The paper considers high-frequency resistance spot welding systems. These systems have full-wave center-tapped output rectifiers. The frequency varies from 1000 Hz to 10 kHz. The paper presents an equivalent circuit for these systems, which allows to investigate the influence of electromagnetic parameters of the transformer on power consumption, on the efficiency, and on the welding current. This circuit is necessary to create low-cost power sources for welding the parts made of zirconium, titanium, or radiation-resistant steels. The equivalent circuit of three-winding transformers is used, which has a number of advantages compared to the classical equivalent circuit. We take into account the mutual influence of the magnetic leakage fields of these two-winding transformers on electromagnetic processes in the resistance spot systems. The study of the transformer’s parameters includes both 2D eddy-current FEA analysis for estimating the leakage impedance and the circuit simulation, which gives the output current power consumption. The effectiveness of the developed equivalent circuit of the source was tested experimentally.

Рассмотрены инверторные источники питания машин контактной сварки, которые имеют выходной выпрямитель со средней точкой. Частота инвертора изменяется от 1000 Гц до 10 кГц. Дана схема замещения этого источника, которая позволяет исследовать влияние электромагнитных параметров трансформатора на полную мощность источника, потребляемую из сети, КПД, сварочный ток. Такая схема необходима для разработки экономичных источников питания для сварки деталей из циркония, титана, радиационно-стойких сталей. Трехобмоточный сварочный трансформатор замещается двумя двухобмоточными, но, в отличие от известных работ, в которых используется такой подход, учтено взаимное влияние магнитных полей рассеяния этих двухобмоточных трансформаторов на электромагнитные процессы в источнике. Разработана методика расчета частотных зависимостей электромагнитных параметров трехобмоточного сварочного трансформатора, входящих в схему замещения, и исследовано влияние частоты на них.

Научно-технические ведомости СПбПУ. Сер.: Естественные и инженерные науки = St. Petersburg polytechnic university journal of engineering science and technology / Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. — Санкт-Петербург: Изд-во Политехн. ун-та, 2017-. Т. 23, № 2. — Электрон. текстовые дан. (1 файл : 97,8 МБ), 2017. — Загл. с титул. экрана. — Электронная версия печатной публикации. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текстовый документ. — Adobe Acrobat Reader 7.0. — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j17-374.pdf>.