Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 21

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  model Mayra
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 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.
3
Content available remote The universal Mayr-Pentegov model of the electric arc
EN
The article presents a universal mathematical model of electric arc. Mayr and Pentegov's assumptions were used to create it. An analytical form of static voltage-current characteristics was set, which allows taking into account the residual conductance of the column in the lowcurrent range and the effect of voltage rise in the high-current range. A column state equation was obtained which contains a non-linear damping function depending on the state current and on constant parameters. Families of static voltage-current characteristics with changes in parameters are presented. Simulations of circuit processes with a universal arc model and with sinusoidal excitation were performed.
PL
W artykule przedstawiono uniwersalny model matematyczny łuku elektrycznego. Do jego utworzenia wykorzystano założenia Mayra i założenia Pentegowa. Zadano postać analityczną charakterystyki napięciowo-prądowej statycznej, która umożliwia uwzględnienie konduktancji resztkowej kolumny w zakresie słaboprądowym i efektu narastania napięcia w zakresie silnoprądowym. Uzyskano równanie stanu kolumny, które zawiera nieliniową funkcję tłumienia zależną od prądu stanu i od stałych parametrów. Przedstawiono rodziny charakterystyk napięciowo-prądowych statycznych z uwzględnieniem zmian parametrów. Wykonano symulacje procesów w obwodzie z uniwersalnym modelem łuku i z działającym wymuszeniem sinusoidalnym.
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 Modified arc models in a SF6 power circuit breaker
EN
Selected operating properties of high voltage power switches that use SF6 as extinguishing medium have been described. Selected physical properties of switching arc that occurs in those devices have been presented, with special focus on results of experimental research conducted in KEMA laboratory in Netherlands. Important flaws of mathematical models of switching arc described in literature have been indicated, despite they include variation of dissipation power, as well as step decrease of voltage during linear decrease of current. Method for obtaining modified Mayr and hybrid models with aforementioned properties have been described. They differ from other known models by consistent introduction of preliminary assumptions and simpler form. Properties of these models have been researched using computer simulations. Their usefulness in engineering work have been demonstrated.
PL
W artykule opisano wybrane właściwości eksploatacyjne wyłączników wysokonapięciowych mocy, które używają SF6 jako medium gaszeniowego. Zaprezentowano wybrane właściwości fizyczne łuku łączeniowego, który występuje w tych aparatach. Szczególną uwagę zwrócono na wyniki badań eksperymentalnych przeprowadzonych w laboratorium KEMA w Holandii. Wskazano na istotne mankamenty modeli matematycznych łuku łączeniowego opisywanych w literaturze, pomimo że uwzględniają one zmienność mocy rozpraszanej, a także skokowy spadek napięcia podczas liniowego zmniejszania prądu. Opisano metodę otrzymania zmodyfikowanych modeli Mayra i hybrydowego o wspomnianych wcześniej właściwościach. Od innych znanych modeli różnią się one konsekwentnym wprowadzaniem założeń wstępnych i prostszą postacią. Zbadano właściwości tych modeli za pomocą symulacji komputerowych. Wykazano przydatność tych modeli w pracach inżynierskich.
6
Content available remote Modele łuku łączeniowego w wysokonapięciowym wyłączniku mocy z SF6
PL
Opisano podstawowe właściwości fizyczne wyłączników wysokonapięciowych mocy, używających SF6 jako medium gaszeniowego. Przedstawiono wybrane właściwości fizyczne łuku łączeniowego w takich aparatach, zwracając szczególną uwagę na wyniki badań prowadzone w laboratorium KEMA. Wskazano na mankamenty znanych z literatury modeli matematycznych łuku łączeniowego, uwzględniających zmienność mocy rozpraszanej, a także skokowy spadek napięcia podczas liniowego zmniejszania prądu. Zaprezentowano zmodyfikowany model Mayra o wspomnianych wcześniej właściwościach, lecz wyróżniający się spośród znanych modeli konsekwentnym wprowadzaniem założeń wstępnych i prostszą postacią. W sposób symulacyjny zbadano właściwości tego modelu, wykazując jego przydatność w pracach inżynierskich.
EN
Basic physical properties of high-voltage power switches that use SF6 as extinguishing medium have been described. Selected physical properties of switching arc in such devices have been presented, with focus on results of research conducted in KEMA laboratory. Flaws of mathematical models of switching arc known from literature have been indicated that consider variable dissipation power, as well as step voltage drop during linear voltage decrease. Modified Mayr model has been presented with properties mentioned above, but standing out among known models by consistent introduction of preliminary assumptions and a simpler form. Properties of this model have been researched using a simulation, which indicates its applicability in engineering.
PL
Dokonano modyfikacji wzorów metody całkowej wyznaczania parametrów modelu Mayra i uogólnionego modelu Mayra łuku elektrycznego przez wprowadzenie wartości średnich i skutecznych przebiegów okresowych napięcia lub prądu. Drogą symulacyjną wykazano efektywność tej metody w szerokich zakresach zmian mocy łuku i jego funkcji tłumienia oraz zmian konduktancji w otoczeniach przejść prądu sinusoidalnego przez wartość zerową. Zbadano wpływ wartości reaktacji wewnętrznych rzeczywistych źródeł prądu i napięcia na funkcje korekcyjne służące do wyznaczania parametrów modeli zmodyfikowaną metodą całkową.
EN
Modifications have been made to formulas of integral method for determining parameters of Mayr model and generalized Mayr model of electrical arc by introducing average and effective values of periodical changes of voltage and current. Effectiveness of this method in wide range of changes in arc power and its damping function, as well as conductance changes around passing sinusoidal current through zero value has been demonstrated using a simulation. An impact of changes in reactance value of internal real sources of current and voltage on correction function used to determine model parameters with modified integral method has been researched.
8
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.
PL
Przedstawiono podstawowe właściwości modeli matematycznych Mayra, uogólnionego modelu Mayra i modelu Pentegowa łuku elektrycznego. Wskazano na ograniczone możliwości modelu Mayra w dokładnym odwzorowaniu charakterystyk dynamicznych łuku w okolicach przejścia prądu przez zero. Te trudności jest w stanie wyeliminować uogólniony model Mayra. Opisano metodę całkową eksperymentalnego wyznaczania parametrów uogólnionego modelu Mayra i modelu Mayra łuku zasilanego ze źródła prądowego o generowanej fali sinusoidalnej. Wykonano weryfikację numeryczną tej metody przez symulację procesów w prostym obwodzie elektryczym z makromodelami łuku niezaburzanego.
EN
The article presents the primary properties of the Mayr mathematical models, the generalised Mayr model and the Pentegov model of electric arc as well as indicates the limited possibilities of the Mayr model in the accurate representation of arc dynamic characteristics in areas where current passes through the zero. The above-named difficulties can be eliminated using the generalised Mayr model. The article describes an integral method enabling the experimental identification of parameters of the generalised Mayr model and of the Mayr model of arc powered by a source having a sinusoidal wave. The above-named method was verified numerically by simulating processes in a simple electric circuit with macromodels of undisturbed arc.
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
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 niniejszym artykule zaprezentowano sposób modelowania łuku elektrycznego za pomocą specjalistycznego programu przeznaczonego do przeprowadzania analiz stanów przejściowych w systemach elektroenergetycznych (program EMTP-ATP). Celem przedstawianych symulacji jest określenie wartości przepięć oraz czasu łukowego w trakcie trwania operacji łączeniowych wykonywanych przy użyciu rozpowszechnionych styczników elektromechanicznych. Zaprezentowano porównanie przebiegów symulacyjnych oraz pomiarowych napięcia powrotnego zmierzonego pomiędzy stykami stycznika, oraz przebiegi przerywanego prądu. Wykazano, że symulacje są efektywnym i praktycznym narzędziem w analizie łączeniowych stanów przejściowych.
EN
This paper presents the electric arc modelling and its implementation in specialized simulation software for transient analyses during switching conditions in LV circuits (EMTP-ATP software). Simulations can be very useful to estimate overvoltages and arcing times during switching operations performed by means of electromechanical relays, which are commonly used in automation. Comparison of measured and calculated Transient Recovery Voltage (TRV) and current waveforms is shown in this article. It is clearly indicated that severe overvoltages may arise upon electromechanical relays operation, and that the simulation is an efficient tool when analyzing such phenomena.
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
Opisano wybrane właściwości modeli Mayra łuku symetrycznego. Przedstawiono sposób wprowadzenia charakterystyk statycznych napięciowo-prądowych do tych modeli. Dokonano dalszych modyfkacji modeli Mayra przez wprowadzenie charakterystyk statycznych asyme- trycznych. Zaimplementowano te modele w programie MATLAB-Simulink. Wykonano symulacje procesów w obwodach ze zmodyfkowanymi modelami łuku. Wykazano przydatność opracowanych modeli do obliczania asymetrycznych stanów pracy urządzeń elektrotechnologicznych z silnymi prądami roboczymi.
EN
Selected properties of Mayr asymmetric arc models have been described. A way to introduce static voltage-current characteristics into these models have been presented. Further modifcations to Mayr models have been done by introducing asymmetric static characteristics. Models have been implemented in MATLAB-Simulink application. Process simulations have been done for circuits with modifed arc models. usefulness of presented models have been proven for calculating asymmetric work states of electrotechnological devices with strong work currents.
17
Content available remote Modele Mayra łuku asymetrycznego
PL
Przedstawiono podstawowe właściwości klasycznego modelu Mayra łuku symetrycznego. Opisano czynniki wpływające na zmienną dyssypację energii plazmy, a przez to na możliwość powstawania asymetrii charakterystyki dynamicznej napięciowo-prądowej łuku. Opracowano nowe modele matematyczne Mayra 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 modyfkacji modeli matematycznych łuku.
EN
The paper presents the basic properties of classical Mayr model for symmetric arc. Factors have been described which infuence on the va- riable dissipation of plasma energy and thus on the possibility to come into being of dynamic voltage-current arc characteristics asymmetry. The new Mayr mathematical models of asymmetric arc have been developed by using of unit step, unipolar sigmoidal and bipolar sigmoidal functions. Several samples of implementations of asymmetric arc models have been presented in MATLAB-Simulink application. If has been proved the efectiveness of such modifcations introduced to mathematical arc models.
18
Content available remote Asymetria charakterystyk dynamicznych łuku elektrycznego
PL
Opisano czynniki wpływające na wartości przyelektrodowych spadków napięcia, a przez to na możliwość powstawania asymetrii charakterystyk dynamicznych napięciowo-prądowych łuku. Pokazano prosty sposób uwzględniania tej asymetrii w modelowaniu i symulowaniu obwo- dów z łukiem prądu zmiennego. Ponadto określono czynniki wpływające na asymetrię charakterystyk elektrycznych kolumny plazmowej łuku. Podano interpretację fizyczną tej asymetrii w modelach Cassiego i Mayra.
EN
Factors have been described which have the infuence on the near-electrode voltage drops and thus on the possibility to come into being of dynamic voltage-current arc characteristics asymmetry. The simply solution of taking into account of this asymmetry in modeling and simulating of circuits with AC arc have been also shown. Factors have been presented that have an efect on electrical characteristics asymmetry of arc plasma column. Physical interpretation of this asymmetry have been given in Cassie and Mayr models.
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
Opisano czynniki wpływające na wartości przyelektrodowych spadków napięcia, a przez to na możliwość powstawania asymetrii charakterystyk dynamicznych napięciowo-prądowych łuku. Pokazano prosty sposób uwzględniania tej asymetrii w modelowaniu i symulowaniu obwodów z łukiem prądu zmiennego. Ponadto określono czynniki wpływające na asymetrię charakterystyk elektrycznych kolumny plazmowej łuku. Podano interpretację fizyczną tej asymetrii w modelach Cassiego i Mayra.
EN
Factors have been described which have the influence on the near-electrode voltage drops and thus on the possibiiity to come into being of dynamic voltage-current arc characteristics asymmetry. The simply solution of taking into account of this asymmetry in modeling and simulating of circuits with AC arc have been also shown. Factors have been presented that have an effect on electrical characteristics asymmetry of arc plasma column. Physicai interpretation of this asymmetry have been given in Cassie and Mayr models.
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.