Автоматическая сварка, 2016, №12



2016 №12 (08)

DOI of Article 10.15407/as2016.12.09

2016 №12 (01)

---

Журнал «Автоматическая сварка», № 12, 2016 г., с. 54-58
 

К вопросу обеспечения электромагнитной совместимости источников питания машин контактной сварки с электрической сетью

С. К. Поднебенная, В. В. Бурлака, С. В. Гулаков

ГВУЗ «Приазовский государственный технический университет», г. Мариуполь, ул. Университетская, 7. E-mail: office@pstu.edu
 
Реферат
В работе изучены проблемы обеспечения электромагнитной совместимости источников питания однофазных машин контактной сварки с трехфазной питающей сетью. Рассмотрены два основных направления: применение активных фильтрокомпенсирующих и симметрирующих устройств (АФКСУ) и разработка источников питания (ИП) с коррекцией коэффициента мощности (ККМ). Применение АФКСУ позволяет использовать существующее сварочное оборудование, однако высокая стоимость сдерживает их широкое распространение. ИП с ККМ предполагает использование преобразователей со звеном постоянного тока, либо непосредственных матричных преобразователей, поскольку основным требованием к ИП для сварочных машин является возможность формирования выходного напряжения заданной формы, амплитуды и частоты. В статье рассмотрен способ управления трехфазно-однофазным матричным преобразователем с шестью ключами, позволяющий формировать выходное напряжение прямоугольной формы частотой 50 Гц. Выбор частоты обусловлен применением сварочного трансформатора, рассчитанного на работу на частоте сети. Форма напряжения выбрана из условий обеспечения минимума потерь мощности в сети и недопустимости насыщения сварочного трансформатора. Авторами также предложено схемное решение и способ управления матричным преобразователем с пятью ключами, который позволяет при формировании выходного напряжения, синхронизированного с сетевым, получить коэффициент мощности ИП близкий к единице. Проведен анализ чувствительности предложенного источника питания к отклонению напряжений, в результате чего установлено, что при формировании прямоугольного напряжения удается добиться устойчивой работы при отклонениях напряжения порядка 10 %, в результате чего значительно повышается качество сварных соединений. Библиогр. 11, табл. 3, рис. 5.
 
Ключевые слова: машина контактной сварки, источник питания, матричный преобразователь, коэффициент мощности, электромагнитная совместимость
 
Поступила в редакцию 14.10.2016
 
Подписано в печать 23.11.2016
 

1. Письменный А. А. Повышение энергоэффективности машин для контактной точечной сварки за счет продольной компенсации реактивной мощности / А. А. Письменный // Автоматическая сварка. – 2014. – № 1. – С. 29 – 33.
2. Руденко П. М. Тиристорный преобразователь с непосредственной связью для питания контактных машин / П. М. Руденко, В. С. Гавриш // Автоматическая сварка. – 2013. – № 8. – С. 55–58.
3. Рымар С. В. Влияние однофазных источников питания сварочной дуги на электрическую сеть / С. В. Рымар, А. М. Жерносеков, В. Н. Сидорец // Автоматическая сварка. – 2011. – № 12. – С. 9–15.
4. Сафронов П. С. Поліпшення електромагнітної сумісності джерел живлення для систем контактного зварювання / П. С. Сафронов, Ю. В. Бондаренко, О. Ф. Бондаренко [та ін.] // Технічна електродинаміка. – 2014. – № 5. – С. 89–91.
5. Вагин Г. Я. Режимы электросварочных машин / Г. Я. Вагин. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 192 с.
6. Поднебенная С. К. Снижение уровня помех, генерируемых сварочными источниками питания при помощи параллельного активного фильтра с повышенной эффективностью / С. К. Поднебенная, В. В. Бурлака, С. В. Гулаков // Вісник Донбаської державної машинобудівної академії: збір. наук. праць. – Краматорськ: ДДМА, 2012. – № 3 (28). – С. 221–226.
7. Wagner M. Efficiency improvements for high frequency resistance spot welding / M. Wagner, S. Kolb // 15th European conference on power electronics and applications (EPE). – 2013. – P. 1–9. DOI: 10.1109/EPE.2013.6634720.
8. Saleem J. Power electronics for resistance spot welding equipment / J. Saleem // Mid Sweden University Licentiate Thesis. – Sundsvall. – 2012. – 42 p.
9. Лебедев В. К. Система питания для машин контактной сварки с транзисторным инвертором / В. К. Лебедев, А. А. Письменный // Автоматическая сварка. – 2003. – № 2. – С. 11–13.
10. Лебедев В. К. Система питания для машин контактной сварки / В. К. Лебедев, А. А. Письменный // Автоматическая сварка. – 2001. – № 11. – С. 28–32.
11. Поднебенная С. К. Особенности управления силовым параллельным активным фильтром / С. К. Поднебенная, В. В. Бурлака, С. В. Гулаков // Електромеханічні та енергетичні системи, методи моделювання та оптимізації: зб. наук. праць XI Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених і спеціалістів у м. Кременчук, 9–11 квітня 2013 р. – Кременчук: КрНУ, 2013. – С. 168–169.