stroomverbruik TL-buizen

Ik heb maar eens een starter apart genomen. Hierop een impulsspannings gezet en gekeken wat de reactie tijd is. Nou, als er één onbetrouwbaar component is, dan is het wel een starter.
Hieronder een momentopname van één van de impulsen.

Hier is de testspanning 290 V en de reactietijd is 700 µs. Maar veel kortere of langere reactietijden komen ook voor, en dit varieerd continu. Bij een testspanning van 325 V heb ik ook nog een reactietijd van 1 ms kunnen waarnemen. Wel is het zo dat in het algemeen de reactietijd korter is namate de testspanning hoger is.

In theorie kan het dus voorkomen dat een TL bak niet wil starten als op nuldoorgang ingeschakeld wordt. (Geen inductiespanning afkomstg van de zelfinductie die het ontsteken van de starter forceerd).

Tja, als ik eenmaal aan het meten ben, ben ik niet zomaar te stoppen. Ik was gisteravond nog aan het kijken naar de spreiding van de ontsteektijd. Toen ik vandaag nogmaals ging testen bleken de onsteektijden een stuk korter te zijn dan de avond ervoor. Dit terwijl de testcondities exact hetzelfde waren.

Na wat gepruts kwam ik erachter dat de ontsteektijden zeer afhankelijk zijn van de lichtinval op de starter. Hieronder twee plaatjes. Bij de eerste ligt de starter (zonder huls) open en bloot op tafel. Bij het tweede plaat is de testopstelling afgeschermd door er een doos over te plaatsen.

Duidelijk is hier de lichtafhankelijkheid van de ontsteektijd te zien. Blijkbaar heeft het gas in de starter wat hulp van fotonen nodig om in actie te komen. Toch bestaat er nog een enorme spreiding. Je zou haast gaan denken dat andere energierijke deeltje ook een rol spelen. Heeft iemand hier eens iets over gehoord/gelezen?

Voor de volledigheid de testschakeling.

Je zou haast gaan denken dat andere energierijke deeltje ook een rol spelen. Heeft iemand hier eens iets over gehoord/gelezen?

Ik heb er wel eens iets over gelezen, maar weet niet in hoeverre het klopt... Het schijnt zo te zijn dat sommige gasontladingslampen een soort 'trigger' moeten hebben om 'het eerste' electron los te meppen alvorens ze ontsteken.

Bij een normale TL heb je thermische electron-emissie van de gloeidraden en speelt dit niet, maar het schijnt bij CCFL's en dergelijke wel zo te zijn. In dat geval heb je dus inslag van een energierijk foton of ander deeltje nodig (bijv. achtergrondstraling) voordat het kan ontsteken. Gezien de constructie van een starter lijkt me dit niet heel onwaarschijnlijk, maar hoeveel van dergelijke deeltjes er per seconde doorheen vliegen weet ik niet.... wellicht zodanig weinig dat de onsteektijd verschilt?

Volgens mij moet ik die starter eens inpakken met wat lood en dan eens kijken.

Vroeger was het vrij normaal om een zaagtandgenerator met behulp van een neonlamp te bouwen. Deze werden toch ook toegepast in eenvoudige buizensccoops. Frequentie kon dan worden ingesteld door de laadweerstand te varieren. Het terugslagmoment werdt bepaald door een neonlamp. Maar de frequentie blijkt alles behalve stabiel. Bij een niet getriggerde oscillator was op die manier toch nooit een stabiel beeld mogelijk als ik de tests zo eens interpreteer?

@Freddy,

Leuke test / schitterende plaatjes.
Even twee vraagjes voor de volledigheid van de plaatjes:

Heb je het vermogen laten schrijven via U*I (dus schijnbaar via kanaal 3 vermenigvuldigd met 4), of is dat door de scoop zelf berekend?
De blauwe energie lijn, is dat het gemiddelde van het eerdere schijnbare vermogen van trace B, of is ook deze door de scoop berekend?

De scoop berekend het momentele vermogen door de momentele (= sampel) spanning en stroom te vermenigvuldigen. Eén sweep bestaat uit 1000000 samples van de spanning en stroom. Het resultaat is dan ook 1000000 waarden voor het vermogen. Dit is dus geen gemiddeld vermogen, maar het vermogen als functie van de tijd.

De blauwe energielijn is het resultaat van het integreren van de berekende momentele vermogens. Dit is dus een continue optelling van p_n*dt. Door deze bewerking kan het verloop van de energie zichtbaar worden gemaakt.

Dit alles wordt door de scoop berekend en weergegeven, evenals de bijbehorende eenheden.

Ja, o.k.
Dus het vermogen is dus inderdaad het schijnbare (momentele) vermogen (Stroom * Spanning)
De energie is dan ook een optelling van het werkelijke gemiddelde (integraal) van het schijnbare vermogen. Of zie ik dat verkeerd...

Momenteel vermogen is niet hetzelfde als schijnbaar vermogen.
Momenteel vermogen: p=u*i
Schijnbaar vermogen: P=U*I

Het gemiddelde van de momentele vermogens is het actieve vermogen.

Schijnbaar vermogen is in mijn ogen iets onzinnigs. Het wordt je allemaal mooi geleerd op school en fabrikanten (trafo's [VA]) hanteren het doodleuk, maar het zegt niets. Waar het in dat geval om gaat is de effectieve stroom die de opwarming van het koper veroorzaakt in combinatie met de spanning die een relatie heeft met de magnetisatie van de trafokern.

Als ik een opgegeven schijnbaar vermogen letterlijk hanteer mag ik een trafo 230 V, 1 A (230 VA) op 115 V aansluiten en daar 2 A uit trekken. Maar helaas, dat feest gaat niet op.

Héé Freddy,

Fijne uitleg, gewoon fascinerend, zou graag nog wat vragen willen stellen.
Maar ik wil het draadje niet verknoeien....

v.b. hoe zit het met 'n electronische starter, die is meestal 'n stuk sneller.
de brandweer gebruikt voor oefening starters om gloeilampen te laten knipperen.
is 'n PL-lamp 'n andere vorm van Tl-verlichting.

Sorry, heb er nog vele, ben erg nieuwschierig aangelegd.

mvg

Je zou het eens kunnen proberen met een loodzakje of iets dergelijks. Als achtergrondstraling de trigger is kijk je waarschijnlijk naar gamma, en dan zou je zeker gemiddeld een langere ontsteektijd moeten zien.

Op 22 mei 2006 23:37:43 schreef Freddy:

Schijnbaar vermogen is in mijn ogen iets onzinnigs.

Ik ben het ontzettend met je oneens op dit punt!
VA en stroom of spanning zijn de enige ZINNIGE grootheden. Onafhankelijk van de toepassing geeft dit namelijk de grenzen van het apparaat weer. Werkelijk of blind vermogen zijn juist onzinnig!

Als ik een opgegeven schijnbaar vermogen letterlijk hanteer mag ik een trafo 230 V, 1 A (230 VA) op 115 V aansluiten en daar 2 A uit trekken. Maar helaas, dat feest gaat niet op.

Dat geldt natuurlijk dan ook als de fabrikant een vermogen als werkelijk (Watt) op zou geven... (230Watt / 1A op 115V geeft ook geen 2 A)
Nee, een fabrikant zal daarom het vermogen in VA en de stroom in ampere opgeven. Of het vermogen in VA en de spanning in Volt. Je weet dan onomstotelijk wat er mogelijk is. Zou de fabrikant nu vermogen in Watt en de spanning opgeven, dan weet je nog niets! Want als je dan deze 230Watt eruit zou halen met een cosinus phi van zeg 0,5 dan zal de trafo uiteindelijk verbranden.

Maar dat terzijde. Ik dwaal hopeloos af vrees ik...

Bedankt voor de extra info. De plaatjes zijn mij nu helemaal duidelijk.

@ Ben.
Ik moet eerst eens kijken waar ik een lapje lood vandaan haal. Een hele rol kopen is wat overdreven.

@ doorslagspanning
Hoezo is VA een zinnige eenheid? Als een fabrikant mij de spanning en stroom opgeeft kan ik zelf het schijnbaar vermogen wel uitrekenen, mocht ik daar geintereseerd in zijn.

Een trafo is geen verbruiker maar een doorgeefluikje. Het trafootje zou heel erg gaan stinken bij een eigen dissipatie van 230 W. Het opgeven van het actief vermogen is dan ook onzin.
Dat neemt niet weg dat het opgeven van het schijnbaar vermogen ook onzin is. Dit kan verkeerd geintepreteerd worden, zoals ik in mijn vorige post aangaf. Door alleen het opgeven van spanning en stroom weet ik precies hoe ik de trafo kan belasten.

En hoezo is het werkelijk vermogen (ofwel actief vermogen) onzinnig. Dit is juist hetgeen dat jou in rekening wordt gebracht, bepaalt hoeveel kooltjes de stoker op het vuur moet gooien, en het verteld jou welke arbeid verricht wordt.

Bij verbruikers en elektriciteits bronnen is het opgeven van werkspanning, stroom en actief vermogen zinnig. Hierbij nog eens extra het schijnbaar vermogen vermelden is onzin. Dat kan ik zelf wel halen uit de spanning en stroom. Om te voorkomen dat het toestel in rook op gaat hoef ik alleen maar de stroom in de gaten te houden.

Het hoeft niet per se lood te zijn natuurlijk... als je toevallig nog ergens een forse tinnen pot/kan hebt staan is dat geen onaardige afscherming voor gammastraling.

Helemaal afschermen hoeft sowieso niet, als je een vertraging ziet weet je genoeg

Freddy,

Watt is een eenheid voor werktuigbouwers. VA is er een voor elektrotechneuten.
Een kortsluitvermogen is altijd in VA. Een generator vermogen is ook altijd in VA gegeven, en een trafo is in VA (dat wat hij doorgeeft).

Ook een stroomtrafo wordt gekenmerkt door VA's. bij stroomtrafo's heeft het werkelijke vermogen echt helemaal geen enkele betekenis!
Hoeveel watt een motor verbruikt, of hoeveel watt een generator levert is altijd afhankelijk van HOE dit geleverd of verbruikt wordt. VA's niet. Da's altijd duidelijk. En dat is ook waar bijvoorbeeld veiligheden op ingesteld worden, componenten mee bij elkaar gebracht worden (motor plus trafo, of generator plus trafo) en kortsluitberekeningen mee gemaakt worden.

Wist je trouwens dat de opwarming van de stator uiteinden van een generator vooral bepaald wordt door het geleverde blindvermogen. Het werkelijke vermogen is hier weinig van belang.

Maar als je het schijnbare vermogen kunt uitrekenen als de fabrikant jou de stroom en de spanning geeft, dan kun je het schijnbare vermogen toch ook wel uitrekenen als de fabrikant jou het werkelijke vermogen en de cosinus phi geeft toch?...

Geloof mij nu maar. Vooral in de energietechniek worden VA's uitgewisseld. Het werkelijke vermogen regelen we met de gashandel, en het blindvermogen met de bekrachtiging.
Samen maken we VA's. De dikte van de kabel, waar dit allemaal doorheen moet, wordt bepaald aan de hand van het VA! En ja, als je wilt weten of een motor een bepaalde pomp aan kan drijven, dan moet je het werkelijke vermogen weten. Deze zul je dan uitrekenen door de VA en de cosinus phi (is overigens zelden gelijk aan de opgegeven waarde van de fabrikant, en vooral bij gebruik van frequentieregelaars).
Maar dan hebben we het alweer over werktuigbouwers...

Back on topic maar weer?

Nogmaals: Geweldige plaatjes, mooi experiment.

Hoi Ben,

Ik heb een rol lood kunnen bemachtigen. De starter hier in gelegt. De binnendiameter van de rol is ongeveer 50 mm, en de dikte van het lood is ongeveer 25 mm. De starter wordt dus aan de zijkanten afgeschermd en aan de uiteinden is deze nog open.

Ik heb de ontsteektijd van ongeveer 5000 metingen uitgezet in een histogram. Niet echt een significant verschil tussen wel of niet met lood afschermen.
Misschien moet ik dan toch alle kanten goed inpakken?

Misschien ligt het wel deels aan het inpakken, al zou je toch een verschil moeten zien als straling belangrijk was in het proces.

Als ik zo even naar die verdelingen kijk: Die zien er wat vreemd uit, geen mooie bellcurves of wat dan ook. Als het puur impact van achtergrondstraling zou zijn dat voor het starten zorgde, zou je dat wel verwachten.

Wat is precies de tijd van die diagrammen? 1 ms per divisie, of lees ik dat verkeerd?

Ja, de schaal van het histogram is 1 ms per divisie en ligt precies onder de spanningscurve.

Je zou inderdaad verwachten dat een beetje afscherming al wel zichtbaar zou moeten zijn. Of is 25 mm domweg niet genoeg om ook maar een beetje af te schermen.
Ik heb het nog eens getest met de zijkanten iets beter afgeschermd, maar geen verschil.

Wat ik nog niet vermeld had is dat starters polariteit gevoelig zijn. Wissel ik de twee aansluitingen van de starter dan wordt de ontsteektijd een stuk korter. Zie plaatje hieronder:

Rare dingen die starters.

Er is zeker een relatie tussen invallende straling en de ionisering van het gasmengsel in een gasontladings buis.

Aan nixie buisjes die in een gemultiplext ingezet werden werd soms zelfs het licht radioactieve Krypton-85 toegevoegd om de buizen sneller te laten ontsteken.

Op 24 mei 2006 02:09:38 schreef Sine:
Er is zeker een relatie tussen invallende straling en de ionisering van het gasmengsel in een gasontladings buis.

Dat heeft ene meneer Geiger toch al eens ontdekt, een Geigerteller is toch niets anders als een gasontladingsbuis die 'op het randje van triggering' gezet wordt, en dan door een invallen stralingsdeeltje getriggerd wordt ??

--> dan zou je met een TL-starter dus ook een geigerteller kunnen maken (waarschijnlijk niet ondat het glas te dik is)

Op 24 mei 2006 10:55:09 schreef DC2PCC:
[...]

Dat heeft ene meneer Geiger toch al eens ontdekt, een Geigerteller is toch niets anders als een gasontladingsbuis die 'op het randje van triggering' gezet wordt, en dan door een invallen stralingsdeeltje getriggerd wordt ??

Tjek

Dat het mechanisme bestaat twijfel ik geen moment aan, geigertellers zijn er inderdaad een goed voorbeeld van. Of het bij een TL starter van belang is, is een ander punt natuurlijk.

Eerlijkgezegd denk ik dat het starterbuisje te klein is (dwz te weinig massa aan gas bevat) om in zulke korte tijden regelmatig een gamma foton te detecteren. Niet dat die fotonen er niet zijn, maar de kans dat ze net een atoom in het buisje ioniseren is tamelijk klein.

Wellicht is het wel mogelijk om zoiets te testen, maar met een veel lagere spanning zodat 'spontaan' ontsteken niet meer gaat en ionisatie van buitenaf nodig is. Geen idee of dat punt te bereiken valt met een starter.

Zelfs een simpel neon lampje is dat al te doen,

Die heb ik ooit gebruikt als dubbele punt in een klok, zonder lichtinval flikkerde het buisje, als ik de tlbuis boven de werkbank aandeed werd het geflikker een stuk minder.

Op de site van Senternovem (een agentschap van het Ministerie van economische zaken) stond de volgende tekst:

Het verhaal gaat dat TL-verlichting beter de hele dag kan branden dan zo nu en dan (de 'TL-fabel'). Dit is gebaseerd op de 'grote' hoeveelheid stroom die het starten van de oude (dikke) TL-lamp zou vergen en de versnelde slijtage door veelvuldig aan- en uitdoen. Bij de huidige generaties TL-verlichting loont het echter al om de verlichting voor ca. 20 seconden uit te zetten. Ook uit slijtage-oogpunt is het veelvuldig aan- en uitschakelen geen probleem. Het aan- en uitschakelen van verlichting veroorzaakt een iets snellere slijtage van de lampen, echter lampen die branden slijten ook en gebruiken daarnaast energie. Zelfs als u voor enkele seconden de verlichting uitschakelt, levert dat meer op dan de verlichting aan te laten.

Op een doosje moderne S10-starters dat ik hier heb staat wel apart aangegeven dat ze vrij van radioactiviteit zijn:

Volgens mij zat er in oude starters inderdaad een beetje activiteit om ze gemakkelijker te laten ontsteken.

In een Elektuur van niet heel lang geleden stond ook het gebruik van neonlampjes als GM-buis beschreven.

Grappig! Er zit dus toch ergens wel iets van waarheid in het verhaal rond starters en radioactieve invloed erop. Zeker een beta-bronnetje IN de starter moet eraan helpen, al lost dat de kwestie over straling van buitenaf niet op.