Method for Determining the Parameters of the Pentegov Model Describing an Electric Arc with Hyperbolic-Linear Static Characteristic

• Autorzy: Sawicki A. , Haltof M.

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2015.3/7

Warianty tytułu

PL

Metoda wyznaczania parametrów modelu Pentegowa opisującego łuk elektryczny o charakterystyce statycznej hiperboliczno-liniowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents reasons for nonlinear static voltage-current characteristics of an electric arc; the characteristics consist of an initial voltage drop followed by a voltage rise in the range of strong currents. The article suggests that overcoming difficulties in mathematical modelling of electric processes in circuits with arcs requires the use of Pentegov assumptions and the building of an arc model utilising a static hyperbolic-linear characteristic. The article also presents a method for the experimental determination of arc model parameters with sinusoidal excitation as well as describes a macromodel built using the MATLAB-Simulink programme. The correctness of analytical expressions specifying mathematical model parameters was verified through simulation. The study also involved testing the resistance of the proposed method to arc length random disturbances.

PL

Opisano przyczyny występowania nieliniowości charakterystyk statycznych napięciowo-prądowych łuku elektrycznego, polegających na ich początkowym opadaniu, a następnie narastaniu napięcia w zakresie silnych prądów. W celu pokonania trudności matematycznego odwzorowania procesów elektrycznych w obwodach z łukami, zaproponowano wykorzystanie założeń Pentegowa i budowę modelu łuku wykorzystującego charakterystykę statyczną hiperboliczno-liniową. Opisano sposób eksperymentalnego wyznaczania parametrów modelu łuku z wymuszeniem sinusoidalnym. Zbudowano makromodel łuku w programie MATLAB-Simulink i drogą symulacyjną sprawdzono poprawność wyrażeń analitycznych określających parametry modelu matematycznego. Ponadto, zbadano odporność proponowanej metody na działające zaburzenia losowe długości łuku.

Słowa kluczowe

EN

electric arc; Pentegov model; static characteristics; time constant

PL

łuk elektryczny; model Pentegowa; charakterystyka statyczna; stała czasowa

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 59, No. 3
• Strony: 55--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il.

Twórcy

autor

Sawicki A.

• Politechnika Częstochowska

autor

Haltof M.

• Politechnika Częstochowska

Bibliografia

• 1. Filkenburg W., Maecker H.: Elektrische Bogen und thermisches Plasma. Handbuch der Physik. S. Flugge (ed.), Springer, Berlin 1956.
• 2. Sawicki A., Haltof M.: Spectral Method for Determining Parameters in Mayr and Cassie Model of Electrical Arc. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2015, no. 2,
• 3. Sawicki A.: Approximations of arc voltage-current characteristics in electrotechnological devices, p. 40-54. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2013, no. 6, pp. 58-68,
• 4. 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,
• 5. Пентегов И.В.: Вопросы моделирования динамики сварочной дуги как элемента электрической цепи. Автомат. Сварка, 1984, № 10, с. 18-23.
• 6. Пентегов И.В., Сидорец В.Н.: Сравнительный анализ моделей динамической сварочной дуги. Автомат. Сварка, 1989, № 2, с. 33-36.
• 7. Wąsowicz S.: Identyfikacja stałej czasowej i charakterystyki statycznej w modelu Pentegowa łuku elektrycznego. Paper not published
• 8. Sawicki A., Haltof M.: Study of the effect of disorders column length on the method of determining the model parameters describing Pentegowa arc static characteristic type of Ayrton. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2014, no. 6
• 9. Sawicki A., Haltof M.: Metoda widmowa wyznaczania stałej czasowej modelu Cassiego łuku elektrycznego płonącego w różnych warunkach fizycznych. Konferencja naukowo-techniczna "Modelowanie i sterowanie procesów elektrotechnologicznych", Kielce, 15-17 września 2014 r, Materiały konferencyjne, Politechnika Świętokrzyska, Kielce 2014, pp. 83-92.
• 10. Sawicki A.: Modele dynamiczne łuku elektrycznego wykorzystujące charakterystyki statyczne. Śląskie Wiadomości Elektryczne, 2012, no. 6, pp. 13-17.
• 11. Wciślik M.: Analityczne modele łuku elektrycznego. Przegląd Elektrotechniczny, 2008, no. 7, pp.115-117.

Uwagi

Wersja polska artykułu w wydaniu papierowym s.71-75