ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Вольтамперная характеристика дуги из "Электрическая дуга отключения " Одной из важнейших зависимостей, характеризующих электрические свойства дуги, является зависимость напряжения дуги оттока (вольтамперная характеристика). В случае дуги, находящейся в установившемся режиме (стационарной дуги постоянного тока) эту характеристику называют статической. Если дуга находится в неустановившемся режиме (например, дуга отключения, т. е. дуга, возникающая при размыкании контактов аппаратов и быстро гасимая), эта характеристика называется динамической. Динамической характеристикой называют также вольтамперную характеристику стационарной дуги переменного тока. [c.16] Вид статической вольтамперной характеристики дуги существенно зависит от условий, в которых горит дуга. В случае дуги, горящей на открытом воздухе при небольших токах, эта характеристика выражается падающей кривой. При больших токах эта кривая превращается в прямую, параллельную оси тока. При очень больших плотностях тока на электродах вольтамперная характеристика может стать возрастающей. Приведем примеры. [c.16] Упомянутые выше рисунки подтверждают эту формулу. Все изображенные на них кривые дают обратную зависимость от тока. Г. Айртон проверила свою формулу при I 4, 1 см, / 20 а. [c.17] Показатель степени п, по Ноттингему, является функцией температуры испарения анода дуги. Эта функция представлена на рис, 2-6, Из рисунка следует, например, что в случае меди, температура испарения которой равна 2630°, показатель степени должен быть равен п = 0,67. Нашими опытами это не подтверждается. По рис. 2-5, б можно рассчитать, что показатель степени п для. меди равен единице, как и следует из формулы (2-2). [c.17] В работе В. В. Бургсдорфа [Л. 2-3] с очень длинными дугами (порядка 3—И м) было установлено, что градиент в стволе дуги при токах от 250 до 2400 а постоянен и равен приблизительно 15 в/ см. Так как сумма катодного и анодного падений напряжения имеет величину порядка 20 в, то при длине дуги 300 см и более она ничтожно влияет на напряжение дуги. Поэтому можно считать, что в этих условиях напряжение дуги практически не зависит от тока. [c.17] Цифры у кривых — значения I, см. Данные автора. [c.18] ОТ тока. При этом градиент дуги оказался практически совпадающим с полученным В. В. Бургсдорфом. [c.19] Обратимся к зависимости напряжения дуги от длины ее. Из формулы (2-1) при постоянном токе следует, что зависимость напряжения от длины дуги является линейной. На рис. 2-8 показана зависимость напряжения дуги от ее длины при разных токах в случае медных электродов. Как видно, линейная зависимость хорощо выдерживается. [c.19] Опыты К. К. Хренова были произведены с дугой между графитовым катодом и анодом в виде пластины котельной стали. Токи в этих опытах изменялись в пределах от 100 до 500 а и заметной разницы в напряжениях при данной длине дуги не было установлено, хотя на точность измерений было обращено очень большое внимание. [c.20] Интересно отметить, что когда в этих опытах катодом служил графит, а анодом — железо, дуга имела характер дуги между металлическими (железными) электродами. Когда же катодом являлось железо, а анодом — графит, дуга имела характер дуги между графитовыми электродами. Это сказывалось на характеристике = / (/), которая в последнем случае лежала примерно в 2 раза (в других опытах — в 1,5 раза) выше, чем в первом. [c.20] Результаты опытов К. К- Хренова с дугой между графитовыми электродами показаны на рис. 2-12. Сравнение этого рисунка с рис. 2-11 показывает, что при равной длине дуги напряжение на рис. 2-12 примерно в 1,5 раза выше, чем на рис. 2-11. [c.20] Катод — графит, анод — лист котельной стали. 1 = 100 н- 500 а. Данные Хренова. [c.20] Электроды графитовые. Токи — до 700 а. Данные Хренова. [c.20] К — коэффициент, меньший единицы, определяющий долю лучистой мощности, выделяющейся в стволе дуги, которая падает на анод. [c.21] Входящие в это уравнение величины [/к, Ф, и т] — по-, стоянны и не зависит от тока. Зависящий от тока является только величина К- Найдя ее зависимость, мы получим возможность рассчитать по уравнению (2-6) статическую характеристику. Зависимость коэффициента К от анодного падения напряжения, по данным Г. М. Тиходеева, приведена на рис. 2-13. Результаты вычисления статических характеристик сварочных дуг различной длины по уравнению (2-6) представлены на рис. 2-14 в виде кривых. Тут же нанесены кружками и крестиками опытные данные, относящиеся к дугам тех же длин. [c.22] Сравнение результатов расчетов с опытными данными показывает, что они хорошо сходятся. [c.22] При некоторых условиях статическая характеристика дуги может стать возрастающей. Это можно видеть на рис. 2-15 [Л. 2-6]. [c.23] Возрастающую характеристику дуги в данном случае можно объяснить следующим образом. При увеличении тока растет диаметр катодного пятна (опорной поверхности дуги на катоде), так как при нормальных условиях плотность тока на катоде постоянна. Когда диаметр катодного пятна достигает диаметра катода, дальнейшее увеличение его становится невозможным, и плотность тока на катоде, а вместе с тем и в прилегающих частях ствола дуги, начинает увеличиваться. С увеличением плотности тока возрастает градиент в стволе дуги, а следовательно, возрастает и падение напряжения в дуге. [c.23] Минимум кривой t/g соответствует току, при котором диаметр катодного пятна становится равным диаметру катода. [c.23] Вернуться к основной статье