Non-Linear and Parametric Mathematic Models of Electric Arcs

• Autorzy: Haltof M.

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2016.1/6

Warianty tytułu

PL

Nieliniowe i parametryczne modele matematyczne łuku elektrycznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article describes factors affecting changes of physical parameters of plasma in a column and in near-electrode areas of arc in electrotechnological devices. The article also presents the effect of chemical composition and of temperature on the non-linearity of selected characteristics of plasma-creating gases. In addition, the study concerns the effect of the heterogeneity of electrode materials on the non-linearity and parametrisation of near-electrode voltage drops, taken into consideration in the approximation of static characteristics of an arc column. The article also presents selected linear and non-linear models of electric arc columns. Research-related simulation results, in the form of non-linear dynamic characteristics of electric arcs, were highly consistent with experimental data.

PL

Opisano czynniki wpływające na zmiany parametrów fizycznych plazmy w kolumnie i obszarach przyelektrodowych łuku urządzeń elektrotechnologicznych. Przedstawiono wpływ składu chemicznego i temperatury na nieliniowość wybranych charakterystyk gazów plazmotwórczych. Rozważono oddziaływanie niejednorodności materiałów elektrod na nieliniowość i parametryzację przyelektrodowych spadków napięcia, które następnie uwzględniono w aproksymacji charakterystyk statycznych kolumny łukowej. Zaprezentowano wybrane liniowe i nieliniowe modele matematyczne kolumny łuku elektrycznego. Uzyskano dużą zgodność wyników symulacji, w postaci nieliniowych charakterystyk dynamicznych łuku elektrycznego, z danymi eksperymentalnymi.

Słowa kluczowe

EN

electric arc; Pentegov model; Schwarz-Avdonin model; non-linear model

PL

łuk elektryczny; model Pentegowa; model Schwarza-Avdonina; model nieliniowy

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 60, No. 1
• Strony: 48--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., wykr., fot.

Twórcy

autor

Haltof M.

• Częstochowa University of Technology, Faculty of Electric Engineering

Bibliografia

• [1] Sawicki A.: Modele łuku elektrycznego o sterowanej długości. Wiadomości Elektrotechniczne 2012, no. 7, s. 15-19.
• [2] Kruczinin A.M., Sawicki A.: Piece i urządzenia plazmowe. Cz.2. Piece plazmowo-próżniowe i właściwości elektrod plazmotronów. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2001.
• [3] Cressault Y., Gleizes A., Riquel G.: Properties of air-aluminum thermal plasmas. Journal of Physics D: Applied Physics, Vol. 45, June, No 26, pp. 1-12. http://dx.doi.org/10.1088/0022-3727/45/26/265202
• [4] Krouchinin A.M., Sawicki A.: A theory of electrical arc heating. The Publishing Office of Technical University of Częstochowa, Częstochowa 2003.
• [5] Glickstein S.S.: Temperature Measurements in a Free Burning Arc. Welding Journal, Welding Research Supplement 1976, August, pp. 222-229.
• [6] Halliop B., Dawson F.P., Pugh M.C.: A Dynamic Model of a High-Temperature Arc Lamp. IEEE Transactions on Industry Applications 2010, vol. 46, no. 6, pp. 2233-2242. http://dx.doi.org/10.1109/tia.2010.2074174
• [7] Sawicki A., Haltof M.: Selected Methods Used in Experimental Determination of Near-Electrode Voltage Drops of Electric Arcs. Part 1: Direct Methods Used in Determination of Near-electrode Voltage Drops. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2015, no. 6. http://dx.doi.org/10.17729/ebis.2015.6/7
• [8] Kruczinin A.M., Sawicki A.: Piece i urządzenia plazmowe. Cz.1. Piece i urządzenia plazmowe ciśnienia atmosferycznego. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2001.
• [9] Sawicki A.: Wpływ quasi-statycznych zmian ciśnienia gazu na modele łuku elektrycznego urządzeń elektrotechnologicznych. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2014, no. 2, pp. 41-48.
• [10] Sawicki A., Haltof M.: Nieliniowe modele matematyczne łuku elektrycznego. Przegląd Elektrotechniczny (publication in progress), 2016.
• [11] Gimenez W., Hevia O.: Metodología para la modelización del arco eléctrico a partir de oscilogramas de ensayos. III Seminario Argentino de usuarios del EMTP 1998, 26 y 27 de Noviembre, Buenos Aires, Argentina.
• [12] Белкин Г.С.: О постоянных величинах в обобщенном уравнении Касси–Майра для динамической вольт-амперной ха- рактеристики дуги. Электричество 2012, №3, pp. 19-22.
• [13] Wąsowicz S.: Jednowymiarowe modele dynamiczne łuku elektrycznego (publication in progress), Częstochowa 2015.
• [14] Sawicki A.: Problems of modeling an electrical arc with variable geometric dimensions. Przegląd Elektrotechniczny, 2013, vol. 89, no. 2b, pp. 270-275.
• [15] Sawicki A., Haltof M.: Method for Determining the Parameters of the Pentegov Model Describing an Electric Arc with Hyperbolic-Linear Static Characteristic. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2015, no. 3, pp. 71-75. http://dx.doi.org/10.17729/ebis.2015.3/7

Uwagi

PL

Wersja polska artykułu w wydaniu papierowym s. 59--63.

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.