CN101599680A - 双焊枪直流弧焊发电两用机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双焊枪直流弧焊、发电两用机，包括机座、一转轴、电刷装置和滑环，相同极数的主发电机和副发电机，主发电机具有为闭环自动调节的第一励磁调节电路，副发电机具有开环调节的第二励磁调节电路。当单枪的焊接电流小于50％Ihm时，可以同时供双焊枪作业，提高焊机的使用率及节能。当电焊电流大于50％Ihm时，两电焊的输出端子可并联使用。

Description

双焊枪直流弧焊发电两用机
技术领域
本发明涉及一种直流弧焊、发电两用机，具体地说，是一种发动机驱动的可同时提供双焊枪的直流弧焊电源和工频(50HZ或60HZ)电源的直流弧焊、发电两用机。
背景技术
中国专利ZL2007200670403(本申请人的已授权的专利)，中公开了一种直流弧焊、发电两用机，具有焊接效率高，焊接质量好等优点，并能同时提供工频辅助电源供电动工具，照明。但该专利产品不能提供双焊枪作业，焊接电流调节主要靠改变电抗器抽头来实现，因此电抗器抽头多，制造工艺复杂，转换开关结构复杂，易于发生故障；焊接电压调节由改变电阻器阻值来实现，属于开环调节方式，由于电阻器的热稳定性问题而引起弧焊电压冷热态电压变化率较大等焊接质量不足。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种双焊枪直流弧焊、发电两用机，不仅可使用双焊枪作业，还可方便地提供电压变化率小的辅助工频电源，供电动工具和照明用。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种双焊枪直流弧焊、发电两用机，包括机座、一转轴、电刷装置和滑环，该两用机包括相同极数的主发电机和副发电机，主发电机具有第一励磁调节电路，副发电机具有第二励磁调节电路；主、副发电机的转子置于同一转轴上，分别嵌有凸极式第一磁场绕组(WE)和第二磁场绕组(WR)；主发电机定子嵌有三角形接法的三相电焊绕组，其输出端接有两路各自独立的三相桥式整流电路，副发电机定子嵌有第一，第二，第三单相绕组(WC1、WC2、WS)；所述第一励磁调节电路为闭环自动调节电路，包括一个自动电压调节器(AVR)，其中第一单相绕组(WC1)作为自动电压调节器的交流输入电源，其输出直流电经电刷装置和滑环连接至第一磁场绕组(WE)；第二单相绕组作为第二励磁调节电路的电源，整流后的电流经电刷装置和滑环连接至第二磁场绕组(WR)。
主发电机和副发电机的励磁调节磁路和电路均各自独立，相互不干扰。第一励磁调节电路的自动电压调节器，根据采样电压与给定电压信号差值实时调整主发电机的励磁电流，确保焊接电压(或焊接电流)的稳定性。第二励磁调节电路中仍采用开环调节，调节电路的元件少，以降低成本。因此本发明可以同时获得高性能的直流弧焊电源和工频辅助电源，弧焊电源满足Uh＝20+0.04Ih(Uh、Ih为焊接电压、电流)手工弧焊要求，工频辅助电源的电压变化率小，稳定性大为提高。
为提高电焊机的工效，本焊机采用双焊枪结构，当电焊电流不大于50％Ihm(Ihm为焊机最大电焊电流)，可以同时使用双焊枪作业，当电焊电流大于50％Ihm时，两个输出回路并联使用。为提高电弧燃烧稳定性和起弧性能，双焊枪电路各自有一个交流电抗器和三相桥式整流装置，为提高电抗器的使用效率和可靠性，电抗器不设抽头或最多二个抽头，这样可以省掉转换开头或简化开关结构。
上述第一励磁调节电路为一闭环可控调节电路，采样电路根据使用要求可以是电压信号或电流信号，自动电压调节器根据给定信号电压与采样电压信号的电压差值，自动调节主发电机磁场绕组的励磁电流大小，使焊接电压恒定。第二励磁调节电路包括单相桥式整流器和可调电阻器，改变电阻值可改变副发电机的励磁电流，它为开环控制方式。
主发电机定子置于机座内，副发电机定子固定于基座的端盖凸缘上。
该直流弧焊、发电两用机与发动机的联接有两种方式，第一种是通过带叶片的联轴器与发动机的飞轮刚性联接，机座直接固定在发动机的飞轮壳上。第二种是将两用机通过半弹性盘片联轴器固定在飞轮上，机座直接固定在发动机的飞轮壳上。
附图说明
图1为本发明的电焊-发电两用机的纵剖面结构图；
图2为本发明第一个实施例的电路原理图；
图3为本发明第二个实施例的电路原理图。
具体实施方式
下面根据图1至图3，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。
图1为本发明的双焊枪电焊-发电两用机的纵剖面结构图。如图1所示并结合图2，本发明的双焊枪电焊、发电两用机是一双电机结构发电机，由磁路和电路均相互独立的主发电机和副发电机组成，其主、副发电机转子置于同一转轴1上，主发电机定子4置于机座3内，副发电机定子6固定于端盖8凸缘上，主发电机定子4嵌有三角形接法的三相电焊绕组WH，副发电机定子嵌有三套单相绕组，分别为单相发电绕组WS，单相辅助绕组WC1和WC2，单相辅助绕组WC1提供主发电机的励磁功率，单相辅助绕组WC2提供副发电机励磁功率。主、副发电机转子5、7分别嵌有凸极式磁场绕组WE、WR，其引出线接到滑环10上，并通过电刷9与励磁调节电路的输出端连接。副发电机的励磁调节电路包括单相桥式整流器VC和可调电阻器RP，改变RP的阻值可以改变副发电机的绕组电压。主发电机的励磁调节电路为闭环调节的自动电压调节器(AVR)，其交流输入端子G1，G2接WC1，直流输出端子F+，F-经电刷9和滑环10接至WE。E1，E2端子为采样信号的输入端子。实施例1的采样信号取自WH绕组的线电压，实施例2的采样信号通过电流互感器CT取自WH的电流信号。当采样信号与给定信号有差值时，AVR会自动增减WE的励磁电流，使电焊电压C或电焊电流保持恒定。蓄电池GB经转换开关Q，二极管V3分别连接桥式整流器VC正极端，作为发电机的起励电源。
发电绕组WS输出端连接有熔断器F，可起到短路和过载保护。
在两用机的端盖8的进风口处装置了两组桥式整流器12A，12B，其由大功率整流二极管V1，V2和压敏电阻RV1和RV2以及散热器组成。可调三相电抗器L1接在电焊绕组WH和整流桥12A或12B之间，串入电抗器可改善电焊性能，提高了电弧燃烧过程的稳定性，减少金属飞溅，焊缝平滑，能胜任于管道工程焊接要求。
当单枪的焊接电流小于50％Ihm时，可以同时供双焊枪作业，提高焊机的使用率及节能。为避免发生机组过载，或损坏整流二极管及电抗器，当电焊电流大于50％Ihm时，两电焊的输出端子可并联使用。为提高电弧燃烧稳定性和起弧性能，双焊枪电路各自有一个交流电抗器和三相桥式整流装置，为提高电抗器的使用效率和可靠性，电抗器不设抽头或最多二个抽头，这样可以省掉转换开头或简化开关结构。
该直流电焊发电两用机为单支承，轴向通风结构。其与发动机的联接方式有两种，一种是刚性联接，即联轴器2带有风叶，联轴器2与发动机的飞轮刚性对接，机座3的止口与发动机的飞轮壳的止口对接，并用螺栓固定。另一种联接方式是采用半弹性的盘片联轴器联接法，即通过盘片联轴器固定于飞轮上，机座3止口与发动机的飞轮壳的止口对接，并用螺栓固定。这两种联接方式减小了机组的轴向尺寸。
两用机和发动机置于同一底盘上。运行时，启动发动机，使转速达到所需转速。合上转换开关Q，蓄电池GB经电刷9和滑环10对副发电机的磁场绕组WR通电，副发电机的定子绕组WS、WC1和WC2建立电压。单相辅助绕组WC1、WC2输出电压分别经AVR和VC整流并通过电刷9和滑环10对主、副发电机的磁场绕组WE、WR励磁，调节可变电阻器RP，可改变单相发电绕组WS的电压，一般应将单相发电绕组WS的电压整定在230V(50HZ)或240V(60HZ)附近，此时辅助绕组WC1和WC2的电压处于设计值。调节AVR的给定电压，可改变主发电机的磁场绕组WE的励磁电流，从而改变电焊绕组WH空载焊接电压，并按焊接工艺要求将焊接空载电压整定在规定值。
在电焊时，应根据焊条直径和工件形状、大小来选择焊接电流，通过控制开关SA，选择三相交流电抗器抽头位置，即改变接入回路的电感量，使电焊状态为最佳，必要时可同时微调可变电阻器RP1来调节焊接电流，使电焊机在最大电流档到最小电流档整个调节范围内都能达到最佳状态。
图3为本发明第二个实施例的电路原理图。该实施例与第一实施例的双焊枪的电流值基本相同，即使用相同的电焊条，不同之处在于，接在电焊绕组WH和整流桥12A或12B之间的三相电抗器L2是不可调的。实施例二中分别采用不可调的电抗器，完全省掉控制开关SA，且电抗器工艺简单，可靠。
前面提供了对较佳实施例的描述，以使本领域内的任何技术人员可使用或利用本发明。对该较佳实施例，本领域内的技术人员在不脱离本发明原理的基础上，可以作出各种修改或者变换。应当理解，说明书中所举的实施例仅是一种较佳实施例，对该实施例做出的修改或者变换都不脱离本发明的保护范围。

Claims (7)

1、一种双焊枪直流弧焊、发电两用机，包括机座、一转轴、电刷装置和滑环，该两用机包括相同极数的主发电机和副发电机，主发电机具有第一励磁调节电路，副发电机具有第二励磁调节电路；主、副发电机的转子置于同一转轴上，分别嵌有凸极式第一磁场绕组(WE)和第二磁场绕组(WR)；主发电机定子嵌有三角形接法的三相电焊绕组，其输出端接有两路各自独立的三相桥式整流电路，副发电机定子嵌有第一，第二，第三单相绕组(WC1、WC2、WS)；其特征在于，所述第一励磁调节电路为闭环自动调节电路，包括一个自动电压调节器(AVR)，其中第一单相绕组(WC1)作为自动电压调节器的交流输入电源，其输出直流电经电刷装置和滑环连接至第一磁场绕组(WE)；第二单相绕组作为第二励磁调节电路的电源，整流后的电流经电刷装置和滑环连接至第二磁场绕组(WR)。
2、根据权利要求1所述的双焊枪直流弧焊、发电两用机，其特征是，电焊绕组输出端串接两路三相交流电抗器，并直接连接到三相桥式整流装置。
3、根据权利要求1所述的双焊枪直流弧焊、发电两用机，其特征是，电焊绕组输出端串接两路多抽头的可调三相交流电抗器，再经选择开头连接到三相桥式整流装置。
4.根据权利要求1所述的双焊枪直流弧焊、发电两用机，其特征是，所述自动电压调节器(AVR)，其采样信号可以是焊接绕组(WH)的电压信号或电流信号；第二励磁调节电路包括单相桥式整流器和可调电阻器。
5、根据权利要求1所述的双焊枪直流弧焊、发电两用机，其特征是，主发电机定子置于机座内，副发电机定子固定于机座的端盖凸缘上。
6、根据权利要求1所述的双焊枪直流弧焊、发电两用机，其特征是，该两用机的转子通过带叶片的联轴器与发动机的飞轮刚性联接，机座直接固定在发动机的飞轮壳上。
7.根据权利要求1所述的双焊枪直流弧焊、发电两用机，其特征是，将两用机的转子通过半弹性盘片联轴器固定在飞轮上，机座直接固定在发动机的飞轮壳上。
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