Khi lắp vào máy, chỉ cần tính toán lại hai thông số cấp điện sau : - Điện áp nung đèn .
- Điện áp khoá đèn .
Riêng điện áp khoá đèn , với mạch cũ là 3V- 20T .Để lắp cho khoá đèn ΓY - 22A vẫn sử dụng đợc :
Với Máy biến áp cũ đang sử dụng: * Công suất : 2000 KVA. * Điện áp vào : 380 V. * Điện áp ra : 14.5 V.
* Dòng I mã cáp cho nung đền :47 A . Qua kiểm tra thực tế :
Thiết diện lõi thép dẫn từ là : 8cm x 6cm = 48 cm. Tính số vòng / vôn:
Trong đó: - 45 đợc lấy theo kinh nghiệm lõi thép tốt.
- 48 là thiết diện lõi thép từ có cuộn dây quấn qua,tính bằng cm2 .
Kiểm tra thực tế : cuộn thứ cấp đợc cuốn bên ngoài, số lợng : 15 vòng . ( vậytheo với tính toán gần đúng ) Máy biến áp chỉ cần cuốn lại cuộn lại cuộn thứ cấp bằng 8 vòng.
Thiết diện dây : với dòng điện : 75A
Tra sổ tay kỹ thuật điện đợc thiết diện dây: S =20 mm2. Chọn dây dẹt (2.5 x8) dây bọc sợi amiăng.
4. Nguyên lý cấp nguồn cho sợi nung :
Với sợi nung đèn điện tử cần cấp điện từ từ. Nếu tăng đột ngột quá, điện áp định mức sẽ tăng lên gây cháy đèn, đứt sợi nung. Vì vậy sơ cấp của
von vong n 1 48 45 ≈ =
máy biến áp cấp cho sợi nung, dùng một biến trở dây cuốn có thể tăng hoặc giảm điện áp từ : ( 0 ữ 240 ) V .
Hình3 . Nguyên lý cấp nguồn sợi nung
Lắp bóng điện tử ΓY - 22A vào mạch, máy làm việc bình thờng .Sản
phẩm làm ra vẫn đạt yêu cầu kỹ thuật .
5. Tính toán trở kháng vào ra
Hình 5. Mạch tơng đơng đèn ba cực
Trong đó: - à: Hệ số khuếch đại của đèn
- Ri: Điện trở trong của đèn - Ra: Tổng trở tải
- Ia: Dòng điện anôt - UV: Điện áp vào - Ea=11,5kV. *Tính nội trở:
Từ công thức: à=Ri*S, suy ra: =à = − =1,5kΩ
10 . 32 50 S Ri 3 Chọn: Ra=1,5Ri=2,2kΩ Tính đợc: 230V 50 11500 E U a max . V = = à = Xác định: A 3 10 ). 2 , 2 5 , 1 ( 11500 R R E I 3 a i a a = + = + =
Ia=à.IC, suy ra: 0,06A 50 3 I I a C = = à =
Tại điểm 204, theo định luật Kichhop1, chiều dòng điện theo mũi tên: ta có: Iht=IC+IV
Uht=UV, suy ra: Tổng trở vào: RV=1kΩ ht ht ht C V V R U I I R U = = +
Chọn điện trở nh mạch hồi tiếp: 0,23A
1000 230 IV = = Vậy ta có: Iht=IC+IV=0,06+0,23=0,29A Ω = = = 730 29 , 0 230 I U R ht ht ht Chọn Rht=100Ω/100W.
Căn cứ vào các thông số đã tính toán ta có đờng đặc tính động: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
a a a a a R U R E i = − ia=0, suy ra: Ea=Ua=11,5kV
Ua=0, suy ra: ia=Ea/Ra=11,5/2,2=5,2A
Phần III. những điều cần lu ý khi sử dụng đèn
Các đèn phát làm việc có đảm bảo tốt hay không phần lớn phụ thuộc vào cách chọn đúng chế độ công tác cho đèn, điện áp nguồn cung cấp, trị số công suất tiêu tán ở anot và phơng thức làm nguội đèn có hiệu quả hay không.
Ta hãy lần lợt xem xét ảnh hởng của các yếu tố trên trong quá trình làm việc của đèn phát.
Điện áp ở các cực, đặc biệt là cao áp, không đợc vợt quá trị số tới hạn cho phép dù chỉ là trong khoảnh khắc, vì nh vậy có thể gây ra đánh thủng giữa các cực đèn có độ chênh lệch điện áp lớn. Nguyên nhân gây ra đánh thủng có thể là do độ chân không trong đèn đó kém đi, có phát xạ thứ cấp các chi tiết trong đèn (kể cả các chi tiết làm giá đỡ các cực) và có thể là do các chất cách điện dùng trong đèn cũng bị kém chất lợng. Đặc biệt nguy hiểm là đánh thủng ở chỗ hàn nối giữa thuỷ tinh và kim loại tại đờng ra của các điện cực, vì có thể làm hỏng đèn ngay.
Điện áp nung sợi không đợc vợt quá trị số lớn nhất cho phép, vì có thể làm cho đèn sớm mất khả năng phát xạ và sẽ tạo ra đờng dò điện ở bề mặt các chất cách điện trong đèn do hoạt chất ở bề mặt catôt bị bốc hơi mạnh. Đối với các đèn phát có catôt bằng W, nếu tăng nhiệt độ catôt lên 500C (khi nhiệt độ
catôt trong khoảng 17000C) thì có khả năng làm giảm tuổi thọ của đèn xuống
2,5~3 lần. Khai thác đèn với điện áp nung sợi thấp hơn mức quy định có thể làm giảm phát xạ của catôt và có thể gây ra đánh thủng ở catôt (với dòng danh định).
Điện trở khi nguội của các catôt bừng W trong các đèn phát thờng rất nhỏ so với khi catôt đợc nung nóng tới nhiệt độ công tác. Vì vậy dòng nung sợi khởi động có thể lớn hơn dòng danh định tới mời lần hay hơn nữa. Dòng khởi động lớn qúa có thể gây ra các lực cơ học tác động khá mạnh đến catôt và có thể phá hỏng catôt, do đó phải có biện pháp hạn chế tác hại này.
Nếu mạch nung sợi của các đèn lớn đợc cấp điện một chiều thì một đầu sợi nung có dòng chậy qua bằng tổng số của dòng nung sợi và dòng catôt, còn đầu kia của sợi nung có dòng chạy qua bằng hiệu số của dòng nung sợi và dòng catôt, đầu này sẽ nguội hơn đầu kia. Vì vậy, để đảm bảo tuổi thọ của đèn thì cứ sau 150-200h làm việc cần phải đổi chỗ đấu vào nguồn cung cấp cho sợi nung của đèn.
Rất nhiều thông số của thiết bị vô tuyến điện phụ thuộc vào mức ổn định của điện áp nguồn cung cấp. Để nâng cao tính ổn định và tăng tuổi thọ của đèn, khi thiết lập các mạch điện cần phải có các biện pháp tự động ổn định chế độ công tác và nguồn cung cấp cho đèn.
Đối với đèn bốn cực có lới chắn, cần lu ý là có thể xẩy ra hiệu ứng đinatron và có thể gây ra dao động ký sinh hoặc đánh thủng trong đèn. Vì vậy khi dùng đèn trong chế độ có dòng đinatron cần phải cung cấp cho lới chắn g2
một nguồn riêng, nguồn này có điện trở trong nhỏ hoặc bằng điện áp lấy từ một bộ phân áp.
Khi dùng đèn phát trong các tầng khuếch đại âm tần, khuếch đại thị tần, khuếch đại cao tần có điều biến lới thì nên cung cấp cho lới điều khiển g1 và l-
ới chắn g2 bằng nguồn ngoài cố định. Nếu dùng đèn trong tầng khuếch đại có điều biến lới g2 thì nguồn cung cấp cho lới g2 nên dùng nguồn cố định, còn thiên lới cho lới điều khiển g1nên dùng kiểu tự cấp.
Công suất tiêu tán ở các điện cực trong đèn là một thông số quan trọng nhất quyết định tuổi thọ và độ bền của đèn phát. Nếu công suất tiêu tán ở lới vợt quá mức quy đinh có thể làm cho lới bị nóng quá (vì bị các điện tử bắn phá) và vì vậy có nhiều khả năng phát sinh dòng nhiệt phát xạ từ lới. Đặc biệt nguy hiểm là đối với lới điều khiển trong đèn kim loại- gồm các đèn mà khoảng cách giữa các điện cực nhỏ, khi bị nóng quá mức (dù chỉ trong thời gian ngắn) lới có thể bị biến dạng và gây ngắn mạch giữa các cực trong đèn.
Công suất tiêu tán ở lới điều khiển khi không có hiệu ứng đinatron có thể tính gần đúng theo công thức sau: Pg=Ugx.Ig.
Trong đó: Ugx: điện áp xung kích thích ở lới; Ig: thành phần một chiều của dòng lới.
Khi tính toán công suất tiêu tán trên lới g2 cần lu ý là trong sơ đồ lới nối đất có thành phần cao tần của lới chắn g2 do giữa g2 và catôt có điện áp xoay chiều. Công suất này tính theo công thức: Pg2=Ukt.Ig2/2.
Trong đó: Ukt: biên độ điện áp kích thích; Ig2: sóng cơ bản của lới g2.
Nếu công suất tiêu tán ở catôt vợt quá mức quy định thì có thể làm bay ra các khí sót trong đèn và do đó độ chân không của đèn bị xấu đi đáng kể. Công suất tiêu tán ở anôt thờng vợt quá trị số quy định khi điều chỉnh máy phát hoặc khi gánh của mạch (thí dụ anten) không đợc phối hợp đúng. Vì vậy, khi tiến hành điều chỉnh máy phát, phải đảm bảo điện áp cung cấp và điện áp kích thích để giảm công suất ra còn khoảng 30%-50%.
Khi chọn đèn phát để dùng, không nên chọn theo công suất ra lớn nhất mà nên chọn theo công suất ghi trong tiêu chuẩn đảm bảo tuổi thọ của đèn. Cũng cần lu ý là khi điện áp cung cấp biến động thì công suất ra cũng biến động. Vì vậy, nên dành khoảng 20-30% mức công suất danh định để dự trữ. Khi phải dùng đèn đấu song song để đạt đợc công suất yêu cầu, cần lu ý không đợc dùng tới mức công suất tới hạn của đèn, nhất là khi dùng thiên áp cố định. Để phân bố gánh đều cho mỗi đèn, nên đấu ở mạch catôt của mỗi đèn một điện trở để tạo một phần thiên áp kiểu tự cấp.
Tần số làm việc của đèn không đợc vợt quá trị số cho phép của mỗi đèn. Nếu cho đèn làm việc với tần số cao hơn mức cho phép thì sẽ dẫn tới các hậu quả không tốt sau đây:
1- Chế độ nhiệt của đèn không đảm bảo vì tổn hao cao tần sẽ
tăng lên ở các điện cực trong bầu đèn và ở các đầu ra ở các điện cực của đèn. Lới đèn và chỗ nối giữa kim loại và thuỷ tinh khi bị nung nóng qúa sẽ tạo ra những lực căng cơ học tác động cục bộ, tạo nên những vết nứt rạn. làm cho độ chân không của đèn giảm đi và có thể làm hỏng đèn. Tổng nhiệt l- ợng toả ra ở chỗ hàn giữa kim loại và thuỷ tinh và ở chỗ đờng ra của các điện cực tỷ lwj thuận với tần số theo quy luật hàm số mũ bậc 2,5 và với điện áp giữa anôt và lới theo quy luật bình phơng.
2- Làm giảm các tham số ra của đèn (công suất, hiệu suất) vì đã làm tăng góc của quãng vợt của điện từ.
3- Làm tăng khả năng tự kích của đèn vì làm tăng tác dụng ký
sinh trong đèn.
Để đảm bảo chế độ nhiệt của đèn, ngời ta dùng một trong ba phơng pháp làm nguội cỡng bức: bằng gió, bằng nớc và làm nguội bằng nớc bốc hơi. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Làm nguội bằng gió là phơng thức đơn giản nhất và có thể giảm nhiệt độ anôt xuống tới 2500C. Khi dùng đèn với phơng thức làm nguội này cần lu ý điểm sau:
Không khí làm nguội phải khô và sạch. Nếu bị nớc hay dầu lọt vào ống dẫn gió có thể làm hỏng đèn vì nớc hoặc dầu đợc thổi tới và đọng lại trên thuỷ tinh. Lợng gió làm nguội không đợc nhỏ hơn mức quy định. Luồng không khí thồi vào làm nguội bầu thuỷ tinh và chân đèn phải hớng sao cho nhiệt độ trên
bầu thuỷ tinh không đợc vợt quá 1500C ở bất kỳ điểm nào và cũng không đợc
để có những vùng trên mặt thuỷ tinh có nhiệt độ chênh lệch nhau đột ngột. Nếu đặt mô tơ quạt gió ở gần đèn thi phải có biện pháp chống rung động.
- Phơng thức làm nguội bằng nớc trong nhiều trờng hợp cho phép tăng công suất tiêu tán ở anôt đèn vì có thể làm giảm nhiệt độ anôt xuống 1200C. Đèn làm nguội bằng nớc đợc đặt trong bình chứa có luồng nớc làm nguội chẩy. Tuỳ thuộc công suất và kết cầu đèn, tuỳ thuộc bình chứa mà lợng nớc dùng cho 1 kW công suất vào khoảng 1l tới 5l trong 1 phút. Khi dùng đèn với phơng thức làm nguội bằng nớc cần tuân thủ các quy định sau:
Dùng nớc làm nguội phải sạch và không có lẫn tạp các chất khoáng. Nên dùng nớc cất để làm nguội anôt đèn. Không đợc dùng nớc có tạp chất rắn
chiếm quá 0,17g/l và có điện trở cách điện nhỏ hơn 4kΩ/cm3 để làm nguội
đèn. Để làm nguội đều anôt, luồng nớc phải hớng từ dới lên trên, đồng thời phải bố trí sao cho mật độ luồng nớc ở xung quanh bề mặt của anôt đợc đều và không đợc tạo thành lớp đệm không khí. Phải dùng ống dẫn nớc bằng chất cách điện để dẫn nớc đến cũng nh dẫn nớc thoát đi của bộ phận đèn có điện áp so với đất. Chiều dài tối thiểu của phần ống cách điện phải đảm bảo cho cột n- ớc nằm trong ống điện của điện trở phải đủ lớn và dòng điện dò nhỏ nhất. Chiều dài này phụ thuộc vào điện trở suất của nớc và thờng tính trong khoảng 0,3-0,6m/kV điện áp. Đảm bảo chiều dài này rôi thì phần ống còn lại có thể dùng bằng chất dẫn điện và đấu đất. Lợng nớc dùng làm nguội phải đảm bảo theo trị số quy định đối với mỗi đèn. Nhiệt độ của nớc tháo ra không đợc quá 700C để tránh tạo thành nhiều bọt khí.
- Phơng thức làm nguội bằng cách cho nớc bốc hơi mới đợc dùng trong thời gian gần đây. Đờng nhiệt lấy từ anôt ra chủ yếu do nớc bốc hơi. Phơng thức làm nguội này rất kinh tế vì lợng nhiệt làm nớc bốc hơi lớn hơn lợng nhiệt làm nớc nóng từ nhiệt độ thờng tới nhiệt độ sôi. Bộ phận toả nhiệt của anôt ở các đèn dùng phơng thức làm nguội bằng cách cho nớc bốc hơi có nhiều răng hình nón cụt để tăng bề mặt làm nguội và để dễ thoát nớc. Nhiệt độ ở các khe giữa các răng lớn hơn nhiệt độ ở các răng. Nớc ở các khe đó sẽ bị bốc hơi, bọt hơi nổi lên và nớc nguội hơn sẽ dồn vào thay thế. Lợng nớc này sẽ nóng nhiều hơn và tạo thành bọt hơi nổi lên và lợng nớc khác lại thay thế…
Với phơng thức làm nguội này có thể làm toả ra từ 1cm2 bề mặt anôt một lợng nhiệt tơng ứng với công suất 500W. Công suất toả nhiệt cũng chỉ nên giới hạn ở mức đó vì nếu tăng thêm nữa sẽ tạo ra một nớc màng hơi nớc và nh vậy sẽ làm cho sự toả nhiệt kém đi.
Các yêu cầu khác đối với đèn dùng phơng thức làm nguội bằng cách cho nớc bốc hơi cũng tơng tự cách nh đối với đèn làm nguội bằng nớc.
Ngoài các điều kiện trên, khi sử dụng đèn phát cần lu ý các điều sau: 1- Trong thiết bị vô tuyến điện tử dùng đèn phát phải bố trí cơ cấu đặc biệt để bảo vệ đèn khi có sự cố (mất làm nguội, dòng tăng lớn quá). Nếu bị mất làm nguội thì tự động cắt mặch nung sợi đèn và khi không có làm nguội thì không thể đóng mạch nung đèn đợc. Trong hệ thống làm nguội bằng nớc, cần bố trí các cặp tiếp điểm thuỷ động chỉ tác động khi lợng nớc tiêu thụ bị biến thiên chứ không tác động khi áp suất nớc biến thiên. Điều cần thiết cho hệ thống làm nguội bằng nớc là lợng nớc luân chuyển chứ không phải áp suất nớc cao thấp.
Trên mạch anôt và mạch lới của các đèn công suất lơn phải bố trí các đèn công suất lớn để có thể cắt mạch khi dòng điện vợt quá quy định 2,5-3 lần hoặc có thể hạn chế dòng điẹn phóng. Các cơ cấu này có thể dùng:
- Rơle tác động nhanh (thời gian khởi động không quá 100ms), có thể cắt nguồn cung cấp hoặc cắt sơ cấp biến áp cung cấp.
- Thiết bị phóng điện có điện trở trong nhỏ, đấu song song với đèn khi có đánh lửa.
- Đánh điện trở hạn chế vào anôt để hạn chế dòng điện phóng…
Để phòng ngừa trờng hợp làm hỏng đèn công suất lớn (trên 15kW) khi phát sinh sự phóng điện trong đèn, nếu dùng bộ đèn có bộ lọc dung tính phải đấu song song với mạch anôt một thiết bị điện tử tác động nhanh.
Để tránh cho lới điều khiển và lới chắn bị quá tải, phải bố trí sao cho khi cắt điện cung cấp thì đồng thời cũng phải cắt điện lới điều khiển và các