Бурлака В. В. Розробка теоретичних і науково-технологічних принципів створення енергоефективних інверторних джерел живлення для зварювальних процесів і споріднених технологій

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора наук

Державний реєстраційний номер

0518U000749

Здобувач

Спеціальність

  • 05.03.06 - 3варювання та споріднені процеси і технології

21-09-2018

Спеціалізована вчена рада

Д 12.105.02

Донбаська державна машинобудівна академія

Анотація

Робота направлена на вирішення задач створення енергоефективних зварювальних джерел живлення. При цьому під енергоефективністю визначається не тільки ефективність перетворення енергії (ККД), але і електромагнітна сумісність джерела живлення, здатність легко підпалювати і стабілізувати горіння зварювальної дуги, добрі масогабаритні характеристики, можливість застосування сучасних методів управління, які забезпечують контрольований процес горіння дуги, перенос електродного металу і т.ін. Завдяки розвитку напрямку розробки інверторних джерел, що мають підвищену швидкодію, з'явилися технології забезпечення контрольованого перенесення електродного металу, зниження розбризкування і ін. Але при цьому часто залишається без уваги проблема електромагнітної сумісності інверторних зварювальних джерел живлення з мережею. Інверторні зварювальні джерела є потужними генераторами струмів вищих гармонік, що призводить до порушення режиму роботи електричної мережі, підвищення втрат енергії в ній, спотворення форми кривої напруги. Більш того, невідповідність більшості інверторних джерел сучасним стандартам електромагнітної сумісності не дозволяє організувати їх експорт. Тому в роботі основна увага приділяється розробці таких підходів до створення зварювальних інверторних джерел живлення, які дозволять при збереженні якості реалізації технологічного процесу зварювання, наплавлення і ін. супутніх процесів або усунути, або компенсувати негативні ефекти, пов'язані з їх роботою в електричній мережі, і забезпечити виконання вимог стандартів електромагнітної сумісності. Відповідно до цього цілі і завдання роботи - це розробка принципів створення таких зварювальних джерел, які, крім добрих технічних і масогабаритних параметрів, відповідають сучасним стандартам електромагнітної сумісності. Актуальність роботи обумовлена ще й тим, що в Україні введені в дію стандарти (ДСТУ IEC 60974-10:2007, ДСТУ IEC 61000-3-2:2004, ДСТУ IEC 60974-10:2007), які обмежують емісію гармонік струму технічними засобами. В 2014 році введений стандарт електромагнітної сумісності для обладнання з струмом від 16 до 75 А на фазу (ДСТУ EN 61000-3-12:2014). У цю категорію потрапляє абсолютна більшість зварювальних джерел. Для рішення поставлених задач запропоновано декілька підходів: 1 - розробка активних випрямлячів для зварювальних інверторів з подвійним перетворенням енергії; 2 - розробка зварювальних інверторів з частковою корекцією коефіцієнта потужності; 3 - розробка зварювальних джерел прямого перетворення; 4 - розробка зварювальних джерел з інтегрованими функціями паралельних активних фільтрів вищих гармонік, здатних частково компенсувати негативні наслідки роботи в електричній мережі іншого обладнання з нелінійним характером вхідного опору; 5 - модифікація існуючого зварювального обладнання з низькочастотними трансформаторами за рахунок розробки блоків керування, які забезпечують ефективне формування необхідних вихідних характеристик; 6 - розробка універсальних пристроїв підпалу і стабілізації горіння зварювальної дуги, придатних для роботи як з існуючими низькочастотними, так і з інверторними зварювальними джерелами.

Файли

Схожі дисертації