Damping Factor Function in AC Electric Arc Models. Part. 4. Criteria for Selection of Arc Models and Determination of Low-current Arc Time Constant

• Autorzy: Sawicki A. , Haltof M.

Warianty tytułu

PL

Funkcja współczynnika tłumienia w modelach łuku elektrycznego prądu zmiennego. Cz. 4. Kryteria wyboru modelu łuku i wyznaczanie stałej czasowej łuku słaboprądowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Causes of problems in strict classification of arcs into two categories: low and high current have been described. Assumption has been taken that processes in column can be approximated with one of two models: Mayr or Cassie. A new criterion of arc classification has been proposed, based on minimal deviation of harmonic relation of real voltage on arc column comparing to theoretically estimated data. Using MATLAB-Simulink program, errors in determining time constant value have been analyzed in Mayr model of arc described with different mathematical models with and without random noise.

PL

Opisano przyczyny trudności w ścisłej klasyfikacji łuków na dwa rodzaje słabo- i silnoprądowe. Przyjęto, że procesy w kolumnie mogą być aproksymowane jednym z dwóch modeli albo Mayra, albo Cassiego. Zaproponowano nowe kryterium klasyfikacji łuków. Za jego podstawę uznano minimalne odchylenia relacji harmonicznych rzeczywistego napięcia na kolumnie łukowej od danych przewidzianych teoretycznie. Na podstawie przeprowadzonych symulacji w programie MATLAB-Simulink przeanalizowano błędy wyznaczania wartości stałej czasowej modelu Mayra łuków opisanych różnymi modelami matematycznymi bez i w obecności zakłóceń losowych.

Słowa kluczowe

EN

electric arc; Mayr model; Cassie model; damping factor; time constant; spectral analysis

PL

łuk elektryczny; model Mayra; model Cassiego; współczynnik tłumienia; stała czasowa; analiza widmowa

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 58, No. 3
• Strony: 46--55
• Opis fizyczny: Bibliogr 12 poz., rys., tabl.

Twórcy

autor

Sawicki A.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Elektryczny

autor

Haltof M.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Elektryczny

Bibliografia

• 1. Tseng K.J., Wang Y., Vilathgamuwa D.M.: Development of a dynamic model of electric arc for power electrics simulations. IEEE Industrial Applications Conference, IAS’96, 1996, vol. 4, p. 2173-2180.
• 2. Kalasek V.: Measurements of time constants on cascade D.C. arc in nitrogen. Technische Hogeschool Eindhoven, TH-Report 71-E-18. 1971.
• 3. Edels H., Fenlon F.H.: Theory of a filled-tube thermal arc column. Brit. J. Appl. Phys. 1965, vol. 16, p. 219-230.
• 4. Sawicki A.: Approximations of arc voltage-current characteristics in electrotechnological devices, http://bulletin.is.gliwice.pl/PDF/2013/06/05_Sawicki_Approximations_of_arc_voltage-current_characteristics_in_electrotechnological_devices.pdf
• 5. Filkenburg W., Maecker H.: Elektrische Bogen und thermisches Plasma. Handbuch der Physik. S. Flugge (ed.), Springer, Berlin, 1956.
• 6. Пентегов И.В., Сидорец В.Н.: Сравнительный анализ моделей динамической сварочной дуги. Автомат. Сварка, 1989, № 2, с. 33-36.
• 7. Sawicki A., Świtoń Ł., Sosiński R.: Próba wykorzystania modeli Cassiego i hybrydowego Cassiego-Mayra do symulowania procesów w obwodach z lampami rtęciowymi. Śląskie Wiadomości Elektryczne, 2010, no. 1, pp 4-9.
• 8. Junwen Dai, Ruixiang Hao, Xiaojie You, Hu Sun, Xianjin Huang, Yan Li: Modeling of plasma arc for the high power arc heater in MATLAB. 5th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications. 2010, p. 463-468.
• 9. Sawicki A.: Damping Factor Function in AC Electrical Arc Models. Part 1: Heat Process Relaxation Phenomena, their Approximations and Measurement. http://bulletin.is.gliwice.pl/PDF/2013/02/05_Sawicki_Damping_Factor_Function_in_AC_Electrical_Arc_Models_Part1.pdf
• 10. Sawicki A.: Damping factor function in AC electric arc models. Part 2: Damping factor function in universal electric arc models with moderate cooling. http://bulletin.is.gliwice.pl/PDF/2013/03/03_Sawicki_Damping_Factor_Function_in_AC_Electrical_Arc_Models_Part2.pdf
• 11. Sawicki A.: Funkcje wagowe w modelach hybrydowych łuku elektrycznego. Śląskie Wiadomości Elektryczne, 2012, no. 5, pp. 15-19.
• 12. Мякишев В.М., Жеваев М.С., Шишков Е.М.: Способ определения постоянной времени сварочной дуги. Электротехника, 2009, № 02, с. 20-22. (Myakishev V.M., Zhevaev M.S., Shishkov E.M.: A Method for Determining the Time Constant of a Welding Arc. Russian Electrical Engineering, 2009, Vol. 80, No. 2, pp. 78–80.)

Uwagi

Wersja polska artykułu w wydaniu papierowym s. 56--63.