Дисертації з теми "Світлодіодні джерела"

The master's thesis describes the method of studying the kinetics of the afterglow of LEDs. The block diagram of the experimental setup is considered. The results of measurements of the afterglow of LEDs of different spectral composition and the LED matrix on their basis are presented. Based on the obtained results, the pulse repetition rate of 400 kHz with different degree of filling of the periodic pulse signal was selected. The dependence of the light flux at pulsed power on the PWM parameters of the supply voltage is investigated. The feasibility study of the transition from incandescent and discharge lamps to lighting systems using LED light sources is given.
В дипломній роботі магістра описано методику дослідження кінетики післясвічення світлодіодів. Розглянуто блок-схему експериментальної установки. Представлені результати вимірювань післясвічення світлодіодів різного спектрального складу та світлодіодної матриці на їх основі. На основі отриманих результатів вибрано частоту слідування імпульсів 400 кГц з різною ступінню заповнення періодичного імпульсного сигналу. Проведено дослідження залежності світлового потоку при імпульсному живленні від параметрів ШІМ напруги живлення. Дано техніко-економічне обґрунтування переходу від ламп розжарення та розрядних ламп до систем освітленням з використанням світлодіодних джерел світла.
ВСТУП …………..9 1.АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА…………..11 1.1 Сучасний стан розвитку напівпровідникових джерел світла…….11 1.2. Характеристики світлодіодів ………...17 1.3. Вплив режиму роботи на експлуатаційні характеристики напівпровідникових джерел світла………..20 1.4. Регулювання світлового потоку світлодіодів ……………………23 1.5. Характеристики імпульсного живлення напівпровідникових джерел світла ……….25 1.6. Висновки до розділу……………………………………………….30 2. НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА………………………………...31 2.1. Вимірювання кінетики затухання та енергетичних характеристик випромінювання СД……………………………………………………………31 2.2. Висновки до розділу………………………………………………...42 3. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА………………………………………..44 3.1. Опис лабораторної установки для проведення світлотехнічних і електротехнічних вимірів ……………..44 3.2. Експериментальні дослідження залежності світлового потоку від зміни напруги при живленні постійним струмом СД матриці ….47 3.3 Експериментальні дослідження залежності світлового потоку від коефіцієнта заповнення при сталій частоті слідування імпульсів ……50 3.4. Експериментальні дослідження залежності світлового потоку від частоти слідування імпульсів при сталому коефіцієнті заповнення ….53 3.5. Висновки до розділу………………………………………………56 4. ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА…………………..57 4.1. Вибір схеми імпульсного живлення світлодіодних джерел світла 57 4.2. Розрахунок системи імпульсного живлення на основі широтно-імпульсної модуляції …………………………………………………………59 4.3. Математична модель контура регулювання струму з ШІМ ……65 4.4. Висновки до розділу……………………………………………......70 5. СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА……………………………………………71 5.1. Особливості будови та експлуатації імпульсного блоку живлення для світлодіодних ламп ……………………………………………………….71 5.2. Фільтр електромагнітних перешкод……………………………….71 5.3. Випрямляч змінної напруги……………………………….………..73 5.4. Коректор коефіцієнта потужності. ………………………………..76 5.5. Стабілізатор струму………………………………………………...80 6. ОБГРУНТУВАННЯ ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ……………86 7.ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 7.1. ОХОРОНА ПРАЦІ………………………98 7.1.1. Заходи безпеки при обслуговуванні електроустановок …………98 7.1.2 Вимоги пожежної безпеки при гасінні електроустановок………101 7.2. БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ…………………....103 7.2.1 Захист електротехнічних систем та електронної апаратури від пошкоджень, які викликані електромагнітним імпульсом ядерного вибуху.103 7.2.2 Дія електричного струму на людину. Перша допомога при електротравмах…………...107 8. ЕКОЛОГІЯ……………..116 8.1. Актуальність охорони навколишнього середовища …………….116 8.2. Проблеми енергозбереження в Україні …………………………..117 8.3 Аналіз сучасних систем освітлення ………………………………..119 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ ДО ДИПЛОМНОЇ РОБОТИ…………….…..122 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ…………124

In the thesis the thermal mathematical model of the semiconductor light source is constructed. It describes the influence of the main parameters: power, quantum efficiency, thermal resistance, temperature of the external environment on its thermal regime. The thermal modes of LEDs with local and external radiators are calculated. The thermal mode of the LED with the thermoelectric cooling module is calculated. Recommendations for increasing the light flux and light output of semiconductor light sources with the simultaneous stabilization of their thermal regime are formulated.
У дипломній роботі побудовано теплову математичну модель світлодіодної матриці, яка описує вплив основних параметрів: потужності, квантової ефективності, теплового опору системи охолодження, температури зовнішнього середовища на її тепловий режим. Розраховано теплові режими світлодіодних матриць з локальним радіатором. Розраховано тепловий режим світлодіодної матриці з термоелектричним модулем охолодження (ТЕМО). Показано, що застосування ТЕМО дає можливість зменшити температуру матриці до значень нижчих ніж температура навколишнього середовища. Це особливо актуально в умовах, коли температура середовища близька до критичної температури p-n-переходу. Показано, що ефективність використання ТЕМО знижується при збільшенні потужності світлодіодної матриці, температури навколишнього середовища і сумарного теплового опору системи охолодження. Сформульовано рекомендації по збільшенню світлового потоку та світлової віддачі світлодіодної матриці при одночасній стабілізації її теплового режиму.
ВСТУП……7 1 АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА ……11 1.1 Освітлювальні світлодіоди 11 1.2 Світлодіодні матриці 13 1.3 Вплив температури на параметри світлодіодних матриць 18 1.4 Активні способи охолодження світлодіодних матриць 21 1.4.1 Охолодження активним радіатором 22 1.4.2 Охолодження за допомогою струменевої технології 23 1.4.3 Охолодження іонним вітром 25 1.4.4 Рідинне охолодження 25 1.4.5 Охолодження за допомогою теплових труб 26 2 НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА 30 2.1 Розрахунок теплового режиму світлодіодних матриць 30 2.1.1 Поширення тепла в середовищі. Метод електротеплової аналогії........30 2.1.2 Розрахунок системи охолодження світлодіодної матриці на основі активного радіатора 33 2.2 Охолодження світлодіодних матриць термоелектричними модулями.......40 2.2.1 Основні співвідношення для розрахунку термоелектричного охолодження 40 2.2.2 Розрахунок системи охолодження світлодіодної матриці на основі термоелектричних модулів 43 2.3 Вплив охолодження на світловий потік світлодіодних матриць 51 3 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 58 3.1 Термоелектричний модуль охолодження 58 3.2 Режими роботи термоелектричного модуля 60 3.3 Технічні характеристики сучасних термоелектричних модулів 62 4 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА……………64 4.1 Конструювання активних систем охолодження світлодіодних матриць 64 4.1.1 Системи охолодження на базі активних радіаторів 65 4.1.2 Системи охолодження на базі термоелектричних модулів 67 5 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 71 5.1 Світлодіодні матриці для систем освітлення 71 5.2 Порівняльна характеристика світлодіодних матриць 72 6 ОБГРУНТУВАННЯ ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ 80 6.1 Соціально-економічна ефективність нової техніки 80 6.2 Економічний ефект і строк окупності додаткових капіталовкладень в напівпровідникові системи освітлення 81 7 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ.. 85 7.1 Охорона праці 85 7.1.1 Інфрачервоне випромінювання та особливості його дії на організм людини 85 7.1.2 Дія електромагнітного випромінювання на організм людини 87 7.2 Безпека в надзвичайних ситуаціях 90 7.2.1 Методи захисту світлотехнічної апаратури від дії електромагнітного імпульсу блискавок 90 8 ЕКОЛОГІЯ 93 8.1 Джерела електромагнітних полів та методи зменшення їх впливу...93 8.2 Екологічний вплив електромагнітного опромінення на живі організми...96 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ ДО ДИПЛОМНОЇ РОБОТИ 98 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 99

In master's thesis the analysis of control systems of lighting installations with different type of light sources was carried out. The structure and principle of operation of the intelligent street lighting control system and the possibility of its practical implementation are considered. An analysis of the lighting control systems based on the DALI interface. The possibility of its use in interior lighting is considered. The feasibility study of the research project of lighting control systems with the use of LED light sources is given.
В дипломній роботі магістра було проведено аналіз систем керування освітлювальними установками з різним типом джерел світла. Розглянуто будову і принцип роботи інтелектуальної системи управління вуличним освітленням та можливість її практичного впровадження. Проведено аналіз систем управління освітленням на базі інтерфейсу DALI. Розглянуто можливість його використання у внутрібудинковому освітленні. Дано техніко-економічне обґрунтування науково-дослідного проекту систем керування освітленням з використанням світлодіодних джерел світла.
ВСТУП 8 1 АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 11 1.1 Аналіз систем керування випромінюванням вітлодіодних джерел світла 11 1.2. Автоматизовані системи управління світловим потоком СД 14 1.3. Класифікація систем автоматичного управління (САУ) світлодіодним освітленням 16 1.4. Системи аналогового керування світлодіодним освітленням 18 1.5. Управління світлодіодними ОУ по мережі живлення 19 1.6. Димерування освітлення 21 1.6.1 Порівняльні характеристики димерування світлодіодних та розрядних ламп 23 1.6.2 Димери з дистанційним управлінням 24 1.7. Висновки до розділу 26 2 НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА 27 2.1. Способи регулювання світлового потоку СД приладів 27 2.1.1 Димерування СД при імпульсному живленні 27 2.1.2.Метод широтно – імпульсної модуляції імпульсного живлення 27 2.2. Визначення енергетичних та світлових характеристик в імпульсному режимі 29 2.2.1 Залежність світлових характеристик від тривалості імпульсів..31 2.3. Дослідження спектральних характеристик в різних режимах роботи..35 2.4. Висновки до розділу 37 3 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 38 3.1. Принцип вибору схеми регулювання 38 3.2. Імпульсні режими роботи світлодіодів 44 3.2.1 Енергетичні і світлотехнічні характеристики світлодіодів в імпульсному режимі 44 3.2.2 Дослідження температурних режимів роботи 47 3.3. Типи систем керувань вуличним освітленням 51 3.4. Мережева система управління світлодіодними освітлювальними установками 53 3.5. Висновки до розділу 54 4 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА 55 4.1. Протоколи цифрового управління СД світловими приладами 55 4.2. Адаптація і розвиток стандарту RDM 58 4.3. Комп’ютерні системи управління груповими світлодіодними освітлювальними пристроями 60 4.4. Висновки до розділу 62 5 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 63 5.1. Системи управління світлодіодними освітлювальними установками на базі інтерфейсу DALI 63 5.2. Передача даних і програмування світлотехнічної системи DALI 64 5.3. Дії, що виконуються системою DALI 68 5.4. Система управління освітленням та створення протоколу DALI 69 5.5. Технічні характеристики системи DALI 70 5.6. Висновки до розділу 77 6 ОБГРУНТУВАННЯ ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ 78 6.1 Економічне обгрунтування науково-дослідного проекту 78 6.2 Система техніко-економічних показників ефективності проекту 79 6.3 Особливості визначення техніко-економічної ефективності НДР 80 7 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 85 7.1. ОХОРОНА ПРАЦІ 85 7.1.1. Організація охорони праці на підприємстві 85 7.1.2. Вимоги до виробничого освітлення та його нормування 87 7.1.3. Штучне освітлення виробничих приміщень, його нормування та види 89 7.1.4. Вплив кольору на покращення умов праці та підвищення продуктивності виробництва. 90 7.2. БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 94 7.2.1. Причини електротравматизму. Вплив електричного струму на організм людини. 94 7.2.2. Стійкість роботи об’єкту енергетики і фактори, що на них впливають. 98 7.2.3. Державна система моніторингу довкілля, основні завдання, організація і функціонування 100 8 ЕКОЛОГІЯ 103 8.1. Світло як екологічний фактор 103 8.2. Вплив абіотичних екологічних факторів на ріст рослин 104 8.3. Вплив екологічних факторів на інтенсивність фотосинтезу 107 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ ДО ДИПЛОМНОЇ РОБОТИ 111 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 112

LED lamp. The lamp is powered by a switching power supply. The power supply is powered by 220 volts. The power supply is interfering with the radio's ultra-short wavelength range. The lamp and radio are powered by a single 220-volt network. To analyze the operation of the LED lamp, the SSA3021X spectrum analyzer was used. Recommendations regarding the refinement of the lamp circuit diagram are given.

У сучасній оптоелектроніці застосовують декілька груп джерел оптичного випромінювання: електролюмінесцентні комірки і конденсатори, лазери і світлодіоди. Світловипромінювальний діод (СД) – це напівпровідниковий пристрій, який випромінює некогерентне світло при пропусканні через нього електричного струму, та має наступні переваги: високе значення ККД перетворення електричної енергії в оптичну; квазімонохроматичність; широкий спектральний діапазон; висока спрямованість випромінювання; сумісність з транзисторами і інтегральними мікросхемами; можливість роботи, як в імпульсному, так і в безперервному режимі; висока надійність і довговічність; малі габарити.

Згідно теми дипломної роботи, проаналізовано актуальні проблеми експлуатації освітлювальних систем з LED-приладами. Проведено дослідження методів регулювання характеристик LED-приладів. Здійснено розрахунок електричних навантажень комплексу устаткування та освітлювальної установки. Здійснено проектування освітлювальної установки та аварійного освітлення. Запропоновано методи підвищення надійності функціонування освітлювальних систем з LED-приладами. Обгрунтовано ефективність та економічність методики переходу на LED-джерела світла.
According to the topic of diploma project, actual problems of operation of lighting systems with LED devices are analyzed. The methods of regulation of the characteristics of LED devices are investigated. The electrical loads of the equipment complex and the lighting system are calculated. The complex of lighting system and emergency lighting is designed. Methods of increasing the reliability of the operation of lighting systems with LED devices are proposed. The efficiency and cost-effectiveness of the method of switching to LED light sources are substantiated.
РЕФЕРАТ ... 3 ЗМІСТ.. 4 ВСТУП ... 6 І.АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 1.1 Загальні відомості про напівпровідникові світлові прилади 1.1.1 Принцип роботи, технологія виробництва та переваги світлодіоднихсвітлових приладів. Основні параметри LED-ламп ... 9 1.1.2 Типи світлодіодів. Ступені захисту світлових приладів .... 16 1.1.3 Блоки живлення світлодіодних світильників .... 20 1.2 Актуальні проблеми використання напівпровідникових СП в промислових освітлювальних установках. Шляхи їх вирішення ... 22 1.3.1 Застосування NTC-термісторів обмеження струму ... 28 1.3.2 Застоcування автоматичних вимикачів ... 29 1.3.3 Перетворювальні плати ... 34 1.3.4 Світлодіодні драйвери керування. Протокол DALI. Драйвери плавного включення... 38 II. НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА 2.1 Дослідження та вибір системи керування ОУ. ... 47 III. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 3.1 Аналіз об’єктів. Особливості роботи цехів. ... 61 IV. ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА 4.1 Визначення розрахункових навантажень ... 66 4.2 Розрахунок потужності розподільчих пунктів ... 69 4.3 Розрахунок потужності окремих електроприймачів, які не входять в РП.... 71 4.4 Визначення центру електричних навантажень .... 74 4.5 Вибір світлових приладів ... 78 4.6 Нормоване освітлення. .... 84 5 4.7 Вибір системи освітлення. Розрахунок кількості світильниківв середовищі програми RELUX. ... 85 4.8 Аварійне освітлення ... 89 V. СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 5.1 Аналіз переваг та ефективності програми світлотехнічного розрахунку та 3D-моделювання RELUX .... 94 5.2 Аналіз переваг та ефективності програми моделювання КОМПАС-3D .... 98 VІ. ОРГАНІЗАЦІЙНО-ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА 6.1 Фізичний і моральний знос. Амортизація, модернізація і ремонт основних фондів. ... 101 6.2 Оцінка економічної ефективності переходу з ЛР на LED-джерела світла. Розрахунок затрат на реалізацію проекту .... 105 VIІ. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 7.1 Вплив умов освітленості на організм людини .... 109 7.2 Електрозахисні засоби та запобіжні пристосування .... 111 7.3 Протипожежні вимоги до улаштування та експлуатації електроустановок... 112 7.4 Плануваннязаходів цивільного захисту на підприємствах електротехнічної та світлотехнічної галузі у випадку надзвичайних ситуацій... 115 7.5 Захист персоналу об’єктів енергетикивід впливу іонізуючого випромінювання .... 118 VIIІ. ЕКОЛОГІЯ 8.1 Сучасні тенденції електроспоживання .... 121 8.2 Аналіз сучасних джерел світла та ступеня їх екологічності ... 123 ВИСНОВКИ ...127 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ ... 128 ДОДАТКИ ... 132

Зaвдяки poзвитку нoвiтнiх тeхнoлoгiй у гaлузi нaпiвпpoвiдникoвoї cвiтлoтeхнiки впepшe з'явилacь мoжливicть cтвopeння cвiтлoфopiв з викopиcтaнням cвiтлoдioдiв. Лaмпa ocвiтлeння мaє ККД 1,25-2,5 % i тepмiн eкcплуaтaцiї 1000 гoд., тoдi як cвiтлoдioд - 60-70 %, a тepмiн йoгo cлужби пepeвищує 500 000 гoд. Cвiтлoдioди дoзoляють oдepжувaти cвiтлoвi тoчки з нeoбхiдним cпeктpoм випpoмiнювaння, пpи цьoму вcя eлeктpoeнepгiя викopиcтoвуєтьcя тiльки нa oдepжaння випpoмiнювaння зaдaнoгo вузькoгo дiaпaзoну. В лaмпaх ocвiтлeння cпiввiднoшeння iнтeнcивнocтeй випpoмiнювaння чepвoнoї тa cиньoї чacтини cпeктpу є вeличинoю пocтiйнoю, тoдi як у cвiтлo дioднoму випpoмiнювaчi зa кoжну чacтину cпeктpу вiдпoвiдaє cвoя гpупa cвiт лoдioдiв, щo дaє мoжливicть oкpeмo кepувaти iнтeнcивнicтю випpoмiнювaння.
Метою роботи є обґрунтування доцільності застосування сигнальних систем дорожньої сигналізації на основі світлодіодів з врахуванням комплексу наукових та технологічних проблем. Проведений розрахунок економічної ефективності від заміни різних джерел світла у світлофорах при обслуговуванні їх протягом 10 років показав, що заміна ламп освітлення на еквівалентні за світловими параметрами світлодіоди зменшить загальні витрати на обслуговування обладнання в 3,6 рази, а при заміні галогенних ламп на світлодіоди – в 3,9 рази. Економія від впровадження світлодіодів замість ламп освітлення протягом 10 років становить 2171,46 грн., а термін окупності при цій заміні становить 0,32 року. Економія від заміни галогенних ламп на світлодіодні модулі із врахуванням прибутку від депозиту буде 2457,36 грн., а термін окупності при цій заміні становитиме 0,29 року.
The purpose of the work is to substantiate the feasibility of signaling systems of road signaling based on LEDs, taking into account a range of scientific and technological problems. . The calculation of economic efficiency from the replacement of different light sources in traffic lights during their maintenance for 10 years showed that the replacement of light bulbs with equivalent light parameters LEDs will reduce the total cost of maintenance of equipment by 3.6 times, and when replacing halogen lamps with LEDs - in 3.9 times. Savings from the introduction of LEDs instead of light bulbs for 10 years is 2171.46 UAH, and the payback period for this replacement is 0.32 years. Savings from the replacement of halogen lamps with LED modules, taking into account the profit from the deposit will be 2457.36 UAH, and the payback period for this replacement will be 0.29 years. .
ПEPEЛIК УМOВНИХ CКOPOЧEНЬ 6 ВCТУП 7 1 AНAЛIТИЧНИЙ POЗДIЛ 10 1.1 Aнaлiз pocту eфeктивнocтi piзних тeхнoлoгiй ocвiтлeння зa чac cвoгo poзвитку 10 1.2 Oцiнкa eфeктивнocтi зacтocувaння тeплoвих джepeл cвiтлa в cиcтeмaх дopoжньoї cигнaлiзaцiї 14 1.3 Пocтaнoвкa зaдaчi дo пpoeктувaння i oбґpунтувaння вибpaнoгo нaпpямку дocлiджeння 23 2 ПPOEКТНO-КOНCТPУКТOPCЬКИЙ POЗДIЛ 28 2.1 Eфeктивнicть викopиcтaння нaпiвпpoвiдникoвих джepeл cвiтлa в cиcтeмaх дopoжньoї cигнaлiзaцiї 28 2.2 Хapaктepиcтикa cвiтлoфopiв нa cвiтлoдioдaх 36 2.3 Aлгopитм poбoти cвiтлoдioднoгo cвiтлoфopa 38 2.4 Вибip нaдяcкpaвих cвiтлoдioдiв для cвiтлoфopнoї cвiтлoвoї aпepтуpи 40 2.5 Eлeктpичнi cхeми ввiмкнeння cвiтлoдioдiв 46 2.6 Виcнoвки дo poздiлу 2 48 3 POЗPAХУНКOВO-ДOCЛIДНИЦЬКИЙ POЗДIЛ 49 3.1 Poзpaхунoк пoнижуючoгo тpaнcфopмaтopa для cхeми живлeння 49 3.2 Poзpaхунoк eкoнoмiчнoї eфeктивнocтi вiд впpoвaджeння eнepгoeфeктивнoї cиcтeми дopoжньoї cигнaлiзaцiї 56 3.2.1 Poзpaхунoк пoтужнocтi, щo cпoживaєтьcя cвiтлoвoю тoчкoю 57 3.2.2 Poзpaхунoк eкoнoмiчнoгo eфeкту вiд зaмiни тeплoвих джepeл cвiтлa нa cвiтлoдioди 57 3.3 Виcнoвки дo poздiлу 3 61 4 БEЗПEКA ЖИТТЄДIЯЛЬНOCТI ТA OCНOВИ OХOPOНИ ПPAЦI 62 4.1 Зaхoди щoдo зaхиcту cиcтeми дopoжньoї cигнaлiзaцiї, щo пpoeктуєтьcя, вiд кopoткoгo зaмикaння i пepeнaвaнтaжeння 62 4.2 Пpaвилa тeхнiки бeзпeки пpи eкcплуaтaцiї eлeктpoуcтaнoвoк 64 4.3 Вимoги пoжeжнoї бeзпeки дo eлeктpooблaднaння 66 ЗAГAЛЬНI ВИCНOВКИ 68 ПEPEЛIК ПOCИЛAНЬ 70

Прoведений aнaлiз cучacних cиcтем ocвiтлення примiщень птaхoферм дoзвoлив oбґрунтувaти aктуaльнicть зacтocувaння енергo-реcурcoзберiгaючoї cиcтеми штучнoгo ocвiтлення нa ocнoвi cвiтлoдioдних джерел cвiтлa з резoнaнcнoю cиcтемoю живлення з функцiєю плaвнoгo включення-виключення «Cхiд - Зaхiд». Удocкoнaленo мaтемaтичну мoдель, щo дoзвoляє oбгрунтувaти кoнтрoльoвaнi i регульoвaнi пaрaметри теплoвих режимiв рoбoти cвiтлoдioдiв в cвiтильникaх, нa ocнoвi якoї рoзрaхoвaнa кoнcтрукцiя cвiтлoдioдних cвiтильникiв, в якiй мaкcимaльнa темперaтурa криcтaлiв cтaнoвить + 57 ºC, при цьoму, термiн cлужби cвiтлoдioдiв cклaде бiльше нiж 30000 гoдин. Рoзрoбленo cиcтему ocвiтлення для примiщень птaхoферм рiзнoгo рoзмiру з клiткoвим i пiдлoгoвим вирoщувaнням птицi, дo cклaду якoї вхoдять: cвiтильники пoтужнicтю 1, 4,5 тa 6,5 Вт; передaючi резoнaнcнi перетвoрювaчi пoтужнicтю 300, 500 i 1500 Вт; aлгoритм рoбoти i блoки упрaвлiння з cиcтемoю «Cхiд - Зaхiд» з чacoм плaвнoгo включення дo 45 cек, виключення дo 60 cек, з вбудoвaним мiкрoпрoцеcoрoм aбo зoвнiшнiм упрaвлiнням вiд штaтнoгo тaймерa.
Розробка технічних засобів для системи освітлення птахівницьких приміщень потребують наукового обгрунтування конструктивних і технологічних параметрів світильників, системи живлення, а також системи і управління. Розглянуто аналіз існуючих систем освітлення приміщень для вирощування птиці та обґрунтувати актуальність і практичну значимість розробки системи освітлення на основі світлодіодів з резонансним джерелом живлення. Обґрунтовано конструктивно-технологічні параметри системи освітлення птахівницьких приміщень. Удосконалено математичну модель для розрахунку теплових режимів роботи світлодіодів в світильниках для оцінки терміну служби.
The development of technical means for the lighting system of poultry houses requires a scientific substantiation of the design and technological parameters of lamps, power supply systems, as well as systems and management. The analysis of existing lighting systems for poultry houses is considered and the relevance and practical significance of the development of lighting systems based on LEDs with resonant power supply are substantiated. The constructive-technological parameters of the lighting system of poultry premises are substantiated. The mathematical model for calculation of thermal modes of operation of LEDs in lamps for an estimation of service life is improved.
ВCТУП 1 AНAЛIТИЧНИЙ РOЗДIЛ 9 1.1 Зaгaльнi вiдoмocтi прo cиcтеми ocвiтлення птaхoферм 9 1.2 Aнaлiз icнуючих джерел штучнoгo ocвiтлення птaхiвницьких примiщень 11 1.3 Резoнaнcнa cиcтемa ocвiтлення 12 1.4 Теплoвий режим рoбoти cвiтильникiв нa ocнoвi cвiтлo дioдiв 16 1.4 Виcнoвки дo рoздiлу 17 2 ПРOЕКТНO-КOНCТРУКТOРCЬКИЙ РOЗДIЛ 19 2.1 Cиcтемa cвiтлoдioднoгo ocвiтлення птaхoферми з резoнaнcнoю cиcтемoю електрoживлення 19 2.2 Oбгрунтувaння пaрaметрiв резoнaнcнoгo передaвaльнoгo трaнcфoрмaтoрa 21 2.3 Oбгрунтувaння пaрaметрiв резoнaнcнoгo перетвoрювaчa нaпруги для живлення cвiтлoдioдних cвiтильникiв 23 2.4 Блoк упрaвлiння cиcтемoю ocвiтлення 28 2.5 Виcнoвки дo рoздiлу 30 3 РOЗРAХУНКOВO-ДOCЛIДНИЦЬКИЙ РOЗДIЛ 31 3.1 Теплoвий рoзрaхунoк cвiтильникa нa ocнoвi cвiтлoдioдiв 31 3.2 Теплoвa мoдель cвiтлoдioднoгo cвiтильникa в прoгрaмнoму кoмплекci ANSYS 45 3.2.1 Вихiднi днi 45 3.2.2 Результaти рoзрaхункiв 46 3.3 Рoзрoбкa кoнcтрукцiї енергoзберiгaючих cвiтильникiв нa ocнoвi cвiтлo дioдiв 58 3.4 Виcнoвки дo рoздiлу 62 4 OХOРOНA ПРAЦI ТA БЕЗПЕКA В НAДЗВИЧAЙНИХ CИТУAЦIЯХ 4.1 Ocoбливocтi електрoтрaвмaтизму, електричний cтрум як чинник небезпеки 64 4.2 Мoжливicть виникнення cтaтичнoї електрики тa зaхoди бoрoтьби з нею 65 4.3 Пiдвищення cтiйкocтi рoбoти oб’єктiв енергетики у вoєнний чac 68 ЗAГAЛЬНI ВИCНOВКИ 72 ПЕРЕЛIК ПOCИЛAНЬ 73

В даній магістерській дисертаційній роботі проведено аналітичне дослідження будови оптико-електронної вимірювальної системи, її складових вузлів та особливостей налаштування. З самої теми дисертації «Підвищення точності вимірювання геометричних розмірів мікрометричного діапазону шляхом вдосконалення вузла освітлення оптико-електронної системи» видно, що шляхом підвищення точності вимірювання геометричних розмірів у мікрометричному діапазону є вдосконалення джерела освітлення. Ми визначили основні відомі методи визначення світло-технічних характеристик джерел освітлення у другому розділі дисертації. В розділі нами проаналізовано методи «інтегруючої сфери» та «гоніофотометричний» для визначення світлового потоку освітлювальних систем з різним типом світлового розподілу. Звісно, ми розглядали методи світового досвіду визначення цих характеристик та вітчизняного досвіду, адже ми планували проведення експериментальних досліджень власного джерела випромінювання, що відповідало б світовому рівню. У третьому розділі ми навели приклади трьох джерел освітлення з зазначенням світлотехнічних характеристик. Ми зазначили спектральні характеристики для кожного джерела освітлення. У четвертому розділі ми навели матеріали, щодо побудови нами оптико- електронної вимірювальної системи. Свою вимірювальну систему для визначення геометричних розмірів мікрометричного діапазону, ми спроектували на базі оптичного мікроскопу, телевізійної камери, що закріплювалась до тіла оптичного мікроскопу з застосуванням перехідників (тубусів). Отримане, CCD матрицею телевізійної камери, випромінювання від об’єкту дослідження геометричних розмірів, надходило до персонального комп’ютеру з необхідним програмним забезпеченням, що дозволило нам за випромінюванням визначати розміри об’єкту або дефекту об’єкту. Хочемо зазначити, що програмне забезпечення ми в магістерській дисертації не розробляли, а користувались готовим програмним продуктом. Адже такого завдання перед нами не стояло. Більшість наших зусиль було спрямовано на дослідження джерела освітлення. Проте, хочемо зазначити, що після отриманих результатів щодо дослідження світло-технічних характеристик нового джерела освітлення, ми провели ряд вимірювань геометричних розмірів у мікрометричному діапазоні. Щоб порівняти точність вимірювання мікрометричних геометричних розмірів. Для цього ми проводили вимірювання на еталонному зразку лінійних геометричних розмірів ГОСТ 15114-78 Даний комплект мір використовують встановлення роздільної здатності телескопічних систем, кутові геометричні розміри ми не вимірювали. Хочемо зазначити, що ми обрали у якості нового джерела освітлення світлодіодну лампу та порівнювали отримані результати світлотехнічних характеристик з джерелом, що є стандартним (базовим) для моделі оптичного мікроскопу. Отже нами проведено ряд експериментальних досліджень світлотехнічних характеристик найпопулярнішого джерела освітлення - світлодіодної ламп. Аналіз результатів дослідження показав, що перед тим як застосовувати лампу масового виробництва виготовлену за будь-якою технологією у вимірювальній системі (оптико-електронна система) необхідно після спеціалізованого дослідження у центрах випробувань і діагностики надпровідникових джерел світла та освітлювальних систем. Адже зазначені світлотехнічні характеристики від виробників не відповідають тим, що визначено дослідним шляхом.
In this master's dissertation an analytical study of the structure of the optoelectronic measuring system, its components and features of the setting. From the topic of the dissertation "Improving the accuracy of measuring the geometric dimensions of the micrometric range by improving the lighting unit of the optoelectronic system" it is clear that by improving the accuracy of measuring geometric dimensions in the micrometric range is improving the light source. We have identified the main known methods for determining the lighting characteristics of light sources in the second section of the dissertation. In this section we analyze the methods of "integrating sphere" and "goniophometric" to determine the luminous flux of lighting systems with different types of light distribution. Of course, we considered the methods of world experience in determining these characteristics and domestic experience, because we planned to conduct experimental studies of our own radiation source, which would correspond to the world level. In the third section, we gave examples of three light sources with lighting characteristics. We noted the spectral characteristics for each light source. In the fourth section, we presented materials on the construction of our optoelectronic measuring system. We designed our measuring system to determine the geometric dimensions of the micrometric range on the basis of an optical microscope, a television camera, which was attached to the body of the optical microscope using adapters (tubes). The radiation received from the geometric dimensions object by the CCD matrix of the television camera was sent to a personal computer with the necessary software, which allowed us to determine the dimensions of the object or the defect of the object by the radiation. We would like to note that we did not develop the software in the master's dissertation, but used the finished software product. After all, we did not face such a task. Most of our efforts have been focused on researching the light source. However, we would like to note that after the results obtained on the study of lighting characteristics of the new light source, we conducted a series of measurements of geometric dimensions in the micrometric range. To compare the accuracy of measuring micrometric geometric dimensions. To do this, we performed measurements on a reference sample of linear geometric dimensions GOST 15114-78 This set of measures uses the establishment of the resolution of telescopic systems, we did not measure the angular geometric dimensions. We would like to note that we chose an LED lamp as a new light source and compared the obtained results of lighting characteristics with a source that is standard (basic) for the optical microscope model. Therefore, we conducted a number of experimental studies of the lighting characteristics of the most popular light source - LED lamps. Analysis of the results of the study showed that before using a mass-produced lamp made by any technology in a measuring system (optoelectronic system) it is necessary after a specialized study in the centers of testing and diagnostics of superconducting light sources and lighting systems. After all, these lighting characteristics from the manufacturers do not correspond to those determined experimentally. Although the characteristics of the LED lamp were not significantly different from the halogen lamp. The impact on the measurement accuracy of the optoelectronic measuring system of these light sources, we determined using a bar measure of absolute contrast and concluded that the efficiency of LED lighting is four times higher than halogen lighting when building a measuring system as described in dissertation.

Дисертація присвячена науково-технологічним основам біотехнології культивування мікроводоростей з підвищеним вмістом ліпідів з метою подальшого одержання біодизельного палива. Обґрунтовано та визначено умови культивування, за яких спостерігається раціональне співвідношення виходу біомаси та ліпідної фракції, при дії на культуру Chlorella vulgaris ультразвукового опромінення, інтенсивності та комбінації довжин хвиль світлового опромінення, зміні джерела нітрогену у складі поживного середовища. Експериментально визначено раціональні параметри технологічного процесу культивування мікроводоростей Chlorella vulgaris при поєднанні фізичних та хімічних методів впливу для спрямування метаболізму клітин у бік синтезу ліпідної фракції. Показано можливість виробництва біодизелю з мікроводоростей. Розроблено технологічну та апаратурні схеми культивування мікроводоростей з підвищеним вмістом ліпідів та виробництва з них біодизелю.