Modelling the effect of external disturbances in static characteristics of unspecified and determined ignition voltages on dynamic characteristics of arc in a circuit with the current source. Part. 1. Primary analytical correlations

• Autorzy: Sawicki Antoni

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2019.2/6

Warianty tytułu

PL

Modelowanie wpływu zaburzeń zewnętrznych charakterystyk statycznych o nieokreślonym i określonym napięciu zapłonu na charakterystyki dynamiczne łuku w obwodzie ze źródłem prądu. Cz. 1. Podstawowe zależności analityczne

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The article presents a set of functions useful when approximating non-linear current-voltage characteristics of static arc disturbed by external factors. To this end, modified Ayrton and Nottingham functions were used. The study involved characteristics with undefined and determined arc ignition voltages. The mapping of the above-named arc and the simulation of processes in the electric circuit with the current source were performed using the generalized Pentegov model, involving the use of appropriately transformed components of functions approximating static current-voltage characteristics of arc (taking into consideration the effect of single-parameter disturbances of the column length, mass stream or gas pressure.

PL

Przedstawiono zbiór funkcji przydatnych do aproksymowania nieliniowych charakterystyk napięciowo-prądowych statycznych łuku zaburzanego przez czynniki zewnętrzne W tym celu wykorzystano zmodyfikowane funkcje Ayrtony i Nottinghama. Uwzględniono przypadki charakterystyk z nieokreślonym i określonym napięciami zapłonu łuku. Do odwzorowania takiego łuku i symulowania procesów w obwodzie elektrycznym ze źródłem prądowym zastosowano uogólniony model matematyczny Pentegowa. Wykorzystano w nim odpowiednio przekształcone składowe funkcji aproksymujących charakterystyki napięciowo-prądowe statyczne łuku. Uwzględniają one wpływ zaburzeń jednoparametrowych długości kolumny, strumienia masy lub ciśnienia gazu.

Słowa kluczowe

EN

electric arc; Pentegov model; ignition voltage

PL

łuk elektryczny; model Pentegowa; napięcie zapłonu

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 63, No. 2
• Strony: 59--67
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., tab.

Twórcy

autor

Sawicki Antoni

• Częstochowa University of Technology, Faculty of Electric Engineering

Bibliografia

• [1] Sawicki A.: Aproksymacje charakterystyk napięciowo-prądowych łuku urządzeń elektrotechnologicznych. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2013, no. 6, pp. 58-68. (Approximations of arc voltage-current characteristics in electrotechnological devices. pp. 40-54)
• [2] Borowik L., Sawicki A.: Selected aspects of modeling the electric arc column in the gas at reduced pressure. High Temperature Materials and Processes, 2012, vol. 16, no. 4, pp. 275–296.
• [3] Sawicki A.: Wpływ quasi-statycznych zmian ciśnienia gazu na modele łuku elektrycznego urządzeń elektrotechnologicznych. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2014, r. 58, no. 2, pp. 41-48.(Influence of quasi-static gas pressure changes on electric arc modelling in electrotechnological devices. pp. 39-49).
• [4] Thermal Plasma Torches: Design, Characteristics, Application. Editors: M. F. Zhukov and I. M. Zasypkin, Cambridge Int. Science Publishing, 2007.
• [5] Curtis H.B., Decker A.J.: Electrical characteristics of a free-burning direct-current argon arc operating between 90 and 563 kilowatts with two types of cathodes. Report No.2. Government Accession No. NASATND-8032.
• [6] Królikowski Cz.: Jedna z metod analitycznego ujmowania charakterystyk napięciowo-prądowych łukowych palników plazmowych prądu stałego. Rozprawy Elektrotechniczne, 1972, vol. 18, z. 2, pp. 403-420.
• [7] Marciniak L.: Modele dynamiczne łuku zwarciowego dla sieci z małym prądem zwarcia doziemnego. Archiwum Energetyki, 2007, no. 37, pp. 357-367.
• [8] Sawicki A.: Wykorzystanie charakterystyk statycznych o określonym napięciu zapłonu do modelowania łuków w szerokim zakresie zmian wymuszenia prądowego (The use of static characteristics with a specified ignition voltage for modeling arcs in a wide range of current excitation changes). Biuletyn Instytutu Spawalnictwa 2019, no. 1, pp. 29-33.
• [9] Пентегов И.В.: Вопросы моделирования динамики сварочной дуги как элемента электрической цепи. Автомат. Сварка, 1984, no. 10, pp. 18-23. (Pentegov I.V.: Voprosy modelirovaniâ dinamiki svaročnoj dugi kak èlementa èlektričeskoj cepi. Avtomat. svarka 1984, no. 10, pp. 18-23.)
• [10] Пентегов И.В., Сидорец В.Н.: Сравнительный анализ моделей динамической сварочной дуги. Автомат. Сварка, 1989, no. 2 (431), pp. 33-36. (Pentegov I.V., Sydorets V.N.: Comparative analysis of models of dynamic welding arc. The Paton Welding Journal, 2015, no.. 12, pp. 45-48.)
• [11] Sawicki A., Haltof M.: Spectral and integral methods of determining parameters in selected electric arc models with a forced sinusoid current circuit. Archives of Electrical Engineering, 2016, vol. 65, no. 1, pp. 87-103. (doi: 10.1515/aee-2016-0007)
• [12] Solonenko O. P.: Thermal Plasma Torches and Technologies. Cambridge Int. Science Publishing, 2000.
• [13] Ammerman R.F., Gammon T., Sen P.K., Nelson J.P.: DC-Arc Models and Incident-Energy Calculations. IEEE Transactions on Industry Applications, 2010, vol. 46, no. 5, pp. 1810-1819.
• [14] Sawicki A., Haltof M.: Modelowanie wpływu zaburzeń zewnętrznych na charakterystyki dynamiczne łuku elektrycznego. Przegląd Elektrotechniczny, r. 92, no. 12, pp. 161-164. (doi:10.15199/48.2016.12.41)
• [15] Sawicki A., Haltof. M.: Representation of the Effect of Plasma Column Disturbances on the Static and Dynamic Characteristics of Arcs Described by the Pentegov Model. Part 1. Modelling the Effect of One-Parameter Disturbances on Electric Arc Characteristics (Odwzorowanie wpływu zaburzeń kolumny plazmowej na charakterystyki statyczne i dynamiczne łuku opisanego za pomocą modelu Pentegowa. Cz. 1. Modelowanie wpływu zaburzeń jednoparametrowych na charakterystyki łuku elektrycznego). Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2016, no. 2, doi: 10.17729/ebis.2016.2/6.
• [16] Sawicki A., Haltof M.: Representation of the Effect of Plasma Column Disturbances on the Static and Dynamic Characteristics of Arcs Described by the Modified Pentegov Model. Part 2: Modelling the Effect of Rapid Disturbances on Electric Arc Characteristics (Odwzorowanie wpływu zaburzeń kolumny plazmowej na charakterystyki statyczne i dynamiczne łuku opisanego za pomocą modelu Pentegowa. Cz. 2. Modelowanie wpływu szybkich zaburzeń na charakterystyki łuku elektrycznego). Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2016, no. 6, doi: 10.17729/ebis.2016.6/8.
• [17] Савицки А., Хальтоф М.: Проблемы определения параметров математических моделей электрических дуг в цепях с источниками тока. Электричество 2016, no. 1, pp. 25-34. (Savicki A., Halʹtof M.: Problemy opredeleniâ parametrov matematičeskih modelej èlektričeskih dug v cepâh s istočnikami toka. Èlektričestvo, 2016, no. 1, pp. 25-34.)
• [18] Decker A.J., Goldman G.C.: Electrical characteristics of a dc compact arc in argon from 1 to 10 atmospheres and from 600 to 1200 amperes. NASA TM X-1596.
• [19] Allum C.J.: The Characteristics and Structure of High Pressure (1"-42 bars) Gas Tungsten Arcs. Diss. Cranfield Institute of Technology, 1982.
• [20] Gueye P., Cressault Y., Rohani V-J., Fulcheri L.: Channel-Arc Model of DC Hydrogen Arc Plasma: Influence of Radiation and Very High Pressure. ISPC 22 - 22nd International Symposium on Plasma Chemistry, July 2015, Antwerp, Belgium.

Uwagi

PL

Wersja polska artykułu w wydaniu papierowym s. 46-51.