МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ СИЛ ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ДУГУ

Поведение и влияние основных электромагнитных сил на электрическую дугу изучалось рядом отечественных и зарубежных исследователей. В работах [3, 4, 6] было показано, что для электрометаллургической теории и практики важно знать методы расчета как локальных электромагнитных сил, действующих на элементы дуги, так и среднеинтегральных сил, действующих на дугу.

В работах [1, 7‑9] были получены выражения для локальных сил, действующих на элементы дуги, и среднеинтегральной силы, действующей на дугу, от тока, протекающих через жидкий металл от соседней дуги. Локальная электромагнитная сила

Среднеинтегральная электромагнитная сила[1, 8, 9]

и локальное среднее значение электромагнитной силы, действующей на единицу длины дуги

В работе [7] рассмотрена электромагнитная сила электромагнитного взаимодействия, действующая на ток столба дуги, от других параллельных токов, протекающих через дуги и графитированные электроды.

Среднюю результирующую силу взаимодействия одной из дуг в трехфазной дуговой печи переменного тока с двумя другими дугами с учетом действующего значения линейного тока  [7] можно определить как

Рисунок 1. Направления среднеинтегральных электромагнитных сил, действующих на электрические дуги в трехфазной печи:  ‑ силы со стороны токов, протекающих между дугами через жидкий металл; ‑ силы со стороны токов, протекающих через дуги и графитированные электроды;
‑ результирующие силы

Таким образом, создана математическая модель для определения среднеинтегральных и локальных электромагнитных сил, действующих на элементы дуги: от токов, протекающих через жидкий металл; от токов, проходящих через параллельно горящие дуги и графитированные электроды. Установлено, что результирующая среднеинтегральная сила может отклоняться в сторону от прямой, соединяющей центр распада электродов и ось электрода, в горизонтальной плоскости на угол 45 ‑65⁰.

Список литературы:

1. Вдовин К.Н., Ячиков И.М., Костылева Е.М. Анализ основных элекромагнитных сил, действующих на дугу в трехфазной дуговой печи // Теория и технология металлургического производства. ‑ 2014. ‑ № 2 (15). ‑ С. 70-76.
2. Егоров А.В. Электроплавильные печи черной металлургии. Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1985. 280с.
3. Макаров А.Н. Теплообмен в дуговых сталеплавильных печах. Тверь: ТГТУ, 1998. − 184 с.
4. Макаров А.Н., Свенчанский А.Д. Оптимальные тепловые режимы дуговых сталеплавильных печей. М. Энергоатомиздат, 1992. – 96 с.
5. Миронов Ю.М. Электрическая дуга в электротехнологических установках: монография. ‑ Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та. – 2013. – 290 с.
6. Никольский Л.Е., Смоляренко В.Д., Кузнецов Л.Н., Тепловая работа дуговых сталеплавильных печей. М.: Металлургия, 1981. − 320 с.
7. Yachikov I.M., Kostyleva E.M. Electromagnetic forces on the arc in a three-phase arc furnace. Steel in Translation. 2015. Т. 45. № 7. С. 467-472.  DOI: 10.3103/S0967091215070141.
8. Ячиков И.М., Костылева Е.М., Храмшин В.Р. Расчет электромагнитных сил, действующих на дуги в трехфазной дуговой печи // Свидетельство о государственной регистрации программы №2016618499 от 01 августа 2016.
9. Ячиков И.М., Костылева Е.М Математическое моделирование локальных и среднеинтегральных сил, действующих на дугу в трехфазной дуговой печи // Информационные технологии и системы Труды Четвертой Международной научной конференции. Ответственные редакторы: Ю.С. Попков, А.В. Мельников, 2015. ‑ С. 64-69.[schema type=»book» name=»МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ СИЛ ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ДУГУ» description=»Показана математическая модель для определения основных электромагнитных сил, действующих на электрическую дугу. Выявлено соотношение этих сил и наиболее вероятное положение дуг при разном диаметре распада электродов в трехфазной дуговой печи.» author=»Костылева Елизавета Марковна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-01-16″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.10.16_31(1)» ebook=»yes» ]