Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Berechnung Drossel für Quecksilberdampflampe


von Helmut P. (phonogen)


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Anno 2009 wurde eine ähnliche Frage von "chrisreg" gestellt.
Ich habe von "meiner" HRL-Lampe folgende Daten:
Leistung 1000 Watt
Nennstrom 7,5 A
Lampen-Nennstrom 7,5 A
Drossel-Nennstrom 7,5 A
Lampenspannung 230 Volt
Kompensationskondensator (KVG) 60 µF
Anlaufstrom max 140%

Leider wird die eigentliche Spannung an der Lampe nicht angegeben, oder 
bin ich zu blöd sie da heraus zu lesen? Sollte ich annehmen, dass ich 
die Differenzleistung (230V * 7,5 A) - 1000 Watt = 725 Watt für die 
Drossel nehmen muss? Wenn ich die richtigen Werte habe, kann ich ja den 
Blindwiderstand und Induktivität berechnen. Die Ausbildung ist schon 
länger her, und da bin ich etwas eingerostet. Es wäre nett wenn mir 
jemand helfen könnte. Das komplette Datenblatt der Lampe ist unter 
http://www.radium.de/de/radium/pdf/products/321056 zu finden

von PSPICE_Fan (Gast)


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Helmut Penz schrieb:
> Sollte ich annehmen, dass ich
>
> die Differenzleistung (230V * 7,5 A) - 1000 Watt = 725 Watt für die
>
> Drossel nehmen muss?

Nein, man muss zumindest geometrisch addieren, also:

230V^2 = UL^2 + UD^2

Lampenspannung UL = 1000W / 7,5A = 133V
Drosselspannung UD = Wurzel(230^2-133^2) = 188V

von Helmut P. (phonogen)


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Hallo "PSICE_Fan",
danke für die schnelle Reaktion und den richtigen Hinweis/Tipp.
Ich wusste wirklich nicht, wo ich den Hebel ansetzen sollte,
ganz vielen Dank!
Bei Wechselspannung geht nix direkt, nur geometrisch.
Der Rest ist Handarbeit, die Drossel sollte demnach 78,5 mH haben.

von PSPICE_Fan (Gast)


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80mH ist schon mal ein guter Einstieg, aber das Verhalten der Lampe ist 
stark nichtlinear. Sie verhält sich eher wie eine Z-Diode als wie ein 
ohmscher Widerstand. Tendenziell sind die 80mH deshalb wohl etwas zu 
viel. Man sollte die Drossel so bauen, dass man hinterher einige 
Windungen wieder abwickeln kann.
Viel Spass mit der Lampe, für was auch immer sie dienen soll :)

von Helmut P. (phonogen)


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Hallo "PSPICE_Fan", hast du Hintergrundwissen über diese Art von 
Leuchten? Im Netz steht immer nur oberflächliches unbrauchbares Zeug 
darüber. Steigt nach dem Starten der Lampe der Stron an? Bei einer 
anderen "kleinen" 200 Watt Lampe blieb der Strom konstant(mit passender 
Spule), daher kann ich deine Aussage über die Z-Dioden Kennlinie nicht 
ganz nachvollziehen.- Die Standard Vorschaltgeräte sind prinzipiell nur 
große Spulen und die Scheinwerfer der Straßen- oder Stadionbeleuchtung 
leben relativ lang damit. Ich hatte irgendwie auf eine kostengünstigere 
Lösung gehofft, aber mit der Induktivität und Stromstärke kostet alleine 
das Kupfer dafür schon eine ganze Menge. Daher lohnt sich das ganze eher 
nicht. Trafokernspulen gibt es nur bis 15mH (Monacor) oder max. 22 mH 
von Mundorf für 50, bzw. 75 €, das (richtige) Vorschaltgerät bei Amazon 
kostet knapp 140 €, billiger gehts nicht. Daher stellt sich mir die 
Frage ob man Lampe zu Testzwecken mit einem Regeltrenntrafo betreibt und 
nach dem Zünden auf die 135 Volt hinunter regelt. Es soll ja keine 
Dauerlösung sein, oder muss man bei der Sache wieder die 
Phasenverschiebung mit berücksichtigen?

von Dieter W. (dds5)


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Helmut Penz schrieb:
> Daher stellt sich mir die Frage ob man Lampe zu Testzwecken mit einem
> Regeltrenntrafo betreibt und nach dem Zünden auf die 135 Volt hinunter
> regelt. Es soll ja keine Dauerlösung sein, oder muss man bei der Sache
> wieder die Phasenverschiebung mit berücksichtigen?

Das würde ich auf keinen Fall versuchen.

Die Lampe hat nach dem Zünden einen stark negativen differentiellen 
Widerstand (Spannung fällt obwohl der Strom ansteigt) und wenn der Trafo 
genügend Strom liefern kann würde das Glasgefäß platzen.

von Harald W. (wilhelms)


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Helmut Penz schrieb:

> Hallo "PSPICE_Fan", hast du Hintergrundwissen über diese Art von
> Leuchten?

M.E. funktionieren diese Quecksilberdampflampen genauso wie die
Quecksilberdampflampen, die man unter dem Namen Leuchtstofflampen
in der Wohnung hat. Das heisst, es sind Gasentladungslampen, die
im Arbeitspunkt sogar eine negative Kennlinie haben. Die Vorschalt-
geräte sorgen für einen konstanten Strom, der sich während des
Betriebs auch kaum ändert. Ändern kann sich höchstens die Spannung
über die Lampe. Für einen Versuch könnte man m.E. also auch (kon-
ventionelle) Vorschaltgeräte für Leuchstofflampen nehmen. Um Deinen
recht hohen Betriebsstrom zu erreichen, müsstest Du dann mehrere 
parallelschalten. Zusätzlich brauchst Du m.W. ein sog. Zündgerät
für Deine Lampe.
Gruss
Harald

von Einkäufer (Gast)


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nein, kein Zündgerät, siehe DB:

Betriebshinweise
Starter /Zündgerät  nicht erforderlich
Zündung gewährleistet bis ca (°C)  -20
Betrieb mit KVG/ VVG (Drosselspule)  +
Wiederzünd-Verhalten  nach 3 - 10 min. Abkühlung normal wieder 
zündfähig.
Brennlage  h180

von PSPICE_Fan (Gast)


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Helmut Penz schrieb:
> Hallo "PSPICE_Fan", hast du Hintergrundwissen über diese Art von
> Leuchten?

Nur soviel wie nötig ist, um mit ruhigem Gewissen Halogenmetalldampf- 
und Natriumdampflampen betreiben zu können, in meinem Fall waren es 500W 
Lampen. Das ist schon eine Weile her, an exakte Werte erinnere ich mich 
leider nicht mehr. Für beide Lampentypen konnte ich dieselben Drosseln 
verwenden, allerdings wurde dabei die Halogenmetalldampflampe um ca. 10% 
überlastet. Meine Drossel hatte aber einen "240V Abgriff", welcher für 
diese Lampe genau richtig war. Für die Natriumdampflampe habe ich den 
230V Abgriff verwendet. Die Daten für Quecksilberdampflampen müssten 
ähnlich sein.
Nach einigen Messungen bin ich zu dem Ergebnis gekommen, dass 2 
antiserielle Z-Dioden mit einem zusätzlichen kleinen Serienwiderstand 
ein sehr brauchbares Modell ergeben. Damit kann man seinen Aufbau mit 
LTSPICE simulieren.
Meine Drossel für 500W hatte am 230V Abgriff eine Induktivität von ca. 
90mH, also deutlich weniger als man nach der Ohmschen Berechnung 
erwarten würde.
Ich habe meine Drosseln sehr preiswert (gebraucht) über Ebay ersteigert. 
Für eine 1000W Lampe könnte man auch zwei 500W Drosseln parallel 
schalten, falls diese günstiger zu haben sind.
Auf jeden Fall sollte man seinen Aufbau in einigen Testläufen erstmal 
gründlichst durchmessen, bevor man ihn unbeaufsichtigt betreibt.

Ich wünsche Dir gutes Gelingen!

von Einkäufer (Gast)


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> Für eine 1000W Lampe könnte man auch zwei 500W Drosseln
 > parallel schalten,

Das sollte besser eine Frage als ein Vorschlag sein.
Das ist ja ähnlich leichtsinnig wie der Versuch:

 > ...ob man Lampe zu Testzwecken mit einem Regeltrenntrafo
 > betreibt und nach dem Zünden auf die 135 Volt hinunter regelt

Solche gefährliche Lampen müssen mit passendem Zubehör betrieben werden.

von Christian K. (christian_rx7) Benutzerseite


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Nur so als praktische Anmerkung.
Wenn du schon was neues baust, würde ich keine Quecksilberdampflampen 
mehr verwenden, die Teile werden nur mehr aus Kompatibilitätsgründen 
gebaut, da extrem schlechter Wirkungsgrad und schlechte Lichtqualität.
Schau dir mal Halogen-Metalldampflampen an, sowas ist seit Jahrzehnten 
Standard, da diese fast doppelt so vie Licht geben und eine sehr gute 
Lichtqualität (auch verschiedene Lichtfarben) liefern.

Ich hab mir auch mal eine alte Quecksilberlampe (alte Strassenlaterne) 
besorgt, nach dem ersten Test landete sie wieder im Alteisencontainer.

Christian

von hinz (Gast)


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Christian Kreuzer schrieb:
> da extrem schlechter Wirkungsgrad

Naja, 60 lm/W sind so schlecht nicht.

von Udo S. (urschmitt)


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Christian Kreuzer schrieb:
> Ich hab mir auch mal eine alte Quecksilberlampe (alte Strassenlaterne)
> besorgt, nach dem ersten Test landete sie wieder im Alteisencontainer.

Sauber, so entsorgt man Quecksilber.

von Christian K. (christian_rx7) Benutzerseite


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Die Leuchte wurde im Alteisencontainer entsorgt, das Leuchtmittel war 
eine Leihgabe und ist jetzt wieder in irgend einer Strasenlaterne 
verbaut.

Christian

von Harald W. (wilhelms)


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hinz schrieb:
> Christian Kreuzer schrieb:
>> da extrem schlechter Wirkungsgrad
>
> Naja, 60 lm/W sind so schlecht nicht.

Normale Leuchstofflampen erreichen bis zu 90 lm/W. Ich hatte mich
auch gewundert, das diese Hochdrucklampen schlechter als die
Niederdrucklampen sind.
Gruss
Harald

von Penner (Gast)


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Einkäufer schrieb:
> Betriebshinweise
> Starter /Zündgerät  nicht erforderlich
> Zündung gewährleistet bis ca (°C)  -20

1kW (und mehr) HMI Lampen können so konstruiert sein, daß sie
ohne Zündeinrichtung funktionieren.

https://www.google.de/search?num=30&ei=e6e8W9XuJonEwQK_85bYCQ&q=Penning-Effekt&oq=Penning-Effekt&gs_l=psy-ab.3..0i30k1.42708.43118.0.45356.2.2.0.0.0.0.107.199.1j1.2.0....0...1c.1.64.psy-ab..0.2.194...0i7i30k1.0.T0g0LcmwgpI

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