Введение
СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ВЫБОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ДУГОВЫХ УСТАНОВОК 30
1.1. Основные требования к проектированию источников питания дуги переменного тока 30
1.2. Анализ методов исследования электрических режимов дуговых сталеплавильных печей переменного тока (ДСП) 38
1.3. Анализ электрических режимов работы дуговых сталеплавильных печей постоянного тока (ДСППТ) 44
1.4. Системы электропитания и электрический режим плазменно-дуговых печей (ПДП) 51
15. Анализ электрического режима электрооборудования установок плазменной струйной технологии .53
1.6. Определение предельных электрических режимов электрооборудования установок плазменной резки заготовок 56
1.7. Основные требования к проектированию источников питания дуги постоянного тока 57
2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ ДВУХСЛОЙНОЙ НЕОДНОРОДНОЙ ДУГИ 65
2.1. Физические условия построения модели дуги 65
2.2. Двухслойная газодинамическая модель цилиндрической части столба неоднородной дуги 76
2.3. Уравнение энергии цилиндрической части столба модели неоднородной дуги 83
2.4. Условия подобия и универсальные теплофизические характеристики электрической дуги 90
25. Принципы построения математической модели неоднородной дуги
дуговых и плазменных установок 94
3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КОРОТКОЙ ДУГИ ДУГОВЫХ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 97
3.1. Общие принципы моделирования дуги переменного тока 97
3.2. Основные положения теории короткой конвективной дуги 100
33. Метод функции коэффициента теплоотдачи дуги в моделировании электрического режима источников питания ДСП 104
3.4. Характеристики цилиндрической части столба модели короткой дуги ДСП 108
3.5. Функции электрического поля Е(х) и градиента напряжения дуги как базовые характеристики ДСП в системах электропитания и управления 112
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ И ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ДУГОВЫХ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 121
4.1. Определение связей характеристик дуги с параметрами печного трансформатора действующих промышленных ДСП переменного тока 121
4.2. Выбор параметров источниа питания ДСП применительно к стадии плавления твердой загрузки (шихты) 128
4.3. Принципы проектирования источника питания ДСП с учетом стабильности и энергетической эффективности работы электрооборудования 132
4.4. Методика и рекомендации по выбору параметров печного трансформатора для печей с заданной интенсивностью дуг 143
4.5. Определение параметров и регулировочных характеристик ДСП как нелинейного звена автоматической системы регулирования мощности дуг 157
5. ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ДУГОВЫХ И ПЛАЗМЕННЫХ УСТАНОВОК ПОСТОЯННОГО ТОКА ПО ДИНАМИЧЕСКИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ НЕОДНОРОДНОЙ ДУГИ 159
5.1. Уравнение энергии цилиндрической части столба нестационарной дуги 159
5.2. Передаточные функции неоднородной дуги как элемента управляемой системы 167
5.3. Теплофизическая интерпретация критерия Кауфманна при анализе динамических систем с дугой 173
5.4. Учет устойчивости дуги при выборе параметров систем электропитания УДПН постоянного тока 174
6. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДЛИННОЙ ДУГИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ДУГОВЫХ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА 184
6.1. Особенности электрических режимов дуги в ДСППТ 184
6.2. Модель дуги ДСППТ, учитывающая связь с системой электропитания и управления 186
6.3. Использование регулировочных характеристик дуги с целью совершенствования систем управления ДСППТ 199
6.4. Минимизация мощности электрооборудования управляемых систем электропитания ДСППТ 204
7. СОГЛАСОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ПЛАЗМЕННО-ДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ С РЕЖИМОМ РАБОТЫ ПАВИЛЬНОГО ПЛАЗМОТРОНА 212
7.1. Устройство и режимы работы плавильных плазмотронов ПДП 212
7.2. Особенности моделирования дуги плавильного плазмотрона 215
7.3. Характеристики цилиндрической части столба дуги плазмотрона ПДП 218
7.4. Метод учета характеристик струи газа, истекающей из сопла плазмотрона 224
7.5. Метод функции коэффициента теплоотдачи дуги ПДП, работающей
на аргоне 233
7.6. Учет падения напряжения на дуге, вызванное конвективным рассеянием энергии 242
7.7. Влияние рода газа на согласование параметров источника питания
и характеристик плазмотрона ПДП 245
7.8. Влияние длины дуги и потока массы газа на управление процессом плавки в ПДП 262
7.9. Выбор рациональных электрических режимов источника питания ПДП с учетом характеристик нагрева в печах большой емкости 267
7.10. Основные направления совершенствования систем электропитания
и управления ПДП 270
8. СНИЖЕНИЕ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И ЗАТРАТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В УСТАНОВКАХ СТРУЙНОЙ ПЛАЗМЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИИ 279
8.1. Взаимосвязь дуги плазмотрона и системы электропитания 279
8.2. Взаимосвязь электрического режима электрооборудования струйной технологии с энергетическими потоками в промышленных плазмотронах 303
8.3. Влияние длины межэлектродной вставки плазмотрона на энергетическую эффективность электрооборудования струйной плазменной технологии 309
8.4. Использование регулировочных характеристик промышленных плазмотронов для проектирования систем электропитания
и управления установок струйной технологии 316
85. Дуга струйного плазмотрона как объект системы управления 322
9. КРИТИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ УСТАНОВОК ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ ЗАГОТОВОК 335
9.1. Особенности электрического режима плазменных горелок 335
9.2. Влияние характеристик внутренней части столба на возникновение двойной дуги в плазменных горелках 345
9.3. Определение предельного критического тока плазменной горелки и требования к выбору электрического режима электрооборудования установок плазменной резки 353
9.4. Каскадная дуга плазменной горелки как нагрузка источника питания 358
9.5. Связи электрического режима электрооборудования с энергофизическими и технологическими процессами в плазменных горелках 367
10. ВЫВОДЫ 377
11. ЛИТЕРАТУРА 379
12. ПРИЛОЖЕНИЯ. 400
