Трифазно-двофазне джерело живлення постійного струму для зварювання в середовищі СО2

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОЗВАРЮВАННЯ ІМ. Є.О. ПАТОНА

УДК 621.791.03: 621.791.754

ТРИФАЗНО - ДВОФАЗНЕ ДЖЕРЕЛО ЖИВЛЕННЯ

ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ДЛЯ ЗВАРЮВАННЯ В СЕРЕДОВИЩІ СО₂

Спеціальність: 05.03.06 - “Зварювання та споріднені технології”

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Лавренюк Андрій Валентинович

Київ - 2007



Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Пентегов Ігор Володимирович, Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України, провідний науковий співробітник.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Размишляєв Олександр Денисович, Приазовський державний технічний університет, Міністерство освіти та науки України, м. Маріуполь, професор кафедри "Устаткування та технологія зварювального виробництва".

кандидат технічних наук, доцент Верещаго Євген Миколайович, Національний університет кораблебудування ім. адмірала Макарова, Міністерство освіти та науки України, м. Миколаїв, провідний науковий співробітник кафедри "Зварювальне виробництво".

Провідна установа: Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, МОН України, м. Київ.

Захист відбудеться 6 червня 2007 р. о 10⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.182.01 при Інституті електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України, за адресою: 03680, м. Київ-150, МСП, вул. Боженка, 11.

З дисертацією можна ознайомитися в науково-технічній бібліотеці Інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України, за адресою: 03680, м. Київ-150, МСП, вул. Боженка, 11.

Автореферат розісланий " 3 " травня 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

доктор технічних наук Л.С. Киреєв



АНОТАЦІЯ

Лавренюк А. В. Трифазно-двофазне джерело живлення постійного струму для зварювання в середовищі СО₂. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.06 - Зварювання та споріднені технології. - Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України, Київ, 2007 р.

В результаті дисертаційної роботи розроблене та створене джерело живлення нового типу з малою масою, габаритами та з високими зварювальними властивостями у всьому діапазоні регулювання, а також розроблені нові конструкції трифазних і трифазно-двофазних трансформаторів з витими магнітопроводами, використання яких дозволяє зменшити масу й вартість до 28 % у порівнянні з аналогами.

Визначено оптимальні параметри та характеристики ДЖ, при яких забезпечується надійне встановлення та процес зварювання в СО₂ з малими втратами (до 4%) електродного металу на розбризкування.

Визначено нові критерії оцінки зварювальних властивостей джерел живлення для сварки в СО₂.

Ключові слова: зварювання в середовищі CО₂, джерело живлення, трифазні і трифазно-двофазні трансформатори.



АННОТАЦИя

Лавренюк А.В. Трехфазно-двухфазный источник питания постоянного тока для сварки в среде СО₂. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.03.06 - Сварка и родственные технологии. - Институт электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины, Киев, 2007 г.

Диссертационная работа посвящена дальнейшему развитию теории, проектирования и расчета источников питания (ИП) для сварки в СО₂ традиционного типа. магнітопровід зварювальний трансформатор трифазний

В результате проведенного анализа характеристик двухфазных схем выпрямления определено, что применение схем с параллельным соединением выпрямителей при построении сварочных ИП нерационально, так как ведет к значительному сужению пределов регулирования сварочного напряжения, которое составляет до 25 %.

Установлено, что оптимальным вариантом двухфазной схемы выпрямления при построении сварочных ИП является двухфазная схема с последовательно включенными выпрямителями, которые построены по двухполупериодной схеме со средней точкой.

Разработан ИП для сварки в СО₂, построенный на базе двух последовательно соединенных выпрямителей, одного - управляемого, другого - неуправляемого, питание которых осуществляется от трехфазно-двухфазного трансформатора.

Силовая схема нового сварочного ИП позволяет обеспечить плавное тиристорное регулирование сварочного напряжения с исключением провалов сварочного тока и напряжения до нуля во всем диапазоне регулирования, а также повышенное начальное значение напряжения ИП за счет интегрированного в схему диодно-конденсаторного умножителя напряжения (ДКУ), что обеспечивает высокие сварочные свойства такого ИП. При этом разработанный ИП прост по конструкции и надежен.

Разработана методика расчета комбинированной ВАХ нового ИП, которая еще на этапе проектирования позволяет, зная величину наклона ВАХ ИП, получать соответствующие параметры сварочного трансформатора либо решить обратную задачу.

Разработаны новые конструкции трехфазных и трехфазно-двухфазных трансформаторов с витыми магнитопроводами, применение которых дает возможность снизить массу и стоимость до 28 % в сравнении с существующими аналогами. Новые конструкции могут использоваться как при построении сварочных ИП с различными наклонами ВАХ, так и в других электротехнических устройствах.

Созданы оптимизационные математические модели новых конструкций трансформаторов, позволяющие получить оптимальные по массе и стоимости параметры трансформатора с заданными характеристиками.

Исследования влияния параметров ДКУ на надежность установления процесса сварки в СО₂ показали, что при напряжении умножителя 110 В и емкости его конденсаторов 4500 мкФ при сварке проволоками диаметром 0,8 и 1,2 мм обеспечивается стабильно надежное зажигание дуги с первого касания проволокой изделия. Также его применение позволяет значительно снизить напряжения холостого хода сварочного трансформатора.

На базе известных и проведенных исследований получена зависимость оптимальной скорости нарастания сварочного тока при коротком замыкании дугового промежутка от диаметра электродной проволоки, которая позволяет определять среднюю оптимальную величину индуктивности для различных диаметров проволок, избежав трудоемких экспериментов.

Определено, что при сварке в СО₂ для обеспечения наименьшего разбрызгивания (до 4%) следует применять дроссель, магнитопровод которого не насыщается в течении короткого замыкания.

Экспериментально уточнена динамическая схема физических процессов в системе “ИП - сварочная дуга в среде СО₂”, что позволило определить новые критерии для оценки сварочных свойств ИП.

Предложено в качестве критериев оценки сварочных свойств ИП использовать комплексный анализ точечной динамической вольтамперной характеристики совместно с осциллограммами и гистограммами распределения значений сварочного тока и напряжения, а также с временными характеристиками коротких замыканий, что позволит проводить адекватное сравнение ИП.

В результате сравнительного анализа сварочных свойств опытного образца ИП и серийно выпускаемых выпрямителей типа ВС-300Б и КИГ-401 определено, что опытный образец обладает более высокими сварочными свойствами и имеет значительно меньшую массу и габариты чем аналоги.

Ключевые слова: сварка в среде СО₂, источник питания, трехфазные и трехфазно-двухфазные трансформаторы.



Summary

Lavreniuk A.V. The threephase -biphase power source direct-current for MAG welding. - Manuscript.

The thesis for a scientific degree of Cand. Sci. (Eng) on speciality 05.03.06 - Welding and related technologies. - E.O. Paton Electric Welding Institute of the National Academy of Science of Ukraine, Kiev, 2007.

As a result of this dissertation work the power source of new type characterized by small weight, dimensions and with high welding properties in all range of output load is developed and created, and also new designs of three phase and three phase-two phase transformers with coiled core are developed which allow to reduce the weight and cost of them up to 28 % in comparison with similar power sources.

Optimum parameters and power source characteristics are determined, which provide the reliable initiation of arc and stable process of MAG welding with small sputtering of electrode metal and metal loss no more than 4 %.

New criteria of an estimation welding properties of many types of power supplies for welding in СО₂ are determined.

Keywords: MAG welding, the power supply, three phase and threephase-twophase transformers.



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Темі побудови зварювальних джерел живлення (ДЖ) присвячена велика кількість робіт. Дослідженнями, присвяченими цій темі, займалися такі вчені як Патон Б.Є., Лебедєв В.К., Заруба І.І, Пентегов І.В., Троїцький В.О., Браткова О.М., Андреєв В.В., Лебедєв О.В., Коротинський О.Є., Закс М.І., Верещаго Є.М., Дименко В.В. та ін., якими зроблений значний внесок у розробку сучасних зварювальних ДЖ.

Актуальність теми. Вимоги, що висуваються до зварювальних технологій, постійно зростають, тому необхідне створення нових комплексів зварювального устаткування, які забезпечать високу якість зварних з'єднань. Основним компонентом у комплексі зварювального устаткування є ДЖ, від властивостей і характеристик якого безпосередньо залежить стабільність процесу зварювання, а отже, якість зварного з'єднання. На даний момент розвитку машинобудівної промисловості, завдяки простоті реалізації процесу та дешевизні захисної атмосфери, широке застосування знаходить зварювання в середовищі СО₂. Тому вдосконалення ДЖ для зварювання в СО₂, що спрямоване на поліпшення його зварювальних властивостей при одночасному зменшенні маси та габаритів, є актуальним завданням.

Незважаючи на зростаюче поширення на ринку зварювального устаткування ДЖ інверторного типу тиристорні ДЖ, що працюють на промисловій частоті (далі традиційного типу), завдяки своїй простоті та низькій вартості залишаються затребуваними. Тому назріло завдання створення ДЖ традиційного типу, яке за зварювальними властивостями не поступалося ДЖ інверторного типу, а по масі та габаритам наближалося до них.

Висока маса та габарити ДЖ традиційного типу обумовлені застосуванням зварювальних трансформаторів з шихтованим магнітопроводом, маса якого становить приблизно 50% і більше маси всього ДЖ. Такі трансформатори, як правило, мають неоптимальні параметри. Тому завдання вдосконалювання зварювальних трансформаторів з метою зменшення їх маси та габаритів також актуальне.

Розробка нових підходів при проектуванні силової схеми зварювального ДЖ традиційного типу дозволить поліпшити його зварювальні властивості та створити конкурентноздатне устаткування.

Актуальність теми дисертаційної роботи додатково підтверджується тим, що вона виконана відповідно до планів наукових досліджень ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України в 2000 - 2002 та 2005 рр.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Науково-дослідна робота за темою дисертації проводилася у відділі №43 “Електротермія” Інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України у відповідності з наступними темами: 43/13-П “Дослідження процесів при дуговому зварюванні електродом, що плавиться, в середовищі вуглекислого газу (СО₂), розробка математичної моделі процесів в системі “джерело живлення-зварювальна дуга”, створення методики розрахунку нового джерела живлення з конденсаторним помножувачем напруги та покращеними експлуатаційними й технологічними характеристиками” (2000 р.); 43/15-П “Розробка математичної моделі процесів при дуговому зварюванні в середовищі вуглекислого газу і створення на її основі приставки для поліпшення параметрів процесу зварювання” (2001 р.); 1.6.1.43.7 “Розробка технології зварювання у твердій фазі труб із легованих та нержавіючих сталей” (2001 р.); 43/8-П “Розробка пропозицій по пригніченню вищих гармонік струму при роботі зварювального обладнання” (2002 р.); 43/3-П “Дослідження впливу кута нахилу зовнішньої вольтамперної характеристики джерела живлення та динамічних властивостей зварювального дроселя на якість зварювання в середовищі вуглекислого газу та експериментальне визначення падіння напруги у контакті „мундштук - зварювальний дріт”” (2005 р.).

Мета та завдання роботи. Метою роботи є створення ДЖ для зварювання в середовищі СО₂ нового типу з малою масою і габаритами та високими зварювальними властивостями у всьому діапазоні регулювання, яке базується на подальшому розвитку теорії, проектування та розрахунку зварюваних ДЖ.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні завдання:

- розробити принципи побудови силової схеми ДЖ для зварювання в СО₂, які ґрунтуються на забезпеченні мінімізації встановленої потужності зварювального трансформатора та кількості елементів схеми, високого значення ККД, плавного регулювання параметрів режиму зварювання, високих зварювальних властивостей ДЖ у всьому діапазоні регулювання;

- розробити підходи до побудови трифазних та трифазно-двофазних зварювальних трансформаторів, в яких за рахунок використання нетрадиційних елементів витих магнітопроводів повинна забезпечуватись необхідна величина поперечного перетину магнітопроводу в зоні змішування магнітних потоків фаз, що дозволить мінімізувати масу і габарити трансформаторів;

- створити дослідний зразок ДЖ для зварювання в СО₂ із застосуванням розробленої схеми випрямлення та нової конструкції зварювального трансформатора;

- дослідити вплив параметрів ДЖ на стабільність зварювання в СО₂ і визначити їх оптимальні значення;

- розробити нові критерії оцінки зварювальних властивостей ДЖ з використанням обробки експериментальних даних на ПЕОМ.

Об'єкт дослідження - процес дугового зварювання в середовищі СО₂.

Предмет дослідження - ДЖ для зварювання в середовищі СО₂.

Методи дослідження. Для вирішення поставлених завдань та одержання основних результатів дисертаційної роботи використовувалися теорія зварювальних процесів та електромагнітних перетворювачів, а також теорія електричних і магнітних ланцюгів. В роботі застосовувалися методи математичного моделювання електромагнітних процесів та експериментальні методи випробування дослідного зразка ДЖ.

Наукова новизна отриманих результатів.

1. Вперше для забезпечення високих технологічних та техніко-економічних показників ДЖ для зварювання в середовищі СО₂ запропоновано його побудова на основі двох послідовно з'єднаних різнофазних випрямлячів, живлення яких здійснюється від трифазно-двофазного трансформатора.

2. Вперше для зниження матеріалоємності трифазних і трифазно-двофазних трансформаторів плоских конструкцій запропоновані принципи їх побудови, які основані на застосуванні нетрадиційних елементів витих магнітопроводів, що дозволяє забезпечити умови змішування магнітних потоків фаз та мінімізувати масу і габарити трансформаторів.

3. Вперше запропоновано використовувати в якості критеріїв оцінки зварювальних властивостей ДЖ для зварювання в СО₂ точкову динамічну вольтамперну характеристику сумісно з осцилограмами та гістограмами розподілу значень зварювального струму і напруги.

Практична цінність отриманих результатів.

1. Створено дослідний зразок ДЖ для зварювання в СО₂, що має меншу масу, габарити та більш високі зварювальні властивості у порівнянні з існуючими аналогами.

2. Розроблено нові конструкції трифазних і трифазно-двофазних трансформаторів, які легше (до 28%) існуючих аналогів. Такі трансформатори можуть використовуватись в електрозварювальному устаткуванні та в інших електротехнічних пристроях.

3. Визначено, що при зварюванні в середовищі СО₂ у нижньому положенні для забезпечення найменшого розбризкування слід застосовувати дросель, магнітопровід якого не насичується при короткому замиканні (КЗ).

4. Розроблено критерії оцінки властивостей ДЖ для зварювання в СО₂.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно поставлені завдання та намічені шляхи їх рішення, проведені теоретичні і експериментальні дослідження, узагальнені результати, розроблені рекомендації та зроблені виводи.

У друкованих працях, які опубліковані у співавторстві, особисто здобувачеві належить: в [1, 2, 5-7, 11] - розробка нових конструкцій трифазних трансформаторів та їх оптимізаційних математичних моделей, проведення порівняльного аналізу втрат потужності в магнітопроводах різних конструкцій, визначення залежності відношення щільності струму в трансформаторах з поверненою на 90 градусів центральною котушкою до щільності струму у звичайних трансформаторах залежно від потужності; в [3, 8 та 9] - розробка нових конструкцій трифазно-двофазних трансформаторів та їх оптимізаційних математичних моделей, визначення залежності відношення щільності струму в трансформаторах зі збільшеною в 2 рази поверхнею охолодження котушок до щільності струму у звичайних трансформаторах залежно від потужності; в [4] - підготовка та проведення експериментів, розробка і виготовлення гальванично розв'язаного підсилювача; в [10, 13, 14] - розробка та дослідження характеристик силової схеми ДЖ зварювальної дуги; в [12] - дослідження та оцінка впливу на мережу електроживлення вищих гармонік, що виникають при роботі зварювальних ДЖ; в [15] - розробка нових методів оцінки зварювальних властивостей ДЖ.

Апробація результатів дисертації. Основні положення та окремі результати роботи доповідалися і обговорювалися: на I, II та ІІІ Всеукраїнських науково-технічних конференціях молодих вчених і фахівців “Зварювання та споріднені технології”, (м. Київ, 2001, 2003 і 2005 рр.); на Міжнародній конференції “Сучасні проблеми зварювання та ресурсу конструкцій”, (м. Київ, 2003 р); на 2-ій Міжнародній науково-методичній конференції “Сучасні проблеми зварювання та споріднених технологій, удосконалювання підготовки кадрів”, (м. Маріуполь, 2006 р).

Публікації. Результати дисертації представлені в 15 опублікованих роботах: 4 статті в спеціалізованих наукових журналах і збірниках, 5 тез доповідей науково-технічних конференцій, 6 деклараційних патентів на винахід України.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, чотирьох розділів, загальних висновків, списку використаних джерел і додатків. Дисертація має загальний обсяг 157 сторінок, у тому числі 100 сторінок основного тексту, 65 малюнків та 8 таблиць (37 сторінок), список літератури з 135 найменувань (13 сторінок) і 4 додатки (7 сторінок).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтована актуальність теми, сформульовані мета та завдання дослідження, показані наукова новизна і практична цінність роботи. Наведені дані про практичну цінність отриманих результатів.

У першому розділі наведено системний аналіз тенденцій розвитку ДЖ для зварювання в середовищі СО₂, сформульовані завдання досліджень.

Відзначимо, що, незважаючи на інтенсивний розвиток ДЖ інверторного типу з високими технологічними та техніко-економічними показниками, ДЖ традиційного типу залишаються затребуваними на ринку зварювального устаткування. Це пов'язано з тим, що інверторні ДЖ дорожчі і складніші за конструкцією, чим традиційні. Тому сформувалася необхідність вдосконалення зварювальних ДЖ традиційного типу так, щоб за масою і габаритами вони наближалися до інверторних, а за зварювальними властивостями не поступалися їм.

Встановлено, що найбільш перспективна розробка нових ДЖ, побудованих на базі декількох однофазних випрямлячів, напруги живлення яких зміщені по фазі. Також перспективне введення до складу ДЖ діод-конденсаторних помножувачів напруги (ДКП). Це дозволить зменшити масу, габарити ДЖ і забезпечити його простоту та високі зварювальні властивості.

Зниження маси і габаритів зварювальних ДЖ традиційного типу можливо за рахунок розробки нових конструкцій зварювальних трансформаторів, які побудовані із застосуванням витих магнітопроводів, у яких забезпечується безперешкодний перехід магнітних потоків фаз із одних його частин в інші.

Показано, що для визначення оптимальних параметрів і характеристик ДЖ необхідне проведення досліджень із застосуванням сучасних методів дослідження дугових процесів.

Другий розділ дисертації присвячено дослідженню характеристик та розробці силової схеми випрямляча ДЖ для зварювання в СО₂, а також методики розрахунку комбінованої вольтамперной характеристики (ВАХ) нового ДЖ з вбудованим ДКП.

У таких схемах два випрямлячі включені послідовно або паралельно. Кожний з них може бути зібраний за однофазною мостовою схемою, або за двохполуперіодною схемою з середньою точкою з використанням діодів VD1-VD7 і тиристорів VS1-VS4. Живлення випрямлячів здійснюється напругами, що здвигнуті по фазі. Плавне регулювання зварювальної напруги (U_вых) таких схем проводиться за рахунок використання тиристорів.

Проведений аналіз регулювальних характеристик схем з паралельним і послідовним з'єднанням випрямлячів показує, що уявний діапазон регулювання напруги для схем випрямлення з паралельним включенням випрямлячів становить 100%. Однак, при куті відкриття тиристорів > /2 в таких схемах виникають значні провали напруги до нуля. Ліквідація цих пауз, що збільшуються з ростом , можлива за рахунок обмеження границь регулювання ( </2), або за рахунок застосування спеціальних мір, які ведуть до значного ускладнення ДЖ. Реальна максимальна глибина регулювання напруги в таких схемах не перевищує 25%. В той час глибина регулювання напруги в схемах з послідовним включенням випрямлячів становить 50% і більше.

Таким чином, застосування двофазних схем з паралельним з'єднанням випрямлячів у зварювальних ДЖ нераціонально, тому далі вони не розглядаються.

З метою виявлення оптимального варіанту двофазної схеми випрямлення з послідовним з'єднанням випрямлячів був проведений порівняльний аналіз таких основних показників схем як: ККД; встановлена потужність зварювального трансформатора; загальна кількість вентилів; кількість тиристорів.

При оцінці умовної встановленої потужності зварювального трансформатора та розрахунку ККД як допущення з метою спрощення розрахунку зневажали втратами в провідниках обмоток трансформатора і з'єднувальних проводах перетворювача, струмами холостого ходу трансформатора.

Напруги живлення первинних обмоток трансформатора вважали однаковими і незмінними, а їх фази зміщені друг відносно друга на 90 ел. градусів.

Оцінка умовних встановлених потужностей виконувалася при номінальному режимі роботи схем випрямлення (повне відкриття тиристорів).

При порівняльному аналізі схем має сенс говорити лише про умовну встановлену потужність, яку оцінювали по відношенню:

, (1)

де: S_н - номінальне значення потужності, на яку навантажені схеми, становить:

, (2)

де U_вых - середнє значення напруги на виході схеми; I_нагр - середнє значення струму, що протікає через навантаження;

S_T - встановлена потужність трансформатора, як відомо, визначається напівсумою потужностей всіх первинних S_У⁽¹⁾ і вторинних S_У⁽²⁾ обмоток:

, (3)

, (4)

, (5)

де k_ф - коефіцієнт форми кривої напруги, визначається як відношення середніх значень напруги до їх діючих значень (відомо що, k_ф = ); U_VD - середнє значення прямого падіння напруги на вентилях схеми, для спрощення розрахунку приймаємо, що вона не залежить від величини струму, що протікає через нього, тоді:

,

де U_VD - пряме падіння напруги на тиристорах і діодах, приймаємо рівним ДU_VD = 1,5 В; n_VD - загальна кількість послідовно включених вентилів випрямляча, що дорівнює сумі послідовно включених вентилів першого ( ) і другого ( ) випрямлячів; , - коефіцієнти відповідно для першого і другого випрямлячів, що враховують збільшення маси міді вторинних обмоток (відомо, що для двохполуперіодної схеми із середньою точкою , а для мостової схеми ). Підставивши в (1) вирази (2) -(5), оцінювали для кожної з порівнюваних схем величину умовної встановленої потужності зварювального трансформатора. ККД () перетворювача визначали як відношення активної потужності, споживаною навантаженням S_Н , до активної потужності, яка споживається з мережі S_ПОТР:



, (6)

. (7)

Використовуючи вирази (1) - (7) та приймаючи U_вых = 40 В, оцінюємо відповідно величину умовної встановленої потужності зварювального трансформатора ( ) та ККД ( ) для кожної з порівнюваних схем, а також приводимо загальну кількість використаних у схемі вентилів (n_общ) і кількість тиристорів (n_Т).

Для виявлення оптимального варіанта схеми визначали значення узагальненого коефіцієнта К_ОБ відповідно до виразу (8). Чим більше цей коефіцієнт, тим краще характеристики схеми.

, (8)

де g₁, g₂, g₃ й g₄ - коефіцієнти, що вказують пріоритет відповідного параметра при виборі схеми, приймаємо g₁ = 0,36, g₂ = 0,72, g₃ = 0,36 й g₄ = 0,54.

Вибір величини g₁, g₂, g₃ й g₄ продиктований наступними міркуваннями: маса трансформатора та загальна кількість вентилів рівною мірою впливають на вартість і складність (надійність) ДЖ, тому приймаємо g₁ = g₃ і серед коефіцієнтів, що розглядаються, вони мають найменший пріоритет; найвищий пріоритет при порівнянні схем має значення ККД. Це пов'язано з сучасними високими вимогами до енергозбереження, тому g₂=2?g₁. Наявність великої кількості тиристорів у схемі веде до здорожчання ДЖ і значному ускладненню схем їх керування, тому g₄ = 1,5?g₁. Чисельні значення коефіцієнтів пріоритету підібрані так, щоб значення коефіцієнта К_ОБ було близьким до 1.

Проведений аналіз можливих варіантів підключень до трифазної напруги мережі живлення (підключення за схемою “відкритий трикутник” або за схемою Скотта) показав, що найбільш раціонально застосування схеми Скотта. Однак, у зв'язку з виникненням пульсуючої напруги на нижніх границях регулювання, з метою “заливання” виникаючих пауз напруги, в основну схему ДЖ введено додатковий випрямляч, фаза живлення якого збігається з фазою керованого випрямляча. В першому варіанті додатковий випрямляч, зібраний із застосуванням діодів VD4, VD5, підключено паралельно двом основним випрямлячам (VD1, VD2 та VS1, VS2), а в другому варіанті додатковий випрямляч зібрано із застосуванням діодів VD3, VD4 і підключено паралельно тільки керованому випрямлячу VS1, VS2.

Незважаючи на необхідність наявності додаткових обмоток і більшої кількості вентилів, перший варіант найбільш доцільний, тому що при цьому забезпечується найширший діапазон регулювання напруги ДЖ.

В результаті проведених досліджень, на базі схеми розроблена силова схема ДЖ для зварювання в середовищі СО₂ з інтегрованим у її склад ДКП що захищена деклараційним патентом України, яку умовно можна поділити на три основних блоки:

А1 - силовий трансформатор, вторинна сторона якого складається із двох основних обмоток W'₂ й W''₂, додаткової обмотки W_д, намотаної поверх основної обмотки W''₂, а також двох додаткових конденсаторних обмоток W_дС.

A2 - блок випрямлення, що складається з двох основних випрямлячів (VS1, VS2 та VD1-VD3) та додаткового - VD4, VD5, і блоку ДКП, зібраного за відомою схемою подвоєння (VD6-VD9 і C1, C2).

A3 - зварювальний дросель DL, що виконаний дводіапазонним.

Використання розробленої схеми при побудові зварювальних ДЖ дозволяє забезпечити високе значення ККД (має місце всього два послідовно включених вентиля), мінімізацію встановленої потужності зварювального трансформатора (за рахунок застосування ДКП) і просту схему керування тиристорами (в схемі їх два).

ВАХ ДЖ являє собою комбінацію ВАХ випрямляча яка розрахована відповідно до відомих методик, і ВАХ ДКП, що побудована за результатами математичного моделювання схеми ДКП на ПЕОМ.

Використовуючи розроблену методику побудови ВАХ зварювального ДЖ, можна ще на етапі проектування, знаючи необхідну величину нахилу ВАХ, одержати необхідні параметри зварювального трансформатора або вирішити зворотнє завдання. Адекватність методики розрахунку ВАХ підтверджується результатами випробувань.

У третьому розділі запропоновані нові підходи до побудови трифазних і трифазно-двофазних зварювальних трансформаторів з використанням витих магнітопроводів, які базуються на забезпеченні необхідної величини поперечного перерізу магнітопровода у зоні змішування магнітних потоків фаз.

В них немає необхідності в збільшенні поперечного перерізу стрижнів магнітопроводів в2/v3 рази, тому що магнітні потоки фаз безперешкодно переходять уздовж площини стрічки з одних частин магнітопровода в інші. В цьому сприяють яремні накладки 3, виготовлені з електротехнічної сталі, які виконують роль змішувачів магнітних потоків. В конструкції на рис. 8 магнітні потоки переходять із одних частин магнітопровода в інші через С-образні виті магнітопроводи 2. При використанні конструкції трансформаторів мають місце поліпшені умови охолодження обмоток трансформаторів, оскільки центральна обмотка повернута на 90 градусів щодо крайніх. Визначено, що це дозволяє підвищити щільність струму в провідниках обмоток в 1,07...1,11 рази в порівнянні зі звичайними трансформаторами а, отже, знизити масу таких трансформаторів. Відзначимо особливість конструкцій трансформаторів: для забезпечення рівності геометричних розмірів крайніх і центральних стрижнів необхідно, щоб виті магнітопроводи 1 мали квадратний поперечний переріз. При цьому обмотки всіх фаз однакові.

Нові конструкції зварювальних трифазних трансформаторів можуть бути застосовані у зварювальних ДЖ, побудованих із застосуванням традиційних схем випрямлення, що дозволить зменшити їх масу та вартість у порівнянні з існуючими аналогами.

У результаті аналізу перетворювачів трифазної напруги мережі у двофазну визначено, що оптимальним варіантом при побудові зварювальних ДЖ є використання трифазно-двофазних трансформаторів.

Представлені три проекції нової конструкції трифазно-двофазного трансформатора з нерозщепленим центральним стрижнем. Магнітопровід такого трансформатора складається із витого магнітопровода, що складається з двох однакових підковоподібних частини 1 і центрального стрижня 2. Товщина центрального стрижня дорівнює ширині стрічки витого магнітопровода, а ширина дорівнює товщині навивки витого магнітопровода або більше її.

Представлена друга нова конструкція трифазно-двофазного трансформатора з розщепленим центральним стрижнем. Магнітопровід такого трансформатора складається із трьох витих магнітопроводів, одного великого 1 і двох малих 2. Крайні стрижні великого 1 і малих магнітопроводів 2 суміщені та утворять крайні стрижні магнітопровода трансформатора. Центральний стрижень розщеплений, і на ньому обмоток немає.

При використанні конструкції трансформаторів обмотки однієї фази розміщені у двох котушках, що поліпшує умови їх охолодження та дозволяє підвищити щільність струму в провідниках в 1,17…1,28 рази в порівнянні зі звичайними трансформаторами, отже, знизити масу.

Представлені три варіанти схем з'єднань обмоток трансформатора, зображеного і дані позначення: w₁₁, w₁₂ й w₂₁, w₂₂ - відповідно кількість витків первинних і вторинних обмоток трансформатора; U_вых1, U_вых2 - напруги вторинних обмоток:

1) первинні обмотки з'єднані за схемою “відкритий трикутник”, вторинні обмотки незалежні. Вторинні напруги зміщені по фазі на 120 ел. градусів. Площі поперечного перерізу центрального стрижня 2 і магнітопровода 1 рівні.

2) первинні та вторинні обмотки з'єднані за схемою “відкритий трикутник”. Вторинні напруги зміщені по фазі на 120 ел. градусів. Площа поперечного перерізу центрального стрижня 2 дорівнює площі поперечного перерізу магнітопровода 1.

3) обмотки трансформатора з'єднані за схемою Скотта. Вторинні напруги зміщені по фазі на 90 ел. градусів. Існує два варіанти з'єднань обмоток за цією схемою: з використанням “нульового” проводу і без його використання. Площа поперечного перерізу центрального стрижня 2 для обох варіантів повинна бути в разу більше площі поперечного перерізу магнітопровода 1.

Відзначимо, що використання розроблених конструкцій трифазно-двофазних трансформаторів дає можливість значно знизити масу і габарити ДЖ завдяки можливості уникнути наявності двох однофазних трансформаторів, які, як правило, використовуються для отримання двофазної напруги.

Для визначення оптимального варіанта конструкції трансформатора з точки зору масо-вартісних показників був проведений порівняльний аналіз нових конструкцій трансформаторів із трансформатором традиційної конструкції з шихтованим магнітопроводом. Для цього були розроблені їх оптимізаційні математичні моделі.

При побудові оптимізаційних математичних моделей трансформаторів із прямокутним поперечним перерізом магнітопроводів використовувалася відома методика, а для трансформаторів із квадратним поперечним перерізом магнітопроводів була розроблена нова. Використання існуючої і розробленої методики побудови оптимізаційних математичних моделей трансформаторів розширює можливості розробника при проектуванні трансформаторів завдяки можливості визначати оптимальні з погляду масо-вартістних показників параметри трансформаторів з урахуванням заданих технічних характеристик.

В таблиці наведені значення відносної маси порівнюваних трансформаторів M^*, яка визначається як відношення маси оптимального порівнюваного трансформатора до маси аналогічного оптимального трансформатора із шихтованим магнітопроводом.

Визначено, що при однакових потужностях трифазно-двофазні трансформатори легше і дешевше трансформатора із шихтованим магнітопроводом приблизно на 26 - 28 %, при цьому вони технологічні у виготовленні та зборці. Це говорить про можливості істотної економії активних матеріалів при використанні таких трансформаторів. Розроблені нові конструкції трифазних і трифазно-двофазних трансформаторів можуть використовуватися як у зварювальному устаткуванні при побудові ДЖ із жорсткою або крутоспадаючою ВАХ, так і в інших електротехнічних пристроях.

У четвертому розділі розглянуті наступні питання:

· визначення оптимальних параметрів ДКП, при яких забезпечується надійне встановлення процесу зварювання;

· дослідження впливу параметрів і характеристик дослідного зразка ДЖ на стабільність зварювання в СО₂ і визначення їх оптимальних значень;

· розробка нових критеріїв оцінки властивостей ДЖ для зварювання в СО₂;

· дослідження зварювальних властивостей дослідного зразка ДЖ і порівняння їх з властивостями існуючих аналогів.

В результаті досліджень впливу параметрів ДКП (величини напруги на виході ДКП (U_ум) і величини ємності конденсаторів С1 і С2 на надійність встановлення процесу зварювання в СО₂ визначено, що при використанні дроту діаметром 0,8 мм надійне встановлення процесу зварювання з першого торкання спостерігається при U_ум = 110 В и С1=С2=3000 мкФ, а при використанні дроту діаметром 1,2 мм - U_ум = 110 В и С1=С2=4500 мкФ.

У зв'язку з тим, що дослідний зразок ДЖ повинен забезпечувати надійне встановлення процесу зварювання при використанні двох розглянутих діаметрів електродного дроту (0,8 і 1,2 мм), параметри ДКП прийняті рівними: С1 = С2 = 4500 мкФ та U_ум = 110 В. Типові осцилограми напруги та струму при підпалі зварювальної дуги з використанням дротів діаметром 0,8 мм й 1,2 мм відповідно.

Таким чином, використання ДКП в складі ДЖ для зварювання в СО₂ дозволяє забезпечити стабільно надійне встановлення процесу зварювання та значне зниження напруги холостого ходу трансформатора, що поліпшує технологічні і техніко-економічні характеристики ДЖ в цілому.

Для визначення оптимального значення індуктивності дроселя проведені серії експериментів з наплавлення зварних валиків із застосуванням електродних дротів діаметрами 0,8 і 1,2 мм при різних значеннях індуктивності.

Стабільність процесу зварювання оцінювалася за характером звучання зварювальної дуги, аналізом отриманих осцилограм зварювального струму і напруги, записаних на ПЕОМ, а також за рівнем розбризкування.

Визначено, що оптимальна величина індуктивності дроселя при зварюванні електродним дротом діаметром 0,8 мм становить 0,12 мГн, а для дроту діаметром 1,2 мм - 0,45 мГн. При зварюванні з такими параметрами дроселя спостерігалося найменше розбризкування, зварювальна дуга горіла спокійно, а її “тріск” був рівномірним. Аналіз осцилограм струму і напруги показав, що процес наплавлення проходив стабільно без обривів дуги і з практично постійною частотою КЗ, а також спостерігалася стабілізація постійної складової зварювального струму. При зміні величини індуктивності дроселя в бік збільшення або зменшення спостерігалася дестабілізація процесу зварювання.

В результаті аналізу отриманих осцилограм струму і напруги при зварюванні з дроселем, що має оптимальне значення індуктивності, знайдені оптимальні швидкості наростання струму при КЗ (di/dt) для дротів діаметром 0,8 й 1,2 мм, які відповідно рівні 150 кА/с й 80 кА/с. На базі отриманих та існуючих даних побудовано графік залежності di/dt від діаметра електродного дроту d_эл використовуючи який можна визначати оптимальні середні значення di/dt для різних діаметрів електродного дроту, уникнувши трудомістких експериментів.

З метою визначення впливу часу насичення дроселя на стабільність зварювання в СО₂ була проведена серія експериментів, в яких при різному часі насичення магнітопроводу дроселя проводилися наплавлення зварних валиків у нижнім положенні електродним дротом діаметром 1,2 мм. Паралельно наплавленням проходив запис на ПЕОМ осцилограм зварювального струму і напруги. Стабільність зварювання в СО₂ оцінювалася з аналізу осцилограм струму і напруги, рівнем розбризкування і якістю формування зварного шву.

У результаті проведених експериментів визначено, що при зварюванні в нижньому положенні застосування зварювальних дроселів, що насичуються, недоцільно. При побудові ДЖ для зварювання в СО₂ дросель не повинен насичуватися під час КЗ, у цьому випадку досягаються мінімальні втрати на розбризкування (до 4%).

Для більш повного аналізу отриманих експериментальних даних за допомогою ПЕОМ була побудована точкова динамічна вольтамперна характеристика (ТДВАХ) зварювального ДЖ. Побудова ТДВАХ дає можливість провести повноцінний аналіз процесів, що відбуваються.

Представлена типова ТДВАХ дослідного зразка ДЖ при зварюванні дротом діаметром 0,8 мм із дроселем, що має оптимальну індуктивність.

Умовно ТДВАХ ділиться на три основних області: 1) область роботи ДКП (точки, що характеризуються високою напругою та малими струмами); 2) верхня гілка (точки із середнім рівнем напруги); 3) нижня гілка (точки з малим рівнем напруги).

Проаналізувавши залежності напруги від струму в процесі КЗ при використанні дротів діаметром 0,8 і 1,2 мм, одержали виразну схему динаміки фізичних процесів, що відбуваютьс. При різних режимах зварювання і діаметрах електродного дроту можуть варіюватися величини зварювальної напруги та струму, довжини ділянок процесу, але характер змін зберігається у всіх випадках при зварюванні з КЗ дугового проміжку.

Процеси при зварюванні з КЗ дугового проміжку умовно можна поділити на чотири ділянки:

Перша ділянка Крапля на торці електродного дроту досягла таких розмірів, що закорочує дуговий проміжок, зварювальна дуга гасне.

Друга ділянка (ділянка КЗ, точки 2-3-4). Площа контакту між краплею і зварювальною ванною зростає. Наприкінці другої ділянки (точки 3-4 ) площа контакту між краплею електродного металу і зварювальною ванною досягає максимально можливого розміру, шийка краплі утончується, що підготовлює обрив краплі (точка 4).

Третя ділянка (точки 4-5). Обрив краплі з торця електродного дроту, який супроводжується вибухом перемички та переходом краплі у зварювальну ванну, після чого дуговий проміжок зростає до максимальних розмірів.

Четверта ділянка (ділянка горіння дуги, точки 5-6-1). Після обриву краплі відновлюється процес горіння зварювальної дуги. На торці електродного дроту починає утворюватися крапля. Наприкінці четвертої ділянки (точки 6-1) крапля на торці електродного дроту продовжує зростати до моменту, коли вона закорочує дуговий проміжок (точка 1).

Описана вище схема зміни напруги і струму відбувається циклічно при кожному КЗ дугового проміжку в процесі зварювання в середовищі СО₂.

Таким чином, робимо висновок, що точки, що утворюють нижню гілку, відносяться до ділянки 2-4і відповідно точки, що утворюють верхню гілку, відносяться до ділянки 5-1.

Аналіз ТДВАХ ДЖ з різними динамічними характеристиками показує, що при оптимальних параметрах дроселя спостерігається локалізація і звуження верхньої та нижньої гілок, що свідчить про мінімізацію відхилень параметрів КЗ протягом всього наплавлення. Цю закономірність запропоновано використати в якості критерія при оцінці стабільності протікання процесу зварювання: чим локальніше та вужче області обох гілок, тим стабільніше процес зварювання.

Також з метою поглибленого дослідження експериментальних даних разом з аналізом ТДВАХ був використаний метод, запропонований академіком І.К. Походнею, що базується на аналізі гістограм розподілу значень зварювального струму і напруги.

З виконаного аналізу гістограм при різних параметрах і характеристиках ДЖ можна зробити висновки: чим стабільніше проходить процес зварювання, тим ближче форма гістограми розподілу значень зварювального струму описується законом нормального розподілу Гаусса (тим наявніше виражений пік гістограми) і тим менше “хвіст” гістограм струму в області великих струмів; чим стабільніше процес зварювання, тим гістограма розподілу значень зварювальної напруги вужче, має “кинджальну” форму.

Таким чином, якщо оптимальні форми гістограм розподілу значень зварювального струму і напруги сполучаються з оптимальною формою ТДВАХ, можна зробити висновок, що ДЖ має оптимальні зварювальні властивості.

Розглянемо більш детально гістограму розподілу значень зварювальної напруги, що складається із двох піків: першого - в області малих напруг (показує кількість точок (N₁), виміряних на ділянці 2-3-4 (другого - в області зварювальних напруг (показує кількість точок (N₂), виміряних на ділянці 5-6-1.

В зв'язку з тим, що дискретність вимірів постійна, робимо висновок, що N₁ пропорційно часу КЗ (t_кз), а N₂ пропорційно часу горіння дуги (t_д). Тоді час циклу КЗ (t_ц):



t_ц= t_кз+ t_д ~ N₁ + N₂. (9)

Шляхом обробки на ПЕОМ отриманих осцилограм зварювальної напруги можна визначити кількість КЗ (n_кз) за весь час наплавлення (t_н). Тоді середнє значення часу циклу КЗ ( ) і середня частота КЗ (f_кз) відповідно визначаються по формулах:

, (10)

. (11)

Знаючи , визначаємо середні величини часу КЗ ( ) і горіння дуги ( ):

, (12)

. (13)

Таким чином, використовуючи гістограми розподілу та відповідні осцилограми зварювальної напруги, а також використовуючи вирази (9) - (13), визначаємо параметри , , . Ці параметри також є критеріями оцінки властивостей ДЖ для зварювання в СО₂.

Практичним результатом досліджень дисертаційної роботи є розробка схеми ДЖ, що живиться від трифазно-двофазного трансформатора нової конструкції. За результатами проведених досліджень в ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАНУ створений дослідний зразок ДЖ для зварювання в СО₂.

Проведені відповідно до ГОСТ 25616-83 комплексні випробування зварювальних властивостей дослідного зразка ДЖ показали, що він забезпечує легке запалення зварювальної дуги з першого дотику електродного дроту до виробу; стабільний процес зварювання у всьому діапазоні регулювання; мале розбризкування (до 4%); гарне формування зварювального шва (валик рівномірний, мілкочешуйчатий з плавними переходами до основного металу). Також дослідний зразок ДЖ показав свою придатність при використанні його при дуговому точковому зварюванні нахльосточних з'єднань.

Проведений порівняльний аналіз технічних характеристик дослідного зразка ДЖ з випрямлячами марки ВС-300Б и КИГ-401 показав, що дослідний зразок має значно меншу масу і габарити.

Результати порівняльних випробувань зварювальних властивостей дослідного зразка ДЖ, ВС-300Б и КИГ-401 при зварюванні в СО₂ на найпоширеніших режимах.

Проаналізувавши отримані результати, можна зробити висновок, що при використанні дослідного зразка ДЖ має місце найбільш надійне встановлення процесу зварювання. За ступенем збільшення втрат електродного металу на розбризкування випробувані ДЖ розташовуються в наступному порядку: дослідний зразок ДЖ, КИГ-401 і ВС-300Б. На геометричну форму швів тип ДЖ значного впливу не мав, але слід зазначити, що є певна тенденція поліпшення коефіцієнта форми шву при використанні дослідного зразка ДЖ. Шви, виконані ним, характеризуються більш сприятливим формуванням.

Таким чином, з огляду на дані вищенаведеного порівняння ДЖ, найкращі зварювальні властивості має дослідний зразок, при цьому він має значно меншу масу і габарити.



ЗАГАЛЬНІ ВИВОДИ

У дисертаційній роботі вирішено актуальне науково-прикладне завдання вдосконалення джерел живлення та зварювальних трансформаторів, створено новий тип джерела живлення для зварювання в середовищі СО₂, при використанні якого забезпечується висока стабільність процесу зварювання з низьким рівнем втрат металу на розбризкування.

Основні наукові і практичні результати дисертаційної роботи полягають у наступному:

1. Встановлено, що для забезпечення високих технологічних і техніко-економічних показників зварювальних ДЖ найбільш раціональне застосування двофазних схем, створених на основі двох послідовно з'єднаних випрямлячів, одного - керованого, іншого - некерованого, побудованих за двохполуперіодною схемою з середньою точкою.

2. Розроблено схему зварювального ДЖ, що забезпечує плавне тиристорне регулювання зварювальної напруги з виключенням провалів зварювального струму та напруги до нуля у всьому діапазоні регулювання, який для дослідного зразка ДЖ становить 16-30 В, що гарантує стабільність процесу зварювання. Для забезпечення стабільного встановлення процесу зварювання в схему ДЖ вбудований ДКП, що забезпечує підвищену початкову напругу ДЖ.

3. Розроблено методику розрахунку комбінованої ВАХ нового ДЖ, що дозволяє ще на етапі проектування визначити параметри зварювального трансформатора.

4. Розроблено нові конструкції трифазних і трифазно-двофазних трансформаторів, в яких за рахунок застосування нетрадиційних елементів витих магнітопроводів забезпечуються умови змішування магнітних потоків фаз, що дозволяє знизити масу і вартість таких трансформаторів у порівнянні з існуючими аналогами. Нові конструкції трансформаторів можуть бути застосовані як у зварювальному устаткуванні, так і в інших пристроях електротехніки.

5. Створені оптимізаційні математичні моделі нових конструкцій трансформаторів, що дозволяють визначати оптимальні з погляду масо-вартістних показників параметри трансформаторів з урахуванням заданих технічних характеристик.

6. Визначено, що найкращі масо-вартістні показники має конструкція трифазно-двофазного трансформатора з нерозщепленим центральним стрижнем. Застосування такого трансформатора дозволяє знизити масу і вартість на 28% у порівнянні зі звичайним трансформатором із шихтованим магнітопроводом.

7. Дослідження впливу параметрів ДКУ на надійність встановлення процесу зварювання в СО₂ показали, що при напрузі помножувача 110 В і ємності його конденсаторів 4500 мкФ при зварюванні дротами діаметром 0,8 та 1,2 мм забезпечується стабільно надійне запалювання дуги з першого торкання дротом виробу.

8. Визначено, що для забезпечення мінімальної величини втрат металу на розбризкування при зварюванні в СО₂ у нижньому положенні необхідно, щоб магнітопровід дроселя не насичувався під час КЗ. У цьому випадку втрати металу на розбризкування при використанні дослідного зразка ДЖ не перевищували 4%.

9. Запропоновано в якості критеріїв оцінки зварювальних властивостей ДЖ використовувати комплексний аналіз ТДВАХ сумісно з осцилограмами та гістограмами розподілу значень зварювального струму та напруги, а також часовими характеристиками КЗ, що дозволяє робити адекватне порівняння ДЖ, уникнувши трудомістких досліджень.

10. В результаті порівняльного аналізу зварювальних властивостей дослідного зразка ДЖ та випрямлячів типу ВС-300Б и КИГ-401 визначено, що дослідний зразок має більш високі зварювальні властивості і має значно меншу масу та габарити ніж аналоги.



Основні публикації за темою дисертації

1. Сварочные трехфазные трансформаторы с улучшенными технико-экономическими характеристиками / И.В. Пентегов, С.В. Рымар, А.В. Лавренюк, О.И. Петриенко // Автоматическая сварка.- 2002.- № 5.- С. 38-40.

2. Новые конструкции трехфазных трансформаторов с ленточными магнитопроводами / И.В. Пентегов, С.В. Рымар, А.В. Лавренюк, О.И. Петриенко // Вестник Национального технического университета “Харьковский политехнический институт”. Сборник научных трудов. Тематический выпуск: Проблемы совершенствования электрических машин и аппаратов. Теория и практика.- Харьков: НТУ “ХПИ”.- 2002.- № 14.- С. 86-97.

3. Пентегов И.В., Рымар С.В., Лавренюк А.В. Новые конструкции трехфазно-двухфазных трансформаторов // Електротехніка і електромеханіка.- 2004.- № 3.- С. 49-55.

4. Определение падения напряжения в области контакта электродной проволоки с мундштуком сварочной горелки при механизированных видах дуговой сварки / И.В. Пентегов, О.И. Петриенко, С.В. Пустовойт, В.Н. Сидорец, А.В. Лавренюк // Автоматическая сварка. - 2005.- №6. - С. 12-17.

5. Декл. Пат. UA 43542 A Україна, МКІ 7 H01F27/24. Стрічковий багатострижневий магнітопровід трифазних трансформаторів / І.В. Пентегов, С.В. Римар, О.І. Петрієнко, А.В. Лавренюк (Україна (UA)); ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України (UA).- № 2001010633; Заявл. 29.01.2001; Опубл. 17.12.2001, Бюл. № 11. - 3 с.

6. Декл. Пат. UA 45006 A Україна, МКІ 7 H01F27/24. Стрічковий багатострижневий магнітопровід трифазних трансформаторів і реакторів / І.В. Пентегов, С.В. Римар, О.І. Петрієнко, А.В. Лавренюк (Україна (UA)); ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України (UA).- № 2000127474; Заявл. 25.12.2000; Опубл. 15.03.2002, Бюл. № 3. - 4 с.