CN202079343U - 带温度控制的电焊发电两用机控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种带温度控制的电焊发电两用机控制系统，包括电机系统、整流桥模块和控制模块，其中电机系统包括：电机辅助绕组、电机转子绕组、温度传感器和电机弧焊绕组，温度传感器埋入电机弧焊绕组中间，电机弧焊绕组输出至整流桥模块，将两用机发出的低压交流转换为低压直流供给焊接端子，电机辅助绕组发出交流电经整流后为变为直流电，供给电机转子绕组，所述控制模块，用于接收温度传感器输入的信号，根据温度传感器信号的变化，调整转子励磁电流大小从而改变最大输出电焊电流。本实用新型在使用多种粗细焊条同时焊接的情况下，可以粗细焊条交替不间断焊接，达到控制电机温升的同时，使两用机使用效率达到最大化。
Description
技术领域
本实用新型涉及电焊发电两用机控制系统，特别涉及由汽油引擎或柴油引擎驱动的电焊发电两用机控制系统。
背景技术
长久以来，工业生产和建筑施工等诸多场合都离不开焊接和照明设备，这在一定程度上为电焊发电两用机提供广阔市场需求的同时，也对其产品可靠性、操作简便性等提出了更高的要求。
目前市场上出现的电焊发电两用机由于其电机绕组的特殊性，长时间连续焊接的场合容易造成绕组温升过高，从而影响电机寿命甚至直接烧毁电机。
为了避免损坏电机，以前在使用机器的过程中需要严格遵守负载持续率等时间限制要求，操作过程繁琐同时对操作人员要求比较高。
专利号为201020054157的中国专利公开了一种带温度保护的汽油发电电焊两用机，包括支架，以及安装于支架的引擎、消声器和电机，其特征在于：还包括有温度传感器，温度传感器设置于电机的定子弧焊绕组内部，检测弧焊绕组温度；弧焊绕组通过整流桥与电焊输出端子相连，控制器一方面与温度传感器相连接受温度信号，另一方面根据温度信号控制电焊输出端子的输出和切断。该温度保护式电焊发电两用机的基本工作原理为根据电机弧焊绕组温度接通或切断焊接端子。这样，在一定程度上减轻了对操作人员的要求，但整个机器始终还是只能间断工作。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，针对工人在使用电焊发电两用机过程中容易忽视焊接时间要求的特点，通过温度传感器有效地实现温度和最大焊接电流相互关联。特别在多种粗细焊条同时焊接的情况下，可以粗细焊条交替不间断焊接，达到控制电机温升的同时，使两用机使用效率达到最大化。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种带温度控制的电焊发电两用机控制系统，包括电机系统、整流桥模块和控制模块，其中电机系统包括：电机辅助绕组、电机转子绕组、温度传感器和电机弧焊绕组，温度传感器埋入电机弧焊绕组中间，电机弧焊绕组输出至整流桥模块，将两用机发出的低压交流转换为低压直流供给焊接端子，电机辅助绕组发出交流电经整流后为变为直流电，供给电机转子绕组，所述控制模块，用于接收温度传感器输入的信号，根据温度传感器信号的变化，调整转子励磁电流大小从而改变最大输出电焊电流。
作为本实用新型的进一步改进，所述控制模块进一步用于，所述控制模块进一步用于，根据温度传感器信号的变化设定最大输出电焊电流参考值，根据最大输出电焊电流参考值控制转子绕组励磁电流，改变电机最大输出电焊电流。
所述控制模块包括：
电流检测导线，串联在电焊电流输出端，用于检测最大输出电焊电流；
电焊电流测量电路，用于测量电流检测导线中的电焊电流，并将电焊电流信号转换为电压信号输入系统比较控制单元；
最大电焊电流参考值生成电路，用于时刻检测温度信号，当温度信号值超过设定的阀值时，生成随温度变化的最大焊接电流参考值信号，输出至系统比较控制单元；
系统比较控制单元，将当前电焊电流信号和电焊电流参考值信号进行比较，当电焊电流信号比电焊电流参考值信号大时，输出低电平信号给开关电路模块；
开关电路模块：接受系统比较控制单元输出的信号，控制整流桥输出和电机转子绕组之间的电路通断，进而调整转子励磁电流大小；
电流检测导线串联在电焊电流输出端，电焊电流测量电路和电流检测导线输出端相连，最大电焊电流参考值生成电路和温度传感器输出端连接，最大电焊电流参考值生成电路和电焊电流测量电路的输出分别接到系统比较控制单元的正负输入端，系统比较控制单元的输出端接开关电路模块的输入端，开关电路模块的输出端和电机转子绕组的负端相接，电机转子绕组的正端和电容的正端相连，在电机转子绕组两端反向并联续流二极管，整流桥输入连接电机辅助绕组的两端，整流桥的输出两端和电容正负端分别相连。
所述开关电路模块可以是：由开关管驱动电路和功率开关管组成，系统比较控制单元的输出端接开关管驱动电路的输入端，开关管驱动电路的输出端接功率开关管的控制端并控制功率开关管的开通与关断，功率开关管源极接系统地线，漏极和电机转子绕组的负端相接。
所述开关电路模块也可以为三极管，三极管的基极接系统比较控制单元的输出端，三极管的集电极和电机转子绕组的负端相接，三极管发射极接系统地线。
所述控制模块首先通过获得温度信号，改变最大输出电焊电流的限值，使两用机可以在最大输出电焊电流限值下继续工作，在控制电机温升的同时，提高工作效率。
所述控制模块进一步地通过最大电焊电流参考值和实际电焊电流输出值的比较，控制励磁电流，实现输出电焊电流随弧焊绕组温度升高而下降。
本实用新型的有益效果是：在不需要人工干预的情况下，控制模块通过温度传感器将电机弧焊绕组温度和最大焊接电流相互关联，特别是在采用多种粗细焊条焊接的场合下，可以根据最大输出电焊电流限值选择焊条，实现粗细交替不间断焊接，达到控制电机温升的同时，使两用机使用效率达到最大化。
附图说明
图1是本实用新型实施例1电焊发电两用机控制系统框图；
图2a是本实用新型实施例1最大电焊电流参考值生成电路典型输出电压信号随输入温度信号变化的第一种特性曲线；
图2b是本实用新型实施例1最大电焊电流参考值生成电路典型输出电压信号随输入温度信号变化的第二种特性曲线；
图2c是本实用新型实施例1最大电焊电流参考值生成电路典型输出电压信号随输入温度信号变化的第三种特性曲线；
图2d是本实用新型实施例1最大电焊电流参考值生成电路典型输出电压信号随输入温度信号变化的第四种特性曲线；
图3是本发明实施例2电焊发电两用机控制系统框图；
图中：1-电机系统，2-整流桥模块，3-比较控制模块，11-电机辅助绕组，12-电机转子绕组，13-温度传感器，14-电机弧焊绕组，30-三极管，31-电流检测导线，32-电焊电流测量电路33，最大电焊电流参考值生成电路，34-系统比较控制单元，35-整流桥，36-开关管驱动电路，37-电容，38-功率开关管，39-续流二极管。
具体实施方式
下面结合实施例作进一步说明：
实施例1
如图1所示，电焊发电两用机控制系统由电机系统1、整流桥模块2和控制模块3三个部分组成，其中电机系统1包括：电机辅助绕组11、电机转子绕组12、温度传感器13和电机弧焊绕组14，温度传感器13埋入电机弧焊绕组14中间，电机弧焊绕组14输出至整流桥模块2，将两用机发出的低压交流转换为低压直流供给焊接端子。
控制模块3包括：、电流检测导线31、电焊电流测量电路32、最大电焊电流参考值生成电路33、系统比较控制单元34、整流桥35 、开关管驱动电路 36、电容37 、功率开关管38和续流二极管39。最大电焊电流参考值生成电路33和电焊电流测量电路32的输出分别接到系统比较控制单元34的正负输入端，系统比较控制单元34的输出端接开关管驱动电路 36的输入端，开关管驱动电路 36的输出端接功率开关管 38的控制端并控制功率开关管 38的开通与关断，功率开关管38源极接系统地线，漏极和电机转子绕组12的负端相接，电机转子绕组12的正端和电容37的正端相连，在电机转子绕组12两端反向并联续流二极管39。整流桥35的输出两端和电容37正负端分别相连，提供转子励磁电源。
电机辅助绕组11发出交流电经整流桥35和电容37转变为直流电经过功率开关管38提供给电机转子绕组12。当功率开关管38开通时转子绕组励磁电流上升；当功率开关管38关断时，转子励磁电流下降。由于电机转子绕组12呈电感特性，在功率开关管38关断瞬间，续流二极管39提供绕组电流续流回路。功率开关管38开通或关断则由开关管驱动电路 36输出控制。
温度传感器13输出温度信号至最大电焊电流参考值生成电路33，最大电焊电流参考值生成电路33输出随温度变化的最大电焊电流参考值至系统比较控制单元34；电焊电流测量电路32测量电流检测导线31中的电焊电流，并将电焊电流信号输入系统比较控制单元34，最大电焊电流参考值生成电路33时刻检测温度信号，当超过系统设定的阀值时，最大电焊电流参考值生成电路33输出随温度变化的最大焊接电流参考值给系统比较控制单元34，最大焊接电流参考值的输出曲线可以是图2a、图2b图2c和图2d所示的一种。系统比较控制单元34不停对当前实际电焊电流信号和电焊电流参考值信号进行比较，当实际电焊电流信号比电焊电流参考值信号大时系统比较控制单元34输出低电平信号给开关管驱动电路36，开关管驱动电路 36关断功率开关管38使转子励磁电流减小，从而使电机弧焊绕组最大电流跟随最大电焊电流参考值生成电路33输出的电压信号变化，达到控制最大焊接电流的目的。
实施例2
本实施例与上例基本相同，所不同的是开关管驱动电路36和功率开关管38所组成的开关电路模块由三极管30替代。如图3所示，三极管30的基极接系统比较控制单元34的输出端，三极管的集电极和电机转子绕组12的负端相接，三极管30的发射极接地。
Claims (5)
1.一种带温度控制的电焊发电两用机控制系统，包括电机系统、整流桥模块和控制模块，其中电机系统包括：电机辅助绕组、电机转子绕组、温度传感器和电机弧焊绕组，温度传感器埋入电机弧焊绕组中间，电机弧焊绕组输出至整流桥模块，将两用机发出的低压交流转换为低压直流供给焊接端子，电机辅助绕组发出交流电经整流后为变为直流电，供给电机转子绕组，其特征是，所述控制模块，用于接收温度传感器输入的信号，根据温度传感器信号的变化，调整转子励磁电流大小从而改变最大输出电焊电流。
2.根据权利要求1所述的带温度控制的电焊发电两用机控制系统，其特征是，所述控制模块进一步用于，根据温度传感器信号的变化设定最大输出电焊电流参考值，根据最大输出电焊电流参考值控制转子绕组励磁电流，改变电机最大输出电焊电流。
3.根据权利要求2所述的带温度控制的电焊发电两用机控制系统，其特征在于：
所述控制模块包括：
电流检测导线，串联在电焊电流输出端，用于检测最大输出电焊电流；
电焊电流测量电路，用于测量电流检测导线中的电焊电流，并将电焊电流信号转换为电压信号输入系统比较控制单元；
最大电焊电流参考值生成电路，用于时刻检测温度信号，当温度信号值超过设定的阀值时，生成随温度变化的最大焊接电流参考值信号，输出至系统比较控制单元；
系统比较控制单元，将当前电焊电流信号和电焊电流参考值信号进行比较，当电焊电流信号比电焊电流参考值信号大时，输出低电平信号给开关电路模块；
开关电路模块：接受系统比较控制单元输出的信号，控制整流桥输出和电机转子绕组之间的电路通断，进而调整转子励磁电流大小；
电流检测导线串联在电焊电流输出端，电焊电流测量电路和电流检测导线输出端相连，最大电焊电流参考值生成电路和温度传感器输出端连接，最大电焊电流参考值生成电路和电焊电流测量电路的输出分别接到系统比较控制单元的正负输入端，系统比较控制单元的输出端接开关电路模块的输入端，开关电路模块的输出端和电机转子绕组的负端相接，电机转子绕组的正端和电容的正端相连，在电机转子绕组两端反向并联续流二极管，整流桥输入连接电机辅助绕组的两端，整流桥的输出两端和电容正负端分别相连。
4.根据权利要求3所述的带温度控制的电焊发电两用机控制系统，其特征在于：所述开关电路模块由开关管驱动电路和功率开关管组成，系统比较控制单元的输出端接开关管驱动电路的输入端，开关管驱动电路的输出端接功率开关管的控制端并控制功率开关管的开通与关断，功率开关管源极接系统地线，漏极和电机转子绕组的负端相接。
5.根据权利要求3所述的带温度控制的电焊发电两用机控制系统，其特征在于：所述开关电路模块为三极管，三极管的基极接系统比较控制单元的输出端，三极管的集电极和电机转子绕组的负端相接，三极管发射极接系统地线。
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Assignee: Jiangsu Sumeida Electromechanical Industry Co.,Ltd. Assignor: SUMEC Machinery & Electric Co., Ltd. Contract record no.: 2012320000444 Denomination of utility model: Control system and method for electric welding and generating dual-purpose machine with temperature control Granted publication date: 20111221 License type: Exclusive License Record date: 20120412 |
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