連弧電感
當電極供交流電時,由于電源電壓的瞬時值隨時間周期變化,所以電弧的瞬時電流隨時間變化,瞬時 功率也隨時間變化,是波動的電弧,而且還可能暫時 中斷,即可能不連續(xù)燃弧。
為了簡化問題,現(xiàn)討論單相供電的電弧連續(xù)性。 假定電源電壓按正弦曲線規(guī)律變化,且電路中不存在 電感和電容,電弧電壓穩(wěn)定,在這種情況下交流電弧 的規(guī)律性如圖4-7所示。電源電壓(V)的瞬時值
u 二 U^sinojr
式中,為電源電壓的幅值⑷為角頻率,它等于2;r/,/為頻率。該圖說明,電弧電流z+A 隨電源電壓u變化,而且在r,時間內(nèi),zA 二 0;因為在q時間內(nèi),《< L/A,電弧熄滅。熄弧 時間越長,電弧越不穩(wěn)定。
在半周時間內(nèi),熄弧時間為2n。因為
所以熄弧時間取決于電源的頻率/、電壓的幅值um和電弧電壓UA。頻率越低,電源電壓 越低,電弧電壓越高,則熄弧時間越長,電弧越不連續(xù)。由于長弧的電弧電壓較高,所以長弧 較不連續(xù)。
實際的交流電弧電路存在電感,電壓超前電流9兔。當9角足夠時(如圖4-8),電流將 不斷,電弧連續(xù)。因為存在電感時,電路的電壓超前,即
但是,相位差f角不宜過大,以免過分降低電路的 功率因數(shù)。
由圖4-8可知,使電弧連續(xù)不斷的另一條件,是僅僅在時間T等于K/W時電弧電流 為零,因此對比值UA/L/m有所限制。對于感抗遠遠大于電路(短網(wǎng))電阻的電弧電路
由于P角只能在0°〜卯。范圍內(nèi),cosf只能在1〜0范圍內(nèi),則UA/U„'限制在0〜 0.637范圍內(nèi)。
由上列兩式導出,對于電路電阻可忽略而且存在電感的電弧電路,使單相電弧連續(xù)不斷 的條件:
進一步理論分析指明,只要電路的感抗Xl與電阻R之比大于4,以上結(jié)論就適用。于 是可以認為,該結(jié)論可以用于實際的單相電弧爐。
對于三相電弧,由于相間存在互感,電弧的連續(xù)性加強,經(jīng)理論分析認為,L/A/L/m比值 提高到0.6,則使三相電弧連續(xù)不斷的條件
cosp^CO. 94,^d^19 . 5。