Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 18

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  Cassie model
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The article discusses the possibility of extending the usability of well-known integral method formulas used to determine the parameters of the Mayr and Cassie mathematical models of fixed-length arc. Simulation tests discussed in the article involved the simplified variants of the Mayr-Voronin and Cassie-Voronin models of electric arc with dissipated power proportional to the volume of the stretched column. Results obtained in the tests proved the usability of the above-named formulas when calculating the parameters of modified arc models within a wide range of elongation rate changes.
PL
Zaproponowano rozszerzenie możliwości wykorzystania znanych wzorów metody całkowej, służących do wyznaczania parametrów modeli matematycznych Mayra i Cassiego łuków o stałej długości. W badaniach symulacyjnych uwzględniono uproszczone warianty modeli Mayra-Woronina i Cassiego-Woronina łuku elektrycznego z mocą rozpraszaną proporcjonalną do objętości rozciąganej kolumny. Uzyskano wyniki świadczące o przydatności tych wzorów do wykonywania obliczeń parametrów zmodyfikowanych modeli łuku w szerokim zakresie zmian szybkości operacji wydłużania.
EN
Mathematical models of electric an arc with disturbed geometric sizes were created based on initial assumptions adopted from the Mayr and Cassie models. Two cases of approximation of arc characteristics were considered separately. The Mayr–Voronin model was created in the low-current range with an exponential dependence of conductance on plasma enthalpy. However, the Cassie–Voronin model created is valid in the high-currentrange with a linear dependence of conductance on plasma enthalpy. In addition, the effect of two different assumptions about the method of energy dissipation, proportional to the lateral surface of the column or proportional to the volume of the column, on the parameters of both mathematical models was compared. It has been shown that under constant geometrical parameter values, created models can be reduced to classic Mayr and Cassie models. Then, these models were modified by taking into account the additional increase in heat dissipationas the current increases. Increasing voltage and current characteristics correspond to suchan arc. Using the computer simulations, the effectiveness of using developed mathematical models in mapping the dynamic characteristics of the electric arc has been shown.
EN
This paper describes modifications of the Mayr and Cassie models of the electric arc. They include the phenomena of increased heat dissipation and non-zero residual conductance when the current passes through zero. The modified models are combined into a new hybrid model connecting them in parallel and activated by a weight function. Two cases of functional dependence of models on current intensity and instantaneous conductance are considered. Mathematical models in differential and integral forms are presented. On their basis, computer macromodels are created and simulations of processes in circuits with arc models are performed. The families of static and dynamic arc voltage and current characteristics are presented.
EN
The article presents justification for creating mathematical models of electric arc in differential and integral forms as well as discusses simple variants of classic mathematical arc models with indefinite or unreduced ignition voltage and variants of modified mathematical arc models with specified or reduced ignition voltage. In addition, the article discusses hybrid mathematical models of electric arc in differential and integral forms. and presents the above-named variants in the non-rationalised form (with function dependencies determined by arc current) and in the rationalised form (with functional dependencies determined by column conductance). The effectiveness of various macromodels was verified by simulating processes in circuits with electric arc.
PL
Podano uzasadnienie tworzenia modeli matematycznych łuku elektrycznego o postaciach różniczkowej i całkowej. Rozpatrzono proste warianty klasycznych modeli matematycznych łuku z nieokreślonym lub niezredukowanym napięciem zapłonu, a także warianty zmodyfikowanych modeli matematycznych łuku z określonym lub zredukowanym napięciem zapłonu. Ponadto rozpatrzono modele matematyczne hybrydowe łuku elektrycznego w postaciach różniczkowej i całkowej. Tu także przedstawiono je w formie niezracjonalizowanej (o parametrach zależnych od natężenia prądu łuku) i w formie zracjonalizowanej (o parametrach zależnych od konduktancji kolumny). Efektywność działania różnych makromodeli sprawdzono wykonując symulacje procesów w obwodach z łukami elektrycznymi.
5
Content available remote Racjonalizacje modeli hybrydowych łuku elektrycznego
PL
Opisano podstawowe wady klasycznych i zmodyfikowanych modeli hybrydowych kolumny łuku elektrycznego, których nieliniowe funkcje zależą bezpośrednio i bezinercyjnie od chwilowego natężenia prądu. Zaprezentowano zracjonalizowane modele hybrydowe, których wszystkie nieliniowe funkcje zależą od konduktancji chwilowej kolumny. Na podstawie przeprowadzonych symulacji procesów w obwodzie z różnymi modelami hybrydowymi łuku wykazano, że proponowana racjonalizacja nie wprowadza znacznych ulepszeń do możliwości odwzorowania łuku, lecz może ułatwić właściwą interpretację procesów zgodnie z ich naturą fizyczną w kolumnie łuku. Ponadto zbadano efektywność wykorzystania metod całkowej i widmowej do wyznaczania parametrów podmodeli składowych (Mayra i Cassiego) modelu hybrydowego łuku.
EN
Fundamental flaws of classical and modified hybrid models of electrical arc column have been described, nonlinear functions of which rely directly and noninertly on momentary current. Rationalized hybrid models have been presented, all nonlinear functions of which rely on momentary column conductance. Based on conducted simulations of processed in a circuit with various hybrid arc models it has been proven that proposed rationalization doesn't introduce significant improvements to the possibility of arc representation, but it can simplify correct interpretation of processed according to their physical nature in arc column. Moreover, effectiveness of using integral and spectral methods for determining parameters of component submodels (Mayr and Cassie) of hybrid arc model has been researched.
EN
The article discusses the limitations of the Mayr and Cassie linear models and of the Mayr generalized model accompanying the precise mapping of electric arc column within a wide range of changes in bipolar current. The research involved the development of new non-linear hybrid models of arc by the association of linear and non-linear models, the creation of arc hybrid macromodels and the verification (utilising the MATLAB-Simulink software programme) of the efficiency of dynamic voltage-current characteristics through simulations of processes in a simple circuit with electric arc.
PL
Opisano ograniczenia modeli liniowych Mayra, Cassiego i uogólnionego Mayra występujące w dokładnym odwzorowaniu charakterystyk kolumny łuku elektrycznego w szerokim zakresie zmian prądu bipolarnego. Utworzono nowe nieliniowe modele hybrydowe łuku przez skojarzenie modeli liniowych i nieliniowych. Zbudowano makromodele hybrydowe łuku i za pomocą programu MATLAB-Simulink zbadano ich efektywność w odwzorowaniu charakterystyk napięciowo-prądowych dynamicznych przez symulacje procesów w prostym obwodzie z łukiem elektrycznym.
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 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.
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
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.
PL
Rozpatrzono wpływ zaburzeń kolumny łukowej na pracę urządzeń elektrotechnologicznych i aparatów elektrycznych. Przedstawiono odwzorowanie zaburzenia długości kolumny łukowej znanymi zmodyfikowanymi modelami Cassiego. Następnie rozszerzono te modele na przypadki zaburzenia długości kolumny i zjawisko radiacji cieplnej. Zaprezentowano kilka wariantów implementacji modeli łuku w programie MATLAB-Simulink. Wykazano efektywność wprowadzonych modyfikacji modeli matematycznych łuku.
EN
Impact of arc column disturbances on the work of electrotechnological devices and electrical machines have been examined. The imaging of arc column length disturbance have been depicted with known modified Cassie models. Then extended these models to the cases of abnormal length of the column and the phenomenon of thermal radiation. Several options for implementation of arc models in MATLAB-Simulink application have been presented. The effectiveness of these modifications of mathematical arc models has been proven.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych wyładowania łukowego prądu przemiennego w gazach i parach metali o wysokim ciśnieniu. Wyznaczono rozkłady parametrów modeli matematycznych łuku Cassiego i hybrydowego Cassiego-Mayra w zależności od parametrów zewnętrznych pól magnetycznych przemiennych i impulsowych. Wykazano przydatność zmodyfikowanego modelu łuku asymetrycznego do symulowania procesów w obwodach lamp wyładowczych działających w specyficznych warunkach.
EN
Experimental research results of AC arc discharge in high pressure metal gases and vapors have been presented. Parameter distributions of Cassie and hybrid Cassie-Mayr arc mathematical models have been designated depending on parameters of external alternate and impulse magnetic fields. Usefulness of the modified asymmetric arc model have been proven for process simulation in discharge lamp circuits working in specific conditions.
EN
Kinds of arc asymmetry have been classified. Factors influencing such asymmetry have been given. Cassie and Mayr models of asymmetric arc have been developed with implementation in MATLAB-Simulink application. Energetic properties of these models have been presented based on simulation results of arc powered by sinusoidal and square current.
PL
Dokonano klasyfikacji rodzajów asymetrii łuku. Podano czynniki wpływające na tą asymetrię. Opracowano modele Cassiego i Mayra łuku asymetrycznego. Przedstawiono implementacje modeli łuku asymetyrycznego w programie MATLAB-Simulink. Na podstawie wyników symulacji łuku zasilanego prądem sinusoidalnym i prostokątnym zaprezentowano właściwości energetyczne tych modeli.
PL
Przedstawiono podstawowe właściwości klasycznego modelu Cassiego łuku symetrycznego. Opracowano nowe modele matematyczne typu Cassiego łuku asymetrycznego z użyciem funkcji skoku jednostkowego, sigmoidalnej unipolarnej i sigmoidalnej bipolarnej. Zaprezentowano kilka wariantów implementacji modeli łuku asymetrycznego w programie MATLAB-Simulink. Wykazano efektywność wprowadzonych modyfikacji modeli matematycznych łuku.
EN
The paper shows the basic properties of classical Cassie model for symmetric arc. The new mathematics models of asymmetric Cassie arc have been developed by using unit step, unipolar sigmoidal and bipolar sigmoidal functions. Several samples of implementations of asymmetric arc models have been presented in MATLAB-Simulink application. It has been proved the effectiveness of such modifications introduced to mathematical arc models.
EN
Based on experimental studies of welding transporters systems, supplying the electric arc, were determinate the courses of voltage and current. Using of Amsnick and Zückler method were calculated the parameters of Cassie and hybrid Cassie-Mayr models. The macro models of corresponding arcs were created and then used for a simulation runs in a MATLAB-Simulink program. A large discrepancy of dynamic characteristics of real arc in comparison with the Cassie model was found. A satisfactory compliance was obtained for the characteristics of a hybrid Cassie-Mayr model. The functions of the parameters depending on the discharge current were calculated.
PL
Na podstawie badań eksperymentalnych układów transformatorów spawalniczych zasilających łuk elektryczny wyznaczono przebiegi napięcia i prądu. Wykorzystując metody Amsnicka i Zücklera, obliczono parametry modeli Cassiego i hybrydowego Cassiego-Mayra. Utworzono odpowiadające im makromodele łuku, które następnie wykorzystano do symulacji przebiegów w programie MATLAB-Simulink. Stwierdzono dużą rozbieżność charakterystyk dynamicznych rzeczywistego łuku w porównaniu z modelem Cassiego. Uzyskano zadowalającą zgodność charakterystyk w przypadku modelu hybrydowego Cassiego-Mayra. Obliczono funkcje parametrów modeli w zależności od prądu wyładowania.
PL
Przedstawiono podstawowe cechy modeli Schwarza-Avdonina łuku symetrycznego. Opisano czynniki wpływające na przyelektrodowe spadki napięcia i na dyssypację energii, a przez to na możliwość powstawania asymetrii charakterystyki dynamicznej napięciowo-prądowej łuku. Opracowano nowe modele matematyczne łuku asymetrycznego wykorzystujące koncepcje Schwarza-Avdonina. Zaprezentowano kilka wariantów implementacji modeli łuku asymetrycznego w programie MATLAB-Simulink. Za pomocą symulacji komputerowych wykazano efektywność wprowadzonych modyfikacji modeli matematycznych łuku.
EN
Paper shows basic properties of Schwarz-Avdonin models for symmetric arc. Factors have been described causing near-electrode voltage drops and dissipation of energy and thus dynamic voltage-current arc characteristics asymmetry. New mathematical models of asymmetric arc have been developed using Schwarz-Avdonin ideas. Several sample implementations of asymmetric arc models have been developed in MATLAB-Simulink application. Effectiveness of modifications introduced to mathematical arc models have been proved using computer simulations.
PL
Na podstawie badań eksperymentalnych określono charakterystyki dynamiczne łuku elektrycznego prądu przemiennego. Obliczono rozkłady stałej czasowej i napięcia modelu Cassiego w zależności od prądu wymuszającego. Stwierdzono nieznaczny rozrzut parametrów modelu matematycznego. Opracowano model obwodowy łuku Cassiego w programie MATLAB-Simulink. Do celów porównawczych wykorzystano efekty symulacji uzyskane za pomocą danych z metod Zucklera, uogólnionej i Amsnicka. Stwierdzono duże podobieństwo dynamicznych pętli histerezy teoretycznych i eksperymentalnych.
EN
Dynamic characteristics of AC electrical arc were obtained from experimental research. Cassi's model time constant and voltage distributions were calculated in relation to forcing current. Some scatter of mathematical model parameters was observed. Circuit model of Cassi's arc was made using MATLAB-Simulink application. Simulation results obtained using Zuckler, generalized and Amsinck methods were used for the comparison purpose. High similarity of theoretical and experimental dynamic hysteresis loops was discovered.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.