totala strålningen.

För att denna indikator ska nå sitt maximum behöver en elektrodlös lampa 2-3 minuter. Under denna tid värms amalgamet upp tillräckligt och den erforderliga mängden kvicksilver avdunstar.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Induktionslampor är en ny generation av gasurladdningslampor. Funktionsprincipen för denna typ av belysning:

Vad gör lampor induktion, egenskaper hos lampor av denna typ och användningsområde:

Fördelar med att använda moderna induktionsljuskällor i industriföretag:

Korrekt installation av induktionslampor i enlighet med alla standarder och föreskrifter gör att du effektivt kan använda energibesparande teknik. Idag är sådana ljuskällor ett rimligt alternativ till traditionella metoder för att organisera belysning.

Har du erfarenhet av att använda induktionslampor? Eller hade du några frågor efter att ha studerat materialet? Du kan fråga dem i kommentarsblocket under artikeln. Där kan du dela med dig av dina erfarenheter eller ge värdefulla råd till besökare på vår sida.