Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 24

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
Opisano trudności w eksperymentalnym wyznaczaniu stałych czasowych modeli matematycznych łuku elektrycznego. Rozważono przebiegi napięcia w obwodzie z wymuszeniem prądowym prostokątnym i modelem Pentegowa łuku. Zastosowano metodę linearyzacyjną do wyznaczania stałych czasowych uproszczonych modeli liniowych, stanowiących szczególne przypadki modelu Pentegowa. Na podstawie symulacji komputerowych procesów w obwodzie z parametrami modeli, wskazano na możliwość stosunkowo dokładnego wyznaczania stałych czasowych tych modeli.
EN
Difficulties in experimental determination of time constants of electric arc models were described. There have been taken under consideration voltage time series in circuit with forced rectangular current and the Pentegov arc model. The linearization method was applied for obtaining time constants of simplified linear arc models which are the particular variants of the Pentegov model. On the basis of computer simulations of processes in circuit with model parameters, it was indicated the possibility of a relatively precise determination of the time constants of these models.
PL
Przedstawiono właściwości uniwersalnego modelu Pentegowa kolumny łuku elektrycznego, a także jego szczególnych przypadków w postaci prostych modeli matematycznych (m.in. Cassiego, Mayra, Zarudiego). Dokonano identyfikacji modelu łuku wykorzysując kryterium minimalnych odchyleń przebiegów napięcia liczonych metodą najmniejszych kwadratów. Wskazano na dużą przydatność opracowanej metody identyfikacji łuku do CAD urządzeń elektrotechnologicznych.
EN
Properties of the universal Pentegov arc model of electric arc plasma column and its particular cases in form of simple electric arc models (i.a. Cassie, Mayr, Zarudi) have been presented. Identification of electric arc model was made by the criterion of minimum variations of voltage arc time series, calculated with the least squares method. Authors pointed out the usefulness of presented method for computer aided design of electrotechnological devices.
EN
The article provides general justification concerned with the performance of simulation tests of processes in circuits. The simulation tests aimed to identify the effectiveness related to the use of modified integral methods used in the experimental determination of parameters of arc mathematical models. In addition, the article specifies conditions for the performance of experiments, i.e. involving the numerical or physical elimination of near-electrode arc voltage drops. The research described in the article also involved the modification of integral dependences into HL-type (hyperbolic-linear) parameters of the Mayr and Pentegov models by providing the above-named dependences with cor-rective functions. The performance of simulations of processes in circuits with arcs and with actual energy sources (with a variable parameter, i.e. internal inductance) generating sinusoidal current or voltage waves, resulted in the ob-tainment of diagrams of the family of correction factor function. Those of the above-named functions which significantly differed from unity were subjected to approximation.
PL
Podano ogólne uzasadnienie prowadzenia badań symulacyjnych procesów w obwodach w celu określenia efektywności stosowania zmodyfikowanych metod całkowych eksperymentalnego wyznaczania parametrów modeli matematycznych łuku. Określono warunki prowadzenia eksperymentów, polegające na numerycznym lub fizycznym wyeliminowaniu przyelektrodowych spadków napięcia łuku. Dokonano modyfikacji zależności całkowych na parametry modeli Mayra i Pentegowa typu HL (hiperboliczno-liniowego) przez wprowadzenie do tych zależności funkcji korekcyjnych. W wyniku przeprowadzonych symulacji procesów w obwodach z łukami i z rzeczywistymi źródłami energii (ze zmiennym parametrem - indukcyjnością wewnętrzna), generującymi fale sinusoidalne prądu lub napięcia, uzyskano wykresy rodziny funkcji współczynnika korekcyjnego, a w przypadkach tych funkcji znacznie różniących się od jedności dokonano ich aproksymacji.
PL
W artykule zaprezentowano funkcję aproksymującą charakterystyki statyczne łuku spawalniczego uwzględniającą wpływ wybranych warunków zewnętrznych. Na podstawie pomiarów zasilacza spawalniczego typu TIG wyznaczono stałe współczynniki aproksymacji i zaimplementowano ją w uniwersalnym modelu matematycznym łuku elektrycznego Pentegowa. Za pomocą programu MATLAB-Simulink wykonano symulacje procesów w obwodzie z makromodelem łuku elektrycznego i wymuszeniem prądowym impulsowym unipolarnym.
EN
New approximation function of static characteristics of welding arc which includes influence of various external conditions has been presented. Based on experimental measurements of TIG welding supply approximation coefficients have been estimated and its has been implemented into universal Pentegov arc model. Simulations of processes with macromodel of electric arc powered by unipolar pulsed source have been carried out using MATLAB-Simulink.
5
Content available remote Nieliniowe modele matematyczne łuku elektrycznego
PL
Podano ograniczenia w stosowaniu wybranych prostych jednowymiarowych modeli matematycznych łuku elektrycznego. Szczególną uwagę zwrócono na wpływ zmian temperatury plazmy na nieliniowości charakterystyk statycznych i dynamicznych łuku. Opisano wybrane modele nieliniowe łuku o różnym stopniu uogólnienia. Wskazano na największą uniwersalność uogólnionego modelu Pentegowa ze zmienną funkcją tłumienia, którego szczególnymi przypadkami są modele Pentegowa i Biełkina. Zbadano efektywność wykorzystania uogólnionego modelu Pentegowa do odwzorowania procesów w obwodzie z łukiem elektrycznym.
EN
Limits of applications of chosen one-dimensional mathematical electric arc models have been presented. The influence of plasma temperature variations on nonlinearity of static and dynamic arc characteristics have been highlighted. There have been described chosen nonlinear electric arc models with varying degrees of generalization. The high universality of the generalized Pentegov arc model with variable damping function which special cases are Pentegov and Bielkin models were pointed out. The output use of the generalized Pentegov arc model applied to simulate processes in a circuit with an electrical arc has been investigated.
PL
Przedstawiono uniwersalną postać funkcji aproksymującej charakterystyki statyczne napięciowo-prądowe łuku elektrycznego, umożliwiającą łatwe odwzorowanie zaburzeń zewnętrznych kolumny. Zmodyfikowano model matematyczny Pentegowa, uzyskując postać uwzględniającą szybkość zmian parametru zaburzenia. Wykonano symulacje procesów w obwodzie z łukiem o rozciąganej kolumnie i o kolumnie omywanej przepływem gazowym o wzrastającej intensywności strumienia.
EN
A new universal form of an approximation of electric arc voltage-current static characteristics was presented. The approximation allows for an easy reflection of external disturbances affecting the arc column. A new modified equation of the Pentegov arc model that takes into account the rate of disturbance changes was presented. Simulations of processes in a circuit with an electric arc with an extended column and arc with the column treated by gas flow stream with increasing intensity were conducted.
7
Content available remote Modeling the gliding discharge in GA plasma generators
EN
The paper describes a method of modeling the electric arc discharge generating non-thermal plasma in a GA reactor. For this purpose the Pentegov mathematical model of the electric arc with a modified Ayrton static characteristics has been used. Simulations of processes occurring in the GA reactor with two variants of voltage source have been carried out.
PL
W artykule opisano sposób modelowania wyładowania łukowego, generującego plazmę nietermiczną w reaktorze typu gliding arc. W tym celu wykorzystano model matematyczny łuku elektrycznego Pentegowa, w którym zmodyfikowano charakterystykę statyczną Ayrtony. Przeprowadzono badania symulacyjne procesów zachodzących w reaktorze gliding arc z dwoma wariantami wymuszeń ze źródła napięciowego.
EN
Differential arc models with various length of plasma column have been described. They were modified to obtain electrical processes in plasmatrons with periodic gliding arc discharge. The models were also transformed into integral forms. Macromodels of arcs have been created and simulations of electrical processes in plasmatrons have been carried out. Comparisons of results obtained with experiments known from literature have shown usefulness of the developed mathematical models to simulate gliding arc discharges.
PL
Opisano modele różniczkowe łuku elektrycznego o zmiennej długości kolumny plazmowej. Dokonano ich modyfikacji w celu odwzorowania procesów elektrycznych w plazmotronach z wyładowaniem ślizgowym powtarzającym się (gliding arc). Przekształcono te modele do postaci całkowej. Utworzono makromodele łuków i wykonano symulacje procesów elektrycznych w plazmotronach. Z porównania uzyskanych wyników ze znanymi z literatury przebiegami eksperymentalnymi wynikła przydatność opracowanych modeli matematycznych do symulowania wyładowań gliding arc.
EN
The paper presents modified variants of the Voronin model of electric arc. In these modified variants, free changes in the arc diameter caused by current alternations are taken into account. Current alternations, in turn, are due to variable forcing voltage and diverging electrodes, on which the variable length arc is gliding. To approximate the arc diameter, two different functions are applied, allowing for the arc diameter expansion at the point of the current passing through zero. Simulations of the processes occurring in the circuit with a voltage source and a gliding arc (GA) plasma generator indicate that the mathematical model developed adequately represents the current and voltage variation in the elongated electric arc.
PL
W artykule przedstawiono zmodyfikowane warianty modelu Woronina łuku elektrycznego. Uwzględnia on swobodne zmiany średnicy kolumny łuku wywołane zmianami natężenia prądu. Z kolei zmiany prądu są spowodowane działającym zmiennym wymuszeniem napięciowym i rozbieżnością elektrod, po których ślizgając się porusza się łuk o zmiennej długości. Wykorzystano dwie różne funkcje aproksymujące średnicę kolumny, w których uwzględniono ekspansję przekroju łuku w okolicach przejścia prądu przez wartość zerową. Drogą symulacji procesów w obwodzie ze źródłem napięciowym i plazmotronem gliding arc wykazano zdolność opracowanego modelu matematycznego do odwzorowywania przebiegów prądu i napięcia w rozciąganym łuku elektrycznym.
EN
The article presents the limitations in usage of voltage-current static characteristics in mathematical modeling of an electric arc. On the basis of the experimental data approximations of static characteristics the Pentegov electric arc model for simulating processes in a simple electric arc circuit is proposed. The parameters of static characteristics and electric arc model were obtained by the integral method. A satisfactory agreement between experimental data and simulation results has been obtained for air and argon under different gas pressures.
PL
W publikacji wskazano na ograniczenia w wykorzystaniu charakterystyk statycznych napięciowo-prądowych do modelowania matematycznego łuku elektrycznego. Na podstawie przyjętej aproksymacji charakterystyk statycznych eksperymentalnych łuku, zaproponowano wykorzystanie uniwersalnego modelu Pentegowa do symulowania procesów w prostym obwodzie elektrycznym. Parametry charakterystyki statycznej i modelu matematycznego obliczono za pomocą metody całkowej. Uzyskano zadowalającą zgodność wyników symulacji i wybranych badań eksperymentalnych łuku swobodnego w powietrzu i argonie o różnym ciśnieniu.
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.
PL
Przedstawiono uniwersalne funkcje aproksymujące charakterystyki quasi-statyczne łuku elektrycznego z nieokreślonym i określonym napięciem zapłonu. W tych aproksymacjach uwzględniono wpływ zaburzeń na kolumnę łuku. Następnie wykorzystano je do budowy zmodyfikowanego modelu matematycznego Pentegowa łuku o dużej i małej szybkości zmian zaburzeń. Do symulacji procesów w obwodzie z łukiem elektrycznym wykorzystano zmodyfikowany model Pentegowa z jedno- i dwuparametrowymi szybkimi zaburzeniami. Stwierdzono efektywność stosowania opracowanych modyfikacji modelu Pentegowa.
EN
The article presents universal functions approximating quasi-static characteristics of electric arc with undefined and defined ignition voltage. The above named approximations take into consideration the effect of disturbances on an arc column. The approximations were used to create a modified mathematical Pentegov model of arc characterised by high and low rate of disturbance changes. The simulation of processes in a circuit with electric arc involved the use of the modified Pentegov model with one and two-parameter rapid disturbances. The authors demonstrated the efficiency of the developed modifications of the Pentegov model.
13
Content available remote Non-Linear and Parametric Mathematic Models of Electric Arcs
EN
The article describes factors affecting changes of physical parameters of plasma in a column and in near-electrode areas of arc in electrotechnological devices. The article also presents the effect of chemical composition and of temperature on the non-linearity of selected characteristics of plasma-creating gases. In addition, the study concerns the effect of the heterogeneity of electrode materials on the non-linearity and parametrisation of near-electrode voltage drops, taken into consideration in the approximation of static characteristics of an arc column. The article also presents selected linear and non-linear models of electric arc columns. Research-related simulation results, in the form of non-linear dynamic characteristics of electric arcs, were highly consistent with experimental data.
PL
Opisano czynniki wpływające na zmiany parametrów fizycznych plazmy w kolumnie i obszarach przyelektrodowych łuku urządzeń elektrotechnologicznych. Przedstawiono wpływ składu chemicznego i temperatury na nieliniowość wybranych charakterystyk gazów plazmotwórczych. Rozważono oddziaływanie niejednorodności materiałów elektrod na nieliniowość i parametryzację przyelektrodowych spadków napięcia, które następnie uwzględniono w aproksymacji charakterystyk statycznych kolumny łukowej. Zaprezentowano wybrane liniowe i nieliniowe modele matematyczne kolumny łuku elektrycznego. Uzyskano dużą zgodność wyników symulacji, w postaci nieliniowych charakterystyk dynamicznych łuku elektrycznego, z danymi eksperymentalnymi.
EN
The paper discusses problems arising in attempts to accurately represent dynamic processes of an electric arc by means of simple mathematical models. It describes the properties of the universal Pentegov model, employing any shape of static voltagecurrent characteristics of an arc. Next, it presents spectral and integral measuring methods for determining arc parameters in the Mayr, Cassie and Pentegov models of the electric arc with a forced sinusoid current circuit, with the raising static characteristics of hyperbolic-flat and hyperbolic-linear shape. The influence is discussed of the random power supply disturbances on errors of determining the mathematical model parameters.
PL
Przedstawiono metodę pomiarową wyznaczania parametrów wybranych modeli matematycznych łuku elektrycznego zasilanego ze źródła prądowego o fali prostokątnej. Uzyskano przybliżone wyrażenia analityczne na parametry charakterystyk statycznych i na stałe czasowe modeli łuku. Metodą symulacyjną zbadano wpływ zaburzeń długości łuku na dokładność wyznaczania stałych czasowych.
EN
Measurement method of parameters determination of selected electrical arc mathematical models powered by current source with a square wave has been shown. Approximate analytical expressions for parameters of static characteristics and time constants of arc models have been obtained. Impact of arc length disturbances on the accuracy of time constants determination has been researched using numerical simulations.
PL
Opisano podstawowe trudności modelowania łuków elektrycznych w szerokim zakresie amplitud wymuszeń prądowych. W celu ich pokonania zaproponowano wykorzystanie modelu matematycznego Pentegowa łuku z charakterystyką statyczną podaną przez Ayrton. Opisano sposób eksperymentalnego wyznaczania parametrów modelu z wymuszeniem sinusoidalnym. Zbudowano makromodel łuku w programie MATLABSimulink i drogą symulacyjną sprawdzono poprawność „metody trzech pomiarów”. Ponadto zbadano jej odporność na zakłócenia działające w obwodzie zasilającym.
EN
Fundamental difficulties in modeling of electrical arcs in wide range of current enforcement amplitudes have been described. To overcome it, usage of Pentegov mathematical model with characteristics provided by Ayrton has been proposed. A method for experimental parameters determination of model with sinusoidal enforcement has been described. Arc macromodel has been built in MATLAB-Simulink application and correctness of "three measurements method" has been checked using simulation. Its tolerance for noise in supply circuit has also been researched.
EN
The paper describes the effect of various external factors on the static and dynamic voltage-current characteristics of electrical arcs as well as presents the spectral method for determining parameters of the Mayr and Cassie mathematical models. This method was also used for the coarse classification of arcs. The effect of column length disturbances on the uncertainty of arc model parameter determination was investigated using MATLAB-Simulink program.
PL
Opisano wpływ różnych oddziaływań zewnętrznych na charakterystyki napięciowo-prądowe statyczne i dynamiczne łuków elektrycznych. Zaprezentowano metodę widmową wyznaczania parametrów modeli matematycznych Mayra i Cassiego. Metodę tę wykorzystano także do zgrubnej klasyfikacji łuków. Za pomocą symulacji w programie MATLAB-Simulink zbadano wpływ zaburzeń długości kolumny na niepewność wyznaczania parametrów modeli łuku.
EN
The article discusses the primary difficulties encountered when experimentally determining near-electrode voltage drops of high pressure electric arcs, presents the classification of measurement methods and various variants of direct and indirect measurements (known from reference publications and developed by the authors of the article).
PL
Opisano podstawowe trudności w eksperymentalnym wyznaczaniu przyelektrodowych spadków napięcia łuków elektrycznych wysokiego ciśnienia. Dokonano klasyfikacji metod pomiarowych. Przedstawiono różne warianty pomiarów bezpośrednich i pośrednich (znanych z literatury i opracowanych przez autorów artykułu).
EN
The article describes the methodology used in calculating errors and uncertainty of current, voltage and power measurement channels containing Hall-effect sensors and digital measurement devices. The deliberations involved LEM-manufactured current and voltage transducers whose nominal ranges enable testing electrotechnological devices intended for welding-related applications. The recommendations of the International Organisation for Standardisation (ISO) were used to present universal dependences enabling various measurement uncertainties, i.e. absolute, relative, standard, complex and extended. For some specific cases related to the selection LEM-manufactured transducers, voltmeters or measurement cards connected to a computer, relative measurement uncertainties budgets were created.
PL
Opisano metodykę obliczania błędów i niepewności kanałów pomiarowych prądu, napięcia i mocy, zawierających przetworniki z czujnikami Halla i cyfrowe przyrządy pomiarowe. W rozważaniach uwzględniono przetworniki prądu i napięcia firmy LEM, których zakresy znamionowe umożliwiają badanie urządzeń elektrotechnologicznych przeznaczonych do celów spawalniczych. Na podstawie zaleceń Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej (ISO) przedstawiono uniwersalne zależności pozwalające obliczać różne niepewności pomiarów: bezwzględne, względne, standardowe, złożone i rozszerzone. W konkretnych przypadkach wyboru przetworników firmy LEM, woltomierza lub karty pomiarowej połączonej z komputerem, utworzono budżety niepewności pomiarów pośrednich.
EN
The article justifies the necessity of taking into consideration measurement accuracies in experimental tests of welding machines and presents the effect of systematic errors of measurement channels on the errors related to the determination of root-mean-square current, root-mean-square voltage and average values of momentary power. The study also presents errors and uncertainties in measurements of active, passive and apparent power in supply systems of one-phase and three-phase welding machines. For the study-related purposes it was necessary to assume the symmetry of three-phase supply voltage and the linearity of elements in load branches. The article provides primary information about digital measurements of the frequency and the angle of the phase shift of periodic wavelengths indicating sources of systematic errors. The work also presents dependences enabling the experimental determination of filling factors of rectangular wavelengths of TIG welding machines as well as describes measurement errors in three cases of rectangular wave shapes. The computational determination of errors and uncertainties was exemplified using the results of tests concerned with welding source power efficiency.
PL
Podano uzasadnienie uwzględniania dokładności pomiarów w badaniach eksperymentalnych urządzeń spawalniczych. Przedstawiono wpływ błędów systematycznych kanałów pomiarowych na błędy wyznaczania wartości skutecznych prądów i napięć oraz wartości średniej mocy chwilowej. Określono błędy i niepewności pomiarów mocy czynnej, biernej i pozornej w układach zasilania urządzeń spawalniczych jednofazowych i trójfazowych. Założono symetrię napięć zasilających trójfazowych i liniowość elementów w gałęziach obciążenia. Przedstawiono podstawowe informacje na temat pomiarów cyfrowych częstotliwości i kąta przesunięcia fazowego przebiegów okresowych, wskazując na źródła błędów systematycznych. Podano zależności umożliwiające eksperymentalne wyznaczanie wartości współczynnika wypełnienia przebiegów prostokątnych prądu urządzeń do spawania metodą TIG. Określono błędy pomiarów w trzech przypadkach kształtu fali prostokątnej.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.