Теория, разработка и исследование новых экономичных двухмостовых сварочных выпрямителей с многообмоточными трансформаторами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.01, доктор технических наук Сахно, Людмила Ивановна

• Сахно, Людмила Ивановна
• доктор технических наук
• 2006

Оглавление диссертации доктор технических наук Сахно, Людмила Ивановна

ВВЕДЕНИЕ

1. Проблема создания экономичных двухмостовых неуправляемых выпрямителей для питания электрической дуги.

1.1. Перспективы создания и использования экономичных неуправляемых выпрямителей для питания электрической сварочной дуги.

1.2. Устойчивость сварочной дуги и основные требования к неуправляемым двухмостовым сварочным выпрямителям.

1.3. Особенности двухмостовых неуправляемых выпрямителей, применяемых для питания электрической дуги.

1.4. Классификация новых двухмостовых сварочных выпрямителей.

1.4.1. Электрические схемы новых двухмостовых сварочных выпрямителей.

1.4.2. Конструкции трансформаторов новых двухмостовых сварочных выпрямителей.

1.5. Основные вопросы создания экономичных неуправляемых двухмостовых сварочных выпрямителей.

2. Анализ и разработка метода расчета электромагнитных процессов в многообмоточных трансформаторах двухмостовых сварочных выпрямителей.

2.1. Анализ известных схем замещения многообмоточных трансформаторов.

2.2. Составление уравнений и схем замещения многообмоточных трансформаторов на основе наложения режимов работы двухобмоточных трансформаторов.

2.3. Уравнения и схема замещения однофазного трехобмоточного двухстерж-невого трансформатора.

2.4. Сопоставление параметров разработанной и трехлучевой схем замещения трехобмоточного трансформатора.

2.5. Сравнение трехлучевой схемы замещения трехобмоточного трансформатора и схемы замещения, предложенной в диссертации, на примере их применения к задаче выбора конструкции сварочного трансформатора.

2.6. Схема замещения однофазного трехобмоточного двухстержневого трансформатора с магнитным шунтом.

2.7. Уравнения и схема замещения однофазного трехобмоточного трех-стержневого трансформатора.

2.8. Уравнения и схема замещения многообмоточного трансформатора.

3. Определение параметров схем замещения многообмоточных трансформаторов.

3.1. Измерения параметров схемы замещения однофазных двухстержневых трансформаторов.

3.2. Измерения параметров схемы замещения однофазных трехстержневых трансформаторов.

3.3. Измерения параметров схемы замещения трехфазного трансформатора.

3.4. Расчет параметров новых схем замещения трансформаторов.

4. Анализ схем и режимов работы двухмостовых сварочных выпрямителей.

4.1. Расчетные (эквивалентные) схемы и исследуемые режимы работы двухмостовых сварочных выпрямителей.

4.2. Анализ режимов работы однофазных двухмостовых сварочных выпрямителей с электрически несвязанными между собой вторичными обмотками высокого и низкого напряжения. 144 4.2.1. Двухмостовой сварочный выпрямитель с однофазным двухстерж-невым трансформатором с магнитным шунтом. 144 4.2.1.1. Шунт выведен из магнитопровода.

4.2.1.2. Шунт полностью введен в магнитопровод.

4.2.2. Двухмостовой выпрямитель с однофазным трехстержневым трансформатором.

4.2.3. Основные параметры, характеризующие рабочий режим однофазного двухмостового сварочного выпрямителя с электрически несвязанными между собой вторичными обмотками высокого и низкого напряжения.

4.3. Анализ режимов работы однофазного двухмостового сварочного выпрямителя с электрически связанными между собой вторичными обмотками высокого и низкого напряжения.

4.3.1. Двухмостовой сварочный выпрямитель с однофазным двухстерж-невым трансформатором с магнитным шунтом.

4.3.1.1. Шунт выведен из магнитопровода.

4.3.1.2. Шунт полностью введен в магнитопровод.

4.3.2. Двухмостовой выпрямитель с однофазным трехстержневым трансформатором.

4.3.3. Основные параметры, характеризующие рабочий режим однофазного двухмостового сварочного выпрямителя с электрически связанными между собой вторичными обмотками высокого и низкого напряжения.

4.4. Сравнение схем однофазных двухмостовых сварочных выпрямителей с электрически связанными и несвязанными вторичными обмотками трансформатора.

4.5. Режимы работы трехфазного двухмостового сварочного выпрямителя.

4.5.1. Диапазон больших сварочных токов.

4.5.2. Диапазон малых сварочных токов.

4.5.3. Основные характеристики трехфазного двухмостового сварочного выпрямителя.

4.6. Анализ точности расчета основных характеристик двухмостовых выпрямителей.

4.7. Экспериментальные исследования электропотребления и устойчивости горения дуги в двухмостовом сварочном выпрямителе.

4.7.1. Влияние напряжения холостого хода обмотки низкого напряжения на элеюропотребление двухмостового сварочного выпрямителя.

4.7.2. Исследование устойчивости горения дуги.

4.8. Определение диапазона изменения напряжения холостого хода обмотки низкого напряжения.

5. Исследование электромагнитных процессов в трансформаторах двух-мостовых сварочных выпрямителей, разработка и сравнительный анализ их конструкций.

5.1. Критерии сравнения конструкций трансформаторов.

5.2. Исследование электромагнитных процессов и разработка конструкций однофазных сварочных трансформаторов.

5.2.1. Двухстержневые трансформаторы с вторичными обмотками, расположенными концентрически на одном стержне магнитопровода.

5.2.1.1. Вторичная обмотка НН расположена поверх обмотки ВН.

5.2.1.2. Сравнение внешних характеристик двухмостового выпрямителя при наличии и отсутствии дополнительных ЭДС.

5.2.1.3. Влияние электромагнитных параметров трансформатора на внешнюю характеристику выпрямителя.

5.2.1.4. Вторичные обмотки расположены на одном стержне на некотором расстоянии друг от друга.

5.2.2. Двухстержневые трансформаторы с вторичными обмотками, расположенными на разных стержнях магнитопровода.

5.2.2.1. Симметричное расположение вторичных обмоток.

5.2.2.2. Несимметричное расположение вторичных обмоток.

5.2.3. Трансформатор с трехстержневым магнитопроводом.

5.3. Исследование электромагнитных процессов и разработка трехфазного трансформатора. 265 5.4. Сравнение и рекомендации по выбору конструкций трансформаторов двухмостовых сварочных выпрямителей.

6. Применение результатов исследования для создания экономичных двухмостовых сварочных выпрямителей.

6.1. Особые свойства двухмостовых сварочных выпрямителей, отличающие их от традиционных двухмостовых выпрямителей.

6.1.1. Зависимость коэффициента трансформации тока от тока нагрузки.

6.1.2. Зависимость эквивалентной внутренней индуктивности от тока нагрузки.

6.2. Сравнение одномостовых и двухмостовых сварочных выпрямителей.

6.2.1. Однофазные двухмостовые сварочные выпрямители.

6.2.2. Трехфазный двухмостовой сварочный выпрямитель.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теория, разработка и исследование новых экономичных двухмостовых сварочных выпрямителей с многообмоточными трансформаторами»

Актуальность темы и проблем исследоваия. Электрическая дуга находит широкое применение в различных технологических процессах. Одним из наиболее распространенных дуговых технологических процессов в современной промышленности является сварка. К сварке относится собственно сварка, наплавка и резка металлов. Рынок сварочной техники и технологии является неотъемлемой частью мировой рыночной системы, причем объём продаж сварочного оборудования тесно связан с мировым потреблением стали [1]. За последние пять лет этот показатель вырос на 9,5%, прогнозируется его дальнейшее увеличение за счет металлопродукции в виде проката и труб в промышленном и гражданском строительстве магистральных нефте - и газопроводов [2,3]. К настоящему времени рынок сварочной техники и технологии составляет не менее 40 млрд долларов США, из которых 30 % приходится на сварочное оборудование [3]. Лидирующее положение на мировом рынке сварочного оборудования стабильно занимает оборудование для дуговой сварки (45 -47 %), причем предполагается, что доля его и дальше будет возрастать [7-8]. В связи с этим источники питания для дуговой сварки в настоящее время являются одним из наиболее динамично развивающихся видов оборудования. К таким источникам питания относятся сварочные трансформаторы, передвижные сварочные электростанции (агрегаты), сварочные выпрямители на неуправляемых и управляемых вентилях (неуправляемые и управляемые сварочные выпрямители) и инверторные источники питания.

В диссертационной работе рассматриваются неуправляемые сварочные выпрямители с номинальными токами, которые изменяются в диапазоне от 40 А до 300 А. Эти выпрямители широко представлены на рынке сварочного оборудования постоянного тока благодаря сравнительно низкой стоимости, высокой надежности работы в жестких условиях эксплуатации и высокой ремонто-способности. Практически все фирмы, занимающиеся производством сварочного оборудования, имеют в номенклатуре своих изделий неуправляемые сварочные выпрямители. На международных выставках сварочного оборудования, проходивших в г. Санкт-Петербурге за последние 10 лет, они составляли не менее 20% представленного оборудования. В связи с этим постоянно ведутся работы в направлении совершенствования сварочных выпрямителей. К этим направлениям относятся улучшение качества активных материалов, полупроводниковых элементов и компьютеризация управления источником питания. По-прежнему актуальной остается проблема снижения массы источников питания из-за неуклонного роста стоимости активных материалов. Ещё одна проблема связана с необходимостью снижения тока, потребляемого из сети при сварке, поскольку возросло количество малых предприятий и отдельных потребителей, использующих при сварке питание от бытовых сетей.

Исследования, проведенные автором настоящей работы совместно с группой сотрудников ИС России по заказам предприятий, занимающихся производством сварочного оборудования, показали, что перспективным направлением уменьшения массы и электропотребления неуправляемых сварочных выпрямителей является использование двухмостовых выпрямителей. Эти выпрямители имеют два диодных моста, на входы которых подаются разные напряжения от двух вторичных обмоток одного трансформатора, а выходы мостов подключены параллельно дуговому промежутку. Работа двухмостового сварочного выпрямителя основана на свойстве электрической дуги уменьшать напряжение на дуге при её горении по сравнению с напряжением возбуждения. В связи с этим один мост двухмостового выпрямителя служит для зажигания и частичного обеспечения рабочего тока дуги, а другой, имеющий пониженное напряжение холостого хода по сравнению с первым, - для обеспечения основной части рабочего тока выпрямителя. На вход первого моста должно быть подано напряжение 60-80 В, как и в традиционном сварочном выпрямителе, а на вход второго - существенно меньшее напряжение. Это напряжение должно быть больше напряжения горения дуги, однако его величина, которая будет оказывать влияние на устойчивость горения дуги и электропотребление выпрямителя, подлежит определению. Поскольку главное назначение первого моста обеспечить небольшой преддуговой ток, необходимый для формирования катодных процессов, ток этого моста может быть существенно меньше рабочего тока выпрямителя. При рабочем напряжении на дуге, которое одинаково для двух мостов и значительно ниже напряжения холостого хода, основная часть рабочего тока обеспечивается мостом, на вход которого подано низкое напряжение.

Это запатентованное техническое решение [9-16] позволяет снизить на 2040% массу сварочного выпрямителя с одновременным снижением электропотребления на 25-30% и создать новый класс неуправляемых сварочных двухмостовых выпрямителей. Они могут питаться от однофазной, двухфазной или трехфазной сети, иметь различные способы регулирования сварочного тока, различные схемы выпрямления и виды статических внешних характеристик. Области применения двухмостовых сварочных выпрямителей также как и традиционных, весьма разнообразны. Они могут применяться для ручной дуговой сварки покрытыми штучными электродами, аргонодуговой и плазменной сварки вольфрамовым электродом, сварки сжатой дугой, механизированной сварки под флюсом и других. В зависимости от ряда показателей сварочного процесса (тип электрода, характер среды, в которой происходит сварка, степени механизации и способа регулирования режима дуги) выпрямитель может иметь поло-гопадающую или крутопадающую внешнюю характеристику. Возможно создание двухмостовых сварочных выпрямителей, сочетающих в себе оба вида этих внешних характеристик (универсальные сварочные выпрямители). Существенное снижение массы, а следовательно, и стоимости двухмостовых сварочных выпрямителей по сравнению с традиционными наряду с сохранением высокой надёжности их работы, повышает конкурентоспособность неуправляемых сварочных выпрямителей и создает хорошие перспективы для их производства и продажи.

Разработка и создание выпрямителей, относящихся к новому классу двухмостовых сварочных выпрямителей, требуют решения ряда сложных задач. Прежде всего, необходимо выбрать рациональную схему выпрямления и исследовать электромагнитные процессы в двухмостовом выпрямителе, отличительной особенностью которого является параллельное или последовательно - параллельное подключение вторичных обмоток трансформатора с разными напряжениями холостого хода через соответствующие диоды к одной нагрузке. Исследование электромагнитных процессов в двухмостовых выпрямителях выполнены в многочисленных научных работах, результаты которых опубликованы в учебниках, монографиях и статьях. К ним относятся работы Шляпошни-кова Б.М., Поссе А.В, Каганова И.Л., Закса М.И., Васильева А.С. и других. В большинстве из этих работ рассматривается последовательное включение мостов. При параллельном соединении мостов к нагрузке подключаются обмотки только с одинаковыми напряжениями холостого хода, а не с разными, как в диссертационной работе, что приводит к существенным отличиям электромагнитных процессов в двухмостовых выпрямителях от исследованных в известных работах. Кроме того, нагрузка сварочного двухмостового выпрямителя -электрическая дуга - представляет собой сложный нелинейный элемент. Это усложняет его работу по сравнению с выпрямителем, работающим на активно-индуктивную нагрузку, которая рассмотрена в известных работах. В связи с этим в новой схеме двухмостового сварочного выпрямителя необходимо исследовать условия работы коммутационного оборудования, статические и динамические характеристики выпрямителей, электромагнитные нагрузки трансформаторов и условия устойчивого горения дуги. Расчеты электромагнитных процессов в двухмостовых выпрямителях следует выполнять с привлечением численных методов, которые в настоящее время реализованы в виде многочисленных вычислительных комплексов.

В диссертационной работе рассматривается только одна область применения двухмостовых сварочных выпрямителей - ручная дуговая сварка покрытыми штучными электродами. Применение этого класса сварочных выпрямителей для других областей потребует дополнительных исследований. Одно из главных требований, которое предъявляется к выпрямителям для ручной дуговой сварки штучными электродами, состоит в том, что статическая внешняя характеристика выпрямителя должна быть крутопадающей. Получение крутопадающей внешней характеристики при низких значениях напряжения холостого хода одной из вторичных обмоток (40- 45 В как будет показано в дальнейшем) вызывает определенные трудности. Эти трудности возрастают при увеличении номинального сварочного тока выпрямителя. Можно сказать, что получение крутопадающей внешней характеристики двухмостового выпрямителя в широком диапазоне изменения номинальных сварочных токов явилось основным препятствием при осуществлении простой и ясной идеи питания сварочной дуги постоянного тока от двух обмоток с разными напряжениями холостого хода и разными рабочими токами. Попытки воплощения этой идеи имеются в ряде работ, однако проблема получения крутопадающих характеристик в них не была решена, поэтому двухмостовые выпрямители не нашли применения на практике. Поскольку в диссертации рассматривается достаточно широкий диапазон изменения сварочного тока 40 А - 300 А, задача получения крутопадающей внешней характеристики двухмостового выпрямителя является достаточно сложной.

Для решения этой задачи в диссертационной работе используется явление изменения ЭДС на зажимах одной вторичной обмотки трансформатора при прохождении тока по другой вторичной обмотке. Это явление может как способствовать, так и препятствовать получению крутопадающей внешней характеристики. Для эффективного использования этого явления вторичные обмотки трансформатора разделяются на секции, расположенные определенным образом по отношению друг к другу, что привело к необходимости исследования разнообразных конструкций многообмоточных трансформаторов, которые отличаются как конструкцией магнитопровода, так и взаимным расположением обмоток на нем.

Многообмоточный трансформатор в двухмостовом выпрямителе определяет его основные параметры и характеристики. Поэтому главной частью теории двухмостовых сварочных выпрямителей должны быть электромагнитные расчеты многообмоточных трансформаторов. Для выполнения электромагнитных расчетов необходима схема замещения многообмоточного трансформатора, которая просто и наглядно объясняет физические явления, происходящие в трансформаторе, что необходимо прежде всего для поиска конструкций трансформатора, позволяющих получить крутопадающую внешнюю характеристику выпрямителя. Теоретическое описание и практическое применение схем замещения трансформаторов, начиная с 30-х годов, многократно давалось в работах Марквардта Е.Г, Вольдека А.И., Лейтеса JI.B., Петрова Г.Н., Иванова-Смоленского А.В. и других авторов. Схемы замещения многообмоточных трансформаторов даны в работах Вольдека А.И., Горева А.А., Лейтеса Л.В., Пинцова A.M., Васютинского С.Б., Костенко М.В. и других. Известные схемы замещения основаны на приведении уравнений трансформатора к первичной обмотке, поэтому в одном узле соединяются все обмотки трансформатора. В связи с этим непосредственное применение этих схем замещения (без введения в схему дополнительных идеальных трансформаторов) не позволяет сохранить реальное соединение вторичных обмоток в трансформаторе двухмостового сварочного выпрямителя. Кроме того, параметры известных схем замещения многообмоточных трансформаторов, представляющие собой алгебраическую сумму сопротивлений короткого замыкания трансформатора в разных режимах его работы, не имеют физического смысла, что затрудняет анализ электромагнитных процессов в них.

В диссертационной работе поставлена задача получить схему замещения многообмоточного трансформатора, в которой отсутствуют дополнительные идеальные трансформаторы, а все параметры имеют физический смысл и могут быть определены из соответствующих опытов. Эта схема замещения должна отражать при расчете выпрямителя любые сложные соединения вторичных обмоток трансформатора. Кроме того, она должна быть совместима с любым современным комплексом программ по расчету электрических цепей.

Предложенная в диссертации новая схема замещения многообмоточного трансформатора разрабатывается на основе анализа результатов экспериментальных исследований трехобмоточных сварочных трансформаторов. Параметры новой схемы замещения трехобмоточного трансформатора необходимо сопоставить с параметрами классической трехлучевой схемы замещения.

Весьма важной задачей является разработка методики измерений параметров новой схемы замещения многообмоточного трансформатора. Такими параметрами являются сопротивления короткого замыкания двухобмоточных трансформаторов и коэффициенты взаимной индукции этих трансформаторов по потокам рассеяния и основному магнитному потоку. Последние из указанных параметров являются новыми в теории электромагнитных расчетов трансформаторов, поэтому необходимо найти и обосновать опыты для их определения, а также установить их связь с уже введенными параметрами многообмоточных трансформаторов.

Другая важная группа вопросов, подлежащих исследованию при разработке двухмостовых сварочных выпрямителей, связана с обеспечением устойчивого горения электрической дуги при сварке. В отличие от традиционного одномостового сварочного выпрямителя, в котором параметры выпрямителя, влияющие на устойчивость горения дуги (напряжение хх вторичной обмотки трансформатора, время восстановления напряжения после короткого замыкания от нуля до рабочего напряжения и скорость нарастания тока короткого замыкания) достаточно хорошо исследованы, в двухмостовом сварочном выпрямителе появляются дополнительные параметры, также существенно влияющие на устойчивость горения дуги, однако их значения неизвестны. К таким параметрам относятся напряжение холостого хода обмотки, по которой проходит основная часть рабочего тока, соотношение между рабочими токами мостов, сдвиг фаз токов этих мостов и минимальное мгновенное значение пульсирующего сварочного тока. Эти параметры влияют не только на устойчивость горения дуги, но и на электропотребление. Кроме того, они оказывают взаимное влияние друг на друга, что затрудняет проблему их выбора. Указанные параметры зависят как от конструкций трансформаторов, так и от электрических схем соединения секций вторичных обмоток, что привело к необходимости исследования различных вариантов электрических схем выпрямителей.

Создание теории двухмостовых сварочных выпрямителей, включающей электромагнитные расчеты трансформаторов и электрических схем выпрямителей, нуждается в экспериментальной проверке. Кроме того, экспериментальные исследования выпрямителей необходимы для определения параметров, влияющих на устойчивость горения дуги. Эти параметры не могут быть определены на основе теоретических исследований из-за сложности физических процессов, проходящих в дуге. Следовательно, важной частью диссертационной работы является создание и всестороннее исследование опытных образцов двухмостовых сварочных выпрямителей.

Целью диссертационной работы является создание теории новых экономичных двухмостовых сварочных выпрямителей, которая включает методы расчета электромагнитных процессов во всех элементах этих выпрямителей и экспериментальное исследование устойчивости горения электрической дуги в них. Эта теория необходима для научно обоснованного поиска электрических схем выпрямления и конструкций трансформаторов для таких выпрямителей. На основе этой теории должны быть даны рекомендации по использованию электрических схем выпрямления и конструкций трансформаторов в определенных областях изменения номинального сварочного тока.

Для достижения поставленной цели в диссертации решены следующие задачи:

-проведен анализ электромагнитных процессов в конструкциях традиционных сварочных трансформаторов с целью выбора базовых конструкций, пригодных для использования в двухмостовых выпрямителях,

-разработаны конструкции трансформаторов, обеспечивающие крутопадающие внешние характеристики двухмостовых сварочных выпрямителей, -проведен анализ известных схем замещения многообмоточных трансформаторов,

-получены уравнения многообмоточного трансформатора, на основе которых разработана новая схема замещения такого трансформатора, необходимая для анализа условий работы трансформатора и коммутационного оборудования в двухмостовом сварочном выпрямителе,

-разработаны новые схемы замещения однофазных двухстержневых и трех-стержневых трехобмоточных трансформаторов,

-разработана схема замещения однофазного двухстержневого трехобмоточного трансформатора с магнитным шунтом,

-разработаны методики измерений электромагнитных параметров новых схем замещения трехобмоточных и многообмоточных сварочных трансформаторов, -разработана методика расчета электромагнитных процессов в двухмостовых сварочных выпрямителях, основанная на использовании разработанных в диссертации схем замещения трансформаторов и вычислительного комплекса программ расчета электромагнитных процессов в преобразовательных устройствах,

-определены электромагнитные нагрузки трансформаторов и коммутационного оборудования двухмостовых сварочных выпрямителей,

-исследовано влияние электрического соединения вторичных обмоток трансформатора на устойчивость горения дуги,

-выполнен анализ точности расчета основных характеристик двухмостовых сварочных выпрямителей,

-экспериментально исследована устойчивость горения дуги в двухмостовых сварочных выпрямителях, выявлены параметры, которые влияют на устойчивость горения дуги, и сформулированы основные требования к этим параметрам, при выполнении которых дуга горит устойчиво,

-определены области изменения номинальных сварочных токов, в которых целесообразно применение предложенных в диссертационной работе конструкций трансформаторов,

- экспериментально и теоретически исследовано влияние параметров двухмостового сварочного выпрямителя на его электропотребление и вид статической внешней характеристики.

Научная новизна.

1. Разработан новый класс неуправляемых сварочных выпрямителей -двухмостовые сварочные выпрямители - которые отличаются от традиционных сварочных выпрямителей уменьшением элекгропотребления на 25-30% и уменьшением массы до 40 при питании от однофазной сети и до 25% при питании от трехфазной сети.

2. Показано, что двухмостовые сварочные выпрямители имеют переменный коэффициент трансформации по току и переменное внутреннее эквивалентное сопротивление, зависящие от тока нагрузки.

3. Введено понятие дополнительной ЭДС в трансформаторе, использование которого позволяет просто и наглядно объяснить влияние конструкции трансформатора на статическую внешнюю характеристику двухмос-тового сварочного выпрямителя,

4. Получена новая схема замещения трехобмоточного трансформатора, которая содержит новые элементы - индуктивно связанные катушки и зависимые ЭДС, необходимые для анализа дополнительных ЭДС в трансформаторе,

5. Проведено сравнение новой схемы замещения трехобмоточного трансформатора и известной трехлучевой схемы, на основании которого получено, что коэффициент взаимной индукции вторичных обмоток трансформатора по потокам рассеяния новой схемы замещения, приведенный к первичной стороне, равен параметру Ц трехлучевой схемы замещения,

6. Получены уравнения многообмоточных трансформаторов, которые в явном виде содержат выражения для дополнительных ЭДС в трансформаторе, и соответствующие этим уравнениям схемы замещения многообмоточных трансформаторов, не содержащие дополнительных идеальных трансформаторов, но позволяющие воспроизводить при расчете любые сложные соединения вторичных обмоток и анализировать влияние конструкции трансформатора на внешнюю характеристику двухмостового сварочного выпрямителя,

7. Даны способы измерения параметров схем замещения многообмоточных трансформаторов, предложенных в диссертационной работе.

8. Основной магнитный поток в крайних стержнях магнитопровода однофазного трехстержневого трансформатора зависит от режима его работы. Это явление используется для получения крутопадающей внешней характеристики двухмостового сварочного выпрямителя. Максимальную крутизну внешней характеристики можно получить, если вблизи рабочей точки выпрямителя обеспечить равенство МДС секций обмоток, расположенных на крайних стержнях.

9. Теоретически и экспериментально показано, что электрическое соединение вторичных обмоток трансформатора, к которым подключены мосты двухмостового сварочного выпрямителя увеличивает устойчивость горения дуги по сравнением с отсутствием такого соединения.

10. Разработаны конструкции однофазных и трехфазных трансформаторов, обеспечивающих крутопадающую статическую внешнюю характеристику двухмостового сварочного выпрямителя.

11. Определены диапазоны изменения номинальных сварочных токов, в которых целесообразно применять разработанные конструкции трансформаторов.

Практическая значимость.

1. Разработана методика расчета электромагнитных процессов в двухмостовых сварочных выпрямителях, которые необходимы для создания этих выпрямителей.

2. Предложенные в диссертационной работе схемы замещения однофазных и трехфазных многообмоточных трансформаторов могут использоваться при разработке преобразовательных трансформаторов с вторичными обмотками, состоящими из нескольких секций и имеющих между собой сложные соединения.

3. Созданы и испытаны опытные образцы однофазных двухмостовых сварочных выпрямителей с номинальными токами 100 А, 120 А и 200 А с продолжительностью нагрузки 20%.

4. Выпущены и успешно эксплуатируются партии однофазных двухмостовых сварочных выпрямителей ВД-80 (номинальный ток =80 А, продолжительность нагрузки 1111=20%), ВД-130 ( 1Н = 130 А, ПН=60%) и трехфазный двух-мостовой сварочный выпрямитель ВД-300 ( /я = 300 А, ГТН=40%).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Теория двухмостовых сварочных выпрямителей, включающая разработку и исследование электрических схем и конструкций однофазных и трехфазных трансформаторов двухмостовых сварочных выпрямителей.

2. Свойства двухмостовых сварочных выпрямителей, отличающие их от традиционных двухмостовых выпрямителей, - уменьшение электропотребления и массы, зависимость коэффициента трансформации по току и внутреннего эквивалентного сопротивления от тока нагрузки.

3. Анализ параметров двухмостовых сварочных выпрямителей, влияющих на устойчивость горения дуги.

4. Способы получения крутопадающих статических внешних характеристик двухмостовых выпрямителей.

5. Уравнения и новые схемы замещения многообмоточных трансформаторов, содержащие новые параметры - коэффициенты взаимной индукции по потокам рассеяния и по основному потоку, и новые схемы замещения многообмоточных трансформаторов.

6. Способы определения параметров новых схем замещения многообмоточных трансформаторов.

7. Методика расчета электромагнитных процессов в двухмостовых сварочных выпрямителях.

8. Обоснование выбора конструкции трансформатора для определенного диапазона изменения номинального сварочного тока.

Достоверность теоретических результатов.

1. Совпадение расчетных и экспериментальных значений первичных токов и форм статических внешних характеристик выпрямителей.

2. Совпадение расчетных и экспериментальных осциллограмм выпрямленных токов в опытных образцах выпрямителей с различными конструкциями трансформаторов.

Объект исследования - двухмостовые сварочные выпрямители, включая их статические внешние характеристики и рабочие режимы.

Предмет исследования - электромагнитные процессы в многообмоточных трансформаторах, схемы замещения трансформаторов, расчетное и экспериментальное определение их параметров.

Методы исследования - базируются на использовании общей теории трансформаторов, численных методов расчета электромагнитных полей и электрических цепей, а также на методах измерения электрических параметров. Аппробация работы. - Основные положения диссертации докладывались на следующих конференциях: на международных научно-технических конференциях "Современные проблемы и достижениях в области сварки, родственных технологий и оборудования" (г.Сашст-Петербург, 1992, 1995, 2000, 2002), на семинаре "Прогрессивные технологические процессы и оборудование для сварочного производства" (г.Санкт -Петербург, 1994), на международной научно-технической конференции "Электротехнология XXI века" (г.Санкт-Петербург, 2001) на международных научно-технических конференциях "Power and Electrical Engeneering" (г.Рига, 2001, 2002), на научно-практической конференции "Состояние и проблемы отечественного трансформаторострое-ния" (г.Санкт-Петербург, 2001), на научном семинаре кафедры ТОЭ Санкт -Петербургского Политехнического университета (г. Санкт- Петербург, 2005), на заседании секции "Источники питания и системы автоматического управления сварочным оборудованием" межгосударственного совета по сварке и родственным технологиям (25-26 мая 2005).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы изложены в 34 научных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка используемой литературы. Общий объем диссертации 318 страниц, 100 рисунков и 59 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Электромеханика и электрические аппараты», Сахно, Людмила Ивановна

Заключение

В данной работе решена научная проблема, заключающаяся в создании теории, разработки и исследовании новых экономичных двухмостовых сварочных выпрямителей с многообмоточными трансформаторами. Решение этой проблемы имеет важное народно-хозяйственное значение. Все поставленные задачи выполнены в соответствии с целью работы. Основные результаты диссертации можно сформулировать следующим образом:

1. В работе выдвигается и обосновывается подход к созданию экономичных двухмостовых сварочных выпрямителей. Этот подход заключается в питании электрической дуги от двух неуправляемых выпрямителей, которые состоят из двух диодных мостов, на входы которых поданы разные напряжения от определенным образом соединенных вторичных обмоток многообмоточного трансформатора, а выходы мостов подключены параллельно дуговому промежутку. Напряжение холостого хода на входе одного из мостов составляет от 60 В до 80 В, как у традиционных одномостовых сварочных выпрямителей, а на входе другого не более 45 В. Теоретические и экспериментальные исследования показали, что в зависимости от соотношения напряжений холостого хода на входах мостов и от соотношения выпрямленных токов этих мостов масса двухмостового выпрямителя может быть снижена на 20- 40% с одновременным снижением на 25-30 % потребляемой электроэнергии по сравнению с традиционным одномостовым сварочным выпрямителем. Запатентованные технические решения использованы для создания сварочных выпрямителей для ручной дуговой сварки с номинальными токами от 40 А до 300 А. Проведенные исследования открывают перспективы для создания экономичных двухмостовых сварочных выпрямителей на номинальные токи более 300 А и для создания источников питания для других видов сварки.

2. Двухмостовые сварочные выпрямители обладают новыми свойствами по сравнению с известными двухмостовыми выпрямителями, которые состоят в том, что коэффициент трансформации тока и эквивалентная индуктивность выпрямителя зависят от величины выпрямленного тока. Показано, что благодаря этим свойствам получены экономия потребляемой электроэнергии и массы сварочного выпрямителя, а также выполнено одно из основных требований, предъявляемых к выпрямителям для ручной дуговой сварки - крутопадающая статическая внешняя характеристика выпрямителя.

3. Решение сложной задачи получения крутопадающих внешних характеристик выпрямителей в широком диапазоне изменения номинальных сварочных токов при напряжениях на входе одного из мостов не более 45 В основано на использовании явления изменения ЭДС на зажимах одной из вторичных обмоток трансформатора при прохождении тока по другим вторичным обмоткам. Изменение ЭДС обусловлено изменением магнитного поля рассеяния или основного магнитного поля, линии которых пересекают витки этой вторичной обмотки. Для характеристики этого явления введено понятие дополнительных (по сравнению с ЭДС холостого хода) ЭДС в трансформаторе. Для эффективного использования этого явления вторичные обмотки трансформатора разделены на секции, расположенные определенным образом по отношению друг к другу. На основе анализа этого явления теоретически обоснованы, разработаны и экспериментально исследованы оригинальные конструкции сварочных трансформаторов, обеспечивающие крутопадающие внешние характеристики сварочных выпрямителей:

-однофазные двухстержневые трансформаторы с симметрично и несимметрично расположенными секциями первичных и вторичных обмоток на разных стержнях магнитопровода,

-однофазные трехстержневые трансформаторы, вторичные обмотки которых, подсоединенные к входам разных мостов, расположены на разных крайних стержнях,

-трехфазный трансфоматор, в котором установлен неподвижный магнитный шунт для получения повышенного рассеяния в цепи одного из выпрямителей. В некоторых конструкциях трансформаторов установлен подвижный магнитный шунт для регулирования сварочного тока.

4. Для исследования электромагнитных процессов в многообмоточных трансформаторах, установленных в двухмостовых сварочных выпрямителях, поиска и разработки их конструкций составлены новые схемы замещения многообмоточных трансформаторов, отличающиеся от известных тем, что они позволяют сохранить реальное соединение вторичных обмоток трансформатора без введения в схему дополнительных идеальных трансформаторов и содержат в явном виде выражения для дополнительных ЭДС в трансформаторе. Новые схемы замещения основаны на замене п - обмоточного трансформатора (н -1) - им двух-обмоточным. Схема замещения многообмоточного трансформатора содержит новые элементы - индуктивно связанные катушки (вторичные обмотки двухобмоточных трансформаторов) и зависимые ЭДС, необходимые для анализа дополнительных ЭДС в трансформаторе,

5. Разработаны методы расчета и измерения параметров новых схем замещения многообмоточных трансформаторов.

6. Рассмотрены важные частные случаи новых схем замещения многообмоточных трансформаторов: схема замещения однофазного двухстержневого трансформатора с магнитным шунтом и без магнитного шунта, схема замещения однофазного трехстержневого трехобмоточного трасформа-тора, схема замещения трехфазного трехобмоточного трансформатора с неподвижным магнитным шунтом.

7. Проведено сравнение новой схемы замещения трехобмоточного трансформатора и известной трехлучевой схемы, на основании которого получено, что коэффициент взаимной индукции вторичных обмоток трансформатора по потокам рассеяния новой схемы замещения, приведенный к первичной стороне, равен параметру Ц трехлучевой схемы замещения,

8. Выявлено на основе экспериментальных исследований и показано теоретически, что основной магнитный поток в крайних стержнях однофазного трехстержневого трансформатора зависит от режима его работы. Это явление используется для получения крутопадающей характеристики двухмостового сварочного выпрямителя. Максимальная крутизна внешней характеристики получена при условии, что вблизи рабочей точки выпрямителя обеспечено равенство МДС секций обмоток, расположенных на крайних стержнях.

9. Создана теория двухмостовых сварочных выпрямителей, которая включает расчет электромагнитных процессов во всех элементах выпрямителя на основе использования известных комплексов программ расчета электромагнитных процессов в вентильных схемах и разработанных в диссертации схемах замещения многообмоточных трансформаторов. Составной частью этой теории являются значения ряда параметров выпрямителя, обеспечивающих устойчивое горение сварочной дуги.

10. Получены обобщенные данные о целесообразности использования разработанных конструкций трансформаторов и схем выпрямления в определенных диапазонах изменения номинальных сварочных токов.

11. Разработаны и исследованы двухмостовые сварочные выпрямители на номинальные сварочные токи 80 А, 100 А, 130 А, 200 А, 300 А.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Сахно, Людмила Ивановна, 2006 год

1. ГТатон Б.Е. Проблемы сварки на рубеже веков // Автоматическая сварка.-1999. №1.-С.4-142.

2. Вернадский В.Н., Мазур А.А. Состояние и перспективы развития мирового сварочного рынка //Автоматическая сварка.-1999.- №11 .-С.49-55

3. Жадкевич М.А., Вернадский В.Н., Мазур А.А., Тольба В.В. Состояние и перспективы европейского сварочного рынка. 3/96.- Киев: ИЭС им. Е.О. Патона, 1996-16с.

4. Вернадский В.Н., Маковецкая O.K., Мазур А.А. О состоянии и тенденциях мирового рынка сварочной техники (обзор сборника "СВЭСТА-96") // Автоматическая сварка.-1997.- №10.-С.32-37.

5. Вернадский В.Н., Маковецкая O.K. Экономико-статистические данные по сварочному производству (СВЭСТА-98) / Киев: ИЭС им. Е.О. Патона, 1998-107с.

6. Карасев М.В., Павленко Г.В., Соляник В.В., Карасев Е.В. Основные тенденции развития производства сварочного оборудования в объединении "СЭЛМА-ИТС" и его применение в России и странах СНГ // Автоматическая сварка, 2002.-№5.- С.52-57.

7. Карасев М.В., Работинский Д.Н. Анализ наиболее эффективного использования различных видов сварочного оборудования и сварочных материалов в производстве металлоконструкций // Сварка в Сибири.- 2002.- №1.- С.52-56.

8. В.К. Лебедев. Современные тенденции развития сварочных источников питания // Новые сварочные источники питания. Сборник научных трудов: Киев, ИЭС им. Е.О. Патона,- 1992.- С. 66-70.

9. Патент РФ № 2035275. Источник питания для дуговой сварки / А.И. Комар-чев, Л.И.Сахно, О.И.Сахно, Смирнов В.В. Опубл. в Б.И., 1995, №14

10. Патент РФ № 2056242. Установка для дуговой и контактной сварки. / А.И. Комарчев, Л.И.Сахно, О.И.Сахно, С.П. Карандасов. Опубл. в Б.И., 1996, №8

11. Патент РФ № 2056243. Установка для дуговой и контактной сварки. / А.И. Комарчев, Л.И.Сахно, О.И.Сахно, Опубл. в Б.И., 1996, №8

12. Патент РФ № 2063314. Источник питания для дуговой сварки. / А.И. Ко-марчев, Л.И.Сахно, О.И.Сахно, Смирнов В.В. Опубл. в Б.И., 1996, №9.

13. Патент РФ № 2141888. Источник питания для дуговой сварки/ А.И. Комар-чев, Л.И.Сахно, О.И.Сахно, П.Д. Федоров. Опубл. в Б.И., 1999, №33.

14. Свидетельство на полезную модель. Источник питания для дуговой сварки по заявке № 2001133038/02(035465) от 7.12.01.

15. Патент РФ № 2207942, Источник питания для дуговой сварки. / А.И. Ко-марчев, Л.И.Сахно, О.И.Сахно, П.Д. Федоров, Т.П. Филина. Опубл. в Б.И., 2003, № 19.

16. Патент РФ № 2265504. Источник питания для дуговой сварки" / А.И. Ко-марчев, Л.И.Сахно, Л.И.Сахно, П.Д. Федоров. Опубл. в Б.И., 2005, №34.

17. Патон Б.Е., Лебедев В.К. Электрооборудование для дуговой сварки. М.: машиностроение, 1966, 359с.

18. Каспржак Г.М., Рабинович И.Я., Сидорков В.Б. Выбор рациональных схем выпрямителей для дуговой сварки // Автоматическая сварка, 1960, №3.

19. Закс М.И. Сварочные выпрямители.-Л.: Энергоатомиздат, Л.О.- 1983- 93с.

20. Светлов А.Т., Коряжкин В.В. Источники питания для дуговой сварки: Учебное пособие. Брянск: Изд-во БГТУ.- 2004.- 143с.

21. Пентегов И.В., Мещеряк С.Н. Источники питания для дуговой сврки с использованием инверторов // Автоматическая сварка.- №7.- 1982.-С.29-35 .

22. Пентегов И.В., Стемковский Е.П., Легостаев В.А. Модулирование сварочного тока при помощи индуктивных накопителей энергии //' Автоматическая сварка.-1987.-№11 .-С.35-40.

23. Малогабаритные источники питания с улучшенными энергетическими показателями / И.В. Пентегов, В.П. Латанский, В.В. Склифос // Сборник научныхтрудов "Новые сварочные источники питания Киев: ИЭС им. Е.О.Патона.-1992.- С.66-70.

24. Р.Х. Бапьян, М.А. Сивере, Тиристорные генераторы и инверторы. JI: Энер-гоатомиздат.Л.О.,1982, 223с.

25. Патон Б.Е. Электрошлаковая сварка, изд.2-ое, Москва Киев: Машгиз.-1959.-410с.

26. Патон Б.Е., Лебедев В.К. Электрооборудование для дуговой и шлаковой сварки- М.: Машиностроение.-1966,- 359с.

27. Патон Б.Е (ред.). Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением.- М.: Машиностроение.- 1974.- 767с.

28. Прохоров Н.Н. (ред.). Физические процессы в металлах при сварке. Т.1.- М: Металлургия.- 1968,- 695с.

29. Фролов В.В. Теоретические основы сварки.- М.: Высшая школа.- 1970.-392с.

30. Хренов К.К. Сварка, резка и пайка металлов, изд.З-е.- М.: Машиностроение.- 1970,- 408с.

31. Чиженко И.М. Двухмостовой преобразователь электрического тока с коммутирующим устройством // Изв.вузов. Энергетика.- 1958.- №4.- С.23-32.

32. Поссе А.В., Рейдер A.M. К вопросу о применении последовательного включения вентильных мостов и вентилей в схеме передачи постоянного тока // Изв. НИИПТ, вып.З.- 1958-С.115-129.

33. Поссе А.В. Схемы и режимы электропередач постоянного тока.- Л.: Энер-гия.-1973.- 363с.

34. Шляпошников Б.М. Игнитронные выпрямители для тяговых подстанций железных дорог. -М: Трансжелдориздат,-1947.-735с.

35. Каганов И.Л. Промышленная электроника.- М.: Высшая школа.- 1968,- 563с.

36. Глинтерник С.Р. Электромагнитные процессы и режимы мощных статических преобразователей.- JI: Наука.-1968.- 308с.

37. Глебов Л.В., Горлов Ю.И., Струве Г.А. Кольцевая схема выпрямления для многопостовых сварочных установок // Электротехника.-1972-№1-С.30-33.

38. А.С. СССР N 1687392, кл. В 23 К 9/00,1988г.

39. Бродягин В.Н., Гужавин А.А., Юркевич A.M. Разработка однофазных источников питания для дуговой сварки. В сб. трудов ВНИИМСС. М.:1987, с.42

40. Лебедев А.В., Романюк B.C. Однофазные источники сварочного тока для механизированной сварки в углекислом газе // Сварочное производство.-2004.-№1-С.38-43.

41. Справочник по преобразовательной технике. Под ред. Чиженко И.М.- Киев: Техника.- 1978.-447 с.

42. Глазенко Т.А. Полупроводниковые преобразователи в электроприводах постоянного тока.- Л.: Энергия, Л.О.- 1973.- 304с.

43. Розанов Ю.К. Основы силовой электроники.- М.: Энергоатомиздат.- 1992.296 с.

44. А.С. Васильев, С.В. Дзлиев. Методы машинного проектирования преобразователей электрической энергии для электротехнологии.- Санкт-Петербург: Энергоатомиздат, Санкт Петербургское отделение.- 1993.- 255с.

45. К.С. Демирчян, П.А. Бутырин. Моделирование и машинный расчет электрических цепей. Учебное пособие.-М.: Высшая школа.- 1988.- 335с.

46. Васильев А.С., Гуревич С.Г., Иоффе Ю.С. Источники питания электротермических установок.- М: Энергоатомиздат.- 1985.- 245с.

47. Васильев А.С. и др. Проектирование статических преобразователей частоты с использованием ЭВМ: Учебное пособие Ленинградского электротехнического института им. В.И. Ленина,- Л: ЛЭТИ- 1986.-78с.

48. Коровкин Н.В., Миневич Т.Г., Селина Е.Е. Построение синтетических схем двухполюсников со сложной зависимостью эквивалентных параметров от частоты. // Труды международного симпозиума по электромагнитной совместимости. ЕМС-95. С. 189-191.

49. Б.Н. Короткое, Е.Н. Попков. Алгоритмы имитационного моделирования переходных процессов в электрических системах. Изд-во ленинградского университета.- 1987.- 280с.

50. Евдокунин Г.А., Смоловик С.В., Щербачев С.В. Математическое моделирование элементов электроэнергетических систем.- Л. 1980.-78с.

51. Евдокунин Г.А. Электромагнитные процессы в электрических системах: Учебное пособие /СПГТУ.-СПб, 1993.-106с.

52. Евдокунин Г.А. Электрические системы и сети.- Санкт-Петербург: Издательство Сизова М.П.- 2001.-304с.

53. Шакиров М.А. Методы анализа сложных электрических цепей: Учебное пособие- Л.-1984-84с.

54. Васильев А.С., Гуревич С.Г., Нестеров С.А. Особенности расчета выпрямителей, питающих статические преобразователи средней частоты // Электротехника. 1985.-№8.-C.33-36.

55. Моделирование процессов в сварочном источнике с высокочастотным звеном / П.А. Кошелев, В.В. Смирнов, С.А. Ермолаев, Н.А. Ященко // Электротехника.- 1978,- №6,- С.6-10.

56. Мустафа Г.М., Шаранов И.М. Математическое моделирование тиристор-ных преобразователей // Электричество.- 1970.-№1.-С.40 -45.

57. Мустафа Г.М., Шаранов И.М., Тингаев В.Н. Система программ для моделирования устройств преобразовательной техники // Электротехника.- 1978.- №6.-С.6-10.

58. Вентильные преобразователи переменной структуры/ В.Е. Тонкаль, B.C. Руденко, В.Я. Жуйков и др. АН СССР, Ин-т электродинамики.-Киев: Наукова думка.-1990-332с.

59. Крайчик Ю.С. Представление реального режима работы преобразователя в виде наложения более простых режимов / Изв. НИИПТ, вып. 16.-1970.-С.25-29.

60. Крайчик Ю.С., Воронина Ж.И. Гармонический анализ выпрямленного напряжения вентильных преобразователей с учетом переходных процессов, сопровождающих коммутацию вентилей // Электричество.-1969.-№12- С.55-57.

61. Крайчик Ю.С., Мазуров М.И., Набутовский И.Б., Чикова В.Т. Методика расчета частотных характеристик электрических сетей, примыкающих к мощным передачам постоянного тока // Изв. НИИПТ, вып.23.-1979.-С.52-60.

62. Статические преобразователи частоты в системах централизованного питания индукционных нагревателей / А.С. Васильев, С.В. Дзлиев, Ю.П. Качан, С.А Федосин // Электротехника.- 1982.-№8.- С.40-42.

63. Коровкин Н.В., Ефимов К.А., Плакс А.Е., Потиенко А.А. Моделирование устройств с ферромагнитными сердечниками с помощью кусочно-линейных операторов // Изв. РАН. Энергетика. № 5. 1994.- С. 95.

64. Electronics Workbench. Version 5.12. Copyright, 1992-1996, Interactive Image Technology LTD.

65. Берлин E.M., Ефимов К.А., Коровкин H.B. Режимы работы управления электрической связи со вставкой на основе тиристорно-ключевого преобразователя фазы. // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1991. С. 22-30.

66. Скрыпник А.И., Равлик A.M., Соколов A.M. Шульга Р.Н. Комплекс программ "Подстанция" для разработки оборудования передач и вставок постоянного тока // Электротехника. 1986. №12.

67. Коровкин Н.В. Анализ вентильных цепей с помощью комплекса программ 'CAS'. / В сб. научн.тр. "Моделирование силовых вентильных схем", Киев: Институт электродинамики АН УССР.- 1989.-С.29-40.

68. Пакет программ 'VENAS-123' для анализа электромеханических вентильных схем. В сб. научн.тр. "Моделирование силовых вентильных схем", Киев: Институт электродинамики АН УССР, 1989.

69. А.М.Равлик, В.Н.Стряпян, В.П.Кидыба. Комплекс программ "Преобразователь". / В сб. научн.тр. "Моделирование силовых вентильных схем", Киев: Институт электродинамики АН УССР.- 1989.-С.20-28.

70. Демирчян К.С., Бугырин П.Н., Карташев В.Н., Коровкин Н.В. Математическое моделирование мостовых преобразователей // Электронное моделирование.-№ 2. 1982.-С. 51-58.

71. Берх И.М., Мазуров М.И., Николаев A.B. Активная фильтрация гармоник в сети переменного тока с применением СТАТКОМ // Известия НИИ постоянного тока- №60- 2004.

72. Берх И.М., Мазуров М.И., Николаев А.В. Система векторного регулирования статического компенсатора (СТАТКОМ) // Известия НИИ постоянного тока №59- 2003.

73. Б.А.Будилов, Б.Н.Резников, Л.И.Сахно. Исследование электромагнитных процессов в источниках питания для контактной сварки // Сборник статей "Моделирование силовых вентильных преобразователей". Киев: Институт электродинамики АН УССР.-1989.- С.105-108.

74. В.Ф. Миткевич. Физические основы электротехники. Л: Кубуч, 1932, 495с.

75. Л.Р. Нейман и П.Л. Калантаров. Теоретические основы электротехники. Часть 2.- М.-Л.: Госэнергоиздат.- 1959.- 444с.

76. Шимони К. Теоретическая электротехника. М.: Мир.- 1964.-774с.

77. Поливанов К.М. Теоретические основы электротехники. Часть 3. Теория электромагнитного поля,- М: Энергия.- 1969.- 352с.

78. Жуховицкий Б.Я., Негневицкий И.Б. Теоретические основы электротехники, т.2. Под ред. Поливанова К.М. М: Энергия.- 1972.-200с.

79. Нейман Л.Р. , Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники, В 2-х томах. 2-е изд. Л: Энергия, 1975.-522 и 407с

80. К.С.Демирчян, Л.Р.Нейман, Н.В.Коровкин, В.Л.Чечурин. Теоретические основы электротехники, т.1, т.2, т.З, СПб: Питер, 462 е., 575с., 376с.- СПб: Питер.-2001.

81. Г.Н. Петров, Электрические машины, ч.1.- М.: Энергия.- 1974.- 240с.

82. М.П.Костенко, Л.М. Пиотровский. Электрические машины. В 2-х частях.Ч.1 Машины постоянного тока. Трансформаторы. Учебник для студентов высш. техн. учеб. заведений. Изд.З-е, перераб. Л.: Энергия.-1972.- 543с.

83. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины.-М: Энергия.- 1980.- 928с.

84. Вольдек А.И. Электрические машины.- Л.: Энергия.- 1974.-840с.

85. Кацман М.М. Электрические машины и трансформаторы.- М: Высшая школа.» 1976.-183с.

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

87. Беспалов В.Я. Учебное пособие по курсу "Электрические машины"./Ред. В.М. Киселев-М: МЭИ.- 1978-92с.

88. Тюков В.А., Савилова Э.Е., Темлякова З.С. Электрические машины. Трансформаторы.- Изд-во НГТУ,- 2002.- С.116.

89. Видмар М. Трансформаторы.- М.: ГОНТИ.- 1931-592с.

90. Марквардт Е.Г. Электромагнитные расчеты трансформаторов. Объединенное научно-техническое издательство.- 1938.- 136с.

91. Булгаков Н.И. Расчет трансформаторов.- М: Госэнергоиздат,- 1950 302с.

92. Никитин В.П. Основы теории трансформаторов и генераторов для дуговой сварки.- М: Изд-во АН СССР.- 1956.-238с.

93. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов для дуговых электрических печей.- M.-JL- Госэнергоиздат.-1959.-208с.

94. Тир JI.JI. Трансформаторы для установок индукционного нагрева повышенной частоты.М.-Л.- Госэнергоиздат.- 1961.- 239 с.

95. Л.В. Лейтес, A.M. Пинцов. Схемы замещения многообмоточных трансформаторов.- М.: Энергия.-1974.- 191с.

96. С.Б. Васютинский. Вопросы теории и расчета трансформаторов.- ЛО: Энергия.- 1970.- 431с.

97. Васютинский С.Б., Красильников А.Д. Расчет и проектирование трансформаторов. Расчет обмоток. Учебное пособие.-Л.-1976.- 85 с.

98. Фишлер Я.В. и Урманов Р.Н. Преобразовательные трансформаторы.- М.: Энергия.-1974.-224с.

99. Я.Л. Фишлер, Р.Н.Урманов, Л.М. Пестряева. Трансформаторное оборудование для преобразовательных установок,- М.: Энергоатомиздат.- 1989.- 319с.

100. Шафир Ю.Н. Распределение тока в обмотках трансформаторов.- М: Энергоатомиздат.- 1992.-192с.

101. Сили С. Электромеханическое преобразование энергии,- М: Энергия,-1968.-376с.

102. Л.В. Лейтес, Электромагнитные расчеты трансформаторов и реакторов.-М: Энергия.-l981.-392с.

103. Вавин В.Н. Трансформаторы напряжения и их вторичные цепи.2-е изд., перераб. и дополн.- М: Энергия.- 1977.- 105с.

104. Черников Г.Б., Евликов А.А. Трансформаторы тока в схемах вентильных преобразователей.-М: Энергия.- 1977.- 135с.

105. Никитский В.З. Трансформаторы малой мощности. 2-е изд., перераб. и доп.-М: Энергия.-1976.- 97с.

106. Аншин В.Ш. Трансформаторы для промышленных электропечей.-М.: Энергоиздат.- 1982,- 296с.

107. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов.-М; Энергоатомиздат. 1986-528с.

108. Силовые трансформаторы . Справочная книга / Под редакцией С.Д. Лизу-нова, А.К. Лоханина, М.: Энергоиздат.- 2004-616 с.

109. М.И. Закс, Б.А. Каганский, А.А. Печенин. Трансформаторы для дуговой сварки.- Л.: Энергоатомиздат, Л.О.- 1988- 136с.

110. Батюков В.К., Нефедов В.И. Устройства для преобразования напряжения: Учебное пособие/ Московский ин-т радиотехники, электроники и автоматики, М: МИРЭА, 1988.-56с.

111. Пинцов A.M. Уравнения многообмоточного трансформатора, учитывающие намагничивающий ток. //Изв. НИИПТ, вып.23.-1979.-С. 129-137.

112. Лоханин А.К. Расчет перенапряжений в катушечных обмотках трансформаторов. // Электричество.- 1967.-№4-С.

113. Елагин В.Н., Лурье А.И., Панибратец А.Н. Броски тока включения трансформаторов // Электротехника.- 1997,- №2- С.29-34.

114. Лурье А.И. Об определении максимального тока при включении цепи RL на переменное напряжение. // Электричество,- 1997,- № 12. С.23-27.

115. Марквардт Е.Г. Об электромагнитном рассеянии. // Электричество.- 1935, № 8.-С.44-51.

116. Меерович Э.А. Полная и раздельные индуктивности рассеяния обмоток трансформатора при учете насыщения железа. // Электричество.-1937, №11.-с.56-59.

117. Лейтес Л.В. Эквивалентные схемы двухобмоточного трансформатора: опыты холостого хода и короткого замыкания. В кн.: Вопросы трансформато-ростроения / Под. ред. Э.А. Манькина - М: Энергия, 1969, Труды ВЭИ, вып.79, с.277-297.

118. Boyajan A. Theory of three-circuit transformers. Transaction of AIEE, 1924, v.43

119. Горев A.A., Костенко M.B. Приведение сложных сетей к простейшим эквивалентным схемам // Электричество.-1948,- №3. С.40-43.

120. Starr F.M. An equivalent circuit for the four-winding transformer. // General Electric review.- 1933.- vol. 36.- p.150-152.

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

122. Александров Г.Н. Особенности магнитного поля трансформатора под нагрузкой // Электричество.- 2003.- № 5.- С. 19-26.

123. Александров Г.Н. Статический тиристорный компенсатор на основе управляемого шунтирующего реактора трансформаторного типа // Электричество." 2003,- № 2.- С.38-46.

124. Александров Г.Н. Подавление высших гармонических в управляемых шунтирующих реакторах трансформаторного типа // Изв. РАН. Энергетика.- 1999.-№3.

125. Александров Г.Н. Особенности магнитного поля мощных трансформаторов. // Состояние и проблемы отечественного трансформаторостроения. Материалы научно-практической конференции и школы -семинара. СПбГТУ, 30-31 марта 2001.-С. 11-17.

126. Шакиров М.А. Магнитоэлектрические схемы замещения катушек индуктивности и трансформаторов // Электричество.- 2003,- № 11.-С.34-45.

127. Шакиров М.А. Основы эвристической теории трансформаторов и электрических машин // Научно- технические ведомости СПбГТУ,- 2002.- №4(30)

128. Шакиров М.А. Матрично-эвристические схемы замещения сложных электрических цепей // Электричество.- 1992.- №11.-С.36-42.

129. Антип И.В. О выборе условно положительных направлений напряжений и токов при анализе работы трансформатора // Электричество.- 1985.- №11.-С.59-60.

130. Бутырин П.А., Алпатов М.Е. К созданию аналитической теории трансформаторов.//Изв. РАН. Энергетика.-2002-№2-С.44-53.

131. Бронштейн И.И., Семендяев К.А. Справочник по математике. М: Наука, 1967.70с.

132. Сахно Л.И. К вопросу о схеме замещения трехобмоточного трансформатора // Электричество- 2003- № 8-С.25-33.

133. Комарчев А.И., Сахно Л.И., Сахно О.И., Федоров П.Д. Двухмостовые выпрямители с трансформаторами, регулируемые магнитным шунтом // Сварочное производство 2001- № 11- С. 16-20.

134. Сахно Л.И. Исследование однофазных сварочных трансформаторов с трех-стержневой магнитной системой, работающих на двухмостовые выпрямители // Электричество- 2004- № Ю- С.53-64.

135. Сахно Л.И., Сахно О.И. Уравнения и схема замещения двухстержневого многообмоточного трансформатора. Научно-технические ведомости Санкт- Петербургского политехнического университета // 2004- № 4- С.8-15.

136. П.Л. Калантаров, Л.А. Цейтлин. Расчет индуктивностей: Справочная книга.- Л: Энергоатомиздат.- 1986,- 488с.

137. Лейтес Л.В. Расчет индуктивности рассеяния трансформаторов. В кн.: Вопросы трансформаторостроения / Под. ред. Э.А. Манькина - М: Энергия, 1969, Труды ВЭИ, вып.79, С.220-235.

138. Петров Г.Н. К теории расчета индуктивностей рассеяния трансформаторов.// Электричество-1948-№3-С.30-35с.

139. Бики М.А. Расчет магнитного поля трансформаторов методом интегральных уравнений // Электротехника -1974- №4 С.6-12.

140. Амромин А.Л., Кубарев Л.П., Павлов В.В. Средняя длина витка при расчете индуктивности рассеяния трансформатора // Электротехника-1975-№41. С.32-33.

141. Амромин А.Л. Определение индуктивных сопротивлений рассеяния трансформаторов // Сб. Электротехническая промышленность. Сер. Аппаратывысокого напряжения, трансформаторы, силовые конденсаторы.-1972. Вып.10(19)-С.27-30.

142. Коровкин Н.В. и др. Основы расчета электрических параметров устройств передачи электромагнитной энергии: Учеб. пособие. Ленингр. Гос. Техн. Ун-т.-Л.: 1991-68 с.

143. Демирчян К.С., Чечурин В.Л. Машинные методы расчета электромагнитных полей,- М: Высшая школа.- 1986.- 240с.

144. Численное решение обыкновенных дифференциальных уравнений: Сб.научн. тр. Под ред. С.С. Филлипова /Ин-т прикл. Математики им. М.В. Келдыша АН СССР.-М.- 1988.- 240с.

145. Калиткин Н.Н. Численные методы. М: Наука.- 1978.-512с.

146. Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики., 4-е издание.- М: Наука.- 1970.-658с.

147. Вазов В., Форсайт Д. Разностные методы решения дифференциальных уравнений в частных производных,- М: Изд-во иностранной литературы.-1963.-487с.

148. Stoll R.L. Solution of linear steady-state eddy-current problems by complex successive overrelaxation // Proc.IEEE, 1970,- vol.117.- p.l321-1373.

149. Kredell. On complexsuccessive overrelaxation //Nord Fidsk, Inf. Behandling, 1962.- p.143-152.

150. Yong D.M. Iterative methods for solving partial differential equation of elleptic-type // Trans. Amer. Math. Soc.-v. 76.1954.-p. 92-112.

151. Фадеев Д.К. и Фадеева B.H. Вычислительные методы линейной алгебры. Изд 2-е, доп.- М.-Л: Физматгиз.- 1963-734с.

152. Воронин В.Н., Сахно Л.И. Численный расчет квазистационарного электромагнитного поля трансформатора // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт-1987.- № 6.-С.69-74.

153. Boronin V., Sakhno L. Sakhno О. Computation of frequency dependencies of losses in transformer and reactors winding // Internation Symposium on Electromag-natic Compatability, Japan, Nagoya, 1989.

154. Сахно Л.И. К расчету плоскопараллельных квазистационарных электромагнитных полей при резком поверхностном эффекте // Электричество- 1989. -№12-С. 74-75.

155. Исследование электромагнитных параметров сварочных трансформаторов при повышенных частотах / Будилов Б.А., Сахно Л.И // Тез. докл.VII Всесоюз. науч.-техн. конф. по трансформаторостроению, г. Запорожье, 12-14 сентября 1990г.- Запорожье: ВИТД990.-С.91.

156. Расчет добавочных потерь в обмотках трансформаторов / Воронин В.Н., Сахно Л.И., Сахно О.И. // Тез. докл.УН Всесоюз. науч.-техн. конф. по трансформаторостроению, г. Запорожье, 12-14 сентября, 1990г. -Запорожье: ВИТ, 1990.- С.-133.

157. Кпямкин С.С., Красноштанов А.С., Сахно Л.И. Расчет сопротивления скрученного провода при постоянном токе. // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт- 1990.- № 6.-С. 130-133.

158. Воронина Л.Ф., Сахно Л.И. Трансформаторы для двухмостовых сварочных выпрямителей // Труды международной научно-технической конференции "Power and Electrical Engeneering " т.4 Рига: Рижский технический университет, 2001-С.37-44.

159. Комплекс программ для численного моделирования электромагнитных и электромеханических устройств ELCUT, www.tor.ru/elcut.

160. L.I.Sakhno. An investigation of double-bridge rectifiers with steeply falling external characteristics for supplying an electric arc // Electrical Technolodgy Russia -2002-№l.-p.96-104.

161. Сахно JI.И. Двухмостовые сварочные выпрямители с однофазными трансформаторами, имеющими трехстержневую магнитную систему // Сварочное производство- 2003- № 2-С. 19-24.

162. L.I.Sakhno. Two-bridge welding rectifiers with single-phase transformers with a three-rod magnetic system // Welding International- 2003 vol.l7.-№7.-P.565-569.

163. L.I.Sakhno. Investigations of single-phase welding transformers with a three-core magnetic system used in double-bridge rectifiers // Electrical Technolodgy Russia-2004-№4. -P.46-65.