Вольт-амперная характеристика дуги.
ВАХ дуги – это зависимость падения напряжения на стволе дуги от тока.
Uз – напряжение зажигания дуги (начало дугового разряда);
Uг – напряжение гашения дуги;
Uз, Uг – характеризуют изоляционные свойства промежутка, это напряжения, которые необходимо приложить при данном состоянии промежутка, чтобы возбудить дугу.
Uз соответствует началу дугового разряда. С ростом тока напряжение падает. Это означает, что сопротивление дугового промежутка падает быстрее, чем увеличивается ток. Для каждого значения тока в какой-то момент времени устанавливается равновесное состояние, когда ионизация будет равна деионизации. Электрическое сопротивление дугового промежутка и падение напряжения на нем станут величинами постоянными, не зависящими от времени. Режим называется статическим, а кривая 1 – статическая характеристика дуги.
Если уменьшить ток в дуге от I0 до 0 и при этом фиксировать падение напряжения на дуге в зависимости от тока, то получится ряд кривых 2, лежащих ниже кривой 1. Чем быстрее изменение тока, тем ниже характеристика.
В пределе при мгновенном изменении тока до 0, получим прямую 3.
Только при медленном изменении тока до 0 процесс будет проходить по прямой 1. Это объясняется тем, что при быстром изменении тока ионизационное состояние промежутка не успевает за изменением тока. Для деионизации требуется некоторое время.
ВАХ, полученные при быстром изменении тока до 0 называют динамическими (2).
Условия гашения дуги постоянного тока.
Чтобы погасить дугу постоянного тока необходимо создать такие условия, чтобы процессы деионизации превосходили бы процессы ионизации.
По второму закону Кирхгофа:
U=U д +i·R+L· (di/dt)
При устойчиво горящей дуге: (di / dt)=0
U = U д +i·R
Для погасания дуги необходимо, чтобы ток уменьшался (di / dt)< 0
Значит необходимо, чтобы: U д > U-i·R.
1 – внешнее напряжение U;
2 – падение напряжения iR (U-iR);
3 – ВАХ Uд;
В точках а и б: U = U д+ iR; L (di / dt)=0; Равновесное состояние.
т. а – равновесие неустойчивое, т.к. ток маленький. Дуга горит на пределе.
т. а – равновесие устойчивое.
При i< Iа; U д > U - iR; L (di / dt)< 0; Дуга гаснет.
При i> Iа; U д < U - iR; L (di / dt)< 0; ток растет до I б
Iа< i< Iб L (di / dt)> 0; Рост электромагнитной энергии.
При i> Iб; U д > U - iR; L (di / dt)< 0; ток уменьшается, дуга гаснет.
Для погасания дуги необходимо, чтобы di / dt)< 0, это значит ВАХ дуги должна быть выше U - iR < U д и не должны пересекаться.
|
