Анализ электромагнитных процессов в выходной цепи генератора разрядных импульсов с нелинейной моделью плазмоэрозионной нагрузки при изменении их параметров в широких диапазонах

В программной среде Matlab Simulink проведено моделирование переходных процессов в выходной цепи генератора разрядных импульсов с нелинейной моделью плазмоэрозионной нагрузки, адекватной в широких диапазонах изменения их параметров. В результате моделирования получены и проанализированы зависимост...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Технічна електродинаміка
Datum:2016
Hauptverfasser: Шидловская, Н.А., Захарченко, С.Н., Черкасский, А.П.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут електродинаміки НАН України 2016
Schlagworte:
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134805
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Анализ электромагнитных процессов в выходной цепи генератора разрядных импульсов с нелинейной моделью плазмоэрозионной нагрузки при изменении их параметров в широких диапазонах / Н.А. Шидловская, С.Н. Захарченко, А.П. Черкасский // Технічна електродинаміка. — 2016. — № 1. — С. 87-95. — Бібліогр.: 18 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-134805
record_format dspace
spelling Шидловская, Н.А.
Захарченко, С.Н.
Черкасский, А.П.
2018-06-14T08:59:44Z
2018-06-14T08:59:44Z
2016
Анализ электромагнитных процессов в выходной цепи генератора разрядных импульсов с нелинейной моделью плазмоэрозионной нагрузки при изменении их параметров в широких диапазонах / Н.А. Шидловская, С.Н. Захарченко, А.П. Черкасский // Технічна електродинаміка. — 2016. — № 1. — С. 87-95. — Бібліогр.: 18 назв. — рос.
1607-7970
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134805
621.3.011.72: 621.3.015.52
В программной среде Matlab Simulink проведено моделирование переходных процессов в выходной цепи генератора разрядных импульсов с нелинейной моделью плазмоэрозионной нагрузки, адекватной в широких диапазонах изменения их параметров. В результате моделирования получены и проанализированы зависимости от времени, а также от амплитуды импульсов напряжения и значений реактивных элементов выходной цепи генератора основных параметров разрядных импульсов и их производных. Впервые рассчитаны зависимости от времени и амплитуды импульсов напряжения значения зарядов, прошедших через плазменные каналы и рабочую жидкость. На основе анализа зависимостей их отношений определены диапазоны изменения напряжения и длительности импульсов, в которых его удельное электрохимическое действие минимально. Составлена карта электрических режимов плазмоэрозионной обработки гранулированной токопроводящей среды и разработаны рекомендации по управлению гранулометрическим составом плазмоэрозионных частиц.
У програмному середовищі Matlab Simulink проведено моделювання перехідних процесів у вихідному колі генератора розрядних імпульсів з нелінійною моделлю плазмоерозійного навантаження, адекватною в широких діапазонах зміни їхніх параметрів. В результаті моделювання отримано та проаналізовано залежності від часу, а також від амплітуди імпульсів напруги і значень реактивних елементів вихідного кола генератора основних параметрів розрядних імпульсів та їхніх похідних. Вперше розраховано залежності від часу та амплітуди імпульсів напруги значення зарядів, що пройшли через плазмові канали і робочу рідину. На основі аналізу залежностей їхнього відношення визначено діапазони зміни напруги і тривалості імпульсів, в яких його питома електрохімічна дія є мінімальною. Складено карту електричних режимів плазмоерозійної обробки гранульованого струмопровідного середовища та розроблено рекомендації з керування гранулометричним складом плазмоерозійних частинок.
In program medium Matlab Simulink modeling of transients in an output circuit of the generator of discharge pulses with non-linear model of plasma-erosive load adequate in wide ranges of change of their parameters is completed. As a result of modeling time dependences and also dependences of basic parameters of discharge pulses and their derivatives from amplitude of voltage of pulses and values of jet devices of an output circuit of the generator are gained and analyzed. Time dependences and dependences from amplitudes of voltage of pulses value of the charges which have transited through plasma channels and a hydraulic medium are calculated for the first time. On the basis of the analysis of dependences of their relations a ranges of change of voltage and duration of pulses in which specific electrochemical activity of current is minimally are found. The card of electrical modes of plasma-erosive processing of the granulated conductive medium and recommendations about control of a grain-size composition of plasma-erosive particles are elaborated.
Авторы выражают благодарность канд.техн.наук, старшему научному сотруднику Института металлофизики НАН Украины Олиховской Л.А. за предоставленные результаты гранулометрического анализа плазмоэрозионных частиц Ti45Zr38Ni17, полученных одним из авторов в жидком аргоне.
ru
Інститут електродинаміки НАН України
Технічна електродинаміка
Електротехнологічні комплекси та системи
Анализ электромагнитных процессов в выходной цепи генератора разрядных импульсов с нелинейной моделью плазмоэрозионной нагрузки при изменении их параметров в широких диапазонах
Аналіз електромагнітних процесів у вихідному колі генератора розрядних імпульсів з нелінійною моделлю плазмоерозійного навантаження при зміні їхніх параметрів у широких діапазонах
The analysis of electromagnetic processes in output circuit of the generator of discharge pulses with non-linear model of plasma-erosive load at change their parameters in wide ranges
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Анализ электромагнитных процессов в выходной цепи генератора разрядных импульсов с нелинейной моделью плазмоэрозионной нагрузки при изменении их параметров в широких диапазонах
spellingShingle Анализ электромагнитных процессов в выходной цепи генератора разрядных импульсов с нелинейной моделью плазмоэрозионной нагрузки при изменении их параметров в широких диапазонах
Шидловская, Н.А.
Захарченко, С.Н.
Черкасский, А.П.
Електротехнологічні комплекси та системи
title_short Анализ электромагнитных процессов в выходной цепи генератора разрядных импульсов с нелинейной моделью плазмоэрозионной нагрузки при изменении их параметров в широких диапазонах
title_full Анализ электромагнитных процессов в выходной цепи генератора разрядных импульсов с нелинейной моделью плазмоэрозионной нагрузки при изменении их параметров в широких диапазонах
title_fullStr Анализ электромагнитных процессов в выходной цепи генератора разрядных импульсов с нелинейной моделью плазмоэрозионной нагрузки при изменении их параметров в широких диапазонах
title_full_unstemmed Анализ электромагнитных процессов в выходной цепи генератора разрядных импульсов с нелинейной моделью плазмоэрозионной нагрузки при изменении их параметров в широких диапазонах
title_sort анализ электромагнитных процессов в выходной цепи генератора разрядных импульсов с нелинейной моделью плазмоэрозионной нагрузки при изменении их параметров в широких диапазонах
author Шидловская, Н.А.
Захарченко, С.Н.
Черкасский, А.П.
author_facet Шидловская, Н.А.
Захарченко, С.Н.
Черкасский, А.П.
topic Електротехнологічні комплекси та системи
topic_facet Електротехнологічні комплекси та системи
publishDate 2016
language Russian
container_title Технічна електродинаміка
publisher Інститут електродинаміки НАН України
format Article
title_alt Аналіз електромагнітних процесів у вихідному колі генератора розрядних імпульсів з нелінійною моделлю плазмоерозійного навантаження при зміні їхніх параметрів у широких діапазонах
The analysis of electromagnetic processes in output circuit of the generator of discharge pulses with non-linear model of plasma-erosive load at change their parameters in wide ranges
description В программной среде Matlab Simulink проведено моделирование переходных процессов в выходной цепи генератора разрядных импульсов с нелинейной моделью плазмоэрозионной нагрузки, адекватной в широких диапазонах изменения их параметров. В результате моделирования получены и проанализированы зависимости от времени, а также от амплитуды импульсов напряжения и значений реактивных элементов выходной цепи генератора основных параметров разрядных импульсов и их производных. Впервые рассчитаны зависимости от времени и амплитуды импульсов напряжения значения зарядов, прошедших через плазменные каналы и рабочую жидкость. На основе анализа зависимостей их отношений определены диапазоны изменения напряжения и длительности импульсов, в которых его удельное электрохимическое действие минимально. Составлена карта электрических режимов плазмоэрозионной обработки гранулированной токопроводящей среды и разработаны рекомендации по управлению гранулометрическим составом плазмоэрозионных частиц. У програмному середовищі Matlab Simulink проведено моделювання перехідних процесів у вихідному колі генератора розрядних імпульсів з нелінійною моделлю плазмоерозійного навантаження, адекватною в широких діапазонах зміни їхніх параметрів. В результаті моделювання отримано та проаналізовано залежності від часу, а також від амплітуди імпульсів напруги і значень реактивних елементів вихідного кола генератора основних параметрів розрядних імпульсів та їхніх похідних. Вперше розраховано залежності від часу та амплітуди імпульсів напруги значення зарядів, що пройшли через плазмові канали і робочу рідину. На основі аналізу залежностей їхнього відношення визначено діапазони зміни напруги і тривалості імпульсів, в яких його питома електрохімічна дія є мінімальною. Складено карту електричних режимів плазмоерозійної обробки гранульованого струмопровідного середовища та розроблено рекомендації з керування гранулометричним складом плазмоерозійних частинок. In program medium Matlab Simulink modeling of transients in an output circuit of the generator of discharge pulses with non-linear model of plasma-erosive load adequate in wide ranges of change of their parameters is completed. As a result of modeling time dependences and also dependences of basic parameters of discharge pulses and their derivatives from amplitude of voltage of pulses and values of jet devices of an output circuit of the generator are gained and analyzed. Time dependences and dependences from amplitudes of voltage of pulses value of the charges which have transited through plasma channels and a hydraulic medium are calculated for the first time. On the basis of the analysis of dependences of their relations a ranges of change of voltage and duration of pulses in which specific electrochemical activity of current is minimally are found. The card of electrical modes of plasma-erosive processing of the granulated conductive medium and recommendations about control of a grain-size composition of plasma-erosive particles are elaborated.
issn 1607-7970
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134805
citation_txt Анализ электромагнитных процессов в выходной цепи генератора разрядных импульсов с нелинейной моделью плазмоэрозионной нагрузки при изменении их параметров в широких диапазонах / Н.А. Шидловская, С.Н. Захарченко, А.П. Черкасский // Технічна електродинаміка. — 2016. — № 1. — С. 87-95. — Бібліогр.: 18 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT šidlovskaâna analizélektromagnitnyhprocessovvvyhodnoicepigeneratorarazrâdnyhimpulʹsovsnelineinoimodelʹûplazmoérozionnoinagruzkipriizmeneniiihparametrovvširokihdiapazonah
AT zaharčenkosn analizélektromagnitnyhprocessovvvyhodnoicepigeneratorarazrâdnyhimpulʹsovsnelineinoimodelʹûplazmoérozionnoinagruzkipriizmeneniiihparametrovvširokihdiapazonah
AT čerkasskiiap analizélektromagnitnyhprocessovvvyhodnoicepigeneratorarazrâdnyhimpulʹsovsnelineinoimodelʹûplazmoérozionnoinagruzkipriizmeneniiihparametrovvširokihdiapazonah
AT šidlovskaâna analízelektromagnítnihprocesívuvihídnomukolígeneratorarozrâdnihímpulʹsívznelíníinoûmodellûplazmoerozíinogonavantažennâprizmínííhníhparametrívuširokihdíapazonah
AT zaharčenkosn analízelektromagnítnihprocesívuvihídnomukolígeneratorarozrâdnihímpulʹsívznelíníinoûmodellûplazmoerozíinogonavantažennâprizmínííhníhparametrívuširokihdíapazonah
AT čerkasskiiap analízelektromagnítnihprocesívuvihídnomukolígeneratorarozrâdnihímpulʹsívznelíníinoûmodellûplazmoerozíinogonavantažennâprizmínííhníhparametrívuširokihdíapazonah
AT šidlovskaâna theanalysisofelectromagneticprocessesinoutputcircuitofthegeneratorofdischargepulseswithnonlinearmodelofplasmaerosiveloadatchangetheirparametersinwideranges
AT zaharčenkosn theanalysisofelectromagneticprocessesinoutputcircuitofthegeneratorofdischargepulseswithnonlinearmodelofplasmaerosiveloadatchangetheirparametersinwideranges
AT čerkasskiiap theanalysisofelectromagneticprocessesinoutputcircuitofthegeneratorofdischargepulseswithnonlinearmodelofplasmaerosiveloadatchangetheirparametersinwideranges
first_indexed 2025-11-25T21:07:33Z
last_indexed 2025-11-25T21:07:33Z
_version_ 1850551064785321984
fulltext ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2016. № 1 87 ЕЛЕКТРОТЕХНОЛОГІЧНІ КОМПЛЕКСИ ТА СИСТЕМИ УДК 621.3.011.72: 621.3.015.52 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ В ВЫХОДНОЙ ЦЕПИ ГЕНЕРАТОРА РАЗРЯДНЫХ ИМПУЛЬСОВ С НЕЛИНЕЙНОЙ МОДЕЛЬЮ ПЛАЗМОЭРОЗИОННОЙ НАГРУЗКИ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ИХ ПАРАМЕТРОВ В ШИРОКИХ ДИАПАЗОНАХ Н.А.Шидловская, чл.-корр. НАН Украины, С.Н.Захарченко, докт.техн.наук, А.П. Черкасский Институт электродинамики НАН Украины, пр. Победы, 56, Киев-57, 03680, Украина. E-mail: shydlovska@mail.ua, snzakhar@bk.ru, cherksa@bk.ru В программной среде Matlab Simulink проведено моделирование переходных процессов в выходной цепи генера- тора разрядных импульсов с нелинейной моделью плазмоэрозионной нагрузки, адекватной в широких диапазо- нах изменения их параметров. В результате моделирования получены и проанализированы зависимости от времени, а также от амплитуды импульсов напряжения и значений реактивных элементов выходной цепи ге- нератора основных параметров разрядных импульсов и их производных. Впервые рассчитаны зависимости от времени и амплитуды импульсов напряжения значения зарядов, прошедших через плазменные каналы и ра- бочую жидкость. На основе анализа зависимостей их отношений определены диапазоны изменения напряже- ния и длительности импульсов, в которых его удельное электрохимическое действие минимально. Составлена карта электрических режимов плазмоэрозионной обработки гранулированной токопроводящей среды и разра- ботаны рекомендации по управлению гранулометрическим составом плазмоэрозионных частиц. Библ. 18, рис. 10, табл. 1. Ключевые слова: нелинейное сопротивление, разрядные импульсы, гранулированные токопроводящие среды, плазменные каналы, моделирование. Введение. Оптимизация режимов технологических процессов импульсной плазмоэрозионной обработки гранулированных токопроводящих сред (ГТПС) [1, 4–18] с целью повышения их эф- фективности и расширения возможностей, а также синтез выходных цепей генераторов импульсов, работающих на такие нагрузки, и расчет параметров таких систем крайне затруднительны без моде- лирования электромагнитных процессов в них. Поэтому адекватное моделирование и анализ пере- ходных процессов в таких цепях при изменении их параметров и начальных условий в широких диапазонах, а также разработка на его основе рекомендаций, направленных на повышение качества получаемой продукции и снижение ее энерго- и ресурсоемкости, является актуальной и важной задачей и составляет цель настоящей работы. 1. Условия численного эксперимента. Для достижения поставленной цели в программной среде Matlab Simulink была создана модель выходной цепи генератора импульсов с емкостным на- копителем энергии и нелинейной моделью плазмоэрозионной нагрузки, адекватной в широких диапа- зонах изменений амплитуды напряжения и длительности разрядных импульсов, которая детально опи- сана в [2]. Там же была приведена оценка адекватности модели в широком диапазоне изменения на- пряжения разрядных импульсов. Математические модели компонентов плазмоэрозионной нагрузки де- тально описаны в [3]. Там же описаны материал, форма и размеры гранул ГТПС, состояние их поверх- ности, рабочая жидкость, а также форма и размеры межэлектродного промежутка, для которых рас- считаны параметры моделей нагрузки. При этом впервые были получены зависимости их параметров от напряжения и частоты импульсов в широких диапазонах их изменения. В ходе моделирования варьировались основные параметры выходной цепи генератора раз- рядных импульсов и начальные условия в следующих пределах: индуктивность разрядного контура L от 0,5 до 10 мкГн, емкость рабочего конденсатора C от 10 до 400 мкФ, амплитуда напряжения раз- рядных импульсов Um регулировалась изменением начальных условий на конденсаторе и изменялась от 40 В, что соответствовало появлению первых плазменных каналов в слое гранул, до 390 В, что со- ответствовало развитым искровым каналам между всеми последовательно соединенными каналами проводимости гранулами слоя [2, 3]. © Шидловская Н.А., Захарченко С.Н., Черкасский А.П., 2016 88 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2016. № 1 2. Результаты моделирования и анализ зависимостей основных параметров разрядных импульсов от начальных условий и параметров цепи. Полученная в результате моделирования при L=1,8 мкГн зависимость значений длительности разрядных импульсов τ от амплитуды их напряжения Um для различных значений емкости рабочего конденсатора C показана на рис. 1. Изменение L в диа- пазоне от 0,5 до 10 мкГн не привело к значительным изменениям расчетной длительности импульсов, поэтому зависимость τ(L) тут не приводится, хотя увеличение L с 1,8 до 10 мкГн при Um=250 В и C=400 мкФ вызывает рост τ от 897 до 926 мкс. Вид зависимости τ(Um) повторяет приведенный в [3] вид зависимости линейной составляющей активного сопротивления плазменных каналов R1(Um). Это объясняется тем, что длительность рассматриваемого переходного процесса апериодического разряда конденсатора C пропорциональна постоянной времени цепи C·R1. Поскольку, согласно выбранной модели, при Um=250 В сопротивление·R1 принимает свое максимальное значение 1,5 Ом [3], то при этом напряжении наблюдается максимальная длительность импульса. Временные зависимости значений скоростей изменения напряжения du/dt (окружности и сплошная линия) и тока di/dt (треугольники и штриховая линия) при Um=110 В, а также мощности dp/dt при L=1,8 мкГн и C=50 мкФ показаны на рис. 2, а и б соответственно. Увеличение амплитуды напряжения импульсов слабо влияет на форму кривых на рис. 2, а, но увеличивает их размах. Наи- более значительные их изменения соответствуют переднему фронту импульса. Сказанное выше спра- ведливо и для кривых рис. 2, б. Таким образом, наибольшая динамика электромагнитных процессов наблюдается на переднем фронте импульсов, что способствует возникновению электро-, газо- и тер- модинамических сил, под действием которых происходит отделение расплавленных порций металла гранул от их поверхности. Зависимости максимальных значений скоростей изменения напряжения, тока и мощности разрядных импульсов в ГТПС от амплитуды их напряжения, а также емкости и ин- дуктивности разрядного контура показаны на рис. 3, а, б и в соответственно. 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Um, В τ, мкс C=10мкФ C=50мкФ C=100мкФ C=200мкФ C=400мкФ 0 10 20 30 40 50 60 70 -5 0 5 10 15 -5 0 5 10 15 t, мкс du/dt, В/мкс di/dt, A/мкс di/dt du/dt 0 20 40 60 80 100 -2 -1 0 1 2 3 4 -20 -10 0 10 20 30 40 t, мкс Um=40В Um=110В Um=350В dp/dt, кВт/мксdp/dt, кВт/мкс а б Рис. 1 Рис. 2 0 20 40 60 80 100 120 50 100 150 200 250 300 350 Um , B C, мкФ: 400 - 10 400 - 10 400 - 10 L, мкГн : 10 1,8 0,5 В/мкс max, dt du ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ 0 50 100 150 200 250 300 50 100 150 200 250 300 350 U m , B C, мкФ : 400 - 10 400 - 10 400 - 10 L, мкГн : 10 1,8 0,5 A/мкс max, dt di ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ 0 20 40 60 80 100 120 140 50 100 150 200 250 300 350 Um , B C, мкФ: 400 - 10 400 - 10 400 - 10 L, мкГн : 10 1,8 0,5 кВт/мкс max, dt dp ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ а б в Рис. 3 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2016. № 1 89 Как следует из рис. 3, уменьшение как индуктивности L, так и емкости C разрядного контура способствует увеличению всех трех рассматриваемых параметров, что объясняется увеличением час- тоты его собственных колебаний 0 1 LCω = . Зависимость скорости изменения напряжения нагрузки от амплитуды напряжения имеет локальный экстремум. Особенно ярко он виден при L=1,8 мкГн и Um=250 В. Заметим, что напряжению Um=250 В соответствуют наибольшие значения R1 [3] и τ (рис. 1). Зависимости значений мгновенной мощности импульсов p от времени при L=1,8 мкГн, C=50 мкФ, Um=40, 110 и 350 В показаны на рис. 4. Передний фронт данных зависимостей круче, чем задний, что объясняется характером зависимости сопротивления ГТПС от протекающего в ней тока. Амплитуда мощности увеличивается с ростом напряжения импульсов быстрее, чем на линейном со- противлении, а длительность импульса определяется зависимостью рис. 1. Зависимости значений средней мощности импульсов ( ) ( )1 0 СРP u t i t dt τ τ −= ⋅∫ и ее отношения к их длительности от амплитуды напряжения, емкости рабочего конденсатора и индуктивности разряд- ного контура показаны на рис. 5, а и б соответственно. Как видно из рис. 5, наибольшая чувстви- тельность зависимости средней мощности импульсов наблюдается к амплитуде их напряжения. При ее значениях до 250 В средняя мощность слабо зависит от емкости и индуктивности контура, а при бо- лее высоких напряжениях она заметно увеличивается с уменьшением L и C, т.е. с увеличением 0ω . Зависимость отношения средней мощности импульсов к их длительности от тех же параметров ведет себя аналогично зависимости средней мощности, однако она проявляет большую чувствительность к ем- кости рабочего конденсатора и так же, как и зависимость скорости изменения мощности (рис. 3, в), может быть использована для поиска эффективных режимов управления дисперсностью плазмо- эрозионных частиц. 0 20 40 60 80 100 0 2 4 6 8 10 0 50 100 150 200 250 t, мкс Um=40В Um=110В Um=350В p, кВт p, кВт 0 20 40 60 80 100 120 50 100 150 200 250 300 350 Um , B Pcp, кВт C, мкФ: 400 - 10 400 - 10 400 - 10 L, мкГн : 10 1,8 0,5 0 2 4 6 8 50 100 150 200 250 300 350 C, мкФ: 400 - 10 400 - 10 400 - 10 L, мкГн : 10 1,8 0,5 Um , B Pср/τ, кВт/мкс а б Рис. 4 Рис. 5 Временная зависимость энергии импульса в ГТПС ( ) ( ) ( )dttitutw t ∫ ⋅= 0 при L=1,8 мкГн, C=50 мкФ и Um=40, 110 и 350 В показана на рис. 6. Как видно из совместного анализа графиков рис. 6 с рис. 1 и рис. 4, порядка 80% энергии передается в нагрузку до середины продолжительности импульса, что свидетельствует об основном вкладе его переднего фронта в процессы преобразования энергии в ГТПС. Зависимость полной энергии, которая передается в ГТПС в течение всей продол- жительности импульса, ( ) ( )dttituW ∫ ⋅= τ 0 max при L=1,8 мкГн от амплитуды его напряжения показана на рис. 7. Как следует из рис. 7, данная зависимость чувствительна как к емкости конденсатора, так и к напряжению импульсов, особенно при их значениях свыше 300 В. Временные зависимости зарядов, прошедших в течение разрядного импульса через плазменный канал ( ) ( )∫= t SS dttitq 0 , через рабочую жидкость ( ) ( )∫= t FF dttitq 0 , и их отношение при 90 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2016. № 1 L=1,8 мкГн, C=50 мкФ и Um=40, 110 и 350 В показаны на рис. 8, а, б и в соответственно. Как следует из совместного анализа графиков рис. 8, а и рис. 1, свыше 70% всего заряда, прошедшего через плаз- менный канал, приходится на первую половину его длительности, что обусловлено формой разряд- ного тока. В то же время, распределение в течение импульса заряда, прошедшего через рабочую жидкость, носит более равномерный характер (рис. 8, б). Временная зависимость соотношения этих зарядов (рис. 8, в) имеет ярко выражен- ный экстремум в момент вре- мени, приблизительно в 2 раза превышающий время достиже- ния напряжением своего макси- мума (рис. 2, а). Следователь- но, для существенного сниже- ния доли электрохимического действия разрядного тока, его целесообразно прерывать сразу после наступления указанного момента времени. 0 20 40 60 80 100 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 0,0 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 t, мкс Um=40В Um=110В Um=350В qS, мКл qS, мКл 0 20 40 60 80 100 0 10 20 30 40 50 t, мкс Um=40В Um=110В Um=350В qF , мкКл 0 20 40 60 80 100 0 50 100 150 200 0 50 100 150 200 250 300 350 400 t, мкс Um=40В Um=110В Um=350В qS/qF qS/qF а б в Рис. 8 Зависимости от напряжения импульсов зарядов, прошедших за время их полной продолжи- тельности через плазменный канал ( )∫= τ 0 max dttiq SS , рабочую жидкость ( )∫= τ 0 max dttiq FF , и их отно- шения qSmax/qFmax при L=1,8 мкГн показаны на рис. 9, а, б и в соответственно. При изменении L от 0,5 до 10 мкГн данные зависимости практически не изменялись, поэтому тут не приводятся. Как следует из рис. 9, а, зависимость заряда, прошедшего через плазменный канал, монотонно возрастает как с увеличением напряжения импульсов, так и с увеличением емкости рабочего конденсатора. Зависимость заряда, прошедшего через рабочую жидкость (рис. 9, б), монотонно возрастает с увеличением емкости рабочего конденсатора, однако имеет ярко выраженный экстремум при изменении амплитуды напря- жения импульсов, приходящийся на значение аргумента 250 В. Такой вид зависимости, очевидно, обу- словлен зависимостью от амплитуды напряжения сопротивления R1 [3], которое в схемах замещения плазмоэрозионной нагрузки [2, 3] шунтирует сопротивление рабочей жидкости. Вследствие монотонности зависимости qSmax(Um) и наличия экстремума зависимости qFmax(Um), зависимость их отношения qSmax/qFmax(Um) (рис. 9, в) имеет локальный инфимум при Um=200 В. При таких значениях напряжения импульсов удельный вес электрохимического действия разрядного тока является самым высоким, поэтому их желательно избегать, чтобы не допускать чрезмерного загряз- нения рабочей жидкости продуктами ее электролиза и электрохимического растворения металла гра- нул и анода. Из рис. 9, в следует, что величина емкости рабочего конденсатора не влияет на рассмат- риваемое отношение. С точки зрения уменьшения электрохимического загрязнения рабочей жидкос- t, мкс 0 20 40 60 80 100 0 100 200 300 400 0 1 2 3 4 Um=40В Um=110В Um=350В w, мДж w, Дж 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Um, В Wmax, Дж С=10 С=50 С=100 С=200 С=400мкФ Рис. 6 Рис. 7 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2016. № 1 91 ти следует выбирать амплитуду напряжения разрядных импульсов либо свыше 300 В, либо менее 150 В. 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 20 40 60 80 100 Um, В qSmax, мКл С=10 С=50 С=100мкФ С=200мкФ С=400мкФ 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Um, В qFmax, мКл С=10мкФ С=50мкФ С=100мкФ С=200мкФ С=400мкФ 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Um, В С=10мкФ С=400мкФ qSmax /qFmax а б в Рис. 9 Одними из важнейших электротехнических параметров, определяющих свойства плазмоэро- зионных частиц, являются амплитуда напряжения разрядных импульсов и емкость рабочего конден- сатора генератора. Всё технически реализуемое множество их вариаций для фиксированной индук- тивности разрядного контура образует карту электрических режимов плазмоэрозионной обработки ГТПС конкретной технологической установки. В таблице представлена сокращенная карта электри- ческих режимов плазмоэрозионной обработки ГТПС лабораторной установки при L=1,8 мкГн, на которой были проведены эксперименты, положенные в основу создания нелинейной модели сопро- тивления ГТПС [3]. В таблице представлены значения основных параметров разрядных импульсов для девяти возможных комбинаций из трех значений амплитуды напряжения разрядных импульсов и трех значений емкости рабочего конденсатора, которые практически полностью охватывают карту электриче- ских режимов плазмоэрозионной обработки ГТПС лабораторной установки [3]. Для удобства сравни- тельного анализа параметров разрядных импульсов каждой зоне карты, соответствующей приведенным в таблице значениям Um и C, присвоен порядковый номер. Зона, обозначенная в таблице, характеризуется наименьшими значениями всех производных и средней за время импульса мощности, малым значением энергии и достаточно большой длительностью импульса. Для зо- ны № 3 характерны наибольшие значения энергии им- пульсов, средние значения всех производных, а также средней за время импульса мощности и длительности импульсов. В зоне № 7 наблюдаются малые значения всех производных и средней за время импульса мощ- ности и наименьшие значения энергии и длительности импульсов. Зона № 9 характеризуется наибольшими зна- чениями всех производных и средней за время импульса мощности, невысоким значением энергии и наимень- шим значением длительности импульсов. Управление дисперсностью плазмоэрозионных частиц, повышение энерго- и ресурсоэффективности их получения за счет снижения удельного веса частиц не- желательных размеров возможно путем корректного выбора электрических режимов технологического процесса. Повышению дисперсности плазмоэрозионных частиц способствуют уменьшение энергии [9] и длительности импульса, повышение производных по времени его параметров, а также импульсной мощ- С, мкФ 10 200 400 Wmax, Дж 0,016 0,106 0,188 PСР, кВт 1,038 0,750 0,666 τ, мкс 14 140 281 max dtdu , В/мкс 5,422 2,982 2,762 max dtdi , А/мкс 16,476 9,061 8,392 max dtdp кВт/мкс 0,57 0,263 0,24 U m =4 0 В Номер зоны №7 №4 №1 Wmax, Дж 0,159 2,198 4,3 PСР, кВт 6,347 5,053 4,983 τ, мкс 24 434 862 max dtdu , В/мкс 56,013 47,44 46,922 max dtdi , А/мкс 39,695 33,619 33,252 max dtdp кВт/мкс 8,099 6,023 5,91 U m =2 00 В Номер зоны №8 №5 №2 Wmax, Дж 1,433 11,067 19,891 PСР, кВт 95,367 59,820 54,644 τ, мкс 14 184 363 max dtdu , В/мкс 68,698 41,499 38,885 max dtdi , А/мкс 180,332 108,933 102,074 max dtdp кВт/мкс 53,557 25,889 23,488 U m =3 50 В Номер зоны №9 №6 №3 92 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2016. № 1 ности [4]. Зона № 7 может представлять интерес для реализации режимов получения мелкодисперсных плазмоэрозионных частиц в случае, если повысить значения производных по времени параметров им- пульса. Те же действия совместно с принудительным ограничением длительности импульсов [5] в зонах № 1 и № 4 также будут способствовать снижению размеров частиц. Для снижения размеров плазмо- эрозионных частиц при работе в зоне № 3 необходимо на порядки снизить значения энергии и дли- тельности импульсов, например, их высокочастотной модуляцией, а в зоне № 9 – снизить значение энер- гии. Противоположные действия будут способствовать увеличению размеров плазмоэрозионных частиц. Указанные выше рекомендации были подтверждены на практике. Работа в зоне № 7 вблизи гра- ниц с зонами № 4 и № 8 позволила получить в воде мелкодисперсные частицы алюминия, что сущест- венно повысило ресурсо- и энергоэффективность плазмоэрозионной коагуляции при очистке природных и сточных вод за счет снижения массовой доли крупных (свыше 15 мкм) частиц [6]. Использование при работе в этой зоне принудительной механической активации слоя гранул в процессе их обработки приве- ло к высокочастотной модуляции разрядных импульсов, снижению на порядок длительности и энергии их мод и обеспечило получение наноразмерных плазмоэрозионных частиц биологически активных ме- таллов [5], а также субмикронных частиц алюминия [6]. При получении плазмоэрозионных частиц водородсорбирующего сплава Ti45Zr38Ni17 [14] в числе прочих задач необходимо было найти компромисс между увеличением их удельной поверхности и сохранением ими физических и электрохимических свойств массивного образца. Из-за высокой хи- мической активности компонентов сплава выбор рабочих жидкостей, изменением которых можно было управлять распределением эрозионных частиц по размерам, был крайне ограничен. Прием- лемые и стабильные во времени электрохимические результаты были получены только при исполь- зовании жидкого аргона [14]. Поэтому управление распределением частиц по размерам было возмож- ным только за счет изменения параметров разрядных импульсов. На рис. 10, а,б,в представлены рас- пределения по размерам плазмоэрозионных частиц Ti45Zr38Ni17, полученных в жидком аргоне при сле- дующих параметрах: C=400 мкФ, Um=75 В, τ=500 мкс; C=50 мкФ, Um=85 В, τ=55 мкс и C=50 мкФ, Um=200 В, τ=50 мкс, соответственно. Как следует из рис. 10, увеличение как емкости рабочего конденсатора, так и амплитуды на- пряжения разрядных импульсов в описанных в [14] условиях, приводит к увеличению средних разме- ров плазмоэрозионных частиц, что согласуется с изложенными выше рекомендациями. Диаметр частиц d, мкм 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 О бъ ем на я до ля , % 0 5 10 15 20 25 Диаметр частиц d, мкм 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 О бъ ем на я до ля , % 0 5 10 15 20 25 Диаметр частиц d, мкм 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 О бъ ем на я до ля , % 0 5 10 15 20 25 а б в Рис. 10 Выводы. 1. Полученные в ходе моделирования переходных процессов результаты показали сильную зависимость длительности разрядных импульсов от их амплитуды и емкости рабочего кон- денсатора, а влияние на нее индуктивности разрядного контура в исследованном диапазоне незна- чительное. Во всех исследованных режимах зависимость длительности импульсов от амплитуды их на- пряжения содержала ярко выраженный экстремум при Um=250 В, что соответствует эксперимен- тальным данным. 2. В рассмотренных режимах скорости изменения напряжения, тока и средней за время импульса мощности на переднем фронте импульса превосходят свои значения на его заднем фронте в среднем в 30 раз, поэтому принудительное ограничение их длительности существенно повышает динамику про- цессов. Наибольшее влияние на величину рассматриваемых производных оказывает напряжение им- ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2016. № 1 93 пульсов. Увеличение частоты собственных колебаний разрядного контура также способствует увели- чению всех трех производных. 3. Средняя за время импульса мощность при значениях амплитуды напряжения разрядных импульсов до 200 В слабо зависит от значений индуктивности и емкости контура. При более высоких напряжениях эта мощность возрастает с увеличением частоты собственных колебаний контура. 4. Свыше 70% всего заряда, прошедшего через плазменный канал, приходится на первую по- ловину его длительности, в то время как заряд, прошедший через рабочую жидкость, увеличивается с течением времени более равномерно. Поэтому зависимость их отношения от времени имеет локаль- ный экстремум в момент времени, приблизительно в 2 раза превышающий время достижения напря- жением своего максимума. Для снижения доли электрохимического действия разрядного тока его це- лесообразно прерывать сразу после наступления указанного момента времени. Зависимость этого от- ношения от амплитуды напряжения импульсов имеет локальный инфимум при Um=200 В, поэтому для уменьшения электрохимического загрязнения рабочей жидкости в рассмотренных условиях целе- сообразно работать при амплитуде напряжения от 40 до 150 В и свыше 300 В. 5. На основе анализа зависимостей основных параметров разрядных импульсов от амплитуды их напряжения и емкости рабочего конденсатора составлена карта электрических режимов плазмо- эрозионной обработки ГТПС лабораторной установки и разработаны рекомендации по управлению гранулометрическим составом плазмоэрозионных частиц. Авторы выражают благодарность канд.техн.наук, старшему научному сотруднику Института металлофизики НАН Украины Олиховской Л.А. за предоставленные результаты гранулометриче- ского анализа плазмоэрозионных частиц Ti45Zr38Ni17, полученных одним из авторов в жидком аргоне. 1 Лопатько К.Г., Мельничук М.Д. Фізика, синтез та біологічна функціональність нанорозмірних об’єктів. – К.: Видавничий центр НУБіП України, 2013. – 297 с. 2. Шидловская Н.А., Захарченко С.Н., Черкасский А.П. Модель выходной цепи генератора разрядных импуль- сов с плазмоэрозионной нагрузкой адекватная в широких диапазонах изменений их параметров // Технічна електродинаміка. – 2015. – № 6. – С. 69–77. 3. Шидловская Н.А., Захарченко С.Н., Черкасский А.П. Нелинейно-параметрическая модель электрического сопротивления гранулированных токопроводящих сред для широкого диапазона изменений приложенного на- пряжения // Технічна електродинаміка. – 2014. – № 6. – С. 3–17. 4. Щерба А.А., Захарченко С.Н., Лопатько К.Г., Афтандилянц Е.Г. Применение объемного электроискрового диспергирования для получения седиментационно устойчивых гидрозолей биологически активных металлов // Пр. Ін-ту електродинаміки НАН України. – 2009. – № 22. – С. 74-79. 5. Щерба А.А., Захарченко С.Н., Лопатько К.Г., Шевченко Н.И., Ломко Н.А. Разрядно-импульсные системы производства наноколлоидных растворов биологически активных металлов методом объемного электроиск- рового диспергирования // Пр. Ін-ту електродинаміки НАН України. – 2010. – № 26. – С. 152–160. 6. Щерба А.А., Захарченко С.Н., Яцюк С.А., Кучерявая И.Н., Лопатько К.Г., Афтандилянц Е.Г. Анализ методов повышения эффективности электроэрозионной коагуляции при очистке водных сред // Технічна електро- динаміка. Тем. випуск "Силова електроніка та енергоефективність". – 2008.– Ч. 2.– С. 120–125. 7. Berkowitz A.E., Hansen M.F., Parker F.T., Vecchio K.S., Spada F.E., Lavernia E.J., Rodriguez R. Amorphous soft magnetic particles produced by spark erosion // J. Magn. Magn. Mater. – 2003. – No 1. – Pp. 254–255. 8. Berkowitz A.E., Walter J.L. Spark Erosion: A Method for Producing Rapidly Quenched Fine Powders // Journal of Materials Research. – 1987. – No 2. – Pp. 277–288. 9. Carrey J., Radousky H.B., Berkowitz A.E. Spark-eroded particles: influence of processing parameters // J. Appl. Phys. –2004. – Vol. 95. – No 3. – Pp. 823–829. 10. Danilenko N.B., Savel`ev G.G., Yavorovskii N.A., Yurmazova T.A. Chemical reactions in electric pulse dispersion of iron in aqueous solutions // Russian Journal of Applied Chemistry. – 2008. – Vol. 81. – No 5. – Pp. 803–809. 11. Hong J.I., Parker F.T., Solomon V.C., Madras P., Smith D.J., Berkowitz A.E. Fabrication of spherical particles with mixed amorphous/crystalline nanostructured cores and insulating oxide shells // J. Mater. Res. – 2008. – Vol. 23. – No 6. – Pp. 1758–1763. 12. Hong J.I., Solomon V.C., Smith D.J., Parker F.T., Summers E.M., Berkowitz A.E. One-Step Production of Optimized Fe-Ga Particles by Spark Erosion // Appl. Phys. Lett. – 2006. – Vol. 89. – Pp. 142506-1 – 142506-3. 13. Hsu M.S., Meyers M.A., Berkowitz A.E. Synthesis of Nanocrystalline Titanium Carbide by Spark Erosion // Scripta Metallurgica et Materialia. – 1995. – Vol. 32. – Pp. 805–808. 94 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2016. № 1 14. Kolbasov G.Ya., Ustinov A.I., Shcherba A.A., Perekos A.Ye., Danilov M.O., Vyunova N.V., Zakharchenko S.N., Hossbah G. Application of volumetric electric-spark dispersion for the fabrication of Ti-Zr-Ni hydrogen storage alloys // Journal of Power Sources. – 2005. – Vol. 150. – Pp. 276–281. 15. Nguyen P.K, Jin S., Berkowitz A.E. Mn-Bi particles with high energy density made by spark erosion // J. Appl. Phys. – 2014. – Vol. 115. – Pp. 17A756-1 – 17A756-3. 16. Nguyen P.K., Lee K.H., Kim S.I., Ahn K.A., Chen L.H., Lee S.M., Chen R.K., Jin S., Berkowitz A.E. Spark erosion: a high production rate method for producing Bi0.5Sb1.5Te3 nanoparticles with enhanced thermoelectric performance // Nanotechnology. – 2012. – Vol. 23. – Pp. 415604-1 – 415604-7. 17. Perekos A.E., Chernenko V.A., Bunyaev S.A., Zalutskiy V.P., Ruzhitskaya T.V., Boitsov O.F., Kakazei G.N. Structure and magnetic properties of highly dispersed Ni-Mn-Ga powders prepared by spark-erosion // J. Appl. Phys. – 2012. – Vol. 112. – Pp. 093909-1 – 093909-7. 18. Tang Y.J., Parker F.T., Harper H., Berkowitz A.E., Jiang Q., Smith D.J., Brand M., Wang F. Co50Fe50 Fine Particles for Power Frequency Applications // IEEE Trans. Magn. – 2004. – Vol. 40. – No 4. – Pp. 2002–2004. УДК 621.3.011.72: 621.3.015.52 АНАЛІЗ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ПРОЦЕСІВ У ВИХІДНОМУ КОЛІ ГЕНЕРАТОРА РОЗРЯДНИХ ІМПУЛЬСІВ З НЕЛІНІЙНОЮ МОДЕЛЛЮ ПЛАЗМОЕРОЗІЙНОГО НАВАНТАЖЕННЯ ПРИ ЗМІНІ ЇХНІХ ПАРАМЕТРІВ У ШИРОКИХ ДІАПАЗОНАХ Н.А.Шидловська, чл.-кор. НАН України, С.М.Захарченко, докт.техн.наук, О.П.Черкаський Інститут електродинаміки НАН України, пр. Перемоги, 56, Київ-57, 03680, Україна, E-mail: shydlovska@mail.ua, snzakhar@bk.ru, cherksa@bk.ru У програмному середовищі Matlab Simulink проведено моделювання перехідних процесів у вихідному колі ге- нератора розрядних імпульсів з нелінійною моделлю плазмоерозійного навантаження, адекватною в широких діапазонах зміни їхніх параметрів. В результаті моделювання отримано та проаналізовано залежності від часу, а також від амплітуди імпульсів напруги і значень реактивних елементів вихідного кола генератора ос- новних параметрів розрядних імпульсів та їхніх похідних. Вперше розраховано залежності від часу та амплі- туди імпульсів напруги значення зарядів, що пройшли через плазмові канали і робочу рідину. На основі аналізу залежностей їхнього відношення визначено діапазони зміни напруги і тривалості імпульсів, в яких його питома електрохімічна дія є мінімальною. Складено карту електричних режимів плазмоерозійної обробки гранульо- ваного струмопровідного середовища та розроблено рекомендації з керування гранулометричним складом плазмоерозійних частинок. Бібл. 18, рис. 10, табл. 1. Ключові слова: нелінійний опір, розрядні імпульси, гранульовані струмопровідні середовища, плазмові канали, моделювання. THE ANALYSIS OF ELECTROMAGNETIC PROCESSES IN OUTPUT CIRCUIT OF THE GENERATOR OF DISCHARGE PULSES WITH NON-LINEAR MODEL OF PLASMA-EROSIVE LOAD AT CHANGE THEIR PARAMETERS IN WIDE RANGES N.A. Shydlovska, S.M. Zakharchenko, O.P. Cherkassky Institute of Electrodynamics National Academy of Science of Ukraine, рr. Peremohy, 56, Kyiv-57, 03680, Ukraine. E-mail: shydlovska@mail.ua, snzakhar@bk.ru, cherksa@bk.ru. In program medium Matlab Simulink modeling of transients in an output circuit of the generator of discharge pulses with non-linear model of plasma-erosive load adequate in wide ranges of change of their parameters is completed. As a result of modeling time dependences and also dependences of basic parameters of discharge pulses and their derivatives from amplitude of voltage of pulses and values of jet devices of an output circuit of the generator are gained and analyzed. Time dependences and dependences from amplitudes of voltage of pulses value of the charges which have transited through plasma channels and a hydraulic medium are calculated for the first time. On the basis of the analysis of dependences of their relations a ranges of change of voltage and duration of pulses in which specific electrochemical activity of current is minimally are found. The card of electrical modes of plasma-erosive processing of the granulated conductive medium and recommendations about control of a grain-size composition of plasma-erosive particles are elaborated. References 18, figures 10, table 1. ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2016. № 1 95 Key words: nonlinear resistance, discharge pulses, granular conductive media, plasma channels, modeling. 1. Lopatko K.G., Melnichuk M.D. Physics, synthesis and biological functionality of nanosize objects. – Kyiv: Vydavnychyi tsentr Natsionalnoho Universytetu Bioresursiv i Pryridokorystuvannia Ukrainy, 2013. – 297 p. (Ukr) 2. Shydlovskaya N.A., Zakharchenko S.N., Cherkassky A.P. Model of an output circuit of the discharge pulses generator with a plasma-erosive load adequate in wide range of changes of their parameters // Tekhnichna Elektrodynamika. – 2015. – No 6. – Pp. 69–77. (Rus) 3. Shydlovskaya N.A., Zakharchenko S.N., Cherkassky A.P. Nonlianer-parametrical model of electrical resistance of conductive granulated media for a wide range of applied voltage // Tekhnichna Elektrodynamika. – 2014. – No 6. – Pp. 3–17. (Rus) 4. Shcherba A.A., Zakharchenko S.N., Lopatko K.G., Aftandilyants E.G. Application of volume electric spark dispersion for production steady to sedimentation hydrosols of biological active metals // Pratsi Instytutu Elektrodynamiky Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy. – 2009. – No 22. – Pp. 74–79. (Rus) 5. Shcherba A.A., Zakharchenko S.N., Lopatko K.G., Shevchenko N.I., Lomko N.A. Discharge-pulsing systems of production of nano-colloidal solutions of biologically active metals by a method of volumetric electric-spark dispersing // Pratsi Instytutu Elektrodynamiky Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy. – 2010. – No 26. – Pp. 152–160. (Rus) 6. Shcherba A.A., Zakharchenko S.N., Yatsyuk S.A., Kucheryavaya I.N., Lopatko K.G., Aftandilyants E.G. Analyze of methods of raise of efficiency of electric-erosive coagulation for purification of water media // Tekhnichna Elektrodynamika. Tematychnyi vypusk “Sylova elektronika ta enerhoefektyvnist”. – 2008. – Part 2. – Pp. 120–125. (Rus) 7. Berkowitz A.E., Hansen M.F., Parker F.T., Vecchio K.S., Spada F.E., Lavernia E.J., Rodriguez R. Amorphous soft magnetic particles produced by spark erosion // J. Magn. Magn. Mater. – 2003. – No 1. – Pp. 254–255. 8. Berkowitz A.E., Walter J.L. Spark Erosion: A Method for Producing Rapidly Quenched Fine Powders // Journal of Materials Research. – 1987. – No 2. – Pp. 277–288. 9. Carrey J., Radousky H.B., Berkowitz A.E. Spark-eroded particles: influence of processing parameters // J. Appl. Phys. –2004. – Vol. 95. – No 3. – Pp. 823–829. 10. Danilenko N.B., Savel`ev G.G., Yavorovskii N.A., Yurmazova T.A. Chemical reactions in electric pulse dispersion of iron in aqueous solutions // Russian Journal of Applied Chemistry. – 2008. – Vol. 81. – No 5. – Pp. 803–809. 11. Hong J.I., Parker F.T., Solomon V.C., Madras P., Smith D.J., Berkowitz A.E. Fabrication of spherical particles with mixed amorphous/crystalline nanostructured cores and insulating oxide shells // J. Mater. Res. – 2008. – Vol. 23. – No 6. – Pp. 1758–1763. 12. Hong J.I., Solomon V.C., Smith D.J., Parker F.T., Summers E.M., Berkowitz A.E. One-Step Production of Optimized Fe-Ga Particles by Spark Erosion // Appl. Phys. Lett. – 2006. – Vol. 89. – Pp. 142506-1 – 142506-3. 13. Hsu M.S., Meyers M.A., Berkowitz A.E. Synthesis of Nanocrystalline Titanium Carbide by Spark Erosion // Scripta Metallurgica et Materialia. – 1995. – Vol. 32. – Pp. 805–808. 14. Kolbasov G.Ya., Ustinov A.I., Shcherba A.A., Perekos A.Ye., Danilov M.O., Vyunova N.V., Zakharchenko S.N., Hossbah G. Application of volumetric electric-spark dispersion for the fabrication of Ti-Zr-Ni hydrogen storage alloys // Journal of Power Sources. – 2005. – Vol. 150. – Pp. 276–281. 15. Nguyen P.K, Jin S., Berkowitz A.E. Mn-Bi particles with high energy density made by spark erosion // J. Appl. Phys. – 2014. – Vol. 115. – Pp. 17A756-1 – 17A756-3. 16. Nguyen P.K., Lee K.H., Kim S.I., Ahn K.A., Chen L.H., Lee S.M., Chen R.K., Jin S., Berkowitz A.E. Spark erosion: a high production rate method for producing Bi0.5Sb1.5Te3 nanoparticles with enhanced thermoelectric performance // Nanotechnology. – 2012. – Vol. 23. – Pp. 415604-1 – 415604-7. 17. Perekos A.E., Chernenko V.A., Bunyaev S.A., Zalutskiy V.P., Ruzhitskaya T.V., Boitsov O.F., Kakazei G.N. Structure and magnetic properties of highly dispersed Ni-Mn-Ga powders prepared by spark-erosion // J. Appl. Phys. – 2012. – Vol. 112. – Pp. 093909-1 – 093909-7. 18. Tang Y.J., Parker F.T., Harper H., Berkowitz A.E., Jiang Q., Smith D.J., Brand M., Wang F. Co50Fe50 Fine Particles for Power Frequency Applications // IEEE Trans. Magn. – 2004. – Vol. 40. – No 4. – Pp. 2002–2004. Надійшла 12.06.2015 Остаточний варіант 30.12.2015