三相交流电弧炉非线性研究

摘要

该文推导了在假定电弧电压为矩形波条件下,电弧电流的瞬时值数学表达式,明确了电弧连续性与随操作参数I/Is的关系,推导中考虑了线路电阻的影响;分别求得了电弧连续与不连续情况下的无量纲电气参数;得到了电弧连续性准则;给出了计算临界功率因数的线性高精度近似计算式.导出了在电弧电压为矩形波条件下,考虑电弧非线性的电弧炉电弧电压与运行电抗的关系式;采用无量纲方法,得到了电弧炉无量纲电弧电压、无量纲运行电抗与无量纲运行电流的关系式;分析了工作电抗,导出了对于结构一定的电弧炉,无量纲运行电抗、无量纲电弧电压与电源电压高低无关的结论.提出了一种计算电弧炉电弧电流的新方法,该方法利用叠加原理将电弧炉电弧电流分解为短路电路电流与另一个仅有电弧电压作用的等效电路电流,从而通过分别推导这两个电路的电流的表达式就可得到三相电弧炉电弧电流的数学表达式;具体地对该方法进行了阐述和证明;利用该方法推导出了电弧电压为矩形波的条件下电弧电流的数学表达式和电弧电压不连续条件下的电弧电流表达式;最后,提出了利用电弧电流波形模拟电弧电压的数值方法,并给出具体的实例.

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第一章绪论

第二章文献综述

2.1交流电弧炉传统电气特性

2.2交流电弧特性概述

2.3交流电弧炉传统不对称供电研究

2.3.1平衡电弧功率的三相电流不对称供电

2.3.2不对称供电中电弧电流的确定

2.4电弧炉传统非线性研究

2.5交流电弧炉电气参数的高频数据采集

2.6综述

第三章不考虑短网不对称的交流电弧炉电气特性研究

3.1电弧炉电弧连续性研究

3.1.1无量纲电弧电流波形

3.1.2无量纲电气参数计算

3.1.3电弧连续性准则

3.2电弧炉运行电抗研究

3.2.1无量纲电弧电压与电弧电流关系

3.2.2运行电抗与电弧电流的关系

3.2.3运行电抗、线路工作电抗与电弧电抗的关系

3.2.4 小结

第四章不对称非线性交流电弧炉电气特性研究

4.1等效电感

4.2不对称非线性交流电弧炉特性

4.2.1叠加方法

4.2.2电弧电流计算

4.2.3电弧电流数学表达式

4.2.4不对称电弧炉模型与单相电弧炉模型的差异

4.2.5不平衡条件下的电弧连续性

4.2.6 小结

第五章电弧电压波形的数值模拟

5.1基本原理

5.2方法的实现

5.3实例

5.4小结

第六章结论

参考文献

致 谢