The Mayr-Pentegov model of electric arc with selected static current-voltage characteristics

• Autorzy: Sawicki Antoni

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2020.3/6

Warianty tytułu

PL

Model Mayra-Pentegowa łuku elektrycznego z wybranymi charakterystykami napięciowo-prądowymi statycznymi

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The article discusses the basic properties of the Mayr-Pentegov mathematical model of electric arc. The study involved the selection of a set of generalised functions enabling the approximation of static voltage-current characteristics. The functions were used to determine the derivatives of the conductance function in relation to the squared current (used to calculate the non-linear damping function). In addition, the article presents the families of static characteristics dependent on parameters of approximating functions. As a result of simulations of processes in the circuit with the electric arc model, the families of dynamic current-voltage characteristics were obtained. The application of the wide ranges of parameter changes demonstrated the usability of the developed model utilising various approximations of static characteristics.

PL

Opisano podstawowe właściwości modelu matematycznego Mayra-Pentegowa łuku elektrycznego. Dobrano zbiór uogólnionych funkcji przeznaczonych do aproksymowania charakterystyk napięciowo-prądowych statycznych. Na ich podstawie określono pochodne funkcji konduktancji względem kwadratu prądu, które służą do obliczania nieliniowej funkcji tłumienia. Zaprezentowano rodziny charakterystyk statycznych zależnych od parametrów funkcji aproksymujących. W wyniku przeprowadzonych symulacji procesów w obwodzie z modelem łuku elektrycznego otrzymano rodzinny charakterystyk napięciowo-prądowych dynamicznych. Przez zastosowanie szerokich zakresów zmian parametrów wykazano użyteczność opracowanego modelu wykorzystującego różne aproksymacje charakterystyk statycznych.

Słowa kluczowe

EN

electric arc; Pentegov model; Mayr-Pentegov model

PL

łuk elektryczny; model Pentegowa; model Mayra-Pentegowa

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 64, No. 3
• Strony: 63--73
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Sawicki Antoni

• SEP – Stowarzyszenie Elektryków Polskich (Association of Polish Electrical Engineers), Częstochowa Division

Bibliografia

• [1] Pientiegov I. V., Sidoriec V. N.: Sravnitielnyj analiz modielej dinamiczeskoj svarocznoj dugi. Avtomat. Svarka 1989, vol. 30, no. 2, pp. 33–36 (in Russian). Pentegov I. V., Sydorets V. N: Comparative analysis of models of dynamic welding arc. The Paton Welding Journal, 2015, no. 12, pp. 45-48.
• [2] Sawicki A.: The universal Mayr-Pentegov model of the electric arc. Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review) 2019, vol. 94, no. 12, pp. 208-211, doi:10.15199/48.2019.12.47.
• [3] Sawicki A.: Mathematical Differential and Integral Models in the Macromodelling of Electric Arc Using Voltage and Current Controlled Sources Part 2. Selected Mathematical Arc Macromodels with Explicitly Defined Current and Voltage Characteristics. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2020, no. 1, pp. 41-47.
• [4] Pientiegov I. V.: Matiematiczeskaja modiel stolba dinamiczeskoj elektriczeskoj dugi. Avtomaticzeskaja Svarka, 1976, vol. 279, no. 6, pp. 8-12.
• [5] Sawicki A.: Mathematical Differential and Integral Models in the Macromodelling of Electric Arc Using Voltage and Current Controlled Sources Part 1. Variants of Electric Arc Macromodels Obtained from Various Forms of Differential or Integral Equations. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2019, no. 6, pp. 59-66.
• [6] Jaroszyński L., Stryczewska H. D.: Analiza numeryczna urządzeń wyładowczych na przykładzie reaktora plazmowego ze ślizgającym się wyładowaniem łukowym. Prace Naukowe Instytutu Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii Politechniki Wrocławskiej. Konferencje, Wrocław 2000, vol. 37, no. 12, pp. 331-335.
• [7] Jaroszyński L., Stryczewska H. D.: Computer simulation of the electric discharge in glidarc plasma reactor. Conference: 3rd International Conference: Electromagnetic devices and processes in environment protection ELMECO-3, June 2000.
• [8] 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)
• [9] Sawicki A., Haltof M.: Problemy opriedielenija paramietrov matiematiczeskich modielej elektriczeskich dug v cepiach s istocznikami toka. Elektriczestvo, 2016, no. 1, pp. 25-34.
• [10] Sawicki A.: Classical and Modified Mathematical Models of Electric Arc. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2019, no. 4, pp. 67-73.
• [11] Marciniak L.: Model of the arc earth-fault for medium voltage networks. Central European Journal of Engineering, 2011, no. 2, pp. 168-173.
• [12] Marciniak L.: Implementacje modeli łuku ziemnozwarciowego w programach PSCAD i Matlab/Simulink. Przegląd Elektrotechniczny, 2012, no. 9a, pp. 126-129.
• [13] 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.45-52 doi: 10.17729/ebis.2019.1/5)

Uwagi

Wersja polska artykułu w wydaniu papierowym s. 44-50.