فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

کوره‌های قوس الکتریکی از بزرگ‌ترین بارهای متمرکز، غیرخطی و با رفتار آشوبناک در شبکه‌های توزیع قدرت می‌باشند. مدل‌سازی و شبیه‌سازی مغناطیسی این بارها کمترین خطا را نسبت به ماهیت و رفتار فیزیکی قوس الکتریکی داشته و در دقت مطالعات، نقش بسزایی دارد. در این مقاله شبیه‌سازی کوره قوس الکتریکی AC فرکانس پایین، به روش اجزای محدود و با کمک نرم‌افزار قدرتمند COMSOL Multiphysics، انجام می‌گیرد. روش اجزای محدود جهت تحلیل‌های مغناطیسی، حرارتی و دینامیکی روش مرسومی بوده و توانمندی خود را در حوزه‌های فیزیکی مختلف به اثبات رسانیده است. در شبیه‌سازی به روش اجزای محدود، مدار الکتریکی مورد استفاده، ابعاد الکترود، شرایط دمایی اولیه و منبع تغذیه ورودی کوره نیز در نظر گرفته می‌شوند. با استفاده از حل هم‌زمان معادلات فیزیکی مختلف در نرم‌افزار COMSOL Multiphysics و بهره‌گیری از روابط و اصول مگنتوهیدرودینامیک، قانون آمپر، قانون اهم و معادلات ماکسول مدل قوس الکتریکی و نحوه ایجاد پلاسما مطالعه می‌شوند. سپس با استخراج نتایج و مقایسه با روابط و مطالعات پیشین، پایداری قوس مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. پایداری قوس سبب کاهش هارمونیک‌های تولیدی و فلیکر ولتاژ تحمیلی به شبکه شده و نیاز به ادوات جبران‌ساز را کاهش می‌دهد.