6775040969

Piece łukowe prądu przemiennego

Przebiegi czasowe napięcia i prądów pieca sprawiają, że przedstawienie ich odkształcenia poprzez dyskretne spektrum jest pewnym, powszechnie stosowanym przybliżeniem rzeczywistości technicznej. Kształty tych przebiegów mają bowiem charakter zmiennych losowych, są nieokresowymi funkcjami czasu (Rys. 3.4).

Rys. 3.4. Przykładowy przebieg czasowy prądu pieca w pierwszych minutach roztapiania

Warunki wyładowania łukowego ulegają zmianom w poszczególnych fazach wytopu. W efekcie największy stopień odkształcenia prądu występuje w okresie roztapiania. W przypadku pieco-kadzi jest znacznie mniejszy. Z pojawieniem się lustra występuje bowiem krótki łuk, wahania prądu stają się mniejsze, a krzywa prądu coraz mniej różni się od przebiegu sinusoidalnego. Przykładowe przebiegi amplitudowego spektrum prądu przedstawiono na rysunku 3.5. W widmie tym zawsze uwidaczniają się dominujące harmoniczne o najbardziej znaczących amplitudach i rzędach będących zarówno parzystymi jak i nieparzystymi krotnościami częstotliwości podstawowej: 2, 3, 4 ...

(a)    (b)

Rys. 3.5. Przykładowe spektrum harmoniczne prądu: (a) pieca łukowego; (b) pieco-kadzi

Prawidłowością jest, że amplitudy te (określone jako wartości spodziewane) szybko maleją wraz ze wzrostem częstotliwości harmonicznej oraz wzrostem mocy pieca. Wyższe harmoniczne o rzędach u>ll posiadają praktycznie pomijalne wartości. Obecność harmonicznej trzeciej i rzędach będących całkowitą krotnością trzech jest rezultatem asymetrycznej pracy pieca. Pomiary wyższych harmonicznych wykazują ogromne zróżnicowanie będące rezultatem losowości zjawiska wyładowania łukowego (niekiedy również stosowanych metod i środków pomiarowych). Pomiędzy wyróżnionymi,

15