|
39 жающей напряжение зажигания и зависимость напряжения горения от тока (рисунок 2.6, в). Однако не учет инерционности и динамики дуговых процессов при работе на переменном токе, обусловленных тепловой инерцией газового столба и образованием объемного заряда, приводящих к гистерезису динамической вольтампернои характеристики, во многих случаях не позволяет добиться адекватности модели и не обеспечивает общности модели для различных видов дуговых процессов в электропечах. Причем различие между возрастающей и нисходящей ветвями характеристик тем больше, чем быстрее происходит изменение тока. Попытка учесть гистерезис динамической вольтампернои характеристики дуги приводит к кусочно-аналитической аппроксимации вольтампернои характеристики отдельно для ветви возрастания и ветви убывания тока (рисунок 2.6, г). При этом производят аппроксимацию динамической вольтампернои характеристики дуги алгебраическими или тригонометрическими функциями, кривыми типа насыщения совместно с гармоническими. У большинства исследователей не вызывает сомнений, что наиболее точной является аппроксимация динамической вольтампернои характеристики дуги нелинейностью, с характеристикой имеющей пик зажигания, падающий участок напряжения и гистерезис [19], однако это значительно усложняет модель и делает ее обычно не конструктивной. Поэтому в большинстве случаев применяют частные модели для определенных режимов. |
24 U z/ -> < а) U б) и в) г) Рисунок 1.7 -Варианты аппроксимаций динамической В АХ электрической дуги Однако не учет инерционности и динамики дуговых процессов при работе на переменном токе, обусловленных тепловой инерцией газового столба и образованием объемного заряда, приводящих к гистерезису динамической ВАХ, во многих случаях не позволяет добиться адекватности модели и не обеспечивает общности модели для различных видов дуговых процессов в электропечах. Причем различие между возрастающей и нисходящей ветвями характеристик тем больше, чем быстрее происходит изменение тока. Попытка учесть гистерезис динамической ВАХ дуги приводит к кусочно аналитической аппроксимации ВАХ отдельно для ветви возрастания и ветви убывания тока (рисунок 1.7г). При этом производят аппроксимацию динами 25 ческой вольтамперной характеристики дуги алгебраическими или тригонометрическими функциями, кривыми типа насыщения совместно с гармоническими. У большинства исследователей не вызывает сомнений, что наиболее точной является аппроксимация динамической ВАХ дуги нелинейностью, с характеристикой имеющей пик зажигания, падающий участок напряжения и гистерезис [23], однако это значительно усложняет модель и делает ее обычно не конструктивной. Поэтому в большинстве случаев применяют частные модели для определенных режимов. Общим для динамических ВАХ различных видов дуговых процессов в электропечах является то, что во всех случаях характеристики отражают напряжение зажигания дуги, при котором возникает дуговой разряд и ток дуги, которое может быть больше или равно напряжению горения. Характеристики проходят через начало координат при нулевом напряжении ток равен нулю. Кроме того, после зажигания дуги при больших значениях тока близких к максимальному, напряжение пика зажигания (если он присутствует) изменяется относительно мало и его значение близко к средней постоянной величине, определяемой идеальной характеристикой, при этом дифференциальное сопротивление дуги близко к нулю. В зависимости от режима горения и типа процесса характеристика дуги может иметь гистерезис на участках, соответствующих значительным токам, а в окрестности начала координат характеристика однозначна. Характеристика с гистерезисом является более общей и отражает также все те особенности и параметры что и характеристика без гистерезиса. Рассмотрение энергетических процессов в электрической цепи, содержащей дугу [24], может основываться на довольно общем представлении электрической дуги в виде нерезистивного двухполюсника с внешними электрическими сигналами (током /ДОи напряжением ud(t)), один из которых в зависимости от вида цепи может рассматриваться как входное воздействие, другой как реакция. Но выбор энергетических переменных неоднозначен, |