Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Электрическая дуга в цепи постоянного тока

⇐ ПредыдущаяСтр 33 из 39Следующая ⇒

Uд
Iд
Рис. 61
При размыкании контактов между ними возникает либо тлеющий разряд, либо дуга. Тлеющий разряд возникает, когда отключается ток меньше 0,1 А при напряжении на контактах до 250-300 В. Если величина тока в цепи и напряжения больше указанных, то между контактами возникает дуговой разряд, или дуга.

Дуга представляет собой плазму с температурой более 3000° К и большой плотностью тока (до 106 А/см2).

Дуга, возникающая при размыкании, разрушает материал контактов, поэтому необходимо найти условия ее гашения.

На рис. 61 представлена статическая вольт-амперная характеристика (ВАХ) дуги при медленном изменении тока. С ростом тока I увеличивается температура, усиливается термическая ионизация, возрастает число ионизированных частиц в разряде и падает электрическое сопротивление дуги Rд.

Напряжение на дуге Uд пропорционально произведению тока дуги Iд и сопротивления дуги Rд. При увеличении тока дуги Iд сопротивление дуги уменьшается в большей степени, поэтому напряжение на дуге тоже уменьшается. Зависимость Uд(Iд) имеет вид обратно-пропорциональной. Причем, крутизна кривой зависит от материала (рис. 62). Чем выше температура плавления материала контактов, тем выше лежит ВАХ дуги.

Iд
Uд
Au
Ag  
Cu
W
Рис. 62
Определим условия стабильного горения и гашения дуги. Для этого рассмотрим баланс напряжений в схеме при дуге, имеющей неизменную длину.

Запишем уравнение по II закону Кирхгофа для цепи, имеющей напряжение питания Uвх, приложенное к катушке с активным сопротивлением R и индуктивностью L. По катушке идет ток i, который переходит последовательно в дугу (рис. 63).

Uвх
R
L
i
Uд
Рис. 63
.

Стационарный режим будет при , т.е. когда ток не меняется.

Тогда Uвх =i∙R+Uд . (83)

Построим в одних координатах ВАХ дуги и прямуюU(I) (рис. 64) по уравнению (83). При токе в катушке I=0 напряжение контактах равно напряжению на входе U=Uвх. При напряжении U=0, ток определяется из соотношения .

Для произвольного значения тока I(1) по ВАХ дуги определяем напряжение дуги Uд(1) (см рис. 64), которое соответствует отрезку ab. Отрезок ac (соответственно в масштабе напряжения) равен напряжению U(1), отрезок cd соответствует напряжению на сопротивлении R, т.е.

Uвх – U = IR, тогда отрезок bcсоответствует .

U
Uвх
d Uвх(I)
U(I)
Uд(I)
Uд(1)
 
I1
I(1)
I2
I
c
b
а
 
 
Рис. 64

Uвх
Uд(I)
I
U
Рис. 65
В точках 1 и 2 (U=Uд) , т.е. в этих точках возможен стационарный режим. Можно показать, что точка 1 – точка неустойчивого равновесия: при i<I1, , ток будет убывать до тех пор, пока дуга не погаснет. При i>I1, , ток возрастает до значения I2. В точке 2 – устойчивое равновесие: при i>I2 , т.е. ток уменьшается, т.е. возвращается к значению I2; при i<I2, , ток увеличивается до значения I2.

Следовательно, для гашения дуги при всех значениях тока напряжение на индуктивности должно быть отрицательным, тогда из уравнения (83) следует, что

. (84) Такое соотношение (84) возможно или за счет поднятия ВАХ дуги (рис. 65), или за счет увеличения сопротивления R цепи. В свою очередь, ВАХ дуги может быть поднята за счет изменения различных параметров:

Uвх
I д2
U
Рис. 66
Iкр
I
I д1
Iд3
- увеличения длины дуги;

- интенсивного охлаждения дуги;

- повышенного давления среды, в которой горит дуга.

При замкнутых контактах дуга отсутствует, а ток равен . При разведении контактов между ними возникает дуга с током Iд1. Если длина дуги l д и напряжение источника Uвх неизменны, то при увеличении сопротивления R ток I уменьшается, принимая значения: Iд2, Iд3, Iд4,…Iкр – критический (рис. 66). При дальнейшем увеличении сопротивления дуги Rд выполняется неравенство (84), т.е. создаются условия для гашения дуги.

Значения тока, сопротивления и длины дуги, при которых наступают условия для гашения дуги, называются критическими: Iкр, Rкр, l кр .

Длительность горения дуги определяется из соотношения

, (85)

где Δu – перенапряжение.

Проинтегрировав выражение (85), получим формулу для расчета времени горения дуги

(86)

Из (86) следует, что чем больше Δu, тем меньше длительность горения дуги, но с другой стороны, увеличение перенапряжений Δu ведет к росту напряжения на контактах. Последнее обстоятельство является отрицательным, так как ведет к износу изоляции. Тем не менее в дугогасительных устройствах постоянного тока стремятся иметь большие Δu при больших токах.


Большая часть энергии в дуге теряется за счет конвекции и теплопроводности. Излучение дуги рассеивает небольшую часть общей мощности.

 


⇐ Предыдущая28293031323334353637Следующая ⇒





Date: 2015-07-27; view: 644; Нарушение авторских прав


mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.007 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию