Устройство для облучения растений в сооружениях защищенного грунта

 

Союз Советских

Социапистичесиих республик

1 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (5I)M. Кл. (22) Заявлено 01. 12. 80 (2l ) 300/656/24-07 с присоединением заявки М

Н 05 В 41/18

31нтударстеанный квинтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15 07 ° 82 ° Бюллетень Фв 26

Дата опубликования описания 17 07 82 (53) УДК 621.3. .032.4(088.8) вв аелзи нзобретеннй н етнрытнй

l0 Â. Герасимчук, В.Т. Здор, Г.Е. Кистень, Н.Н; Скрыпник и А. П.. Стрельцов

I "т

3" .

Украинский научно-исследовательский инс мъ ы мвхамиаации:---- и электрификации сельского хозяйства (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ В СООРУЖЕНИЯХ

ЗАЩИЩЕННОГО ГРУНТА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в сельскохозяйственном. производстве при выращивании -растений в теплицах, фитотронах,:вегитационных климатических камерах, в установках ускоренного выращивания растений.

Известно. устройство для облучения растений, содержащее транзисторы, . источники постоянного тока, выпрямители, трансформаторы. генераторы прямоугольных импульсов, пусковые и контрольные элементы, обеспечивающие импульсный режим облучения. При этом прямоугольные световые импульсы длительностью несколько микросекунд равномерно воздействуют на растения в течение продолжительного периода времени. Соотношение длительности темновых и световых пауз рекомендуется не менее, чем 10 к 1 (1).

Однако это устройство сложно по конструкции, требует большого количества дорогостоящих элементов и имеет невысокую надежность.

Наиболее близким к изобретению является устройство для импульсного облучения растений, содержащее две группы газоразрядных ламп, балласт- . ные дроссели, балластные конденсаторы, пересчетный коммутатор с кольцевым счетчиком, блоком синхронизации и выключателем, полупроводниковые коммутаторы тока, например тиристоры,, соединенные управляющими электродами с выходами пересчетного коммутатора (2) .

Недостатком .данного устройства является то, что оно не позволяет регулировать в широких пределах параметры световых импульсов, и не реализует непрерывные режимы облучения растений. Кроме этого, требуется значительное количество тиристоров, разное количеству использованных ламп.

3 9441

Цель изобретения — экономия элек- . троэнергии и улучшение качества облучения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для облучения растений в сооружениях защищенного грунта, содержащее две группы газоразрядных ламп, балластные дроссели, балластные конденсаторы, выключатель, блок синхронизации кольцевой счетчик 1р импульсов и полупроводниковый коммутатор тока, например симистор, причем гаэоразрядные лампы одним выводом подключены к общему выводу, а другие выводы газоразрядных ламп через бал- 1 ластные конденсаторы и балластные дроссели соединены каждый с отдельным выводом для подключения к фазным выводам трехфазной сети, вход блока синхронизации через выКлючатель >О соединен с одним из выводов для подключения к одному из фаэных выводов трехфазной сети, а выход блока синхронизации подключен к счетному входу кольцевого счетчика импульсов, снабжено программным реле времени, генератором импульсов управления, кольцевой счетчик импульсов выполнен с возможностью регулировки числа разрядов, а балластные конденсаторы выпол30 нены с регуляторами величины емкости, причем общий вывод газоразрядных ламп через параллельно соединенные симистор и замыкающий контакт программного реле времени подключен к выводу для присоединения к нулевому проводу трехфаэной сети, выходы программного реле времени соединены с входами регуляторов величины емкости балластных конденсаторов. и регулирующим входом кольцевого счетчика импульсов, 4О выход которого через генератор импу-. " льсов управления подключен к управляющему электроду симистора.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит цепи из ïîñледовательно включенных балластных дросселей 1 и балластных конденсаторов 2, газоразрядных ламп 3, имеющих общий вывод 4, подключенный к ну- о левому проводу питающей сети через коммутирующий элемент 5, например симистор. Управляющий электрод симистора 5 через генератор 6 управляющих импульсов соединен с выходом кольцевого счетчика 7 с регулируемым числом разрядов. Счетный вход кольцевого счетчика 7 связан с питающей се71 4

-тью через блок 8 синхронизации и выключатель 9. Регулирующий вход кольцевого счетчика подключен к выходу программного реле 10 времени, замыкающий контакт 11 которого подключен параллельно симистору 5, а другой выход программного реле 10 времени подключен к входам 12 регуляторов величины емкости балластных конденсаторов 2. Выводы 13 и 14 служат для подключения к фазным проводам, а вывод 15 - к нулевому проводу трехфазной сети питания.

Устройство работает следующим образом.

При подключении устройства к двум фазам питающей сети и отключенной цепи управления к зажимам 13 и 14 подается линейное напряжение. Ток проходит по цепи дроссель 1 - конденсаторы 2 — газораэрядные лампы 3. По мере разгорания газораэрядных ламп ток в них нарастает. В установившемся режиме (непрерывное облучение растений) этот ток, а следовательно и облученность растений зависят от напряжения питающей сети, индуктив" ности балластных дросселей 1, емкости балластных конденсаторов 2 и типа газоразрядных ламп. Минимальная величина емкости балластных конденсаторов 2 обусловлена физическими свойствами газового разряда в применяемых лампах 3, так как протекающий через них ток не снижается ниже определенного критического значения, при котором еще поддерживается устойчивый газовый разряд и лампы не гаснут

Этому же минимальному току (он может составлять всего несколько процентов от номинального тока газораэрядных ламп 3) соответствует и минимально возможный уровень непрерывного облучения растений. Регулирование амплитуды световых импульсов осуществляется в широких пределах (в соответствии с видом растений и стадией их развития) изменением емкости конденсаторов 2 с помощью программного реле 10 времени или шунтированием симистора 5 замыкающим контактом 11 программного реле 10 времени.

Непрерывные режимы облучения растений обеспечиваются, когда цепь управления отключена выключателем 9 и симистор 5 находится в закрытом состоянии. При фиксированных параметрах схемы величина непрерывного фона облучения остается неизменной и ного, как в режимах с отключенным нулевым выводом питающей сети. Наряду с этим уменьшается емкостйое сопротивление балласта, что также способствует увеличению тока в цепях газоразрядных ламп 3. Таким образом. достигается кратковременное увеличение амплитуды световых импульсов, накладываемых на постоянный фон облучения. При запирании симистора 5 связь общего вывода 4 ламп 3 с нулевым выводом 15 питающей сети прерывается, что приводит к скачкообразному снижению уровня облученности растений. В дальнейшем процесс повторяется.

Таким образом, световые импульсы различной амплитуды и частоты следования по заданной программе накладываются на непрерывный фон облучения, величина которого также изменяется в широких пределах.

Периодическое изменение уровней облучения слабого (при запирании симистора 5) и сильного (при периодическом отпирании симистора 5. в импульсных режимах), отсутствие темно" вых пауз создает необходимый эффект возбуждения жизнедеятельности растений, способствует ускоренному развитию растений. Благоприятное воздействие оказывает также изменение постоянного фона облучения в процессе выращивания растений.

Изменение амплитуды и частоты световых импульсов, а также величины непрерывного фона облучения позволяет достигать значительной экономии электроэнергии без снижения интенсивности фотосинтеза и биометрических . показателей растений, что обеспечивает достижение определенного экономического эффекта.

Устройство для облучения растений в сооружениях защищенного грунта, содержащее две группы газоразрядных ламп, балластные дроссели, балластные конденсаторы, выключатель, блок синхронизации, кольце" вой счетчик импульсов и полупроводниковый коммутатор тока, например. симистор, причем газоразрядные лампы одним выводом подключены к общему выводу, а другие выводы газоразрядных ламп через балластные конденсаторы

5 944171 при переводе устройства на импульсные режимы облучения;

При замыкании выключателя 9 цепь управления подкл1очается к питающей сети. Во время прохождения каждой синусоиды напряжения питающей сети блок 8 синхронизации вырабатывает единичные импульсы. С его выхода единичные импульсы с частотой следования, равной частоте питающей сети, 10 поступают на вход кольцевого счетчика 7 импульсов с регулируемым числом разрядов.

Выбор режимов работы устройства (непрерывные, импульсные), а также изменение числа разрядов счетчика

7 и емкости балластных конденсаторов 2 осуществляется программным реле 10 времени. При этом число разрядов соответствует числу полуволн щ питающего напряжения, которые пропускаются прежде, чем управляющий сигнал в виде прямоугольного импульса длительностью полупериод напряжения питающей сети поступает с выхода счетчика 7.

Например, если в счетчике включено пять разрядов, то его выходные импульсы, поступающие на вход .генератора 6 управляющих импульсов, подаются в течение каждой пятой полуволны напряжения питающей сети. При увеличении числа ячеек до десятив течение каждой десятой полуволны напряжения питающей сети и т.д. Это дает возможность соответственно изменять частоту следования световых импульсов, накладываемых на непрерывный фон облучения растений.

Таким образом, с выхода кольцевого счетчика 7 прямоугольные импульсы длительностью полупериода напряжения питающей сети и частотой следования, зависящей от количества включенных разрядов, поступают на вход генератора 6, который преобразует выходные прямоугольные импульсы. счетчика 7 в серии импульсов управления, следующих с частотой 2-3 кГц в течение соответствующего полупериода питающего напряжения.

В моменты отпирания симистора 5 общий вывод 4 подключается к нулевому проводу 15 питающей сети. При этом увеличивается разность потенциалов

55 между точкой 4 и зажимами 13 и 14 отдельных фаз питающей сети, поскольку к цепям прикладывается фазное напряжение сети, а не половина линейформула изобретения

9441

Составитель Л. Шилов

Редактор Н. Воловик Техред 3. Палий

Корректор Н. Король

Подписное

Заказ 5161/79 Тираж 2

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Носква, 5-35, Раушская наб., д. 4/5

Ж ли л П11П "Патент", r, Ужгород „ул. Проектная, и балластные дроссели соединены каждый с отдельным выводом для подключения к фазным выводам трехфазной сети, вход блока синхронизации через выключатель соединен с одним 5 из выводов для подключения к одному из фазных выводов трехфазной сети, а выход блока синхронизации подключен к счетному входу кольцевого счетчика импульсов, о т л и ч а ю щ е — i0 е с я тем, что, с целью экономии электроэнергии и улучшения качества облучения, оно снабжено программным реле времени, генератором импульсов управления, кольцевой счетчик импуль- is сов выполнен с возможностью регулировки числа разрядов, а балластные конденсаторы выполнены с регуляторами величины емкости, причем общий

71 8 вывод газоразрядных ламп через параллельно соединенные симистор и замыкающий контакт программного реле времени подключен к выводу для присоединения к нулевому проводу трехфазной сети, выходы программного реле времени соединены с входами регуляторов величины емкости балластных конденсаторов и регулирующим входом кольцевого счетчика импульсов, выход которого через генератор импульсов управления подключен к управляющему электроду симистора. ,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США и 3876907, кл. Н 05 В 37/00, 08.04.75.

2. Авторское свидетельство СССР

М 678736, кл. Н 05 В 41/18, 01.09.76,