常用电光源

第五节电气照明及动力设备工程主要内容：1.常用电光源和安装2.电动机种类和安装3.常用低压电气设备4.配管配线工程5.电气照明工程计量考纲要求：掌握电气照明及常用低压电器设备的种类、特点、选择、安装和工程计量一、常用电光源和安装（一）常用电光源及特性常用的电光源有：热致发光电光源（如白炽灯、卤钨灯等）；气体放电发光电光源（如荧光灯、汞灯、钠灯、金属卤化物灯等）；固体发光电光源（如LED和场致发光器件等）气体放电光源一般比热辐射光源光效高、寿命长，能制成各种不同光色，在电气照明中应用日益广泛。

热辐射光源结构简单，使用方便，显色性好，故在一般场所仍被普遍采用。

常用照明电光源的主要特性比较如表4.5.1所示。

表4.5.1常用照明电光源的主要特性1.白炽灯2.荧光灯3.卤钨灯4.高压水银灯5.高压钠灯6.金属卤化物灯7.氙灯8.低压钠灯9.发光二极管（LED）（二）灯器具安装二、电动机种类和安装（一）电动机分类（1）按工作电源分类：根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机，其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。

（2）按结构及工作原理分类：可分为异步电动机和同步电动机。

同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。

异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。

感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机。

交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。

（3）按启动与运行方式分类：可分为电容启动式电动机、电容运转式电动机、电容启动运转式电动机和分相式电动机。

（4）按用途分类：可分为驱动用电动机和控制用电动机。

驱动用电动机又分为电动工具用电动机、家电用电动机及其它通用小型机械设备用电动机。

控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。

（5）按转子的结构分类：可分为笼型感应电动机和绕线转子感应电动机。

（6）按运转速度分类：可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。

常用照明设备介绍1.白炽灯：白炽灯是一种使用钨丝作为发光体的传统照明设备。

它的特点是亮度高，光线柔和，能够提供温暖的白色光。

然而，白炽灯的能源利用率较低，寿命短，并且存在辐射热量较高的问题。

2.荧光灯：荧光灯是一种使用气体放电的原理发光的照明设备。

它的优点是能源利用率高，寿命长，亮度高，光线柔和且均匀。

荧光灯有多种颜色可选择，可提供不同的光照效果，适用于不同的照明需求。

3.LED灯：LED灯是一种使用发光二极管（LED）作为光源的照明设备。

它的优点是能源利用率极高，寿命长，亮度高，抗冲击性强，体积小而轻便。

LED灯具有可调光功能，可根据需要调整亮度和色温，适用于各种室内和室外照明需求。

4.汞灯：汞灯是一种利用汞蒸气电弧发光的高强度照明设备。

它的特点是亮度高，光线强烈，适用于需要较高照度和远距离照明的场所，如运动场馆和大型户外广告牌。

然而，汞灯使用中含有汞元素，对环境有一定的污染，并且启动时间长，启动电流大。

5.钠灯：钠灯是一种利用钠蒸气电弧发光的高强度照明设备。

它的特点是亮度高，能够提供黄色光。

钠灯适用于需要较高照度的场所，如城市街道和高速公路照明。

然而，钠灯的发光效果较差，色温低，色彩还原性差，并且启动时间较长。

6.能量节约灯：能量节约灯是一种能够较好地减少能源浪费的照明设备。

它的特点是能源利用率高，寿命长，实现了可持续照明的目标。

能量节约灯包括节能灯管、LED灯和压电灯等。

在当今社会发展趋势中，能量节约灯得到了广泛的应用。

总结：以上所述是常见的一些照明设备的介绍。

随着科技的进步和对能源利用的关注，照明设备也在不断创新发展。

人们对照明效果的要求越来越高，新型的照明设备也应运而生，如智能照明系统和太阳能照明设备等。

未来的照明行业将更加注重能源节约、环保和智能化的发展方向。

一、电光源的种类电光源可分为热辐射光源、气体电光源及其他场致发光、激光等类型，电视照明中常用的有：热辐射类：普通白炽灯、卤钨灯气体放电类:荧光灯、金属卤化物灯、氙灯1.白炽灯：普通的钨丝灯。

优点：是显色性好，寿命较长，功率范围大。

缺点：发光效率低,(百分之几),色温低(2300-28000K)，玻璃壳发黑，降低发光效率。

2.卤钨灯：最常用的电视照明光源。

它是在常用的钨丝灯的基础上充入少量的卤素制成的。

在一定温度下卤素与蒸发到玻壳上的钨化合。

化合成的卤化钨是气体，随着灯内气体的对流，卤化钨又扩散到灯丝附近，由于灯丝温度很高，因此卤化钨又分解为卤开绿灯及钨，钨又回到钨丝上。

优点：P109●色温高，且稳定，一般在2900-32000K。

●发光效率高，稳定，30流明/瓦。

●寿命比同功率的白炽灯长3-4倍。

●透光性好，可见光全部能透过。

●体积小。

●显色指数高97-99缺点：●不能用手拿，碰到体酸的石英玻璃使用时易碎。

●耐震性差。

●由于制造技术原因，灯丝易断。

常见的卤钨灯有:石英碘钨灯管（散光灯、新闻灯）、石英卤钨灯泡（聚光灯、回光灯）。

3.金属卤化物灯灯腔内充有某种金属的卤化物。

常用的有镝钬灯。

【放像：金属卤化灯】优点：●色温高：5500-6000K●显色性高：80-90●发光效率高：80-100流明/瓦●寿命长是室外拍摄常用的光源。

4.氙灯：是一种惰性气体灯。

优点：●色温高：6000K●显色指数高：94●发光效率高：30-40流明/瓦●启动快速其光谱能量分布与日光接近，常用作外景照明。

（P110光源的显示指数，色温，发光效率。

5.荧光灯：三基色荧光灯。

光谱能量分布曲线以红、绿、蓝三原色组成而得名。

外形与荧光灯一样，属于冷光源。

【放像：三基色灯】优点：●发光效率高，是白炽灯的4-5倍●寿命长：是白炽灯的5-10倍●发光柔和。

常用于演播室的基础照明。

二、电视照明的灯具各种电光源还要与相应的灯具配合,才能使用。

常用光源的种类特点及应用常用光源种类及特点:1.白炽灯：特点：白炽灯是一种最常见的传统光源，通过加热钨丝来产生热辐射，产生明亮的黄色光线。

应用：广泛用于家庭和商业照明。

2.荧光灯：特点：荧光灯通过荧光粉吸收紫外光来产生可见光，其能效比较高，寿命较长。

应用：广泛用于办公室、学校和商业场所的照明。

3.汞灯：特点：汞灯是一种高压气体放电灯，通过充入汞蒸汽来产生明亮的蓝色或紫色光线。

应用：常用于室外照明、道路照明和舞台照明等。

4.钠灯：特点：钠灯是一种含有钠蒸汽的高压气体放电灯，产生出橙黄色的光线。

应用：常用于路灯、室内和室外照明。

5.LED灯：特点：LED（Light Emitting Diode）是一种半导体器件，能够直接将电能转化为可见光，具有高能效、长寿命和颜色可调性等特点。

应用：广泛用于家庭、商业和室外照明、显示屏、汽车照明等。

6.激光器：特点：激光器通过受激辐射产生高强度、单色和相干的光，具有高能量密度和方向性好的特点。

应用：广泛应用于医疗、测量、通信、工业加工、研究和娱乐等领域。

7.红外线灯：特点：红外线灯主要发射红外线辐射，不可见于人眼，但可被感应器和红外线摄像机接收。

应用：广泛用于红外测温、安防监控、军事侦察等领域。

8.紫外线灯：特点：紫外线灯主要发射紫外线辐射，可用于杀菌、荧光检测、紫外成像等应用。

应用：广泛用于医疗、消毒、水处理、杀虫器和科研实验室等领域。

1.家庭照明：白炽灯、荧光灯和LED灯是家庭照明中常用的光源。

白炽灯和荧光灯适用于一般的照明需求，而LED灯能够提供节能和颜色可调的照明效果。

2.商业照明：荧光灯和LED灯在商业场所中被广泛使用，因为它们具有高能效和较长的使用寿命。

商场、办公场所、餐厅、酒店和办公室都采用这些光源来提供整体照明。

3.室外照明：汞灯、钠灯和LED灯常用于室外照明。

汞灯和钠灯适用于路灯和室外广告牌照明，而LED灯则被广泛应用于室外景观照明和大型建筑外观照明。

照明电光源有哪些？常用的照明电光源有：白炽灯（即普通灯泡）、荧光灯（日光灯）、卤钨灯、高压水银灯、金属卤化物灯等，根据光源的工作原理可分为两大类：一类是热辐射光源，如白炽灯、卤钨灯等，另一类是光电光源，有气体放电灯，如氙灯，还有金属蒸汽灯，如水银灯（汞灯）和钠灯，放电光源按放电形式又可分为辉光放电和弧光放电，霓虹灯属于辉光放电，荧光灯、高压水银灯、钠灯等均属于弧光放电，下面简要介绍上述光源的结构、工作原理及使用方法。

日光灯（荧光灯）工作原理讲解日光灯也被称为荧光灯，它利用紫外线照射荧光粉来发光，所以这种灯具被称为荧光灯，而其发出的光线和普通白炽灯相比犹如日光一样，故也称为日光灯。

日光灯由灯管、镇流器和启辉器等主要部件组成，日光灯（荧光灯）的发光工作原理：下图所示的原理电路。

工作原理详解：当电源接通时，电压全部加在启辉器上，氖气在玻璃泡内电离后辉光放电而发热，使动触片受热膨胀与静触头接触使电路接通，此时灯丝通过电流加热后发射电子，使灯丝附近的水银开始游离并逐渐气化，同时，启辉器触点接触后辉光放电随即停止，动触片冷却而缩回（即触点断开)。

使流经灯丝和镇流器的电流突然中断，在此瞬间，镇流器产生的自感电动势与电源电压串联后，全部加在灯管两端的灯丝间，由于灯丝间电压骤增，整个灯管内的汞气在高压作用下全部游离，从而产生弧光放电，辐射出不可见的紫外线，激发管壁的荧光粉，发出近似日光的可见光。

荧光灯的组件必须严格按规格配套使用，由于镇流器是电感性负载，因而使得整个日光灯电路的功率因数降低，不利于节约用电；为了提高功率因数，可在日光灯的电源两端并联一只电容器，其容量按管的功率不同而选配如20瓦的光管配2.5微法电容器，30瓦日光灯配3.75微法电容器，40瓦的光管配4.75微法电容器，耐压应大于220伏。

金属卤化物灯介绍金属卤化物灯是在高压水银灯的基础上，为改善光色而发展起来的一种新型光源。

它光色好，发光效率高。

一、电光源的种类电光源可分为热辐射光源、气体电光源及其他场致发光、激光等类型，电视照明中常用的有：热辐射类：普通白炽灯、卤钨灯气体放电类:荧光灯、金属卤化物灯、氙灯1.白炽灯：普通的钨丝灯。

优点：是显色性好，寿命较长，功率范围大。

缺点：发光效率低，(百分之几),色温低(2300-28000K)，玻璃壳发黑，降低发光效率。

2.卤钨灯：最常用的电视照明光源。

它是在常用的钨丝灯的基础上充入少量的卤素制成的。

在一定温度下卤素与蒸发到玻壳上的钨化合。

化合成的卤化钨是气体，随着灯内气体的对流，卤化钨又扩散到灯丝附近，由于灯丝温度很高，因此卤化钨又分解为卤开绿灯及钨，钨又回到钨丝上。

I优点：P109•色温高，且稳定，一般在2900-32000K •发光效率高，稳定，30流明/瓦•寿命比同功率的白炽灯长3-4 倍•透光性好，可见光全部能透过。

•体积小。

•显色指数高97-99缺点：•不能用手拿，碰到体酸的石英玻璃使用时易碎。

•耐震性差。

•由于制造技术原因，灯丝易断。

常见的卤钨灯有:石英碘钨灯管（散光灯、新闻灯）、（聚光灯、回光灯）。

3.金属卤化物灯灯腔内充有某种金属的卤化物。

常用的有镝钬灯。

卤化灯】石英卤钨灯泡放像：金属优点：•色温高：5500-6000K•显色性高：80-90•发光效率高：80-100流明/瓦•寿命长是室外拍摄常用的光源。

4氙灯:优点：•色温高：6000K•显色指数高：94•发光效率高：30-40流明/瓦•启动快速其光谱能量分布与日光接近，常用作外景照明显示指数，色温，发光效率。

5.荧光灯： 是一种惰性气体灯。

P110光源的三基色荧光灯。

光谱能量分布曲线以红、绿、蓝三原色组成而得名。

外形与荧光灯一样，属于冷光源。

【放像：三基色灯】优点：•发光效率高，是白炽灯的4-5倍•寿命长：是白炽灯的5-10倍•发光柔和。

常用于演播室的基础照明。

二、电视照明的灯具各种电光源还要与相应的灯具配合，才能使用。

灯具一般分为聚光型灯具和散光型灯具。

常用电光源的种类及特性电光源是指以电能为能源，通过产生并控制电流，将电能转换为光能的装置。

常用的电光源主要包括白炽灯、荧光灯、LED灯等。

下面将逐一介绍它们的特性。

1.白炽灯白炽灯是最早、最常见的一种电光源。

它的主要特性有以下几个方面：(1)光谱分布广：白炽灯的光谱连续，没有明显的颜色间断，能够辐射出几乎全息光谱，所以它的颜色还是相对较真实的。

(2)显色性好：白炽灯的显色指数比较高，通常在80左右，能够较好地还原物体的真实颜色。

(3)色温较低：白炽灯一般色温在2000K至3000K之间，发出的光线呈现暖黄色调，使人感到温暖、舒适。

(4)能效低：白炽灯的能效比较低，只有5%至10%，大部分的电能转化为热能散失掉了。

2.荧光灯荧光灯是一种以荧光粉为发光层的电光源，它具有以下特性：(1)高能效：荧光灯的能效要比白炽灯高出很多，一般在20%至30%。

(2)色温变化大：荧光灯的色温范围较广，从2700K至6500K都有，可以在不同环境下调节其光色。

(3)光度下降快：荧光灯的亮度会随着使用时间的增长而逐渐降低，所以需要定期更换荧光灯管。

(4)启动时间较长：荧光灯的启动需要一定的时间，一般在几秒至十几秒钟之间，会比较慢。

3.LED灯LED（Light Emitting Diode）灯是一种最新的电光源，它具有以下特性：(1)高能效：LED灯的能效远高于白炽灯和荧光灯，可以达到30%以上。

(2)色彩丰富：LED灯可以发出多种颜色的光，可以通过调节电流和控制荧光粉的类型来实现。

(4)响应速度快：LED灯的响应速度非常快，可以瞬间达到最大亮度。

(5)焦点可调：LED灯可以通过光路设计来调节光的焦点，实现照明的不同需求。

总之，白炽灯、荧光灯和LED灯是常用的电光源，它们各自具有不同的特性和应用场景。

白炽灯适用于需要温暖舒适光线的场所；荧光灯适用于对高能效要求较高的场所；而LED灯则适用于对高能效、长寿命、灵活性要求较高的场所。

物理小知识之生活中常见的电光源物理小知识之生活中常见的电光源最早使用的电光源是白炽灯，就是我们平常所说的电灯。

它是根据热辐射原理制成的，钨丝达到炽热状态，只有少部分电能转化为可见光，消耗的电能大多转化为热能，发光效率很低。

所以白炽灯照明浪费了大量的电能。

钨丝到500℃时开始发出可见光，随温度的增加，从红橙黄白逐渐变化。

白炽灯发出的光是全色光，但各种色光的成分比例是由发光物质（钨）以及温度决定的，比例不平衡就会导致颜色走色，所以在白炽灯下物体的颜色不够真实（即显色性不高），这也是在商场等公共场所不使用白炽灯照明的原因之一。

为提高光效，在40年代初发明了荧光灯，因其光色接近日光又称日光灯。

日光灯管两端各有一灯丝，灯管内充有稀薄的汞蒸气，灯管内壁上涂有荧光粉，两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线，使荧光粉发出柔和的可见光。

与白炽灯相比，日光灯光效有了很大提高，节省电能。

日光灯的一个主要部件是镇流器，它利用自感原理，日光灯启动时提供瞬时高压;灯管正常工作时，降压限流，保证日光灯在稳定的低压环境下工作，延长日光灯的.使用寿命。

但镇流器功耗大，重量重，体积大，又有噪音。

日光灯在50Hz的交流电压下工作，随着电压、电流的变化，日光灯的发光也有周期性的明暗变化，从而产生闪烁。

这种闪烁虽然不易被人觉察，但长期在日光灯下工作，眼睛容易疲劳，会影响视力。

随着科技的发展，近几年又发明了一种新型的电光源──节能灯，电子节能灯的核心部分是灯管和电子镇流器。

灯管涂有三基色荧光粉，三基色荧光粉是一种高效荧光粉，能发出更亮的光，比标准日光灯更接近太阳光，这种荧光粉可以大大提高发光效率。

电子镇流器的工作原理：由整流电路将50Hz的交流电整流成直流电，再由高频发生电路将直流电转变成30kHz左右的高频交流电，然后经过LC电路后对灯供电。

节能灯中的LC电路利用了自感现象。

电子镇流器采用电子元件，功耗小，重量轻，可以方便地安装在灯内，大大减小灯的重量，更突出的特点是提高工作频率后，感觉不到灯的闪烁，启动方便，无噪音，节约电能。