CN108772616A - 一种多功能发电焊机的电机系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能发电焊机的电机系统，涉及焊接设备技术领域，包括电机转子和电机定子，电机定子内含三相对称高压绕组，三相对称高压绕组上抽头出三相对称低压绕组，三相对称高压绕组和三相对称低压绕组连接在双投隔离开关，三相对称高压绕组与双投隔离开关之间均连接有电抗器，双投隔离开关连接有整流桥；电机转子连接有电压自动调节器，三相对称高压绕组还连接有电流互感器，电流互感器与电压自动调节器连接。三相对称高压绕组设计成75V空载电压软特性作为手弧焊和氩弧焊电源，再从75V的三相对称高压绕组中分出三相对称低压绕组作为气保焊电源。通过绕组的独特设计，使得满足手弧焊、气保焊和氩弧焊的不同焊接要求，实现多功能焊接。

Description

一种多功能发电焊机的电机系统

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，更具体地说，它涉及一种多功能发电焊机的电机系统。

背景技术

焊接工艺中包括多种焊接方式，其中以手弧焊、气保焊和氩弧焊为主。

一、手弧焊：全称手工电弧焊，是一种使用焊钳夹住焊条进行焊接的方法；其要求空载电压高，伏安特性为陡将特性，即电压下将较快，如空载电压75V，而焊接时只有20多V。

二、气保焊：用金属焊丝作为熔化电极，惰性气体（CO₂）作保护的弧焊接方法，简称MAG。其空载电压与焊接时电压基本持平，伏安特性为平特性，每一百安电流要求电压下降不能超过5V，且电流是大小是靠调节电压大小决定。这种焊接法都采用焊丝自动送丝。

三、氩弧焊：用工业钨或活性钨作不熔化电级，惰性气体氩气作保护气的焊接方法，简称TIG。氩弧焊与手弧焊空载电压一致，并共用一组绕组，只是另加一电抗，通过电抗起到滤波作用。

由于手弧焊和氩弧焊要求空载电压高且具有下降特性，气保焊要求空载电压小且具有平特性，而现有的发电焊机都只有单一的绕组，要么用于手弧焊，要么用于气保焊，并没有可同时应用手弧焊、氩弧焊、气保焊的发电焊机，这使得需要多功能焊接时，加工现场更换焊接装置耗时耗力，焊接效率低下。

发明内容

针对现有技术中不同焊接方式对电机需求不同的问题，本发明提供一种多功能发电焊机的电机系统，以解决高空载电压且具有下降特性的手工焊、平特性低空载电压的气保焊和氩弧焊等不同的焊接要求。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种多功能发电焊机的电机系统，包括电机转子和电机定子，所述电机定子内含三相对称高压绕组，所述三相对称高压绕组各个绕组的中间点抽头出三相对称低压绕组，所述三相对称高压绕组的三个出线端和所述三相对称低压绕组的三个出线端分别连接于双投隔离开关的两个输入端，所述三相对称高压绕组的每个绕组与所述双投隔离开关之间均串联连接有电抗器，所述双投隔离开关的输出端连接有整流桥；

所述电机转子连接有可调节伏安特性的电压自动调节器，所述三相对称高压绕组中一组绕组的出线侧连接有电流互感器，所述电流互感器的两端与所述电压自动调节器连接。

通过上述技术方案，将电机系统内的三相对称高压绕组设计成75V空载电压软特性作为手弧焊和氩弧焊的焊接电源，再经由下降特性的电抗器使其特性变软，双投隔离开关将三相对称高压绕组连接在整流桥时，电机系统的空载电压高且具有下降特性，符合手弧焊和氩弧焊的要求；再从75V的三相对称高压绕组中分出三相对称低压绕组作为气保焊接电源，伏安特性设计为硬特性，通过电压自动调节器控制其特性，即通过正反馈使电压始终控制在安全数值范围，双投隔离开关将三相对称低压绕组连接在整流桥时，电机系统的空载电压低且具有平特性，符合气保焊的要求。本发明通过对电机定子的绕组进行独特设计，使其同时满足手弧焊、气保焊和氩弧焊的不同焊接要求，实现多功能焊接，且各个焊接的特性都较好；本发明的电机系统功能多，成本降低，性价比更高。

进一步的，所述电压自动调节器内含调控其励磁电流的第一电位器，所述电压自动调节器与所述电流互感器之间并联有第二电位器，所述第二电位器的滑动端与电流互感器的一端连接。

通过上述技术方案，第一电位器对电压自动调节器的励磁电流大小起到调节作用，实现对电压自动调节器输出电压的调节；第二电位器可对手弧焊和氩弧焊的输出电流进行调节。

进一步的，所述整流桥的输出端连接有可调电抗器。

通过上述技术方案，从75V的三相对称高压绕组中分出三相对称低压绕组作为气保焊接电源，其电压设计为16-40V可调，并通过可调电抗器对整流桥转换的直流电进行调节。

进一步的，所述可调电抗器的一端和所述整流桥的输出端之间串联有分流器，分流器的两端连接有电流表。

通过上述技术方案，安装电流表后可时刻检查气保焊过程中电流大小。

进一步的，所述电压自动调节器连接有用于测试集电环正负极的副绕组。

通过上述技术方案，由于副绕组和集电环极向相同，因而副绕组可检测集电环的正负极。

进一步的，所述电压自动调节器连接有用于向气保焊二次供电的送丝电源。

通过上述技术方案，气保焊的焊接法都采用焊丝自动送丝，因而从电压自动调节器拉出一组电压28V的直流电，作为气保焊的送丝电源。

进一步的，所述三相对称高压绕组的尾端合并连接或者接地。

通过上述技术方案，三相对称高压绕组为Y型连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）通过对绕组进行设计，使其能同时实现手弧焊、气保焊、氩弧焊等多种焊接技术要求，且各个焊接特性都优秀稳定；

（2）电机系统在实现多功能焊接方式的同时，有效降低了成本，电机系统的性价比更高；

（3）电机系统不仅能够有效调节自身的控制，同时还能保证额外电能输送，功能性更完善。

附图说明

图1是一种多功能发电焊机的电机系统的电路结构图；

图2是一种多功能发电焊机的电机系统的绕组结构图；

图3是一种多功能发电焊机的电机系统的绕组简图。

附图标记：1、电机转子；2、电机定子；3、三相对称高压绕组；4、三相对称低压绕组；5、双投隔离开关；6、电抗器；7、整流桥；8、电压自动调节器；9、电流互感器；10、第一电位器；11、第二电位器；12、可调电抗器；13、分流器；14、电流表；15、副绕组；16、送丝电源。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

一种多功能发电焊机的电机系统，如图1所示，包括发电机，在发电机的电机定子2内绕制有三相对称高压绕组3，三相对称高压绕组3为Y型连接，三相对称高压绕组3的尾端合并连接或者接地。参见附图2，三相对称高压绕组3各个绕组的中间点抽头，三相对称高压绕组3的各个绕组被分隔为两段，抽头点至接地端的位置形成三相对称低压绕组4。如图2和图3所示，三相对称高压绕组3的输出端为A/B/C,三相对称低压绕组4的输出端为AA/BB/CC，三相对称高压绕组3和三相对称低压绕组4的尾端为O。在本电机系统中，A/B/C输出AC55V经整流为DC75V的手弧焊焊接电压；AA/BB/CC输出AC13-28V经整流后为DC18-40V的气保焊电压。

如图1所示，三相对称高压绕组3的三个出线端和三相对称低压绕组4的三个出线端分别连接于双投隔离开关5的两个输入端，双投隔离开关5的输出端连接有整流桥7。双头隔离开关选择电机的工作模式。三相对称高压绕组3的每个绕组与双投隔离开关5之间均串联连接有电抗器6。电抗器6使得交流电呈下降特性。

整流桥7的输出端连接有可调电抗器12。从75V的三相对称高压绕组3中分出三相对称低压绕组4作为气保焊接电源，其电压设计为16-40V可调，并通过可调电抗器12对整流桥7转换的直流电进行调节。可调电抗器12的一端和整流桥7的输出端之间串联有分流器13，分流器13的两端连接有电流表14。安装电流表14后可时刻检查气保焊过程中电流大小。

如图1所示，在发电机内的电机转子1连接有电压自动调节器8（简称AVR）。从75V的电压绕组中分出一组绕组作为气保焊接电源，伏安特性设计为硬特性，通过AVR控制其特性，因AVR为电压自动调节器8，即通过正反馈使电压始终控制在某一数值范围，电压自动调节器8内含调控其励磁电流的第一电位器10，第一电位器10为15kΩ，输出电压通过加长AVR的第一电位器10连接线于面板上，用作调节电压的大小。

三相对称高压绕组3中一组绕组的出线侧连接有电流互感器9，电流互感器9的两端与电压自动调节器8连接。电流互感器9通过采集绕组电流向电压自动调节器8进行反馈，对应得到电机定子2的感应电动势。电压自动调节器8与电流互感器9之间并联有第二电位器11，第二电位器11的滑动端与电流互感器9的一端连接，第二电位器11为100Ω。第二电位器11可对手弧焊和氩弧焊的输出电流进行调节。

如图1所示，电压自动调节器8连接有副绕组15。由于副绕组15和集电环极向相同，因而副绕组15可检测集电环的正负极。气保焊的焊接法都采用焊丝自动送丝，从电压自动调节器8再连接一组用于向气保焊二次供电的送丝电源16。从电压自动调节器8拉出一组电压28V的直流电，可作为气保焊的送丝电源16。

本发明的工作原理及有益效果如下：

双投隔离开关5将三相对称高压绕组3与整流器连接后，电机系统为75V的空载电压，伏安特性为陡降性，通过第二电位器11可调节工作电压，该电路从而应用于手弧焊和氩弧焊。双投隔离开关5将三相对称低压绕组4与整流器连接后，空载电压低，伏安特性为平特性，通过第一调节电位器可调节电压自动调节器8电压，即通过正反馈使电压始终控制在安全数值范围，该电路从而应用于气保焊。

本发明通过对绕组进行设计，使绕组可作为三相对称高压绕组3和三相对称低压绕组4分别使用，从而实现手弧焊、气保焊、氩弧焊等多种焊接技术要求。本发明可有效降低焊接成本，使得电机系统的性价比更高，同时各个焊接特性都十分稳定。电机系统不仅能够有效调节自身的控制，同时还能保证发电（即工频电源）10KVA的功率，功能性更高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种多功能发电焊机的电机系统，其特征在于，包括电机转子（1）和电机定子（2），所述电机定子（2）内含三相对称高压绕组（3），所述三相对称高压绕组（3）各个绕组的中间点抽头出三相对称低压绕组（4），所述三相对称高压绕组（3）的三个出线端和所述三相对称低压绕组（4）的三个出线端分别连接于双投隔离开关（5）的两个输入端，所述三相对称高压绕组（3）的每个绕组与所述双投隔离开关（5）之间均串联连接有电抗器（6），所述双投隔离开关（5）的输出端连接有整流桥（7）；

所述电机转子（1）连接有可调节伏安特性的电压自动调节器（8），所述三相对称高压绕组（3）中一组绕组的出线侧连接有电流互感器（9），所述电流互感器（9）的两端与所述电压自动调节器（8）连接。

2.根据权利要求1所述的多功能发电焊机的电机系统，其特征在于，所述电压自动调节器（8）内含调控其励磁电流的第一电位器（10），所述电压自动调节器（8）与所述电流互感器（9）之间并联有第二电位器（11），所述第二电位器（11）的滑动端与电流互感器（9）的一端连接。

3.根据权利要求2所述的多功能发电焊机的电机系统，其特征在于，所述整流桥（7）的输出端连接有可调电抗器（12）。

4.根据权利要求3所述的多功能发电焊机的电机系统，其特征在于，所述可调电抗器（12）的一端和所述整流桥（7）的输出端之间串联有分流器（13），分流器（13）的两端连接有电流表（14）。

5.根据权利要求1所述的多功能发电焊机的电机系统，其特征在于，所述电压自动调节器（8）连接有用于测试集电环正负极的副绕组（15）。

6.根据权利要求1所述的多功能发电焊机的电机系统，其特征在于，所述电压自动调节器（8）连接有用于向气保焊二次供电的送丝电源（16）。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的多功能发电焊机的电机系统，其特征在于，所述三相对称高压绕组（3）的尾端合并连接或者接地。