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

• Autorzy: Sawicki A. , Haltof M.

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2016.2/6

Warianty tytułu

PL

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

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article discusses various types of disturbances affecting an arc column such as changes in length, changes in the intensity of convective heat dissipation using a stream of gas washing around a column, changes in gas atmosphere pressure, and changes in the intensity of laser radiation penetrating the arc. The above named disturbances were included in expressions approximating static current-voltage arc characteristics. The characteristics mentioned above were used to create a number of macromodels based on the Pentegov model of disturbed arcs. The results of processes simulated in an electric circuit were used to demonstrate the usefulness of the models developed and the considerable comfort of such an approach when testing systems with electric arcs.

PL

Rozpatrzono różne rodzaje zaburzeń kolumny łukowej w postaci zmian: długości, intensywności konwekcyjnego rozpraszania ciepła za pomocą strumienia omywającego gazu, ciśnienia atmosfery gazowej i intensywności promieniowania laserowego przenikającego łuk. Te zaburzenia uwzględniono w wyrażeniach aproksymujących charakterystyki napięciowo-prądowe statyczne łuku. Następnie wykorzystano te charakterystyki do utworzenia szeregu makromodeli utworzonych na podstawie modelu Pentegowa łuków zaburzanych. Na podstawie wyników symulacji procesów w obwodzie elektrycznym wykazano przydatność opracowanych modeli i dużą wygodę takiego podejścia do badania układów z łukiem elektrycznym.

Słowa kluczowe

EN

electric arc characteristics; plasma column disturbances; Pentegov model

PL

model Pentegowa; zaburzenia kolumny plazmowej; układ z łukiem elektrycznym

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 60, No. 2
• Strony: 51--61
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., il., wykr., tab.

Twórcy

autor

Sawicki A.

• Częstochowa University of Technology

autor

Haltof M.

• Częstochowa University of Technology, Faculty of Electric Engineering

Bibliografia

• [1] Królikowski Cz.: Jedna z metod analitycznego ujmowania charakterystyk napięciowo--prądowych łukowych palników plazmowych prądu stałego. Rozprawy Elektrotechniczne, 1972, vol. 18, b. 2, pp. 403-420.
• [2] 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/index.php?go=current&ebis=2013_06_05
• [3] Sawicki A.: Modele dynamiczne łuku elektrycznego wykorzystujące charakterystyki statyczne. Śląskie Wiadomości Elektryczne, 2012, no. 6, pp. 13-17.
• [4] Sawicki A.: Influence of quasi-static gas pressure changes on electric arc modelling in electrotechnological devices. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2014, r. 58, no. 2, pp. 39-49 http://bulletin.is.gliwice.pl/index.php?go=current&ebis=2014_02_05
• [5] Пентегов И.В., Сидорец В.Н.: Сравни-тельный анализ моделей динамической сварочной дуги. Автомат. Сварка, 1989, no. 2 (431), pp. 33-36.
• [6] Пентегов И.В., Сидорец В.Н.: Квазиста-тические и динамические вольт-амперные характеристики и постоянная времени обдуваемых и движущихся сварочных дуг. Автоматическая сварка, 1991, no. 5, pp. 38-41.
• [7] Marciniak L.: Implementacje modeli łuku ziemnozwarciowego w programach PSCAD i Matlab/Simulink. Przegląd Elektrotechniczny, 2012, no. 9a, pp. 126-129.
• [8] Rutberg Ph. G., Safronov A. A., Popov S. D., Surov A.V., Nakonechny Gh. V.: Investigation of Voltage and Current Variations in a Multiphase AC Electric Arc System. 12th International Congress on Plasma Physics, Book of Abstracts, ICPP 2004 Nice France, 28-29 October 2004, pp. 106-129.
• [9] 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, NASA-Langley, 1968 - 29 E-4371.
• [10] Chen Y.B., Miao Y.G., Li L.Q., Wu L.: Arc characteristics of laser-TIG double-side welding. Science and Technology of Welding and Joining, 2008 vol. 13, no. 5, pp. 438-444. http://dx.doi.org/10.1179/174329308x341861
• [11] Avilov V. V., Decker I., Pursch H., Wendelstorf J.: Study of a Laser-enhanced welding arc using advanced split anode technique. XXI International Conference on Phenomena in Ionized Gases, September 19 - 24, 1993, Ruhr - Universität Bochum, Ed. Ecker G., Arendt U., Baseler J., pp. 36-37.
• [12] Mahrle A., Rose S., Schnick M., Beyer E., Fussell U.: Laser-assisted plasma arc welding of stainless steel. Journal of Laser Applications, 2013, May, vol. 25, no. 3, pp. 1-8. http://dx.doi.org/10.2351/1.4798338
• [13] Mahrle A., Rose S., Schnick M., Beyer E., Fussel U.: Stabilization of plasma welding arcs y low power laser beams. Science and Technology of Welding and Joining, 2013, vol. 18, no. 4, pp. 323-328. http://dx.doi.org/10.1179/1362171813y.0000000109
• [14] Edels H., Fenlon F.H.: Theory of a filled-tube thermal arc column. Brit. J. Appl. Phys., 1965, vol. 16, pp. 219-230. http://dx.doi.org/10.1088/0508-3443/16/2/315
• [15] Белкин Г.С.: О постоянных величинах в обобщенном уравнении Касси–Май- ра для динамической вольт-амперной характеристики дуги. Электричество, 2012, pp. 19-22.

Uwagi

PL

Wersja polska artykułu w wydaniu papierowym s. 52-58.

PL

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