Повышение показателей энергоэффективности и ресурсосбережения средствами силовой электроники для технологии получения высоконадежных сварных соединений разнородных материалов

Объектом научно-исследовательской работы являются электромагнитные процессы в системе "питающая сеть - преобразователь электроэнергии - нестационарная нагрузка". Целью работы является повышение показателей энергоэффективности и ресурсосбережения средствами силовой электроники для технологии получения высоконадежных свариваемых соединений разнородных материалов. Научная работа основывается на комплексном подходе, который сочетает знания о закономерностях протекания электрофизических процессов при сварке разнородных материалов, подходы к формированию импульсов тока с целью получения качественного соединения материалов, и оптимального использования и распределения во времени энергии сети при создании импульсов сварочного тока заданной формы . Методы исследования: теория электрических и электронных цепей, теория автоматического управления, математическое и физическое моделирование, структурно-параметрическая оптимизация, математический статистический анализ. В результате выполнения НИР разработаны эффективные схемные топологии для построения основных узлов источников питания установок контактной микросварки, рассчитаны оптимальные режимы их функционирования, получены аналитические зависимости, характеризующие их работу, предложено решение и меры по повышению электромагнитной совместимости таких источников, их энергоэффективности, точности формирования ими сварочных импульсов, надежности их функционирования. Внедрение предложенных решений позволяет достичь значения коэффициента мощности источников питания установок контактной микросварки более чем 0,99, получить КПД не ниже 80%, снизить пульсацию кривой выходной мощности до 3%. Полученные результаты и научно-технические разработки соответствуют современному уровню и мировым тенденциям преобразовательной техники. Основными областями применения предлагаемых технических решений является электроника, приборостроение, медицина. Прогнозные предположения по развитию объекта исследования - адаптация и масштабирование разработанных решений и мер с целью их применения в установках контактной сварки живых мягких тканей.