Винтовая неустойчивость электрической дуги: инкремент и некоторые характеристики установившегося состояния

• Автор: Кузьмин, Александр Константинович
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 203 c. : ил

І. ОЕЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Экспериментальные исследования винтовой неустойчивости электрической дуги

1.2 Экспериментальные исследования характеристик винтовой формы дугового столба

1.3 Теоретические исследования винтовой неустойчивости электрической дуги

1.4 Теоретические исследования установившейся

винтовой дуги

П. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ

2.1 Экспериментальная установка

2.1.1 Конструкция установки

2.1.2 Схема электропитания

2.1.3 Газовая схема установки

2.2 Методика измерения параметров, определяющих характеристики винтовой дуги
2.2.1 Измерение тока и напряжения дуги
2.2.2 Измерение гидродинамических параметров
2.2.3 Измерение индукции продольного
магнитного поля В
2.3 Регистрация перехода дуги в винтовую форщу
2.4 Методика измерения геометрических
характеристик
2.4.1 Способ регистрации, оптическая схема
2.4.2 Определение геометрических размеров
винтовой дуги
2.4.3 Техника обработки экспериментальных
результатов и погрешность измерения
Ш. ИНКРЕМЕНТ ВИНТОВОЙ НЕУСТОЙЧИВОСТИ.КРИТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
3.1. Анализ устойчивости прямой формы столба
электрической дуги
3.1.1. Устойчивость прямой дуги во внешнем
продольном магнитном поле
3.1.2. Устойчивость дуги с учетом собственного
магнитного поля дуги
3.2. Критические параметры винтовой неустойчивости
3.2.1. Методические замечения
3.2.2. Экспериментальные данные о критических
параметрах. Сопоставление с расчетом
3.3. Инкремент винтовой неустойчивости
3.3.1. Методы определения
3.3.2. Экспериментальные результаты
3.3.3. Расчет инкремента винтовой неустойчивости.
Сопоставление с экспериментом
IV. АНАЛИЗ ПРИЧИНЫ НЕЭКСПОНЕНЦИАЛЬНОГО РОСТА АМПЛИТУДЫ ВИНТОВЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ. ГИСТЕРЕЗИС КРИТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕХОДА ОТ ПРИМОЙ ДУШ К ВИНТОВОЙ И ОБРАТНО
4.1. Анализ причин неэкспоненциального характера
роста возмущения
4.2. Гистерезис критических параметров перехода от
прямой дуги к винтовой и обратно
4.2.1. Экспериментальные данные
4.2.2. Анализ причин возникновения гистерезиса
V. ИССЛЕДОВАНИЕ ШАГА И РАДИУСА ВИНТОВОЙ ДУШ В ЗАЕРИТИ-ЧЕСКОЙ ОБЛАСТИ. СРАВНЕНИЕ С МОДЕЛЬЮ ВИНТОВОЙ ДУШ
5.1. Условия наблюдения. Экспериментальные результаты
5.2. Сопоставление полученных результатов с данными предыдущих исследований
5.3. Анализ экспериментальных результатов
5.4. Исследование зависимости установившегося значения радиуса винта от параметров. Сравнение эксперимента с расчетами по модели винтовой дуги

5.4.1. Методические вопросы
5.4.2. Экспериментальные результаты
5.4.3. Сравнение экспериментальных данных
с расчетами по модели винтовой дуги
У1. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ВИНТОВОЙ НЕУСТОЙЧИВОСТИ ДУГИ
НА РЕЖИМ РАБОТЫ МОЩНЫХ ПЛАЗМОТРОНОВ '/23
6.1. Трехфазный электродуговой генератор
6.1.1. Расчетные оценки инкремента неустойчивости и шага возникающих возмущений
6.1.2. Расчетные оценки параметров пульсаций
и сравнение с экспериментом
6.2. Импульсный электродуговой генератор. . . . . . УЗ
6.2.1. Расчет инкремента винтовой неустойчивости. . У52
6.2.2. Сравнение расчетных оценок параметров
пульсаций с экспериментом
вывода
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
П.1 Реализация в эксперименте условия . . /50
П.2 Определение радиуса дугового столба,
соответствующего модели винтовой дуги

В данной работе местоположение оси изогнутого дугового столба отождествлялась с положением максимумов профилей почернения изображения этого столба. Оно определялось с помощью микроденситометра МК III Zfoce. Англия) путем записи в направлении оси У (см.рис.2-4) профилей почернения для различных значений продольной координаты на негативе (рис.2-4), с увеличением масштаба записи в С раз (обычно С = 54,9). Типичный профиль почернения представлен на рис.2-5 (штриховой линией обозначена средняя линия профиля почернения). Видно, что верхняя часть профиля практически симметрична, что позволяет определить поперечную координату максимума почернения на записи с максимальной погрешностью, по оценке,не более ^ + 0,1 см.
По полученным координатам максимумов почернения уз, %з путем аппроксимации их соответствующей периодической кривой определялось
П К г may mitt. _ , ., tnay mtn
ан*-^(Уз~Уз ) • 3Десь ( Уз “Уз ] ~ Расстояние между соседними экстремумами .аппроксимирующей кривой и, соответAw/ Д { 1/а •» ) I & О .г . t ww
ственно S - Гут.'п " + » где величина А -у* )
принималась равной Z&y3 . Отметим, что так как при обработке негативов в районе максимальных отклонений изображения винтовой дуги получалось обычно не менее 4*5 точек, это является оценкой
сверху. была получена путем непосредственного измерения ко-

эффициента увеличения микроденситометра и составила ^ 0,5$ при С= 54,9 * 10. Таким образом, например, при &н £ 0,04 см (^ = 0,4 * 0,08 для oL = 0,8 * 4 см соответственно) полная погрешность определения величины по двум соседним экстремумам составляет Sfo.

Наличие симметричной центральной части профиля почернения (с шириной $*уСимлГ 0,03 * 0,06 см) (рис.2-5), а также достаточно малая относительная амплитуда случайных пульсаций почернения позволили определять ун - координату максимума почернения без за-