PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 33

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
1
Content available remote The modelling of electric arc with stochastic disturbances. Part. 2, Simulating the impact of randomly disturbed models of electric arc on the welding system and power supply network
Sawicki Antoni
Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
|
2023
|
Vol. 67, No. 3
57--68
EN
The article contains the justification for undertaking a study concerning the impact of random disturbances of AC arc on power supply systems of welding machines. In addition, the paper describes principles governing the development of arc macromodels using controlled voltage and current sources. Particular attention is paid to the magnitude of harmonic distortions of the THD+N signal (helpful in the quantitative assessment of the impact of randomly disturbed non-linear devices on supply networks). The article also presents macromodels of arcs corresponding to selected mathematical models, results of the simulated operation of these macromodels in the form of dynamic current-voltage characteristics and corresponding sets of measurement values of harmonic distortions of voltage. The study discussed in the article involved the investigation of processes occurring in the power supply system of the welding transformer loaded with randomly disturbed electric arc (found to be effective in the filtering of higher harmonics).
PL
W artykule podano uzasadnienie badania wpływu zaburzeń losowych łuku prądu przemiennego na układy zasilania urządzeń spawalniczych. Opisano zasady tworzenia makromodeli łuków z wykorzystaniem sterowanych źródeł napięciowych i prądowych. Szczególną uwagę zwrócono na wielkości zniekształceń harmonicznych sygnału THD+N, które są pomocne w ocenie ilościowej oddziaływań zaburzanych losowo urządzeń nieliniowych na sieci zasilające. Przedstawiono makromodele łuków, odpowiadające wybranym modelom matematycznym. Pokazano wyniki symulacji działania tych makromodeli w postaci charakterystyk napięciowo-prądowych dynamicznych. Dołączono odpowiadające im zestawy wartości pomiarowych zniekształceń harmonicznych napięcia. Zbadano procesy w układzie zasilania transformatora spawalniczego obciążonego zaburzanym losowo łukiem elektrycznym. Stwierdzono jego skuteczność w filtrowaniu wyższych harmonicznych.
2
Content available remote The modelling of electric arc with stochastic disturbances. Part 1, The mapping of stochastic disturbances in mathematical models of electric arc
Sawicki Antoni
Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
|
2022
|
Vol. 66, No. 6
47--64
EN
The heterogeneous physical structure of electric arc inspired a proposal to consider separately the generation of random disturbances of electric waveforms in the plasma column and in near-electrode areas. The article presents selected mathematical correlations which could be used to assess parameters of noisy signals in arc devices. Depending on the type of generated noise (white, pink, red), it is necessary to apply appropriate filters (which can be modelled using the ordinary differential equations presented in the article). The article discusses in detail the methods enabling the mapping of stochastic disturbances affecting the electric arc column. 1. By assuming specific systems of the physical effect of disturbances and thereby interfering in the input equation of energy balance it was possible to obtain the noisy Mayr-Voronin and Cassie-Voronin models of arc characterised by variable geometrical dimensions. 2. By assuming specific systems of the mathematical effect of parameter disturbances and thereby interfering in previously developed deterministic mathematical models it was possible to obtain the modified noisy Mayr, Cassie and Schwarz models as well as a model with the radius of a cylindrical column as a state variable. 3. The assumption of specific systems of the mathematical effect of disturbances on the deterministic load of the circuit with electric arc made it possible to consider macro-models with current or voltage noise generating sources additionally connected to arc.
3
Content available remote Modelling of electric processes in circuits of arc plasma torches. Part 2, Dynamic states in circuits with single-phase plasma torches
Sawicki Antoni
Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
|
2022
|
Vol. 66, No. 3
28--36
EN
The article discusses modified formulas identifying static current-voltage characteristics of arc in AC plasma torches. The modified formulas, making it possible take into account preset values of discharge ignition voltage, were used in the Mayr-Pentegov universal mathematical model. As a result, it was possible to simulate the operation of additional ionising and stabilising systems, commonly used in AC plasma torches. The article also presents results of numerical simulations concerning processes taking place in electric circuits with single-phase plasma torches of various operating parameters.
PL
Dokonano modyfikacji wzorów określających charakterystyki napięciowo-prądowe statyczne łuków w plazmotronach prądu przemiennego. Teraz uzyskały one możliwość uwzględnienia zadanych wartości napięcia zapłonu wyładowania. Wykorzystano je w modelu matematycznym uniwersalnym Mayra-Pentegowa. Dzięki temu możliwe jest odwzorowanie działania dodatkowych układów jonizujących i stabilizujących, powszechnie stosowanych w plazmotronach prądu przemiennego. W artykule zaprezentowano wyniki symulacji numerycznych procesów w obwodach elektrycznych z plazmotronami jednofazowymi o różnych parametrach eksploatacyjnych.
4
Content available remote Modelling of electric processes in circuits of arc plasma torches. Part 1, Approximations of static characteristics of arc plasma torches
Sawicki Antoni
Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
|
2022
|
Vol. 66, No. 2
43--49
EN
The article discusses selected structural and operational properties of DC and AC arc plasma torches. References cited in the article contain generalised analytical expressions identifying experimental current-voltage characteristics of typical arc plasma torches. Values of coefficients in formulas approximating static current-voltage characteristics depend not only on the type and the polarity of the plasma torch but also on values of criterial factors. The study discusses separately DC plasma torches and single-phase AC plasma torches.
PL
W artykule opisano wybrane właściwości konstrukcyjne i eksploatacyjne plazmotronów łukowych prądu stałego i prądu przemiennego. Z cytowanej literatury pozyskano uogólnione wyrażenia analityczne określające charakterystyki napięciowo-prądowe eksperymentalne typowych plazmotronów łukowych. Wartości współczynników we wzorach aproksymujących charakterystyki napięciowo-prądowe statyczne zależą nie tylko od rodzaju i polaryzacji plazmotronu, ale także od wartości czynników kryterialnych. W rozważaniach uwzględniono oddzielnie plazmotrony prądu stałego i plazmotrony jednofazowe prądu przemiennego
5
Content available remote The Mayr-Pentegov model of electric arc involving the use of the exponential function and enabling the approximation of static characteristics
Sawicki Antoni
Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
|
2021
|
Vol. 65, No. 1
51--59
EN
The article presents the justified use of functions containing the exponential component for the approximation of the static current-voltage characteristics of electric arc. The Author proposed a new function approximating the above-named characteristics which were next used in the mathematical Mayr-Pentegov model, expressed in two, i.e. differential and integral, forms. The two forms constituted the basis enabling the development of macromodels using controlled voltage and current sources. The article also presents families of dynamic current-voltage characteristics obtained through the simulation of processes in a circuit containing macromodels of arc powered by the source of current characterised by sinusoidal and trapezoidal waveforms and various frequency. The article demonstrates the usability of the proposed variants of the Mayr-Pentegov model.
PL
Podano uzasadnienie wykorzystania funkcji zawierających składową wykładniczą do aproksymowania charakterystyk napięciowo-prądowych statycznych łuku elektrycznego. Zaproponowano nową funkcję aproksymującą te charakterystyki, którą następnie wykorzystano w modelu matematycznym Mayra-Pentegowa. Zapisano go w dwóch postaciach: różniczkowej i całkowej. Na ich podstawie opracowano makromodele z wykorzystaniem źródeł sterowanych napięciowych i prądowych. W artykule zamieszczono rodziny charakterystyk napięciowo-prądowych dynamicznych. Uzyskano je w wyniku symulowania procesów w obwodzie zawierającym makromodele łuków zasilanych ze źródła prądu o sinusoidalnym i trapezoidalnym kształcie fali i o różnej częstotliwości. Pokazano użyteczność stosowania proponowanych wariantów modelu Mayra-Pentegowa.
6
Content available remote Selected properties of high-frequency electric arc initiators and stabilisation oscillators. Part 1. Devices with free electric arc
Sawicki Antoni
Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
|
2021
|
Vol. 65, No. 2
41--53
EN
The article presents selected physical properties of electric arc used in welding engineering as well as discusses differences in requirements concerning ionisers used to initiate and re-initiate electric arc. In addition, the article compares properties of ioniser systems used to stabilise electric arc burning as well as discusses spark gap and semiconductor systems generating high-frequency and high-voltage impulses used to generate spark discharges. The article also discusses the effect of ioniser operation after the modification of static current-voltage characteristics, enabling the modelling of dynamic states of electric arc.
PL
W artykule opisano wybrane właściwości fizyczne łuków elektrycznych stosowanych w spawalnictwie. Przedstawiono różnice w wymaganiach, jakie powinny spełniać jonizatory przeznaczone do realizacji pierwszego zapłonu i do realizacji powtórnych zapłonów łuku elektrycznego. Porównano właściwości układów jonizatorów stosowanych do poprawy stabilności płonięcia łuku elektrycznego. Opisano układy iskrowe i półprzewodnikowe wytwarzające impulsy wysokoczęstotliwościowe oraz wysokonapięciowe, które wykorzystuje się do generowania wyładowań iskrowych. Uwzględniono efekty działania jonizatora przez modyfikację charakterystyk napięciowo-prądowych statycznych, które mogą być wykorzystywane do modelowania stanów dynamicznych łuku elektrycznego.
7
Content available remote Selected properties of high-frequency electric arc initiators and stabilisation oscillators. Part 2. Devices with compressed electric arc
Sawicki Antoni
Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
|
2021
|
Vol. 65, No. 3
49--60
EN
The second part of the overview article discusses general features of the design and operation of selected industrial arc plasma torches. Because of their structural and operating differences, plasma torch power supply systems with internal and partly external arc are discussed separately. Particular attention was paid to the design of electric systems used for the initiation of arc discharges. Because of the fact that the operation of plasma torches with partly external arc is often accompanied by the formation of double arc, the article also presents measures and methods enabling the prevention of the aforesaid unfavourable phenomenon. In addition, the article discusses selected technological properties of plasma torches and micro-plasma torches used for joining, cutting, surfacing and hardening.
PL
W drugiej części artykułu przeglądowego opisano ogólne cechy budowy i działania wybranych plazmotronów łukowych stosowanych w przemyśle. Ze względu na występujące między nimi różnice konstrukcyjne i eksploatacyjne oddzielnie rozpatrzono układy zasilania plazmotronów z łukiem wewnętrznym i z łukiem częściowo zewnętrznym. Szczególną uwagę zwrócono na struktury układów elektrycznych służących do inicjacji wyładowań łukowych. Ponieważ eksploatacji plazmotronów z łukiem częściowo zewnętrznym często towarzyszy powstawanie łuku podwójnego, to opisano środki i metody przeznaczone do zapobiegania temu szkodliwemu zjawisku. Przedstawiono także wybrane właściwości technologiczne plazmotronów i mikroplazmotronów do spajania, cięcia, napawania i hartowania.
8
Content available remote Effect of ultrasonic techniques on welding technologies
Sawicki Antoni
Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
|
2021
|
Vol. 65, No. 4
41--50
EN
The article discusses selected physical properties of industrial ultrasonic equipment utilising the magnetostrictive or electrostrictive effect. Particular attention was paid to equipment enabling the ultrasonic welding of various metals and thermoplastics. The research involved the comparison of various designs and operation of technological equipment, taking into account selected energy, control and environmental aspects. Based on reference publications it was possible to determine and categorise general features concerning the application of ultrasonic technologies as well as to indicate factors responsible for the formation of imperfections during the ultrasonic welding process.
PL
W artykule opisano wybrane właściwości fizyczne przemysłowych urządzeń ultradźwiękowych wykorzystujących efekt magnetostrykcyjny lub elektrostrykcyjny. Szczególną uwagę zwrócono na urządzenia przeznaczone do zgrzewania ultradźwiękowego różnych metali i tworzyw sztucznych termoplastycznych. Porównano różne warianty budowy i działania urządzeń realizujących operacje technologiczne. Uwzględniono wybrane zagadnienia energetyczne, sterowania i ekologiczne. Na podstawie źródeł literaturowych zaprezentowano i sklasyfikowano ogólne cechy stosowania technologii ultradźwiękowych. Wskazano na czynniki wpływające na powstawanie defektów w procesach zgrzewania z użyciem ultradźwięków.
9
Content available remote Diagnostics of electric arc versus the development of universal mathematical models
Sawicki Antoni
Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
|
2021
|
Vol. 65, No. 6
47--57
EN
The article presents universal mathematical static current-voltage characteristics-based models of electric arc and indicates primary issues concerned with arc diagnostics related to the determination of the above-named models. Particular attention was paid to the experimental determination of AC-powered arc voltage. Diagnostics-related purposes involved the use of bridge systems with one or two sources of current. Computer-aided simulations involving sinusoidal and trapezoidal current-based excitations made it possible to demonstrate the possibility of obtaining minimum values of bridge unbalance voltage. Such a condition indicated the proper determination of AC-powered arc ignition voltage.
PL
W artykule przedstawiono uniwersalne modele matematyczne łuku elektrycznego wykorzystujące charakterystyki napięciowo-prądowe statyczne. Wskazano na podstawowe zagadnienia w diagnostyce łuków związane z wyznaczaniem parametrów tych modeli. Szczególną uwagę zwrócono na eksperymentalne określenie napięcia zapłonu łuku zasilanego prądem przemiennym. Do celów diagnostycznych zaproponowano wykorzystanie układów mostkowych z jednym lub z dwoma źródłami prądowymi. Za pomocą symulacji komputerowych, z wykorzystaniem wymuszeń prądami sinusoidalnym i trapezoidalnym, wykazano możliwość uzyskania wartości minimalnych napięć niezrównoważenia mostków. Taki stan wskazuje na właściwe wyznaczenie napięcia zapłonu badanego łuku prądu przemiennego.
10
Content available Modified Voronin models of electric arc with disturbed geometric dimensions and increased energy dissipation
Sawicki Antoni
Archives of Electrical Engineering
|
2021
|
Vol. 70, nr 1
89--102
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.
11
Content available Electric arc models with non-zero residual conductance and with increased energy dissipation
Sawicki Antoni
Archives of Electrical Engineering
|
2021
|
Vol. 70, nr 4
819--834
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.
12
Etos inżyniera we współczesnym społeczeństwie. Cz. IX, Współczesny postęp naukowo-techniczny jako efekt zwycięstwa kobiet nad patriarchatem
Sawicki Antoni
Śląskie Wiadomości Elektryczne
|
2020
|
Nr 2-3 (130)
30--36
PL
Opisano wpływy tradycji, systemów religijnych i prawnych w dawnych społeczeństwach na ograniczanie możliwości edukacji i ekspresji zawodowej kobiet. Pokazano, jak dzięki wielkiej determinacji i talentom, niektórym kobietom udawało się jednak pokonywać te przeszkody. Na przykładach wybitnych i zasłużonych kobiet wykazano ich bardzo znaczący udział w rozwoju współczesnej nauki i techniki. Stanowi to dowód potencjalnie równych możliwości współzawodnictwa zawodowego kobiet z mężczyznami.
EN
The influence of traditions, religious and legal systems in ancient societies on the possibilities of education and professional expression of women was described. It was shown how, thanks to great determination and talents, some women managed to overcome these obstacles. Examples of distinguished and distinguished women have shown their significant participation in the development of modern science and technology. This is evidence of potentially equal opportunities for professional competition between women and men.
13
Content available remote Wpływ zjawisk w obwodzie wielko prądowym na pracę układu zasilania pieca Lukowego AC
Gała Marek, Rak Janusz, Jagieła Kazimierz, Sawicki Antoni
Przegląd Elektrotechniczny
|
2020
|
R. 96, nr 3
67--72
PL
W artykule opisano zjawiska zachodzące w obwodzie wielkoprądowym elektrycznego pieca łukowego AC. Odwzorowano wpływ zmian długości kolumny łukowej na parametry modelu matematycznego Pentegowa łuku elektrycznego wykorzystującego statyczną charakterystykę napięciowo-prądową. W wyniku symulacji otrzymano dynamiczne charakterystyki napięciowo-prądowe łuków elektrycznych. Na podstawie analizy danych pomiarowych przedstawiono wpływ asymetrii i zaburzeń łuku na jakość energii elektrycznej w układzie zasilania AC-EAF.
EN
The article describes the phenomena occurring in the high-current circuit of an AC electric arc furnace. The effect of changes in the arc column length on the parameters of the Pentegov mathematical model of the electric arc based on static voltage-current characteristics is mapped. As a result of the simulation, dynamic voltage-current characteristics of electric arcs were obtained. Based on the analysis of measurement data, the effect of asymmetry and arc disturbances on the quality of electricity in the AC-EAF power system is presented.
14
Content available remote Wpływ zaburzeń łuku na oddziaływanie odbiornika plazmowego gliding arc na sieć zasilającą
Sawicki Antoni, Gryś Sławomir
Przegląd Elektrotechniczny
|
2020
|
R. 96, nr 5
59--62
PL
Przeanalizowano źródła zaburzeń zjawisk fizycznych powstające podczas pracy plazmotronu gliding arc. Podano uzasadnienie stosowania zmodyfikowanego modelu Woronina łuku elektrycznego do symulacji procesów elektrycznych w obwodzie z plazmotronem. Ze względu na wprowadzoną postać hybrydową modelu możliwe było odwzorowywanie charakterystyk dynamicznych kolumny plazmowej w warunkach szerokiego zakresu zmian prądu zasilającego. W symulacjach uwzględniono dynamikę zmian długości kolumny i działające na nią zaburzenia losowe. Na podstawie przeprowadzonych symulacji wykazano efektywność stosowania opracowanych makromodeli łuku z wykorzystaniem postaci różniczkowej i całkowej. Zbadano wpływ plazmotronu na sieć zasilającą w warunkach stosowania różnego rzędu filtrów biernych LC.
EN
The sources of disturbances of physical phenomena arising during the operation of the gliding arc plasmotron were analyzed. The rationale for using a modified Voronin model of an electric arc to simulate electrical processes in a circuit with a plasmotron is given. Due to the introduced hybrid form of the model, it was possible to consider the dynamic characteristics of the plasma column in conditions of a wide range of supply current changes. The simulations took into account the dynamics of column length changes and random disturbances acting on it. Based on the simulations carried out, the effectiveness of using the developed macromodels of the arc with the use of differential and integral forms was demonstrated. The effect of the plasmotron on the power supply network was tested under the conditions of using a different order of passive LC filters.
15
Content available remote The Mayr-Pentegov model of electric arc with selected static current-voltage characteristics
Sawicki Antoni
Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
|
2020
|
Vol. 64, No. 3
63--73
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.
16
Content available remote The effect of the selection of a function approximating static characteristics on the modelling of electric arc
Sawicki Antoni
Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
|
2020
|
Vol. 64, No. 6
43--50
EN
The article presents selected tapering functions useful when creating hybrid models and functions approximating static current-voltage characteristics of arc. The research work involved the formation and verification of families of static current-voltage characteristics with defined values of voltage ignition and the extension of approximating possibilities of the formulas through the use of tapering functions. The effective use of various functions approximating static characteristics in the modelling of dynamic states in the circuit with electric arc was verified through simulation.
PL
Przedstawiono wybrane funkcje wagowe przydatne do tworzenia modeli hybrydowych i funkcji aproksymujących charakterystyki napięciowo-prądowe statyczne łuku. Utworzono i zbadano rodziny charakterystyk napięciowo-prądowych statycznych z zadaną wartością napięcia zapłonu. Rozszerzono możliwości aproksymacyjne tych wzorów przez wykorzystanie funkcji wagowych. W sposób symulacyjny zbadano efektywność wykorzystania różnych postaci funkcji aproksymujących charakterystyki statyczne do modelowania stanów dynamicznych w obwodzie z łukiem elektrycznym.
17
Content available remote 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
Sawicki Antoni
Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
|
2020
|
Vol. 64, No. 1
41--47
EN
The article justifies the application of explicitly defined static current and voltage characteristics in mathematical models of dynamic electric arc. The study involved the use of the generalised function approximating the above-named characteristics to create the differential and integral forms of the Novikov-Schellhase, Pentegov and Mayr-Pentegov mathematical models. Macromodels of arc were developed using the differential form of mathematical models and controlled voltage sources as well as using the integral form of models and controlled current sources. The effectiveness of macromodels was verified by means of simulations of processes in circuits with electric arc.
PL
Podano uzasadnienie stosowania jawnie zdefiniowanych charakterystyk napięciowo-prądowych statycznych w modelach matematycznych dynamicznych łuków elektrycznych. Wykorzystano uogólnioną funkcję aproksymującą te charakterystyki do utworzenia modeli matematycznych Nowikowa-Schellhase, Pentegowa i Mayra-Pentegowa w postaciach różniczkowej i całkowej Opracowano makromodele łuków z wykorzystaniem postaci różniczkowej modeli matematycznych i sterowanych źródeł napięciowych oraz z wykorzystaniem postaci całkowej modeli i sterowanych źródeł prądowych. Zbadano efektywność działania makromodeli za pomocą symulacji procesów w obwodach z łukami elektrycznymi.
18
Content available Mathematical Model of an Electric Arc in Differential and Integral Forms With the Plasma Column Radius as a State Variable
Sawicki Antoni
Acta Energetica
|
2020
|
nr 2
57--64
EN
The preliminary assumptions necessary to create a known mathematical model of an electric arc with a radius as a state variable are described. Besides the differential form, the integral form of this model is also presented. A hybrid model of an arc in the differential and integral forms has also been created. Weighting functions depending either on the current or on the resultant conductance were used. The presented mathematical models' performance in mapping the voltage-current characteristics of an electric arc in various current change ranges was examined in simulation.
PL
Opisano założenia wstępne niezbędne do utworzenia znanego modelu matematycznego łuku elektrycznego o promieniu jako zmiennej stanu. Oprócz postaci różniczkowej zaprezentowano także postać całkową tego modelu. Utworzono także model hybrydowy łuku w postaciach różniczkowej i całkowej. Zastosowano funkcje wagowe zależne albo od natężenia prądu, albo od wypadkowej konduktancji. W sposób symulacyjny zbadano efektywność stosowania zaprezentowanych modeli matematycznych do odwzorowania charakterystyk napięciowo-prądowych łuku elektrycznego w różnych zakresach zmian wartości prądu.
19
Content available A Modified Mayr-Pentegov Model of the Electric Arc with Dynamically Variable Parameters
Sawicki Antoni
Acta Energetica
|
2020
|
nr 3
8--15
EN
The need to develop the theory of electric arc modelling with dynamically variable parameters is demonstrated. The Mayr-Pentegov model modification allowed mapping the effect of changes in static and dynamic parameters of the plasma column on the voltage-current characteristics of the arc. As examples, two variants of static voltage-current characteristics with an unspecified and determined ignition voltage value are considered. In simulations of electrical processes in an AC circuit with the modified electric arc model, slow and fast changes in the column length were used. The effect of these changes on the static characteristics parameters was approximated by power functions. The calculations resulted in obtaining dynamic voltage-current characteristics with correct shapes over a wide range of current changes.
PL
Wskazano na potrzebę rozwijania teorii modelowania łuków elektrycznych z dynamicznie zmiennymi parametrami. Zmodyfikowanie modelu Mayra–Pentegowa pozwoliło odwzorować wpływ zmian statycznych i dynamicznych parametrów kolumny plazmowej na charakterystyki napięciowo-prądowe łuku. Jako przykłady rozpatrzono dwa warianty charakterystyk napięciowo-prądowych statycznych z nieokreśloną i określoną wartością napięcia zapłonu. W symulacjach procesów elektrycznych w obwodzie prądu przemiennego ze zmodyfikowanym modelem łuku elektrycznego zastosowano powolne i szybkie zmiany długości kolumny. Wpływ tych zmian na parametry charakterystyk statycznych aproksymowano funkcjami potęgowymi. Jako wyniki obliczeń otrzymano charakterystyki napięciowo-prądowe dynamiczne o prawidłowych kształtach w szerokim zakresie zmian natężenia prądu.
20
Content available Wpływ procesów inicjacji i gaszenia łuków w piecach łukowych AC na stany asymetrii układu zasilania
Gała Marek, Sawicki Antoni, Jagieła Kazimierz, Rak Janusz
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
|
2019
|
Nr 67
105--109
PL
W artykule opisano wybrane czynniki wpływające na zmiany długości łuków występujące w piecach łukowych AC. Szczególną uwagę zwrócono na wydłużenia kolumny plazmowej towarzyszące procesom zainicjowania i gaszenia łuku. Do symulacji pracy pieca wykorzystano matematyczny model Pentegowa łuku elektrycznego z zadaną statyczną charakterystyką napięciowo-prądową, zależną od długości kolumny. Opracowano model układu zasilania pieca z sieci elektroenergetycznej wysokiego napięcia. Przedstawiono wyniki badań uzyskane w stanach asymetrii sieci trójfazowej wywołanych zwarciem i rozciąganiem łuku w jednej fazie, a także rozciąganiem łuków w dwóch fazach. Zaprezentowano wyznaczone wartości wskaźników asymetrii oraz wartości skuteczne prądów i napięć w wybranych węzłach systemu. Stwierdzono silny wpływ stanów zwarcia i rozciągania łuków, występujących w jednej oraz w dwóch fazach, na wartości skuteczne napięć i prądów w pozostałych fazach oraz na asymetrię napięć po stronie pierwotnej transformatora piecowego, a także po stronie wtórnej transformatora sieciowego.
EN
The article describes selected factors affecting changes in arc length occurring in AC arc furnaces. Particular attention was paid to the extension of the plasma column accompanying the processes of initiating and extinguishing the arc. For the simulation of the furnace work, mathematical Pentegov model of the arc was used with a given static voltage-current characteristic depending on the length of the column. A model of the AC arc furnace power supply system from the high voltage power network was developed. The research results obtained in the three-phase network asymmetry caused by short circuit and arc stretching in one phase, as well as arc stretching in two phases are presented. The determined values of asymmetry indices and RMS values of currents and voltages in selected system nodes were presented. A strong influence of short-circuit and arc stretching states, occurring in one and two phases, on the effective values of voltages and currents in the remaining phases and on voltage asymmetry on the primary side of the furnace transformer and on the secondary side of the network transformer was found.
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.