Modelling the effect of external disturbances in static characteristics of unspecified and determined ignition voltages on dynamic characteristics of arc in a circuit with current excitation. Part. 2. Simulation test result

• Autorzy: Sawicki Antoni

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2019.3/8

Warianty tytułu

PL

Modelowanie wpływu zaburzeń zewnętrznych charakterystyk statycznych o nieokreślonym i określonym napięciu zapłonu na charakterystyki dynamiczne łuków w obwodzie z wymuszeniem prądowym. Cz. 2. Wyniki badań symulacyjnych

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The mapping of nonlinear current-voltage characteristics of static arc with unspecified and determined ignition voltage involved the use of approximation functions (various modifications of the Ayrton and Nottingham equations). In addition, parameters of the above-named functions (power, voltage, resistance) depended on one selected disturbing parameter (length, gas mass stream, gas pressure). To this end, approximations based on power functions were used. The simulation of processes in circuits with forced sinusoidal current and electric arc involved the use of the Pentegov mathematical model. Selected parameters of created models were disturbed using specific rates of change. The study demonstrates the effectiveness of applied approximations in the form of voltage-current characteristics of dynamic arc.

PL

Do odwzorowania nieliniowych charakterystyk napięciowo-prądowych statycznych łuku o nieokreślonym i określonym napięciu zapłonu zastosowano opracowane funkcje aproksymacyjne (różne modyfikacje wzorów Ayrtony i Nottinghama). Dodatkowo parametry tych funkcji (moc, napięcie, rezystancję) uzależniono od jednego wybranego parametru zaburzającego (długości, strumienia masy gazu, ciśnienia gazu). W tym celu zastosowano aproksymacje funkcjami potęgowymi. Do symulacji procesów w obwodach z wymuszanym prądem sinusoidalnym i z łukiem elektrycznym wykorzystano model matematyczny Pentegowa. Wybrane parametry utworzonych modeli były zaburzane z zadanymi szybkościami zmian. Pokazano efektywność zastosowanych aproksymacji w postaci charakterystyk napięciowo-prądowych dynamicznych łuków.

Słowa kluczowe

EN

electric arc; Pentegov model; ignition voltage

PL

łuk elektryczny; model Pentegowa; napięcie zapłonowe

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 63, No. 3
• Strony: 69--73
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., wykr.

Twórcy

autor

Sawicki Antoni

• Częstochowa University of Technology, Faculty of Electric Engineering

Bibliografia

• [1] Sawicki A.: 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. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2019, no. 2, pp. 59-67 http://dx.doi.org/10.17729/ebis.2019.2/6
• [2] Królikowski Cz.: Jedna z metod analitycznego ujmowania charakterystyk napięciowo-prądowych łukowych palników plazmowych prądu stałego. Rozprawy Elektrotechniczne 1972, vol. 18, vol. 2, pp. 403-420.
• [3] Sawicki A.: Approximations of arc voltage-current characteristics in electrotechnological devices. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2013, no. 6, pp. 40-55. http://bulletin.is.gliwice.pl/article/approximations-arc-voltage-currentcharacteristics-electrotechnological-devices
• [4] Marciniak L.: Model of the arc earth-fault for medium voltage networks. Central European Journal of Engineering 2011, no. 2, pp. 168-173. http://dx.doi.org/10.2478/s13531-011-0020-y
• [5] Allum C.J.: The Characteristics and Structure of High Pressure (1”-42 bars) Gas Tungsten Arcs. Diss. Cranfield Institute of Technology, 1982.
• [6] Boukadoum R., Landfried R., Leblanc T., Andrea J.: Role of the pressure in the dc electric arc characteristics. Application: case of the more electrical aircraft. Conference Paper, June 2016, pp. 1-6.
• [7] 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. NASA TND-8032, Washington, D. C., August, 1975.
• [8] 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.
• [9] 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.
• [10] Sawicki A.: Influence of quasi-static gas pressure changes on electric arc modelling in electrotechnological devices. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa 2014, no. 2, pp. 39-49. http://bulletin.is.gliwice.pl/article/influencequasi-static-gas-pressure-changes-electricarc-modelling
• [11] Katsaounis A.: Heat flow and arc efficiency at high pressures in argon and helium tungsten arcs. Welding Research Supplement, 1993, September, pp. 447-454.
• [12] Sawicki A.: Static Characteristics of Defined Ignition Voltage Used in the Modelling of Arc within a Wide Range of Current Excitation. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2019, no. 1, pp. 41-52 http://dx.doi.org/10.17729/ebis.2019.1/5
• [13] 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. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2016, no. 6, pp. 55-63 http://dx.doi.org/10.17729/ebis.2016.6/8
• [14] 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. TM X-1596, NASA-Langley, 1968.
• [15] Pentegov I.V., Sydorets V.N.: Comparative analysis of models of dynamic welding arc. The Paton Welding Journal 2015, no. 12, pp. 45-48. https://patonpublishinghouse.com/eng/journals/tpwj/2015/12/09/

Uwagi

PL

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