1.1. Cấu tạo
Nguyên lý cấu tạo của đèn cao áp thủy nhân cho trên hình vẽ 11.1. Đèn cao áp thủy ngân là loại đèn được cấu tạo bởi hai bóng, một bóng nhỏ 4 làm bằng thạch anh, ở hai đầu ống có điện cực 2, 4 và có chứa hơi thuỷ ngân, khí argon bên trong. Bóng ngoài 7 được làm bằng thuỷ tinh được rút chân không bên trong và có tráng một lớp phốt-pho. Điện áp cần thiết cung cấp cho đèn hoạt động từ 350 - 500V vì thế khi sử dụng nguồn cung cấp 110V hay 220V cần có thêm một máy biến thế nâng áp và đồng thời ổn định dòng điện qua đèn.
1.2. Nguyên lý làm việc
Hình 11.2 là sơ đồ nguyên lý mạch đèn cao áp thủy ngân.
Trên sơ đồ ta thấy đèn được mắc nối tiếp với phần thứ cấp của một máy biến áp và mắc song song với đèn gồm mạch đi-ốt D, điện trở R và tụ C2 đủ sức phóng điện qua điện cực SG (Spark Grap), xả điện từ bản cực (+) qua cuộn sơ cấp của máy biến áp T,
220V C3
C2 SG
C1
D
R
Hình 11.2: Sơ đồ nguyên lý mạch đèn cao áp thủy ngân
1
2 3
4 5
7 6
Hình 11.1: Cấu tạo bóng đèn cao áp thủy ngân
Biên soạn: Ks. Phạm Thúy An 80
trở về bản cực (-) của tụ. Dòng điện qua cuộn sơ cấp này vì là dòng điện xung nên tạo ở cuộn thứ cấp phát ra dòng cao áp khoảng 400-800V, vì thế dễ dàng tạo sự phóng điện giữa hai điện cực trong bóng đèn thạch anh, làm ion hoá hơi thuỷ ngân trong vài giây tạo sự bức xạ tia cực tím (rayons ultra-violets) làm đèn phát sáng có màu trắng- xanh. Nhiệt độ trong bóng thạch anh rất cao, khi vận hành có thể đạt đến 60000C.
Khi đèn đã sáng, điện thế ở hai đầu đèn bị giảm xuống nên điện thế nạp vào tụ C2 cũng giảm, vì thế bây giờ C2 không đủ sức tạo sự phóng điện qua điện cực SG được nữa, chấm dứt nhiệm vụ khởi động đèn. Bây giờ dòng điện qua đèn nhờ nối tiếp với cuộn cảm kháng (chính là phần thứ cấp của máy biến áp) nên được ổn định dòng điện. Tụ C1 mắc song hành với đi-ốt D nhằm bảo vệ đi-ốt không bị xuyên thủng, tụ C3 mắc song hành với nguồn điện cung cấp nhằm mục đích nâng cao hệ số công suất của đèn.
2. Thông số kỹ thuật các bộ phận mạch đèn
- Bóng đèn: Công suất P(W), điện áp U(V), dòng điện I(A), quang thông (lm) và kích thước bóng.
- Chấn lưu phía bên ngoài: Công suất P(W), điện áp làm việc U(V), dòng khởi động I(A).
- Tụ kích: Dòng điện khởi động I(A), điện áp làm việc U(V).
- Máng đèn: Độ phản sáng.
3. Cách kiểm tra các bộ phận 3.1. Kiểm tra bóng đèn:
- Dùng đồng hồ vạn năng kiểm tra điện trở của bóng đèn
- Quan sát bóng thạch anh phía bên trong bóng, nếu phát hiện hư hỏng thì cả bóng đã bị hỏng.
- Kiểm tra dây tóc bóng tự chấn lưu bằng đồng hồ vạn năng.
3.2. Kiểm tra chấn lưu bên ngoài:
- Kiểm tra cỏch điện giữa cuộn dõy với lừi thộp và giữa cuộn dõy và vỏ chấn lưu bằng Mê-ôm mét
- Kiểm tra điện trở dây quấn bên trong chấn lưu bằng đồng hồ vạn năng.
Biên soạn: Ks. Phạm Thúy An 81 3.3. Tụ kích:
- Kiểm tra độ phóng điện và tình trạng của tụ.
3.4. Máng đèn:
Máng và chao đèn giúp hội tụ ánh sáng. Nếu máng và chao bị bụi bẩn thì phải sử dụng khăn mềm lau sạch.
4. Các dạng chao đèn thường dùng cho đèn cao áp thuỷ ngân
Chao đèn cao áp thủy ngân có ba chức năng chính: bảo vệ chống va đập, che chắn bụi và tập trung ánh sáng. Chao đèn cao áp thủy ngân có nhiều loại, tùy theo môi trường làm việc mà lựa chọn chao đèn phù hợp. Ví dụ chiếu sáng trong nhà xưởng thường dùng loại không có nắp che chắn bụi và côn trùng. Đối với hệ thống đèn cao áp thủy ngân chiếu sáng đường phố thì sử dụng chao đèn kín có thêm chức năng ngăn cản côn trùng.
Dưới đây là hình ảnh của một sốloại chao đèn cao áp thủy ngân :
Hình 11.3 là hình ảnh của một số chao đèn sử dụng để chiếu sáng từ trên cao xuống, thường dùng để chiếu sáng nhà xưởng, kho, sân thể thao và chiếu sáng đường phố.
Hình 11.3: Hình dạng một số loại chao đèn cao áp thủy ngân
Biên soạn: Ks. Phạm Thúy An 82
Hình 11.4 là hình ảnh của một số chao đèn sử dụng để chiếu hắt, thường dùng để chiếu biển quảng cáo, dàn đèn sân khấu...
5. Phương pháp lắp đặt
Bước 1:Xác định vị trí và lấy dấu.
Tùy theo chức năng của đèn và mục đích sử dụng mà xác định vị trí lắp đặt cho phù hợp để đạt được hiệu quả chiếu sáng cao nhất. Ta thực hiện bước này theo trình tự sau:
- Xác định vị trí phù hợp (độ cao, bề ngang)
- Đặt đèn vào vị trí, cân chỉnh thăng bằng và lấy dấu.
Bước 2:Khoan và gắn tắc-kê
Thao tác này chúng ta đã học và thực hành nhiều lần ở những bài trước. Tuy nhiên cần lưu ý:
- Sử dụng mũi khoan phù hợp (thông thường sử dụng mũi khoan Ф6) - Mũi khoan phải đặt thẳng và vuông góc với mặt tường
- Lỗ khoan không bị vỡ, không xê dịch khỏi vị trí lấy dấu.
- Gắn tắc-kê có kích thước phù hợp sao cho tắc-kê âm hết trong tường.
Bước 3: Lắp đèn vào vị trí - Đặt đèn vào vị trí đã khoan
- Sử dụng hai vít để lắp máng vào vị trí đã khoan, lưu ý ở bước này chưa vặn chặt.
- Cân chỉnh thăng bằng một lần nữa bằng thước thủy li-vô và vặn chặt hai vít để lắp đèn chắc chắn vào tường.
Hình 11.4: Hình dạng một số chao đèn chiếu hắt
Biên soạn: Ks. Phạm Thúy An 83 6. Những lưu ý khi lắp đặt
Không nên treo bóng đèn, đèn trong lúc làm việc có lượng nhiệt lớn nếu treo làm cho bóng đèn di động trong quá trình làm việc dễ làm dây tóc bóng đèn bị đứt.
Đối với loại bóng đèn có bộ phận chấn lưu bên ngoài:
- Bắt dây chắc chắn vì khi bóng đèn bắt đầu nháy sáng dòng điện qua tương đối lớn.
- Độ chênh lệch giữa điện áp nguồn và bóng không nên vượt quá giới hạn 15V, vì như vậy sẽ bị tắt đột ngột.
- Sau khi tắt đèn, đợi cho áp suất bên trong giảm xuống, thời gian khoảng 5-10 phút sau đó khởi động bóng mới sáng trở lại.
7. Lắp đặt mạch đèn cao áp thuỷ ngân 7.1. Các bước thực hiện lắp đặt và đấu dây Bước 1: Lắp các thiết bị lên panel thực hành
Xác định vị trí các thiết bị trên panel và gá lắp chúng lên. Với sơ đồ mạch như trên, các thiết bị cần gá lắp bao gồm: Ống PVC; bảng điện và đèn cao áp thủy ngân
Bước 2: Đấu dây
- Luồn dây trong ống đến các vị trí đấu lắp của các thiết bị - Đấu dây các thiết bị
7.2. Thực hành lắp ráp mạch 7.2.1. Dụng cụ
STT Tên dụng cụ Số lượng Ghi chú
1 Kìm tuốt dây 01
2 Kìm điện 01
3 Kìm cắt dây 01
4 Tuốc nơvít 4 cạnh 01
5 Tuốc nơ vít 2 cạnh 01
6 Máy bắn vít dùng Pin 01
Biên soạn: Ks. Phạm Thúy An 84 7.2.2. Thiết bị vật tư
STT Tên thiết bị, vật tư Số lượng Ghi chú
1 Dõy dẫn đơn lừi một sợi 1,5 mm2 10m Hai màu
2 Bảng điện 01
3 Ống PVC 10m
4 Khới nối 5 cái
5 Chao và đèn cao ápthủy ngân 01
6 Ốc, vít 20 cái
8. Sửa chữa mạch đèn cao áp thuỷ ngân
- Những hư hỏng thường gặp, cách kiểm tra và sửa chữa
STT Hiện tượng Nguyên nhân Khắc phục
1
- Đóng công tắc, cầu
chì tác động - Do ngắn mạch - Kiểm tra thông mạch bằng đồng hồ vạn năng để xác định vị trí ngắn mạch
- Đấu lại
2
- Đóng công tắc, sau khoảng thời gian mồi đèn, đèn không sáng.
- Do mạch chưa được cấp nguồn
- Do lỏng dây nối vào công tắc hoặc đui đèn - Do bóng đèn bị cháy
- Kiểm tra nguồn bằng bút thử điện hoặc bằng đồng hồ vạn năng ở thang đo điện áp.
- Kiểm tra và siết chặt dây nối.
- Thay bóng đèn mới sau khi đã kiểm tra tình trạng của chấn lưu.
3
-Đèn sáng nhưng
không ổn định - Do điện áp không ổn định
- Do chấn lưu hỏng
- Kiểm tra điện áp nguồn bằng đồng hồ vạn năng ở thang đo điện áp.
- Thay chấn lưu mới
Biên soạn: Ks. Phạm Thúy An 85 Câu hỏi ôn tập
1. Trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc của đèn cao áp thủy ngân
2. Trình bày quy trình kỹ thuật các bước lắp ráp mạch đèn cao áp thủy ngân
3. Trình bày quy trình kỹ thuật các bước kiểm tra và sửa chữa mạch đèn cao áp thủy ngân.
Biên soạn: Ks. Phạm Thúy An 86
BÀI 12: QUẤN CUỘN CHẤN LƯU ĐÈN CAO ÁP THỦY NGÂN