Acest articol a aparut pe site-ul www.radioamator.ro

Puterea disipata

Gheorghe Andrei Radulescu YO4AUP

Radioclubul Nostru din Constanta

Orice lampa transforma oparte din energia care intra in ea in caldura. Energia transformata in caldura este energie disipata. Energia disipata raportata la unitatea de timp este putere disipata. Puterea disipata de o lampa este o caracteristica de fabricatie si este data in orice fisa tehnica. Trei adrese la care se gasesc asemenea informatii sunt:

  • www.g8wrb.com
  • www.alldatasheet.com
  • www.tubes.ru

    Caldura produsa continuu de o lampa de putere in timpul functionarii amplificatorului trebuie evacuata continuu la emisar (in mediul ambiant) pentru a mentine temperatura electrozilor si a corpului lampii (sticla si/sau metal si/sau ceramica) la o valoare constanta, sub valoarea maxima prescrisa de fabricant. Este stiut ca o temperatura mai mica decit cea maxima admisa mareste durata de viata a lampii. La lampile de receptie si putere mica evacuarea caldurii se face prin convectie naturala trebuind sa se asigure numai guri de ventilatie prin care sa circule aerul. La lampile de putere, cantitatea de caldura produsa de puterea disipata fiind mare si lampile construindu-se din ce in ce mai mici, este necesara evacuarea prin convectie fortata a caldurii (racirea in curent de aer utilizata la majoritatea covirsitoare a tuburilor finale folosite de radioamatori) sau prin conductie la un radiator metalic (Eimac 8873).Atentie la faptul ca in fisele de catalog se indica necesarul de aer pentru mentinerea lampii la temperatura maxima admisa si nu sub aceasta.

    LAMPA

    Lampile cu balon de sticla au dimensiuni mult mai mari decit lampile metaloceramice sau sticloceramice la aceiasi putere disipata. Forma constructiva determina rezistenta hidraulica pe care o prezinta lampa aflata in curentul de aer. Debitul de aer si rezistenta hidraulica a sistemului soclu - lampa - tubulatura de ventilatie recomandate de fabricant sint date de catalog si se gasesc in fisele tehnice ale lampilor.

    NU AM GASIT ACESTE DATE PENTRU GU-43b si GU-74b. Daca le are cineva, il rog sa completeze articolul cu aceste informatii.

    De precizat ca in datele de catalog, volumul de aer de racire este dat in unitati de volum normale (20°C la nivelul marii) iar rezistenta hidraulica in inaltime coloana de apa (pentru ansamblul lampa - soclu - tub de aer recomandat de fabricant). In cazurile reale, trebuie considerata o temperatura ambianta maxima de 50°C si o altitudine corespunzatoare amplasamentului. Pentru aceste cazuri reale, debitul de aer si rezistenta hidraulica din catalog se inmultesc cu 1.25 la altitudinea de pina la 1500m si cu 1.50 pina la altitudinea de 3000m.

    Asadar cind proiectati un amplificator de putere, inmultiti cu 1.25 valorile debitului de aer si a rezistentei hidraulice din catalog si cautati un ventilator capabil sa asigure debitul astfel calculat la o presiune egala cu rezistenta hidraulica determinata mai sus.

    Am extras in continuare datele de catalog pentru citeva tuburi uzule in practica radioamatoriceasca: (debitul de aer este exprimat in CFM = cubic foot per minute (normal) iar rezistenta hidraulica in (") col H2O = toli coloana de apa; 1 CFM = 0.025 Nm3/min; 1" H2O = 25.4mm coloana de apa) si apoi am determinat valorile pentru alegerea ventilatorului, pentru o altitudine de pina la 1500m.

    A nu se confunda GU-74b cu 4CX800A . Arata la fel , dar sint lampi diferite. Prima este fabricata pentru echipamentele militare rusesti si are puterea disipata max 600W in timp ce cea de-a doua este comercializata la export sub marca "Svetlana" si este declarata lampa cu 800W putere disipata maxima (1 mc aer/min la 25 mm col apa !)

    VENTILATORUL

    Diametrul si latimea rotorului, profilul paletei, turatia si puterea motorului determina debitul si contrapresiunea pe refulare. Pentru racirea lampilor, in general se utilizeaza doua tipuri de ventilatoare:
  • centrifugale cu aspiratia axiala si refulare tangentiala (turbine, in vocabularul uzual), si
  • axiale, cu aspiratia si refularea axiala (de calculator si asemanatoare)

    Trebuie facuta o deosebire neta intre performantele la mers in gol (refularea in aer liber) si performantele la mersul in sarcina (debit de aer la o anumita presiune de refulare) Reprezentarea grafica a diagramei Debit # Presiune de refulare se numeste Caracteristica de sarcina a ventilatorului si arata comportarea acestuia la sarcina variabila. Scaderea debitului de aer odata cu cresterea inaltimii de refulare (contrapresiunea care este invinsa de aerul insuflat) poate fi mai rapida sau mai lenta. Inclinarea curbei este dictata de viteza de rotatie a rotorului (1500 sau 3000 rot/min) de puterea motorului si de geometria ansamblului carcasa - rotor.

    Voi prezenta in continuare "turbinele" pentru ca este un subiect mai putin cunoscut. Exemplificarile urmatoare le voi face pentru ventilatoare Dayton. Prezint pentru informare gama de ventilatoare mici de fabricatie Dayton si Fasco iar in a treia, ventilatorul Dayton 2C916 si fisa lui tehnica:

    Ventilatoare DAYTON

    Ventilatoare FASCO

    Fisa tehnica a ventilatorului DAYTON 2C916

    Pentru analiza caracteristicii de debit presiune a ventilatoarelor am ales 4 modele:

  • 2C914 - 3000 rot/min - 220V - 0.28 A - 60 CFM Rotor D=3" L=1+7/8"
  • 2C915 - 3000 rot/min - 220V - 0.58 A - 140 CFM Rotor D=3+13/16" L=1+7/8"
  • 2C916 - 1500 rot/min - 220V - 0.50 A - 160 CFM Rotor D=5+1/4" L=2+7/8"
  • 2C869 - 1500 rot/min - 220V - 0.98 A - 265 CFM Rotor D=5+1/4" L=2+7/8"

    Urmariti diferenta intre caracteristicile ventilatoarelor 2C915 si 2C916, care au parametri de placa de timbru apropiati dar comportare in sarcina total diferita determinata de faptul ca 2C915 are motor de 3000 rot/min in timp ce 2C916 are 1500 rot/min. Comportarea in sarcina a lui 2C915 este mai buna (debitul scade mai putin cu cresterea presiunii de refulare) dar asta este realizeata cu pretul cresterii substantiale a zgomotului datorat vitezei periferice mai mari (15 m/sec la 2C915 fata de numai 10.5 m/sec la 2C916) . Eu prefer turbinele cu turatie mai mica pentru ca sint silentioase.

    Stabilirea faptului ca o turbina se poate utiliza la racirea unei anumite lampi se rezuma deci la a vedea daca punctul de functionare reclamat de de lampa se afla sub diagrama de sarcina a ventilatorului. Ventilatorul are o limita la dreapta a caracteristicii de functionare (debit mic si presiune ridicata) care nu trebuie depasita deoarece functionarea in astfel de regimuri de suprasarcina conduce la supraincalzirea motorului.

    Figura urmatoare prezinta "Caracteristicile de sarcina" ale celor 4 ventilatoare alese pentru exemplificare, si caracteristicile de sarcina ale citorva tuburi.

    Din citirea acestor curbe de sarcina rezulta ca functionind cu lampile in regim de purtatoare continua (key down), 3CX1500D7 fabricatie Eimac, poate fi exploatata cu Pda=1500W utilizind oricare dintre ventilatoarele 2C915 sau 2C869 din fabricatia Dayton. Pentru lampile 3CX1500A7 - Eimac la Pda=1200W si 4CX1600B - Svetlana la Pda=1100W se pot folosi oricare din ventilatoarele 2C914 sau 2C916 din seria Dayton.

    Unul din criteriile de selectare intre diferite ventilatoare compatibile trebuie sa fie si nivelul de zgomot.

    Pentru situatia in care ventilatorul disponibil nu este insotit de placa de timbru sau de cartea tehnica, urmatoarele date orientative pot fi utilizate pentru a evalua performantele lui. Diametrul si latimea rotorului suflantei se masoara. Puterea se calculeaza dupa ce se masoara curentul absorbit de motor in functionare in gol. Turatia se apreciaza sau se masoara cu un tahometru.

    Fise Tehnice:

  • 3- 400Z - Eimac 8163
  • 3- 500Z - Eimac
  • 3-1000Z - Eimac 8164
  • 3CX1000A7 - Eimac
  • 3CX1500A7 - Eimac
  • 3CX1500D7 - Eimac
  • 4- 250A - Eimac
  • 4- 400A - Eimac
  • 4-1000A - Eimac 8166
  • 4CX 250B - RCA 7203
  • 4CX 800A - Svetlana
  • 4CX1000A - Eimac
  • 4CX1500A - Svetlana
  • 4CX1500B - Eimac
  • 4CX1600B - Svetlana
  • 5CX1500A - Svetlana
  • 5CX1500B - Svetlana
  • 8873-8874-8875 - Eimac
  • RE1000F - Tesla
  • Svetlana for AmateurRadio.pdf

    73 si succes celor care inca se mai joaca cu lampi!

    Gheorghe Andrei Radulescu YO4AUP
  • Acest articol a aparut pe site-ul www.radioamator.ro