1 АСИНХРОННЫЙ САМОВОЗБУЖДАЮЩИЙСЯ ГЕНЕРАТОР С ДВУМЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ОБМОТКАМИ НА СТАТОРЕ В КАЧЕСТВЕ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИ Паутов Дмитрий Николаевич, кандидат технических наук, доцент кафедрыЭлектроэнергетика

2 Задачи исследования: Анализ сварочного оборудования, применяемого для ручной дуговой сварки. Разработка новой конструкции автономного асинхронного самовозбуждающегося генератора (САСГ) с двумя распределенными обмотками на статоре для ручной дуговой сварки. Разработка математической модели стационарных электромагнитных процессов в САСГ с двумя распределенными обмотками на статоре в виде системы комплексных алгебраических уравнений, позволяющих получить решение в виде конечных формул. Составление оригинальной схемы замещения САСГ с двумя распределенными обмотками на статоре, обеспечивающей возможность разработки методики расчета. Разработка алгоритма расчета стационарных электромагнитных процессов и рабочих характеристик САСГ с двумя распределенными обмотками на статоре и исследование влияния параметров схемы генератора на его рабочие характеристики. Разработка новых способов конструктивного выполнения САСГ, обеспечивающих снижение напряжения генератора и улучшающих его технические характеристики.

3 Оборудование для ручной дуговой электросварки штучным электродом Источники питания сварочной дуги при ручной дуговой сварке Сварочные трансформаторы Выпрямители Инверторы Машинные источники питания

4 Автономные источники питания сварочной дуги для ручной дуговой сварки Машинные источники питания Сварочные агрегаты Сварочные преобразователи Сварочные генераторы

5 Сравнение массогабаритных показателей вентильных и коллекторных генераторов с САСГ Тип генератора Номинальный сварочный ток, А Номинальная мощность, кВт Масса генератора, кг Масса конденсаторов, кг Удельная масса, кг/кВт ГД-312 (вентильный) 31510, ,9 ГД-309 (коллекторный ) 31510, ,6 САСГ (АИРМ 90L2)

6 Новая конструкция САСГ с двумя распределенными обмотками на статоре

7 Рис.1. Схема САСГ со стабилизацией сварочного тока 1 – обмотка возбуждения 2 – рабочая обмотка 3 – приводной двигатель 4 – конденсаторы возбуждения 5 – рабочая обмотка дроссельного магнитного усилителя. 6 – дроссельные магнитные усилители (ДМУ) 7 – рабочая обмотка ДМУ 8 – трехфазный мостовой выпрямитель 9 – сварочный электрод 10 – свариваемая деталь 11 – компаундирующие конденсаторы 12 – шунтирующие конденсаторы

8 Рис. 2. Эквивалентная электрическая схема САСГ со стабилизацией сварочного тока.

9 Алгоритм расчета стационарных электромагнитных процессов и рабочих характеристик САСГ

10 Алгоритм расчета стационарных электромагнитных процессов и рабочих характеристик САСГ ( продолжение )

11 Рис. 3. Оптимальная внешняя характеристика САСГ (АИРМ 90L2).

12 Экспериментальная установка по исследованию режимов работы САСГ

13 Экспериментальная установка по исследованию режимов работы САСГ

14 Новые способы конструктивного выполнения САСГ с двумя распределенными обмотками на статоре

15 Новые способы конструктивного выполнения САСГ с двумя распределенными обмотками на статоре

16 Основные выводы: На основании проведенного анализа сварочного оборудования, применяемого для ручной дуговой сварки, для устранения недостатков существующих решений была разработана и запатентована новая конструкция автономного асинхронного самовозбуждающегося генератора (САСГ) с двумя распределенными обмотками на статоре для ручной дуговой сварки. Для анализа режимов работы генератора была разработана математическая модель стационарных электромагнитных процессов в САСГ с двумя распределенными обмотками на статоре в виде системы комплексных алгебраических уравнений, позволяющих получить оригинальное решение в виде конечных формул для расчета действующих значений токов и напряжений. Составлена оригинальная схема замещения САСГ с двумя распределенными обмотками на статоре, разработан алгоритм расчета стационарных электромагнитных процессов и рабочих характеристик САСГ с двумя распределенными обмотками на статоре. Для реализации оптимальной внешней характеристики, соответствующей всем требованиям и ГОСТам, предъявляемым к сварочным генераторам для ручной дуговой сварки, был произведен анализ влияния параметров схемы САСГ на его рабочие характеристики и на основании этого подобраны все параметры генератора. Разработаны и запатентованы новые способы конструктивного выполнения САСГ, обеспечивающие снижение напряжения генератора и улучшающие его технические характеристики.

17 Спасибо за внимание!