Источник питания на основе трансформатора с вращающимся магнитным полем для сварочного оборудования ремонтных предприятий АПК

• Автор: Ермаков, Валентин Викторович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 179 с. : ил.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Обоснование необходимости восстановления и ремонта сельскохозяйственной техники в современных условиях
1.2 Характерные неисправности деталей сельскохозяйственной
техники и электродуговые технологии для их восстановления 1
1.3 Анализ источников питания сварочного оборудования, применяемого для восстановления и ремонта сельскохозяйственной техники
1.4 Влияние числа фаз на качество и эффективность процесса преобразования электрической энергии в сварочных выпрямителях
1.5 Выводы и задачи исследований
2 СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ МНОГОФАЗНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
2.1 Принципы построения многофазных трансформаторов
2.2 Конструктивные схемы ТВП
2.3 Многофазные сварочные выпрямители на основе ТВП
2.4 Выводы
3 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МНОГОФАЗНОГО СВАРОЧНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ НА ОСНОВЕ ТВП
3.1 Схема замещения и уравнения состояния МСВ
3.2 Аналитические выражения для магнитных потоков в девятифазном ТВП на холостом ходу
3.3 Параметры вращающегося магнитного поля ТВП
3.4 Коррекция вращающегося магнитного поля ТВП
3.5 Фазные ЭДС вторичной обмотки ТВП на холостом ходу
3.6 Выводы
4 МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МНОГОФАЗНОГО СВАРОЧНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ
НА ОСНОВЕ ТВП
4.1 Программа исследований
4.2 Описание экспериментальной установки
4.3 Результаты экспериментальных исследований и оценка их сходимости с результатами математического моделирования
4.4 Выводы
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МНОГОФАЗНОГО СВАРОЧНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ НА ОСНОВЕ ТВП
5.1 Расчетная цена разработанного устройства
5.2 Расчет основных экономических показателей
5.3 Оценка энергетической эффективности разработанного устройства
5.4 Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Методика расчета основных параметров ТВП
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Материалы по патентам, сертификации и
внедрению МСВ
Переход агропромышленного комплекса России на ведение хозяйства в условиях частной собственности на землю и средства сельскохозяйственного производства сопровождался значительным уменьшением машинотракторного парка сельскохозяйственных предприятий, что привело к увеличению удельной посевной нагрузки на технику и, как следствие, - к ее повышенному износу. В этих условиях проблема ремонта сельскохозяйственной техники с применением электродуговых технологий, в том числе — сварочных и (или) наплавочных работ, становится особенно острой [66, 67].
Значительный вклад в науку и практику применения электрической дуги в различных областях производства, в том числе и для восстановления деталей и ремонта сельскохозяйственных машин сваркой и наплавкой, внесли многие отечественные ученые: Е.О. Патон, Б.Е. Патон, М.И. Черновой, Н.И. Доценко,
В.И. Черноиванов, Е.Л. Воловик, Н.И. Богатырев, В.А. Кобозев, В.В. Коваленко, М.А. Мельников и др. [9, 37, 38, 46, 47, 48, 60, 92, 93].
В настоящее время в качестве источников питания оборудования для электродуговой сварки и наплавки используются преимущественно трехфазные сварочные выпрямители разработки 60...70-х годов прошлого века [49], энергетические характеристики (особенно в части КПД и коэффициента мощности) и сварочные свойства которых существенно уступают современным аналогам [50].
Применение устаревшего оборудования приводит к снижению качества восстановительных и ремонтных работ при завышенном уровне энергопотребления и, в конечном итоге, - к увеличению затрат на ремонт сельскохозяйственной техники. Сложившаяся в данной области ремонтного производства ситуация дополнительно усугубляется особенностями построения и современного состояния сельских электрических сетей, которые из-за своей большой протяженности и, как правило, недостаточной пропускной способности оказываются очень чувствительными к такой специфической нагрузке, как электроду-говая сварка и наплавка [65].

Рисунок 2.10 - Принципиальная электрическая схема выпрямителя с 16-ти кратной частотой пульсации
Трансформаторы 77 и Т2 имеют по четыре секции с выводами из средних точек, которые делят секции пополам. Формирование результирующих ЭДС происходит за счет сложения различных по направлению векторов ЭДС, создаваемых частями секций вторичных обмоток этих трансформаторов.
Следует отметить, что для формирования многофазной системы ЭДС в многофазных трансформаторах могут применяться комбинации рассмотренных выше принципов. Так, например, в МТ по рисунку 2.10 используются четвертый и третий принцип формирования многофазной системы ЭДС.