Математическая модель сжатой электрической дуги в канале плазматрона

Воронов А.Ю., Герасимов В.А.

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СЖАТОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ В КАНАЛЕ

ПЛАЗМАТРОНА

В системе автоматического регулирования (САР) тока электрической дуга в канале плазматрона объектом регулирования является сжатая электрическая дуга в режиме малых токов, подверженная случайным внешним воздействиям. В связи со сложностью и нестационарностью подобного объекта его математическое описание целесообразно выполнить с использованием результатов экспериментальных исследований.

Составление математической модели сжатой электрической дуги исходя из ее статической вольтамперной характеристики не вызывает каких-либо затруднений, однако, на сжатую электрическую дугу в канале плазматрона действуют сильные переменные газодинамические возмущения. Такая нестационарность газодинамического режима вызвана технологическими особенностями конструкции плазматрона, в частности, малым количеством продуваемого воздуха [!]

С целью выявления характера переменных газодинамических возмущений, действующих на д>гу, был проведен ряд экспериментов, в ходе которых были получены осциллограммы токов и напряжений на сжатой электрической дуге. Анализ снятых осциллограмм показал, что газодинамические возмущения, действующие на электрическую дугу в канале плазматрона, приводят к случайным изменениям положения точки анодной привязки. Результатом этого является изменение длины дуги и, соответственно, напряжения на дуге [2].

Изменение значения напряжения носит, в основном случайный характер, однако можно заметить и некоторую закономерность. Она заключается в том, что смещение точки анодной привязки в сторону увеличения длины дуги происходит медленнее, чем возврат ее в первоначальное положение. Таким образом, в первом приближении характер изменения напряжения на дуге можно представить в виде пилообразной формы. Проверка на математической модели показала, что аппроксимацию возмущающего воздействия пилообразным напряжением нельзя считать достаточно точной, чтобы говорить о качественном и количественном совпадении математической модели дугового промежутка с реальным объектом.

В уточненной аппроксимации возмущающего воздействия использовались методы, взятые из теории случайных процессов в системах автоматического управления. Возмущающее воздействие было представлено как сигнал белого шума, пропущенный через некоторое линейное звено (фильтр) [2]. В результате удалось получить очень высокую степень сходства математической модели с реальным объектом. Добиться их абсолютной идентичности не представляется возможным из-за случайного характера процессов, происходящих в дуговом промежутке, однако такие важные параметры, как амплитуда и частота основных колебаний, были замоделированы достаточно точно. В электронном пакете МаШСАО были рассчитаны среднее значение и дисперсия напряжения на дуге. Для математической модели они составили 144.776В и 421.154В2, а для реальной дуги - 144.695В и 463.804В2 соответственно [3].

Составление математической модели дугового промежутка с уточненной аппроксимацией возмущающего воздействия позволяет проводить исследование САР с высокой степенью достоверности не на реальном объекте, что достаточно затруднительно, а на его математической модели.

ЛИТЕРАТУРА

1. Воронов А.Ю., Герасимов В.А Исследование характеристик сжатой электрической дуги в канале плазматрона. Научно-техническая конференция «Молодежь и научно-технический прогресс»— Владивосток: ДВГТУ, 2008.

2. Воронов А.Ю., Герасимов В.А. Электрическая дуга в канале плазматрона при случайных газодинамических возмущениях. Научно-техническая конференция «Вологдинские чтения» -Владивосток: ДВГТУ, 2009.

3. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического правления — Спб.: Профессия, 2003 -747с.

Веревкин В.Ф.

МОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Как правило, выпускники вуза почти сразу после окончания его теряют с ним тесную связь. Конечно, о своем вузе помнят все, но часто жизненный путь выпускников географически и даже профессионально уходит в сторону от родного вуза. Моя профессиональная деятельность сложилась так, что я все годы после окончания электротехнического факультета ДВПИ имени В.В. Куйбышева и по настоящее время поддерживаю со своим вузом, со своим факультетом, который в этом году отмечает свое 65-летие, самую тесную связь.

После окончания школы в г. Норильске я намеревался поступать в Ленинградский кораблестроительный институт, но туда меня не приняли из-за близорукости (-3,5), и тогда я поступил на электромеханический факультет Ленинградского политехнического института имени МИ. Калинина. В ЛПИ я проучился два года, но когда после реабилитации отца родители из Норильска выехали во Владивосток, я перевелся в ДВПИ на специальность «Электрооборудование судов». Сбылась моя мечта получить специальность универсальную и в то же время связанн) ю с морем

Учиться во Владивостоке было труднее, чем в Ленинграде. Там, что ни преподаватель, то известная личность, потоки были очень большие, и этим личностям было не до нас, но кто хотел, тог имел дело, так сказать, с «первоисточниками» в живом виде. В ДВПИ преподаватели были менее известные, но также были высококвалифицированными, а гак как нас было мало (на специальности «Электрооборудование судов», на которой я учился, была только одна группа), то мы были все время под контролем преподавателей, и «сачковать» нам не получалось.

С благодарностью вспоминаются преподаватели В.Г Попов. Н.Т. Хаблак (куратор нашей группы), H.H. Первушин, P.A. Гуткин, Ш.О. Лапидус, В.И. Борисов, В.Н. Шпринцин. A.B. Морозов, а также тогда молодые М.А. Кац, С.А. Владимиров и другие. Деканом электротехнического факультета был Михаил Павлович Лобанов, которого мы звали «Мих-Пых», так как он все время опаздывал и куда-то торопился, но большинство студентов знал по имени. А факультетом фактически командовала секретарь опытнейшая Елена Феликсовна Тихонова

У нас были очень хорошие практики. После третьего курса мы всем курсом ездили в Кемерово на завод «Кузбассэлектромотор», где, работая на конвейере, мы увидели весь путь создания электродвигателей. Электротехнологическую практику мы проходили на военно-морских судах, находящихся на ремонте: крейсерах, подводных лодках, эсминцах. На преддипломную практику вся наша