Совершенствование конструкции трансформатора машины контактной сварки на основе электромагнитного расчета тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Кобзарь Евгений Николаевич

• Кобзарь Евгений Николаевич
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Кобзарь Евгений Николаевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ МОЩНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ

1.1 Физические основы, оборудование и применение контактной сварки

1.2 Основные параметры трансформаторов источников питания и типы машин контактной сварки

1.3 Трансформаторы машин для стыковой контактной сварки оплавлением

1.4 Анализ методов расчета трансформаторов машин контактной сварки

1.5 Постановка задачи

Основные выводы по главе

2. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ МНОГООБМОТОЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА СО СЛОЖНЫМИ СХЕМАМИ СОЕДИНЕНИЯ СЕКЦИЙ ПЕРВИЧНОЙ ОБМОТКИ

2.1 Уравнения и схема замещения трехобмоточного трансформатора при коротком замыкании вторичной обмотки

2.2 Уравнения и схема замещения трехобмоточного трансформатора при активно-индуктивной нагрузке

2.3 Расчетное и экспериментальное определение параметров схемы замещения трехобмоточного трансформатора

2.4 Сравнение с классической трехлучевой схемой замещения. Преимущества предлагаемой схемы

2.5 Уравнения схемы замещения многообмоточного трансформатора

2.6 Схема замещения для расчета распределения потерь и токов в обмотках многообмоточного трансформатора

Основные выводы по главе

3. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ МНОГООБМОТОЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА НА МОДЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРАХ

3.1 Описание конструкций и электрических схем соединения обмоток исследуемых модельных трансформаторов

3.2 Методика численного исследования точности расчета токов на модельных трансформаторах

3.3 Результаты исследования точности расчета токов на модельных трансформаторах

3.4 Исследование точности расчета потерь в секциях первичной обмотки

Основные выводы по главе

4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РАСЧЕТА ТРАНСФОРМАТОРОВ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ И ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИИ ТРАНСФОРМАТОРА КСС-04

106

4.1 Конструкция и номинальные данные трансформатора комплекса КСС-04 и ТК-18

4.2 Результаты натурных экспериментов и конечно-элементного расчета для трансформатора КСС-04. Сравнение результатов

4.2.1 Результаты натурных экспериментов по определению токов и активных мощностей в секциях первичной обмотки трансформатора КСС-04

4.2.2 Создание геометрической модели и задание начальных условий для конечно-элементного расчета

4.2.3 Конечно-элементный расчет трансформатора КСС-04

4.2.4 Сравнение результатов расчета и натурных экспериментов КСС-04

4.3 ТК-18

4.4 Анализ поверхностного эффекта в обмотках трансформатора КСС-04

4.5 Выбор оптимальной конструкции первичной обмотки трансформатора

комплекса КСС-04

Основные выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование конструкции трансформатора машины контактной сварки на основе электромагнитного расчета»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Машина контактной сварки - это часть электросварочного оборудования, предназначенная для выполнения различных видов точечной, стыковой, рельефной и шовной сварки изделий из металла. Ключевым элементом в этих устройствах является трансформатор. Его основные функции - развязать силовую и сварочную цепи между собой, а также преобразовать напряжение сети до значения, необходимого для сварки. Конструкция трансформатора зависит от вида контактной сварки. Электромагнитный расчет трансформатора - это сложная и ответственная часть разработки любой машины контактной сварки.

В диссертационной работе рассматриваются трансформаторы машин контактной сварки. Основное внимание уделяется электромагнитному расчету трансформатора для контактной стыковой сварки оплавлением, который используется при сварке труб большого диаметра. При таком типе сварки сварочная машина помещается внутрь свариваемых изделий и перемещается внутри, последовательно приваривая секции труб друг к другу. В последнее время актуальной является задача увеличения пропускной способности газопроводов, для достижения которой рабочее давление газа внутри труб поднимается до 11,8 МПА. При строительстве таких газопроводов применяют более толстые стальные трубы из сплавов с повышенными механическими характеристиками, что требует большей мощности сварных комплексов.

Во внутритрубных машинах в качестве источника сварочного тока используется тороидальный трансформатор, который обеспечивает равномерное распределение тока по торцам свариваемых труб. Поскольку в первичных обмотках при сварке труб большого диаметра эквивалентные длительные токи составляют несколько сотен ампер, а допустимая плотность длительного тока не превышает 2,5 А/мм2 (принудительное охлаждение трансформатора отсутствует), сечения проводов первичных обмоток составляет несколько сотен мм2. Провода

такого сечения не всегда возможно намотать на магнитопровод из-за технологических трудностей.

Задачи по повышению мощности трансформатора были решены на машиностроительном предприятии ЗАО «Псковэлектросвар» за счет разделения первичной обмотки на параллельные секции, намотанные на тороидальный сердечник одна поверх другой. Эта конструкция тороидального трансформатора может привести к сильному проявлению поверхностного эффекта в первичной обмотке, в результате которого первичный ток и потери неравномерно распределяются между секциями. Это, в свою очередь, приводит к перегреву отдельных секций. Таким образом одной из основных задач, стоящих перед конструктором при разработке мощного тороидального трансформатора для стыковой контактной сварки труб оплавлением, является выбор количества параллельных секций первичной обмотки, формы и площади поперечного сечения проводов, обеспечивающих отсутствие резко выраженного поверхностного эффекта в обмотках. Во вторичной обмотке, которая имеет один виток и выполняется в виде массивного корпуса, также может иметь место сильное проявление поверхностного эффекта. Известно, что сильное проявление поверхностного эффекта может привести к завышенным потерям и перерасходу меди в обмотках.

В настоящее время расчет мощного тороидального трансформатора для контактной сварки труб оплавлением проводится по стандартной методике расчета трансформаторов контактной сварки, которая разработана Патоном Б.Е., Лебедевым В.К., Рыськовой З.А., Федоровым П.Д. Однако эта методика предназначена для дисковых чередующихся обмоток. Дисковые чередующиеся обмотки позволяют уменьшить поверхностный эффект в проводах и обеспечить равномерное распределение тока по параллельным секциям обмоток за счет симметричного расположения секций. Такая конструкция неприменима для тороидальных трансформаторов, устанавливаемых во внутритрубных сварочных машинах контактной сварки оплавлением.

При разработке трансформатора для стыковой контактной сварки оплавлением перед конструктором стоит задача не только обеспечить отсутствие перегрева деталей трансформатора в номинальном режиме работы, но и минимизировать его габариты. Минимизация габаритов трансформатора актуальна, поскольку внутри свариваемых труб кроме трансформатора находятся сложные механизмы, обеспечивающие центрирование и перемещение свариваемых труб, которым для надежной работы требуется достаточно большое место в ограниченном пространстве внутри трубы. Для улучшения теплового режима работы трансформатора необходимо выровнять токи в секциях первичной обмотки, что может быть обеспечено за счет их последовательно-параллельного соединения. Сложные схемы соединения секций первичных обмоток тороидальных трансформаторов для сварки труб приводят к необходимости использовать при их проектировании схемы замещения многообмоточных трансформаторов.

Значительный вклад в разработку схем замещения многообмоточных трансформаторов внесли Boyajan A., Марквардт Е.Г., Вольдек А.И., Лейтес Л.В., Петров Г.Н., Горев А.А., Васютинский С.Б. Оригинальные схемы замещения даны в работах Сахно Л.И., Шакирова М.А., X. Margueron, J. Keradec, Lopez-Fernandez, De Leon, F. Martinez. Однако применение типовых схем замещения для расчета многообмоточных трансформаторов контактной сварки (без введения в схему идеальных трансформаторов) не позволяет сохранить реальное соединение секций первичных обмоток. Кроме того, в этих схемах отсутствуют ветви, соответствующие обмоткам трансформатора, что не позволяет найти потери в обмотках.

Активное и индуктивное сопротивления трансформатора влияют на напряжение холостого хода трансформатора и соответственно на сечение магнитопровода и электропотребление, а добавочные потери в обмотках должны быть учтены при выборе сечений обмоток. Однако публикации, посвященные анализу поверхностного эффекта и его учету при разработке конструкций мощных тороидальных трансформаторов, ограничены случаем слабого проявления

поверхностного эффекта. Погрешности использования этих методов при усилении поверхностного эффекта не установлены. Решение проблем, возникающих при создании подобных трансформаторов, достигается путем изготовления макетов и последующих натурных опытов и экспериментов.

В связи с этим актуальной является разработка методик расчета трансформаторов контактной сварки, которые обеспечат создание трансформаторов с высокими технико-экономическими показателями.

Целью диссертации является разработка эффективных схем замещения многообмоточных трансформаторов и основанных на их использовании методик расчета сопротивления короткого замыкания, распределения токов, активной мощности в последовательно-параллельно соединенных секциях первичной обмотки трансформаторов машин контактной сварки, теоретическое и экспериментальное исследование поверхностного эффекта в обмотках этих трансформаторов, выбор размеров проводов обмоток, количества и схем соединения секций внутритрубных тороидальных трансформаторов для сварки труб больших диаметров.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

1. Выполнить анализ существующих конструкций трансформаторов машин контактной сварки и методик их расчета.

2. Выполнить анализ известных схем замещения многообмоточных трансформаторов.

3. Разработать эффективную схему замещения многообмоточного трансформатора, пригодную для расчета различных конструкций трансформаторов машин контактной сварки, имеющих несколько секций первичной обмотки, в том числе и внутритрубного тороидального трансформатора для сварки труб.

4. Разработать методику расчета параметров предложенной в диссертации схемы замещения, обосновать возможность использования двумерных моделей для расчета этих параметров.

5. Разработать методику расчета токов, потерь, активной мощности в последовательно-параллельных секциях первичной обмотки и полного

сопротивления трансформатора машин контактной сварки на базе разработанной схемы замещения.

6. Рассчитать сопротивление шин, ведущих от внутритрубного трансформатора к свариваемым трубам на основе расчета трехмерного магнитостатического поля.

7. Провести численное исследование точности расчета токов в обмотках, потерь, активной мощности и полного сопротивления многообмоточного трансформатора с использованием разработанной схемы замещения на модельных трансформаторах.

8. Применить разработанную методику к электромагнитному расчету токов, активных мощностей и сопротивлений короткого замыкания трансформатора комплекса сухопутной стыковой сварки труб большого диаметра КСС-04, спроектированного и изготовленного в ЗАО «Псковэлектросвар», а также к трансформатору для точечной контактной сварки ТК-18.05.

9. Выполнить анализ точности расчетов токов, активных мощностей и сопротивлений короткого замыкания с использованием разработанной методики на основе сравнения с результатами измерений.

10. Провести анализ поверхностного эффекта в обмотке трансформатора комплекса КСС-04.

11. На основе выполненных расчетов предложить ряд решений, обеспечивающих уменьшение поверхностного эффекта в обмотках трансформатора комплекса КСС-04, которые позволят уменьшить потери, обеспечить равные токи в параллельных секциях первичной обмотки, а также выбрать лучший вариант выполнения обмоток этого трансформатора.

Научная новизна работы заключается в следующем: в диссертационной работе решены теоретические и практические задачи по созданию, исследованию и применению методики расчета трансформаторов контактной сварки.

К наиболее значимым можно отнести следующие результаты:

1. Предложена эффективная схема замещения многообмоточного трансформатора со сложным соединением секций первичной обмотки при активно-индуктивной нагрузке.

2. Разработан метод расчета активной мощности и потерь в секциях обмоток многообмоточного трансформатора.

3. Исследована точность методики расчета токов, активных мощностей и потерь с использованием разработанной схемы замещения многообмоточного трансформатора на основе численного и натурного экспериментов.

4. Разработаны 2D и 3D модели для расчета параметров схемы замещения трансформатора комплекса КСС-04.

5. Разработана 3D модель гибких шин трансформатора комплекса КСС-04.

6. Предложены эффективные решения, обеспечивающие уменьшение поверхностного эффекта в обмотках тороидального трансформатора комплекса КСС-04 и равные токи в параллельных секциях первичной обмотки для сварки труб большого диаметра.

Практическая значимость исследований заключается в разработке методики расчета трансформаторов для контактной сварки. Эта методика позволяет разрабатывать новые экономичные конструкции таких трансформаторов, сравнивать новые конструктивные решения и выбирать наилучший вариант.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Эффективные схемы замещения многообмоточных трансформаторов с активно-индуктивной нагрузкой.

2. Результаты численного исследования точности расчета токов, потерь и активных мощностей в обмотках многообмоточного трансформатора.

3. Результаты сравнения предложенной в диссертации схемы замещения трехобмоточного трансформатора и классической трехлучевой схемы замещения.

4. Экспериментальное подтверждение эффективности новых схем замещения.

5. Способы уменьшения добавочных потерь в секциях первичной обмотки трансформаторов стыковой контактной сварки на основе методик расчета, разработанных в диссертации.

6. Экспериментальное подтверждение технических решений, предложенных в диссертации.

Достоверность теоретических результатов обеспечивает:

1. Корректное использование уравнений электромагнитного поля, схем замещения трансформаторов, аналитических и численных методов решения дифференциальных уравнений.

2. Совпадение расчетных и экспериментальных значений сопротивлений короткого замыкания, токов, потерь в обмотках многообмоточных трансформаторов комплексов для сварки труб КСС-04.

Объект исследования: трансформаторы контактной сварки, в том числе для сварки оплавлением труб из сталей повышенной прочности.

Предмет исследования: электромагнитные процессы в мощных тороидальных трансформаторах для сварки труб из сталей повышенной прочности, расчетное и экспериментальное определение токов, потерь и активных мощностей в обмотках тороидальных трансформаторов.

Методы исследования базируются на использовании общей теории трансформаторов, численных и аналитических методах расчета электромагнитных полей и электрических цепей, а также на методах электрических измерений.

Личный вклад соискателя. Все основные научные результаты и выводы, изложенные в диссертации, получены автором самостоятельно.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на конференции IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus) (2022-2024), Конференции

Молодых инженеров АО «Силовые машины» (2018, 2019, 2022, 2023), V Международная научно-практическая конференция «Современные технологии и экономика в энергетике» (2022)

Публикации. Основные результаты по теме диссертации представлены в 7 работах, из которых 3 в рецензируемых изданиях, определяемых в соответствии с рекомендацией ВАК, 3 работ проиндексированы международными базами цитирования Scopus и Web of Science.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Она представлена на 158 страницах и включает 29 таблиц, 57 рисунков.

1. ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ МОЩНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ

Одним из наиболее распространенных методов соединения металлических конструкций является сварка. Процесс сварки происходит за счет формирования атомных связей между нагретыми или расплавленными элементами. Согласно [1] по физическим признакам сварку можно разделить на термическую (дуговая, газовая, электрошлаковая и т.п.), термомеханическую (контактная, диффузионная и т.п.) и механическую (трением, взрывом и т.п.). Особый интерес с точки зрения надежности и эксплуатационных качеств сварного соединения представляет термомеханический класс сварки, осуществляемый комбинированным использованием давления и тепловой энергии. Так, контактная электрическая сварка широко применяется в промышленности из-за меньшего времени на одну технологическую операцию, а легкая автоматизации процесса позволяет дополнительно уменьшить трудозатраты на создание готовой продукции. Удельная доля контактной сварки в общем объеме механизированных способов достигает 50%, в общем объеме сварочных работ - порядка 30%. Контактной сваркой можно соединить практически любые металлы и их сплавы, а толщина свариваемых деталей варьируется от нескольких микрон до десятков миллиметров [114, 115, 116].

Неотъемлемой частью любого процесса сварки является сварочный трансформатор. С его помощью происходит преобразование подводимого питания к требуемым параметрам, необходимым для сварки. Как для любой технической области, повышение эффективности и надежности электросварочного оборудования - это основная задача конструкторских и проектных служб. Новые инженерные вызовы способствуют развитию имеющихся методик расчетов и проектирования.

Поскольку в диссертационной работе рассматриваются проблемы расчета трансформатора для контактной сварки, изучим ее особенности, области применения и преимущества по сравнению с другими видами сварки. Проведем

анализ конструкций и электрических режимов работы трансформаторов. Выполним обзор существующих методов расчета трансформаторов машин контактной сварки и анализ возможности их использования при расчете трансформаторов для стыковой контактной сварки оплавлением. На основе этого анализа будут сформулированы цель и задачи исследования.

1.1 Физические основы, оборудование и применение контактной сварки

В настоящее время контактная электрическая сварка широко применяется в промышленности. Она представляет собой сварочный процесс, в рамках которого отдельные детали соединяются между собой, причем это соединение происходит в результате нагрева и последующего сдавливания [6]. Одна из особенностей контактной сварки - это значительная скорость нагрева свариваемых деталей. Сам нагрев осуществляется путем протекания тока по этим деталям. Соответственно, для осуществления сварки необходимы мощные сварочные машины, состоящие из механической и электрической частей. При этом данные узлы связаны между собой сложными алгоритмами взаимодействия, которые подбираются оптимальным образом исходя из вида сварки и характеристик свариваемых деталей.

К механической части относятся корпус, станина, различные упоры и кронштейны, электродержатели, а также механизмы закрепления, перемещения и сжатия свариваемых деталей. Основная функция этих элементов - обеспечение требуемых жесткости и прочности машины, позиционирование деталей для сварки и их сжатие с заданным усилием.

К электрической части относятся контур для передачи тока к деталям, которые могут представлять собой специальные зажимы-электроды, гибкие или жесткие токоведущие шины, а также источник питания, преобразующий электроэнергию сети для получения требуемого значения сварочного тока [117]. Основная функция этих элементов - обеспечение подачи сварочного тока, достижение требуемой мощности при максимальном КПД, обеспечение соответствующей нагрузочной характеристики и безопасной работы.

Исходя из технологических особенностей свариваемых материалов, контактную сварку подразделяют на стыковую, точечную и шовную. Принципиальная схема видов контактной сварки представлена на рисунке 1.1.

н ч е ч о Т

и к

кра

в с

ы

д

и В

\

н в о

в о к

ы т

С

Точечная

Рельефная

Сварные соедининя при стыковой сварке

Сопротивлением Оплавлением

Рисунок 1.1 - принципиальная схема контактной сварки

Среди способов контактной сварки наиболее распространена точечная сварка. Точечная сварка - это такой вид сварки, при котором детали соединяются по отдельным участкам касания. Для осуществления процесса сварки изделия накладываются друг на друга, зажимаются между электродами с усилием ,

подвергаются воздействию сварочного тока /св в течение времени сварки ¿св с последующим дополнительным сжатием - осадкой В зоне сварки образуется литое ядро сварной точки, в котором удерживается расплавленный металл до его кристаллизации. Характеристики сварного соединения зависят от режима сварки -совокупности регулируемых параметров сварочного процесса. Графическим представлением сварочного режима является циклограмма, на которой отображены основные параметры режима сварки во времени. Типовые циклограммы работы точечных машин представлены на рисунке 1.2. Для точечной сварки, помимо упомянутых выше усилия сжатия электродов, времени сварки и величины сварочного тока, определяющую роль играют геометрические размеры электродов. Точечная сварка преимущественно используется в серийном производстве, где количество сварных соединений может доходить до нескольких тысяч и даже миллионов, например в электронике и бытовой технике, авиа- и автомобилестроении. Точечная сварка может быть как одноточечной, так и многоточечной.

Рисунок 1.2 - Типовые циклограммы точечной сварки

Рельефная сварка - разновидность точечной сварки, отличающаяся заранее подготовленными контактными площадками - рельефами в местах сварки на одной из свариваемых деталей. Это позволяет увеличить плотность тока и, как следствие, уменьшить время сварки. В зависимости от типа изделия и требуемых параметров

сварного соединения, на одной из деталей может быть подготовлено несколько точечных контактных площадок или один протяженный рельеф. Таким образом, в процессе сварки происходит соединение сразу по нескольким точкам контакта. По мере нагрева рельеф деформируется, и рельефная сварка становится похожа на точечную. Однако подобный вид сварки требует более сложных устройств позиционирования и фиксирования деталей. Рельефная сварка широко применяется в промышленности при соединении листовых изделий, а также деталей разного сечения.

Шовная сварка используется при изготовлении надежных герметичных емкостей, работающих как при повышенном, так и при пониженном давлениях. Сам «шов» представляет из себя последовательное наложение множества сварных точек друг на друга. Такое перекрытие достигается за счет связи скорости передвижения деталей по отношению к электродам и циклами подачи сварочного тока. Основное технологическое отличие машин для шовной сварки заключается в том, что статичные электроды заменены подвижными токоподводящими роликами с приводом вращения. Существует три разновидности шовной сварки:

1. Непрерывная: непрерывные подача тока и перемещение свариваемых деталей;

2. Прерывистая: непрерывное перемещение деталей и прерывистая подача тока;

3. Шаговая: прерывистое (шаговое) перемещение деталей и подача тока в момент остановки роликов.

Типовые циклограммы работы шовных машин представлены на рисунке 1.3. Этапы формирования соединения при точечной, рельефной и шовной сварках схематично представлены на рисунке 1.4.

а 6 в

Рисунок 1.3 - Типовые циклограммы шовной сварки а - непрерывная; б - прерывистая; в - шаговая

I II ш

]|Ь рСЕ

\ \SSJrsS/ Щ * ///////Л \

Л;;;/;А

/с i 1с 1 | ^ гков

Рисунок 1.4 - Основные этапы образования соединений при точечной, рельефной

и шовной сварках:

I - обжатие деталей с подачей тока и выравниванием контактных поверхностей;

II - расплавление металла; III - образование сварного соединения

Еще один способ контактной сварки - это стыковая сварка. Она применяется в случаях, когда необходимо соединить изделия по всей плоскости их соприкосновения. По своей сути это более сложный вид сварки, где система токоподвода и процесс сварки существенно отличаются от рассмотренных ранее, поэтому опишем его подробнее. Принципиальная схема процесса контактной сварки представлена на рисунке 1.5. Одна плита машины является опорной, т.е. неподвижной. Другая передвигается за счет действия осевой силы Нагрев заготовок, как и при других видах контактной сварки, происходит при подаче тока на них. Подвод тока осуществляется через зажимы от сварочного трансформатора и сжатия деталей с усилием Исходя из размеров и свойств свариваемых деталей, напряжение на них может подаваться либо от одного, либо от двух

трансформаторов. Контактная сварка может протекать с расплавлением металла и без него. Стыковую сварку с разогревом стыка до оплавления называют сваркой оплавлением, сварку с разогревом стыка до пластической деформации - сваркой сопротивлением. Этапы формирования соединения при стыковой сварке представлены на рисунке 1.6. Различие между процессами, протекающими при данных видах сварки, объясняется с помощью циклограмм, которые продемонстрированы на рисунке 1.7.

• источник тока

Рисунок 1.5 - принципиальная схема стыковой контактной сварки

Рисунок 1.6 - Основные этапы образования соединений при стыковой сварке:

а — сопротивлением; б — оплавлением

?ц.о

6

Рисунок 1.7 - Типовые циклограммы процесса стыковой сварки: а - сопротивлением; б - оплавлением

Сварка сопротивлением начинается с того, что свариваемые детали сначала сжимаются, а затем на них подается сварочный ток. Торцы нагреваются до температуры, не превышающей температуру плавления. После, когда подача сварочного тока прекращается, усилие сжатия деталей резко увеличивается, происходит деформация стыка и образуют сварное соединение с частичным выдавливанием лишнего металла. Для обеспечения равномерного нагрева и получения хорошего сварного соединения, торцы заготовок заранее подготавливаются для обеспечения плотного прилегания без зазоров. Из-за сложности достижения требуемых параметров, максимальная площадь контакта при таком виде сварки как правило ограничивается величиной в 200 мм2, а сечение деталей представляет простейшие геометрические формы.

Сварка оплавлением подразделяется на прерывистую (с предварительным подогревом) и непрерывную. При сварке непрерывным оплавлением свариваемые детали сближаются при включенном сварочном трансформаторе с относительно небольшой скоростью. При соприкосновении деталей между их торцами образуются отдельные немногочисленные пары контактов. Так как площадь контактов небольшая, плотность тока в образованных перемычках настолько велика, что происходит мгновенное расплавление метала с последующими его выплесками в виде искр. При дальнейшем сближении образование новых

контактов и их последующее оплавление продолжается. Так происходит непрерывно, и в конечном итоге на торцах деталей образуется слой жидкого металла. В конце процесса оплавления происходит быстрое сближение заготовок с большим усилием , и создается сварное соединение. При этом жидкий слой вместе с примесями выдавливается из стыка, образуя грат. Обычно грат удаляется в горячем состоянии специальными автоматизированными устройствами.

При сварке прерывистым оплавлением заготовки предварительно нагревают путем их соприкосновения и последующего размыкания при непрерывной подаче на них тока. Нагрев торцов в этом случае аналогичен нагреву при стыковой сварке сопротивлением. Далее процесс сварки осуществляется по типу сварки оплавлением.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кобзарь Евгений Николаевич, 2024 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Вышемирский, Е.М. Развитие отечественных технологий сварки и неразрушающего контроля качества кольцевых сварных соединений магистральных газопроводов / Е.М. Вышемирский // Газовая промышленность. - 2019. - №3. - С. 68-75.

2. СТО Газпром 2-2.2-1098-2016. Инструкция по автоматической контактной сварке оплавлением стыковых сварных соединений труб для строительства газопроводов. - СПб.: ПАО «Газпром», 2017. - 130 с.

3. Макаров, Г.И. Современные научные тенденции использования различных способов сварки при строительстве и ремонте магистральных трубопроводов / Г.И. Макаров, О.Е. Капусти// Сварочное производство. - 2020. - №5.-C.27-34.

4. Мустафин, Ф.М. Современные технологии сварки трубопроводов / Ф.М. Мустафин, Н.Г. Блехерова, Л.И. Быков. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Недра, 2010. - 509 dSBN 5-247-03883-5

5. Письменный, А.А. Контактная стыковая сварка оплавлением труб большого диаметра / А.А. Письменный, М.А. Лукин // Сварочное производство. -2020. - №4. - С.32-40.

6. Кучук-Яценко, С.И. Электрооборудование для контактной сварки. Элементы теории / С.И. Кучук-Яценко, В.К. Лебедев. - М.: Машиностроение, 1969. - 440 с.

7. Кучук-Яценко, С.И. Контактная стыковая сварка оплавлением / Отв. ред. В.К. Лебедев. - Киев: Наукова думка, 1992. - 236с.

8. Банов, М.Д. Технология и оборудование контактной сварки / М.Д.Банов.- М.: Академия, 2008. - 224 dSBN: 978-5-7695-5128-4

9. Ерофеев, В.А., Пьянков И.Б. Физико-математическая модель процесса стыковой контактной сварки оплавлением / В.А. Ерофеев, И.Б. Пьянков // Сварка и диагностика. - 2016. - №3(87). - С.115-125. ISSN: 1994-6716

10. Ерофеев, В.А. Физико-математическая модель процесса осадки стыка при стыковой контактной сварке оплавлением / В.А. Ерофеев, И.Б. Пьянков // Сварка и диагностика. - 2016. - №6. - С.20-24.

11. Eriksson, L. Flash butt welding. Oldweldingtechnology - stateofartinspecial applications / L. Eriksson, J. Sundin // Svetsaren. - 2001. - Vol. 56. - № 2-3. - P. 58-61.

12. Кучук-Яценко, С.И. Способ контактной стыковой сварки непрерывным оплавлением. СССР А. с. 226745, В23К 11/04, Великобритания Пат. GB11623073, Франция Пат. FR1517114, Швейцария Пат. SE322003, Италия Пат. IT796912.

13. Кучук-Яценко С.И., Лебедев В.К. (1969) Способ контактной стыковой сварки непрерывным оплавлением. СССР А. с. 226745, В23К 11/04, Великобритания Пат. GB11623073, Франция Пат. FR1517114, Швейцария Пат. SE322003, Италия Пат. IT796912.

14. Патон Б.Е., Сахарнов В.А., Лебедев В.К., Кучук-Яценко С.И. (1967) Машина для контактной стыковой сварки. СССР А. с. 201561, В23К 11, США Пат. US3349216, Великобритания Пат. GB1056812, Франция Пат.

15. Кучук-Яценко, С.И., Кривенко В.Г., Богорский М.В. (1974) Способ управления процессом контактной стыковой сварки оплавлением. СССР А. с. 542604, В23К 11.

16. Журавлёв,С.И. Пути решения проблем внедрения контактной стыковой сварки оплавлением на магистральных трубопроводах больших диаметров (обзор) / С.И. Журавлёв // Известия Высших учебных заведений. Машиностроение. - 2013. - №8. - С. 64-70.

17. Журавлев, С.И. Технологические особенности контактной стыковой сварки оплавлением трубопроводов больших диаметров / С.И. Журавлев, Н.А. Коновалов, С.И. Полосков // VII Международная научно-техническая конференция «Современные проблемы машиностроения». - 2013. - С. 180185.

18. Коновалов, Н.А. Пути реализации интеллектуального управления и контроля качества сварных соединений в процессе контактной стыковой сварки оплавлением / Н.А. Коновалов // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 2013. - №9. - С. 67-74. ISSN: 0536-1044

19. Хоменко, В.И. Контактная стыковая сварка оплавлением современных трубопроводов большой мощности / В.И. Хоменко, А.Н. Теренин, С.И. Кучук-Яценко, Ю.И. Швец // Журнал нефтегазового строительства. - 2014. - №3. -С.52-58. ISSN: 2307-0498

20. Кучук-Яценко, С.И. Особенности испытаний на ударную вязкость сварных соединений труб, выполненных автоматической контактной стыковой сваркой оплавлением / С.И. Кучук-Яценко, В.И. Кирьян, Б.И. Казымов, И.В. Мирзов,

B.И. Хоменко // Научно-технический прогресс. - 2008. - №10. - С. 5-11.

21. Журавлев, С.И. Физико-математическая модель оплавления в процессе контактной стыковой сварки трубопроводов/С.И.Журавлев, В.А.Ерофеев,

C.И.Полосков // Сварка и Диагностика. - 2013. - №4. - С. 24-30. ISSN: 20715234

22. Патон, Б.Е. Электрооборудование для контактной сварки / Б.Е. Патон, В.К. Лебедев. - М.: Машиностроение,1969. - 440 с.

23. Рыськова, З.А. Трансформаторы для электрической контактной сварки / З.А. Рыськова. - 2-е изд. - Ленинград: Энергия. Ленингр. отделение, 1975. - 279 с.

24. Рыськова, З.А. Трансформаторы для электрической контактной сварки / З.А. Рыськова, П.Д. Фелоров, В.И. Жимерова. - Л.: Энергоатомиздат, 1990. - 424 с.

25. Оборудование для контактной сварки: Справочное пособие / Под ред. В.В. Смирнова. -СПб.: Энергоатомиздат, 2000. - 848 dSBN: 5-283-04528-5

26. Петров, Г.Н. Электрические машины. Часть 1 / Г.Н. Петров. - М: Энергия,1974. - 240 с.

27. Васютинский, С.Б. Вопросы теории и расчета трансформаторов / С.Б. Васютинский.- Л.: Энергия, 1970. - 432 с.

28. Лейтес, Л.В. Электромагнитные расчеты трансформаторов и реакторов / Л.В. Лейтес.- М.: Энергия, 1981. - 392 с.

29. Лейтес, Л.В. Схемы замещения многообмоточных трансформаторов / Л.В. Лейтес, А.М. Пинцов.- М.: Энергия, 1974. - 192 с.

30. Иванов-Смоленский, А.В. Электрические машины / А.В. Иванов-Смоленский.- М.: Энергия, 1980. - 927 с.

31. Хныков, А.В. Теория и расчет многообмоточных трансформаторов / А.В. Хныков.- М.: Солон-пресс, 2003. - 114 с.

32. Вольдек, А.И. Электрические машины. Введение в электромеханику. Машины постоянного тока и трансформаторы / А.И. Вольдек, В.В. Попов.- СПб.: Питер, 2007. - 320 с.

33. Бутырин, П.А.Аналитическая теория трансформаторов / П.А. Бутырин, М.Е. Алпатов. - М:Национальный исследовательский университет МЭИ. 2019. -112 с.

34. Сергеенков, В.М. Электрические машины: Трансформаторы / В.М. Сергеенко, В.М. Киселев, Н.А. Акимова.- М: Высшая школа, 1989. - 352с.

35. Силовые трансформаторы. Справочная книга / Под редакцией С.Д. Лизунова, А.К. Лоханина. - М.: Энергоатомиздат, 2004. - 616 с.

36. Boyajan, A. Theory of three-circuit transformers/ A. Boyajan // Transaction of AIEE. - 1924. - Vol.43. - pp. 133-139.

37. Starr, F.M. An equivalent circuit for four-winding transformer / F.M. Starr //General electric review. - 1933. - Vol.36. - p. 150-152.

38. Горев, А.А. Приведение сложных сетей к простейшим эквивалентным схемам / А.А. Горев, М.А. Костенко //Электричество. - 1948. - №3. - С.40-43.

39. Васютинский, С.Б. Критерии преобразования схем замещения многообмоточных трансформаторов в более простые схемы / С.Б. Васютинский // Электричество. - 1978. - №5. -С.26-28.

40. Разевиг, В.Д.Схемотехническое моделированиес помощью Micro-Cap 7 / В.Д. Разевиг. - М.:Горячая линия-Телеком,2003.- 386 с.

41. Черных, И.В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink / И.В. Черных. - М.:ДМК Пресс; СПб.: Питер,2008.- 288с.

42. Margueron,X. Design of Equivalent Circuits and Characterization Strategy for n-Input Coupled Inductors / X. Margueron, J. Keradec //IEEE Transactions on Industry Applications. - Vol. 43. - no. 1. - 2007. - pp. 14-22. doi: 10.1109/TIA.2006.887001

43. Margueron, X. Identifying the Magnetic Part of the Equivalent Circuit of n - Winding Transformers / X. Margueron, J.P. Keradec // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. - Vol. 56. - no. 1. - 2007. - pp. 146-152. doi: 10.1109/TIM.2006.887402.

44. Margueron, X.Current sharing between parallel turns of a planar transformer: prediction and improvement using a circuit simulation software / X. Margueron, A. Besi, Y. Lembeye, J.P. Keradec // IEEE Transactions on Industry Application. -Vol. 46. - no. 3. - 2010. - pp.1064-1071.doi: 10.1109/TIA.2010.2046294 0093-9994.

45. Lopez-Fernandez, X.M. Transformers: Analysis, Design, and Measurement / X. M. Lopez-Fernandez, H. Ertan, J. Turowski. - CRC Press: Boca Raton, FL, USA, 2012. - 609 p.doi: 10.1201/b12275

46. De Leon, F.Dual three-winding transformer equivalent circuit / F. De Leon, J.A. Martinez // IEEE Transactions on Power delivery. -Vol. - no. 24.- 2009. - pp. 160-168.doi: 10.1109/TPWRD.2008.2007012

47. Suslov, V.M. Method of Parameters Determination for Multi-Winding Transformer Equivalent Circuit in the Form of Multi-Beam Star / V.M. Suslov, V.A. Bosneaga // 8th International Conference on Modern Power Systems (MPS). - 2019. - pp. 1-4. doi: 10.1109/MPS.2019.8759746.

48. Grimm, F. An N-port system model for multiwinding transformer based multilevel converters in DC-autotransformer configuration / F. Grimm, M. Baghdadi, R. Bucknall // IEEE Design Methodologies Conference (DMC). - 2021. - pp. 1-6. doi: 10.1109/DMC51747.2021.9529928.

49.Zirka, S.E. Once again about the Steinmetz transformer model and the ongoing subdivision of its leakage inductance. COMPEL / S.E. Zirka, Y.I. Moroz, C.M. Arturi //The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering. - 2022. - no.41(1).- pp. 81-95.doi:10.1108/COMPEL-06-2021-0190

50.Шакиров, М.А. Вектор Пойнтинга и новая теория трансформатора. Часть 8 / М.А. Шакирова // Размещение обмоток на разных стержнях магнитопровода.2020. - №1. - C39-50.doi:10.24160/0013-5380-2020-1-39-50

51. Шакиров, М.А. Вектор Пойнтинга и новая теория трансформаторов. Часть 2 / М.А. Шакиров // Электричество. - 2014. - №9. - С. 52-59. ISSN: 0013-5380

52. Шакиров, М.А. Вектор Пойнтинга и новая теория трансформаторов. Часть 3. Многообмоточный трансформатор / М.А. Шакиров // Электричество. - 2015.

- №9. - С. 34-47. ISSN: 0013-5380

53. Шакиров, М.А. Вектор Пойнтинга и новая теория трансформаторов. Часть 4. Анатомия трансформатора / М. А. Шакиров // Электричество. - 2017. - №3. -С. 37-49. ISSN: 0013-5380

54. Шакиров, М.А. Вектор Пойнтинга и новая теория трансформаторов. Часть 5. Автотрансформатор / М.А. Шакиров // Электричество. - 2018. - №4. - С. 31-

35.doi: 10.24160/0013-5380-2018-4-31-41

55. Шакиров, М.А. Вектор Пойнтинга и новая теория трансформаторов. Часть 6. Анатомия автотрансформатора / М.А. Шакиров // Электричество. - 2018. - 33-

36.doi: 10.24160/0013-5380-2018-8-29-41

56. Sakhno, L.I. On the equivalent circuit of a three-winding transformer/ L.I. Sakhno //Elektrichestvo. - 2003. - № 8. - С. 25 - 33.

57. Сахно, Л.И. Уравнения и схема замещения двухстержневого многообмоточного трансформатора / Л.И. Сахно, О.И. Сахно // Научно-технические ведомости. - СПбГТУ. - 2004. - №4. -С.8-14.

58. Сахно, Л.И. Двухмостовой сварочный выпрямитель с однофазным многообмоточным трансформатором / Л.И. Сахно, О.И. Сахно, П.Д. Федоров.

- Сварочное производство. - 2007. - №5. -С.4-10. ISSN: 0491-6441

59. Sakhno, L. Field-Circuit Modelling of an Advanced Welding Transformer with Two Parallel Rectifiers / L. Sakhno, O. Sakhno, S. Dubitsky // Archives of electrical engineering. - 2015. - Vol. 64 (252). - p.249-257. doi:10.1515/aee-2015-0021

60. Сахно Л.И. Аналитический расчет импеданса трансформатора машины контактной сварки / Л.И. Сахно, О.И. Сахно, Ю.В. Варламов, Д.И. Лихачев // Научно-технические ведомости СбГПУ. - 2016. - №1 (238). - 2016. - С. 57-64.doi: 10.5862/JEST.238.6

61. Сахно, Л.И. Влияние частоты инвертора на массу трансформатора машины контактной сварки / Л.И. Сахно, Д.И. Лихачев, А.С. Сибирко. - Сварочное производство. - 2011. - №12. - C14-19.ISSN 0491-6441

62. Liudmila, I. Analysis of Power Consumption of High Frequency Resistance Spot Welding Systems / L. Sakhno, I. Ivanov, S.N. Nazare // IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). - 2017. -pp.322-326.doi: 10.1109/EIConRus.2017.7910556

63. Sakhno, L.Field-Circuit Modelling of the Resistance Spot Welding Transformers /L. Sakhno, O. Sakhno, D. Likhachev, P. Fedorov // Electrical review (Przeglad Elektrotechniczny). - 2017. - №8. - p.142-145.

64. Sakhno, L. Using the finite element method for calculating transformers for resistance welding machines / L. Sakhno, S. Dubitskiy, V. Valkov, R. Zaryvaev // Welding International. - Vol.31. -no1. - 2017. - pp. 58-63. doi: 10.1080/09507116.2016.1213040

65. Сахно, Л.И. Разработка схемы замещения инверторного источника питания машины контактной сварки / Л.И. Сахно, О.И. Сахно, П.Д. Федоров // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки.- 2017. -Т.23. - №2. - С.91-100. doi: 10.18721/JEST.230209

66. Сахно, Л.И. Влияние трансформатора на электропотребление инверторного источника питания машины контактной сварки / Л.И. Сахно, О.И. Сахно, П.Д. Федоров // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки.- 2017. - Т.23. - №2. - С. 181-190. doi: 10.18721/JEST.230418

67. Сахно, Л.И. Использование метода конечных элементов для комплексного расчета трансформаторов машин контактной сварки / Л.И. Сахно, С.Д. Дубицкий, В.В. Вальков, Р.Г. Зарываев // Сварочное производство. - 2016. -№1 (974). - С. 16-22.

68. Kharlamova, E. Calculation and Measurement of the Magnetic Flux in the Magnetic Core of Welding Transformers / E. Kharlamova , L. Sakhno, O. Sakhno // International Journal of Applied Engineering Research (IJAER). - 2016. - Vol.11. - no.22. -pp. 11055-11059. ISSN: 0973-4562

69. Sakhno, L.I. Using the finite element method for calculating transformer for resistance welding machines / L.I.Sakhno, O.I.Sakhno, S.D. Dubitsky, V.V. Valkov, R.G. Zaryvaev // Welding International. - 2017. - Vol.31. - №1. - pp.58-63. doi: 10.1080/09507116.2016.121304015

70. Сахно, Л.И.Разработка схемы замещения инверторного источника питания машины контактной сварки / Л.И. Сахно, О.И. Сахно, П.Д. Федоров, Ю.В. Радомский // Научно-технические ведомости СПбПУ.Естественные и инженерные науки.- 2017. - Том 23. - № 2. - С. 91-100. doi: 10.18721/JEST.230209

71. Сахно, Л.И. Влияние трансформатора на электропотребление инверторного источника питания машины контактной сварки / Л.И. Сахно, О.И. Сахно, П.Д. Федоров, Ю.В. Радомский // Научно-технические ведомости СПбПУ.Естественные и инженерные науки. -2017. - Т. 23. - №4. - С. 181-190. doi: 10.18721/ jest.230418

72. Sakhno,L. Influence of the leakageflux of the transformer on the welding current of high frequency resistance spot welding systems / L. Sakhno, O. Sakhno, Yu.V. Radomsky // IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus)IEEE Xplore Digital Library. - 2018. - pp. 223-226.doi: 10.1109/EIConRus.2018.8317070

73. Sakhno, L. Smorigin. Numerical calculation of the impedance of the resistance spot welding machines transformer/ L. Sakhno, A.Nikita // Smorigin2018 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering

(EIConRus) IEEE Xplore Digital Library. - 2018. -pp. 227-230. doi: 10.1109/EIConRus.2018.8317071.

74. Forbes, M. Boundary-Free Analytic Magnetic Field Calculations Including Soft Iron and Permanent Magnets Using an Iterative Discretization Technique / M. Forbes, W.S.P. Robertson, A.C. Zander, J.J.H. Paulides // IEEE Transactions on Magnetics. - Vol. 57. - no. 2. - pp. 1-5.doi: 10.1109/TMAG.2020.3010566.

75. Diaz, G.A. Calculation of Leakage Reactance in Transformers With Constructive Deformations in Low Voltage Foil Windings / G.A. Diaz, E.E. Mombello, G.D.G. Venerdini // IEEE Transactions on Power Delivery. - Vol. 33. - no. 6. - pp. 32053210. doi: 10.1109/TPWRD.2018.2870563.

76. Dawood, K. Modelling and analysis of transformer using numerical and analytical methods / K. Dawood, M.A. Cinar, B. Alboyaci, O. Sonmez // 18th International Symposium on Electromagnetic Fields in Mechatronics, Electrical and Electronic Engineering (ISEF) Book of Abstracts. - 2017. - pp. 1-2, doi: 10.1109/ISEF.2017.8090696.

77. Haoyi, W. Research on Winding Methods of Multi-output Solid-State Transformer Considering the Impact of Power Electronic Converters / W. Haoyi, X. Baochang// 10th International Conference on Power and Energy Systems (ICPES). - 2020. - pp. 195-199.doi: 10.1109/ICPES51309.2020.9349647.

78. Silva, J.R. Analysis of Methods Eddy Current Loss Estimation in Power Transformer Windings with Multiphysical Consideration (Electromagnetic and Fluid Dynamic) / J.R. da Silva, P.S. Paganoto, R. Graeff, C.M. da Rocha, M.L. Bernartt, C.W. dos Santos // 19th Biennial Conference on Electromagnetic Field Computation (CEFC). - 2020. - pp. 1-4. doi: 10.1109/CEFC46938.2020.9451418

79. Jaraczewski,M. Leakage Inductances of Transformers at Arbitrarily Located Windings Energies / M. Jaraczewski, M.T. Sobczyk.- 2020. - 13 (23), pp. 62-64. doi: 10.3390/en13236464.

80. Amirbande,M. Calculation of Leakage Inductance in Toroidal Core Transformer With Non-Interleaved Windings / M. Amirbande, A. Vahedi // IEEE Transactions

on Plasma Science.- Vol. 48. -no. 12. - pp. 4215-4220. doi: 10.1109/TPS.2020.3035901.

81. Котенев, С.В. Расчет и оптимизация тороидальных трансформаторов / С.В. Котенев, А.Н. Евсеев. - М: Горячая линия-Телеком, 2011. - 287с.

82. Thiringer, Т. Accurate Evaluation of Leakage Inductance in High-Frequency Transformers Using an Improved Frequency-Dependent Expression / M. Amin Bahmani, T. Thiringer // in IEEE Transactions on Power Electronics. - 2015. - Vol. 30. - no. 10. - pp. 5738-5745. doi: 10.1109/TPEL.2014.2371057.

83. Bahmani, M.A. Design Methodology and Optimization of a Medium-Frequency Transformer for High-Power DC-DC Applications / M.A. Bahmani, T. Thiringer, M. Kharezy // IEEE Transactions on Industry Applications. -2016. - Vol. 52. - no. 5. - pp. 4225-4233. doi: 10.1109/TIA.2016.2582825.

84. Ouyang, Z. Calculation of Leakage Inductance for High-Frequency Transformers / Z. Ouyang, J. Zhang, W.G. Hurley // IEEE Transactions on Power Electronics. -Vol. 30. -no. 10. - pp. 5769-5775. doi: 10.1109/TPEL.2014.2382175.

85. Silva, J.R. Analysis of Power Transformer Geometry Simplifications on Electromagnetic and Thermodynamic Simulations / J.R. da Silva, J.P.A. Bastos // IEEE Transactions on Magnetics. - 2015. - Vol. 51. - no. 3. - pp. 1-4. doi: 10.1109/TMAG.2014.2358993.

86. Niu, S. Nonlinear Convergence Acceleration of Magnetic Field Computation / S. Niu, W.N. Fu, S.L. Ho // IEEE Transactions on Magnetics. - 2015. - Vol. 51. -no. 11. - pp. 1-4. doi: 10.1109/TMAG.2015.2445342.

87. Yarymbash, D. Electromagnetic Parameters Determination of Power Transformers / D. Yarymbash, M. Kotsur, S. Yarymbash, T. Divchuk // IEEE 3rd International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS). - 2018. - pp. 70-75. doi: 10.1109/IEPS.2018.8559573.

88. Wang, H. Model Design and Calculation Validation for Leakage Magnetic Field and Temperature Rise of Transformer Core Tie-plate / H. Wang, Q. Yang, Y. Li, J. Wang, Y. Zhao // IEEE International Conference on Applied Superconductivity and

Electromagnetic Devices (ASEMD). - 2018. - pp. 1-2.doi: 10.1109/ASEMD.2018.8558939.

89. Wang, H. Model Design and Calculation Validation for Leakage Magnetic Field and Temperature Rise of Transformer Core Tie-plate / H. Wang, Q. Yang, Y. Li, J. Wang, Y. Zhao // IEEE International Conference on Applied Superconductivity and Electromagnetic Devices (ASEMD). - 2018. - pp. 1-2.doi: 10.1109/ASEMD.2018.8558939.

90. Jafari, M. Optimal Design of aMultiwinding High-Frequency Transformer Using Reluctance Network Modeling and Particle Swarm Optimization Techniques for the Application of PV-Linked Grid-Connected Modular Multilevel Inverters / M. Jafari, Z. Malekjamshidi, M.R. Islam // IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics. - Vol. 9. -no. 4. - pp. 5083-5096.doi: 10.1109/JESTPE.2020.3031731.

91. Ali, Y. Study of Toroidal Core Multilimb Transformer (TCMLT) for High-Power DC Application / Y. Ali, Y. Zheng, M.M. Khan, L.Ji, A. Ali // IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics. - 2018. - Vol. 9. -no. 3. - pp. 2951-2964. doi: 10.1109/JESTPE.2021.3052245.

92. Amirbande,M. Calculation of Leakage Inductance in Toroidal Core Transformer With Non-Interleaved Windings / M. Amirbande, A. Vahedi // IEEE Transactions on Plasma Science. - 2018. -Vol. 48. -no. 12. - pp. 4215-4220.doi: 10.1109/TPS.2020.3035901.

93. Wang, H. Model Design and Calculation Validation for Leakage Magnetic Field and Temperature Rise of Transformer Core Tie-plate / H. Wang, Q. Yang, Y. Li, J. Wang, Y. Zhao //IEEE International Conference on Applied Superconductivity and Electromagnetic Devices (ASEMD). - 2018. - pp. 1-2.doi: 10.1109/ASEMD.2018.8558939.

94. Jafari, M. Optimal Design of aMultiwinding High-Frequency Transformer Using Reluctance Network Modeling and Particle Swarm Optimization Techniques for the Application of PV-Linked Grid-Connected Modular Multilevel Inverters / M. Jafari, Z. Malekjamshidi, M.R. Islam // IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in

Power Electronics. - 2021. - Vol. 9. -no. 4. - pp. 5083-5096. doi: 10.1109/JESTPE.2020.3031731.

95. Sakhno, L.I. Equivalent circuit of the transformer with two primary and one secondary windings/ L.I. Sakhno, O.I.Sakhno, M.S. Krylov//IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus)IEEE Xplore Digital Library. -2020. - pp. 1297-1300.doi: 10.1109/EIConRus49466.2020

96. Sakhno, L. Study of Magnetic Flux in the Magnetic Core of the Resistance Spot Welding Transformer /L. Sakhno, М. Tikhonova, M.S. Krylov // Electrical and Power Engineering (IEEE REEPE 2020). - 2020. - pp. 1-4. doi: 10.1109/REEPE49198.2020.9059253.

97. Dubitsky, S. Multiphysics Finite Element Analysis of Underground Power Cable Ampacity / S. Dubitsky, G. Greshnyakov, N. Korovkin //Recent Advances in Energy, Environment and Materials, Europment. - 2014. - pp. 84-89.

98. Korovkin, N. Multiphysics approach to the boundary problems of power engineering and their application to the analysis of load-carrying capacity of power cable line / N. Korovkin, G. Greshnyakov, S. Dubitsky //Electric Power Quality and Supply Reliability Conference (PQ). - 2014. - С. 341-346.doi: 10.1109/pq.2014.6866837.

99. Dubitsky, S. Comparison of Finite Element Analysis to IEC 60287 for Predicting Underground Cable Ampacity / S. Dubitsky, G. Greshnyakov, N. Korovkin // IEEE International Energy Conference (ENERGYCON). - 2016.- pp. 1-16. doi: 10.1109/ENERGYCON.2016.7514107.

100. Дубицкий, С.Д. Управление магнитным полем подземной кабельной линии электропередач / С.Д. Дубицкий, Г.В. Грешняков, Н.В. Коровкин // Научно -технические ведомости ОШПУ. Естественные и инженерные науки. - 2017. -Т. 23. - №3. - 2017. - С. 88-100.doi: 10.18721/JLST.230308.

101. Дубицкий, С.Д. Инженерное моделирование квазистатического электромагнитного поля в программе ELCUT для задач электроники / С.Д. Дубицкий // «Силовая электроника» - тематическое приложение к журналу «Компоненты и технологии». - 2017. - №6. - С. 64-68.

102. QuickField Finite Element Analysis System. Version 6.6. User's Guide. TeraAnalysisLtd., 2021. p. 251. Режим доступа: URL:https://quickfield.com/free doc.htm. (Дата обращения 14.06.2023).

103. ELCUT - Моделирование электромагнитных, тепловых и упругих полей методом конечных элементов. Версия 6.6. Руководство пользователя. ООО «Тор», 2021, 291 с. Режим доступа: URL: https://elcut.ru/downloads/manual r.pdf. (Дата обращения 14.10.2022).

104. Бутырин, П.А. Численное моделирование электромагнитных полей: мультифизические задачи, инструментарий и обучение / П.А. Бутырин, С.Д. Дубицкий, Н.В. Коровкин //Электричество. - №6. - 2019. - С. 51-58. doi: 10.24160/0013-5380-2019-6-51-58

105. Sakhno, L.I. Measurement of the Equivalent Circuit Parameters of a Three-winding Transformer for Flash Butt Welding of Pipes/ L.I. Sakhno, O.I. Sakhno, M.S. Krylov // IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering. - 2021. - p. 22-25. doi: 10.1109/ElConRus51938.2021.939654

106. Сахно Л.И. Схема замещения многообмоточного трансформатора для расчета электропотребления машин контактной сварки/ Л.И. Сахно, М.С. Крылов, А.А. Письменный // Труды Международной научной конференции «Актуальные вопросы прикладной физики и энергетики». - 2018. - C. 292294.

107. Сахно Л.И., Сахно О.И., Крылов М.С. Методика расчета токов в обмотках трансформаторов для стыковой сварки газопроводов / Л.И. Сахно, О.И. Сахно, М.С. Крылов // Известия РАН. Энергетика. - 2019. -№5. -C.88-97. doi: 10.1134/S000233101905011X

108. Sakhno, L.I. Measurement of the Equivalent Circuit Parameters of a Three-winding Transformer for Flash Butt Welding of Pipes/ L.I. Sakhno, O.I.Sakhno, M.S. Krylov // IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering. -2021 doi: 10.1109/ElConRus51938.2021.939654

109. Sakhno, L3D model for calculating the impedance of thetransformer of the inverter power source of the resistance welding machine / L. Sakhno, O. Sakhno, M. Krylov, D. Likhachev //To cite this article. - 2019.doi: 10.1088/1757-899X/643/1/012033

110. Сахно, Л.И. Оптимизация конструкции трансформатора для инверторного источника питания машины контактной сварки / Л.И. Сахно, Д.И. Лихачёв // Электричество. - 2013. - С. 28-36. ISSN 0013-5380.

111. Модеров А.А. Теоретические основы электротехники. Теория электрических цепей. Лабораторный практикум. 2003. С.195.

112. Нейман, К.С. Теоретические основы электротехники. Том 3 / К.С. Нейман, Л.Р. Демирчян, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин. - СПб.: Питер, 2003. - 377 с.

113. Ламмеранер, И. Вихревые токи. Энергия / И. Ламмеранер, М. Штафль. - М.: Энеергия, 1967. - 208 с.

114. Чуларис, А. А. Расчет и проектирование оборудования для контактной сварки: Учеб. пос. / А. А. Чуларис, А. И. Попов, Н. Г. Чередниченко, Д. В. Рогозин -Ростов н/Д: Изд. центр ДГТУ, 2003. - 162 с.

115. Технология и оборудование контактной сварки / Под ред. Б.Д. Орлова. - М.: Машиностроение, 1986. - 352 с.

116. Гуляев, А. И. Технология и оборудование контактной сварки. - М.: Машиностроение, 1985. - 256 с.

117. Абабков Н. В. Технология и оборудование контактной сварки: учеб. пос./ Н. В. Абабков, М.В. Пимонов - Кузбасский государственный технический университет, 2011. - 258 с.

118. Оборудование контактной сварки: учеб. пособие / Р. Ф. Катаев, В. С. Милютин, М. Г. Близник. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2014. - 144 с.

119. Теория и технология контактной сварки: учебное пособие / Р. Ф. Катаев, В. С. Милютин, М. Г. Близник. — Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2015. — 144 с.

120. ГОСТ 297-80. Машины контактные. Общие технические условия

121. ANSYS, Inc. Maxwell Help, 2022, 2961 pp.

122. Клявин А. Сеточный генератор ANSYS Maxwell. Журнал "САПР и Графика"

123. Сахно Л. И. Методика расчета токов и потерь в секциях первичной обмотки трансформаторов для точечной контактной сварки / Сахно Л. И., Сахно О. И. Кобзарь Е. Н., Парамонов Е. Д. Глобальная энергия. 2023. №2.

124. Коровкин Н. В. Влияние погрешности измерений параметров модели трансформатора на точность расчета его режимов/ Коровкин Н.В., Сахно Л. И., Сахно О. И., Кобзарь Е. Н. Глобальная энергия. 2022. №2. УДК 621.314.225 DOI: https://doi.org/10.18721/JEST.28201

125. Кобзарь Е.Н. Применение провода типа «литцендрат» для уменьшения потерь в трансформаторе для контактной сварки труб оплавлением / Современные технологии и экономика в энергетике: материалы Международной научно-практической конференции, 27 апреля 2022 г. с.242-244

126. Кобзарь Е.Н. Исследование поверхностного эффекта в обмотках мощного тороидального трансформатора для стыковой контактной сварки оплавлением труб / Кобзарь Е.Н., Коровкин Н. В., Сахно Л. И., Сахно О. И., Федоров П. Д. Известия НТЦ Единой энергетической системы №1 (86), 2022 г стр. 122-133 УДК 621.314

127. Кобзарь Е.Н. 3D расчет электромагнитных параметров схемы замещения трансформатора машины для стыковой контактной сварки оплавлением / Научно-технической конференции молодых инженеров «Энергия молодости», АО «Силовые машины»: материалы конференции, 07.11.2022 г.

128. Сахно Л.И. Методика расчета и измерения активных мощностей и потерь в трансформаторах контактной стыковой сварки оплавлением труб /Сахно Л.И., Сахно О.И., Крылов М.С. Глобальная энергия, № 27 (4), 2021, стр. 68-84. doi: 10.18721/JEST.27405

129. Govor V.M. Numerical Simulation of Frequency-dependent AC Transport Losses in HTS 2G Tape with Copper Stabilizer / V.M. Govor, A.G. Kalimov, S.Bagan, E.N. Kobzar, E.R. Mannanov / 2022 Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (ElConRus), Saint Petersburg, Russian Federation, 2022, pp. 1174-1178, doi: 10.1109/ElConRus54750.2022.9755604 (Scopus и Web of Science)

130. Kobzar E.N., The Multiphysics Approach to the Analysis of a Turbo Generator Operating Condition/ E.N. Kobzar, V.M. Govor, L.I. Sakhno / 2022 Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (ElConRus), Saint Petersburg, Russian Federation, 2022, pp. 1191-1195, doi: 10.1109/ElConRus54750.2022.9755629 (Scopus и Web of Science)

131. Говор В.М. К выбору оптимального варианта на этапе предварительного расчета силового масляного трансформатора / Говор В.М., Кобзарь Е.Н., Сочава М.В. Неделя науки СПбПУ: материалы научной конференции с международным участием. Институт энергетики и транспортных систем. Ч.2 2017 г., С.116-119

132. Kobzar E.N., Increasing the Accuracy of Calculating the Electromagnetic Parameters of Powerful Toroidal Transformers for Pipe Welding / Proceedings of the Seminar on Industrial Electronic Devices and Systems, Saint Petersburg, Russian Federation, 2023, pp. 126-130

133. Sakhno L.I., Development and Research of a Medium Frequency Transformer for an Invertor Power Supply of a Rail Welding Machine / L.I. Sakhno, E.D. Paramonov, E.N. Kobzar, O.I. Sakhno/ Proceedings of the Seminar on Industrial Electronic Devices and Systems, Saint Petersburg, Russian Federation, 2023, pp. 242-245

134. Кобзарь Е.Н. Моделирование вибрационного состояния элементов конструкции обмотанного сердечника статора турбогенератора при задании вращающегося магнитного поля ротора: выпускная квалификационная работа магистра, Санкт-Петербург, 2019

135. Говор В.М. Моделирование электромагнитного поля в торцевой зоне турбогенератора: выпускная квалификационная работа магистра, Санкт-Петербург, 2019