Mathematical models of the electric arc of variable geometrical parameters and various heat dissipation methods

• Autorzy: Sawicki Antoni

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2019.08.09

Warianty tytułu

PL

Modele matematyczne łuku elektrycznego o zmiennych rozmiarach geometrycznych kolumny i różnych metodach rozpraszania ciepła

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with three mathematical models of the electric arc of variable geometrical parameters, in which the dissipated power depends respectively on the arc lateral area (the Voronin model), on its volume or on these two parameters simultaneously (two variants proposed in this study). Simulations were carried out to verify the applicability of these models. At the first stage of the simulation it was assumed that variation in arc length was significantly slower than variation in current and an arc variant was tested with a constant cross-section area. At the second stage a constant length arc with the cross-section area varying in a quasi-steep manner was investigated. The effectiveness of these mathematical models is presented in the form of dynamic voltage-current characteristics, for various prescribed values of parameters.

PL

Rozpatrzono trzy przypadki modeli matematycznych łuku elektrycznego o zmiennych rozmiarach geometrycznych, w których rozpraszana moc cieplna zależy od pola powierzchni bocznej kolumny, od jej objętości, lub jednocześnie od tych dwóch parametrów. Na pierwszym etapie badań symulacyjnych potraktowano zmiany długości kolumny jako znacznie wolniejsze w porównaniu ze zmianami wymuszenia prądowego. Wybrano wariant łuku, w którego modelach pole przekroju poprzecznego kolumny jest stałe. Na drugim etapie badań rozpatrzono łuk o stałej długości i o quasi skokowej zmianie pola przekroju poprzecznego kolumny. Efektywność stosowania opisanych modeli matematycznych łuku zaprezentowano w postaci charakterystyk napięciowo-prądowych dynamicznych, odpowiadających różnym wartościom zadanych parametrów.

Słowa kluczowe

EN

electric arc; Voronin model; parameter distortions

PL

łuk elektryczny; model Woronina; zaburzenia parametrów

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 95, nr 8
• Strony: 33--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Sawicki Antoni

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Electrical Engineering, Al. Armii Krajowej 17, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Krouchinin A.M., Sawicki A., A Theory of Electrical Arc Heating, Technical University of Częstochowa, 2003
• [2] Bikeev R.A., Cherednichenko V.S., Korovin V.E., Rakina M.D., Ser ikov V.A., Effectiveness of functioning of arc steel furnaces under changes of voltages in arc discharges, AIME, Advances in Engineering Research, 133 (2017), 108-112
• [3] Kopersak V.M., Teoriâ procesiv zvarûvaniâ-1, KPI, Kiiiv 2011
• [4] Voronin A.A., Povyšenie èffektivnosti kontaktnodugogasitelʹnyh sistem silʹnotočnyh kommutacionnyh apparatov s udlinâûŝejsâ dugoj, Avtoreferat dis. k.t.n. Samara 2009
• [5] Voronin A.A., Kulakov P.A., Matematičeskaâ modelʹèlektričeskoj dugi, Vestn. Samar. Gos. Tehn. Un-ta. SER. Tehničeskie nauki, 36 (2013), № 4, 155-162
• [6] Sawicki A., Modele łuku elektrycznego o sterowanej długości, Wiadomości Elektrotechniczne, 50 (2012), nr 7, 15-19
• [7] Sawicki A., Modyfikacje modelu Woronina kolumny łukowej o sterowanej długości do symulowania procesów w silnoprądowych urządzeniach elektrycznych, Śląskie Wiadomości Elektryczne (2012), nr 1, 18-23
• [8] Sawicki A., O wykorzystaniu modelu Woronina kolumny łukowej do symulowania procesów w aparatach i urządzeniach elektrycznych, Przegląd Elektrotechniczny, 88 (2012), nr 7a, 196-200
• [9] Sawicki A., Haltof M., Applying a modified Voronin arc model for simulating processes in gliding arc plasma generators, Przegląd Elektrotechniczny, 92 (2016), nr 3, 144-147
• [10] Khakpour A., Franke S., Uhrlandt D., Gorchakov S., Methling R-P., Electrical Arc Model Based on Physical Parameters and Power Calculation, IEEE Transactions On Plasma Science, 43 (2015) No. 8, 2721-2729
• [11] Krouchinin A.M., Sawicki A., Modelling of the constricted arc in plasma generators, Seria Monografie nr 109, The Publishing Office of Częstochowa University of Technology, Częstochowa 2005
• [12] Marciniak L., Modele dynamiczne łuku zwarciowego dla sieci z małym prądem zwarcia doziemnego, Archiwum Energetyki, 37 (2007), 357-367

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).