Тольяттинский Государственный Университет

Кафедра «Электрооборудование автомобилей и электромеханика»

Лабораторная работа №5

«Исследование электрической дуги постоянного тока»

Тольятти 2006

1.Цельработы

Углубить знания о процессах ионизации, деионизации в дуговых промежутках коммутационных аппаратов, характеристик электрической дуги.

2.Задачи работы

2.1. Изучить условия возникновения дугового разряда и его гашения.

2.2. Изучить способы определения вольтамперных характеристик подвижной и неподвижной дуги.

2.3. Приобрести навыки работы с дуговыми установками.

3.Теоретические сведения

При отключениии электрических цепей под нагрузкой между контактами коммутационного аппарата возникает электрическая дуга, представляющая собой поток заряженных частиц (электронов и положительных ионов), который течет от одного электрода к другому. При этом выделяется большое количество тепловой энергии и температура дуги достигает значительной величины. Высокая температура дуги является основной причиной износа контактов коммутационного аппарата. Очевидно, чтобы уменьшить вредное влияние дуги , необходимо ее быстрее погасить. При коммутации сильноточных цепей возникает неустановившийся дуговой процесс. При этом дуга проходит все стадии своего существования – от возникновения после разрыва металлического мостика через стадию короткой неподвижной или медленно перемещающейся дуги к стадии быстрого движения и, наконец, к разрушению канала ствола дуги. Чтобы понять принципы дугогашения, необходимо знать физические процессы, протекающие в электрической дуге во время ее горения, ее основные характеристики, в первую очередь вольтамперную характеристику, а также основные закономерности движения опорных точек дуги.

Вольтамперная характеристика дуги является зависимость падения напряжения на дуге от величины тока в отключаемой цепи.

В общем случае при свободном горении дуги, когда не применяются какие-либо меры, способствующие ее гашению, вольтамперная характеристика дуги имеет падающий характер. С увеличением тока в дуге напряжение на ней уменьшается.

Напряжение на дуге зависит не только от величины тока, но также и от скорости его изменения. В зависимости от этой скорости характеристики длятся на статические и динамические.

4. Программа работы.

4.1. Снять и построить зависимость скорости движения электрической дуги от изменения расстояния между электродами Vq = f(б) при следующих условиях:

а ) Iо=I, 0 А; Iн=5,0; 10; 15 А;

б ) Iо=2, 0 А; Iн=5,0; 10; 15 А;

в ) Iо=3, 0 А; Iн=5,0; 10; 15 А;

4.2. Рассчитать зависимость Vq = f-(д) по формулам Айдингер- Ридер и сравнить с результатами экспериментов.

4.3. Снять и построить динамическую вольтамперную характеристику движущейся дуги.

а ) Iо=0,5; 1,0; 2,0; 4,0 А; Iн=5,0; 10; 15 А; д=2·10ˆ-3 м.

б ) Iо=0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 А; Iн=5,0; 10; 15 А; д=2,5·10ˆ-3 м.

Примечание : В соответствии с указанием преподавателя выполняется только один из пунктов задания, например, 1а, 2б и т.д.

4.4. Снять вольтамперную характеристику неподвижной дуги при Iо=0 и Iн=5,0; 10; 15 А и сравнитьс характеристиками подвижной дуги.