CN2263841Y - 无刷式直流弧焊发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的是一种无电刷，无集流环的直流弧焊发电机，包括定子、转子、机壳、励磁装置和整流装置。其特征是转子铁心采用与励磁线圈分离且固定的空心结构，并与内燃机轴套装紧固，共用一套轴承。定子节圆周上均布36-84槽，分别配合嵌线方案；壳体采用非导磁材料压铸成型；整流装置设有两组三相桥式整流和两组单相整流装置，分别输出直流弧焊电流，辅助电源和励磁电流。本实用新型取消了电刷、集流环，使转子动平衡更好，震动小、寿命长、制造、维修及操作方便。

Description

无刷式直流弧焊发电机

本实用新型涉及直流弧焊发电机，特别是一种无刷式直流氩弧焊发电机。

现有技术中的有电刷、有集电环的弧焊发电机的转子总成是由励磁铁心，励磁线圈电刷、集电环等组成，旋转起来惯性大，毛病多，动平衡校正难，线圈引出的线易断裂，电刷火花易烧蚀集电环，电刷压簧也极易损坏；此外，加工时同心度也难以达到精度，使焊机质量不可靠，故障较多。

中国专利88221530公开了一种无刷直流弧焊发电机采用了中频感应子电机结构，即使转子在轴向上分成两半，励磁线圈也分成两半，N极由一半内装式励磁线圈承担励磁，S极由另一半内装式励磁线圈承担励磁，这样结构存在着以下不足：

1.转动轴被磁化且剩磁很大，造成在需要少量焊接电流输出时，调不到额定值的25％以下；

2.使磁路太长，磁力线要经过整机的铸铁壳体才形成闭合磁回路，造成磁路太长，漏磁很大，降低效率。

3.转子在旋转中也同时感应了定子绕组中所产生的中频交变磁场，该磁场也要通过整机的铸铁壳体，造成更严重的涡流损耗，使温升很高而降低效率。

4.由于效率低，使它与同功率产品相比，而体积大，重量大。因为壳体是磁力线回路的一部分，须采用导磁铸铁作壳体材料，因而使整机重量将达到100Kg以上。

本实用新型的目的在于：提供一种重量轻，率效高，连续弧焊温升低，质量可靠的无刷、无集电环的直流弧焊发电机组。

本实用新型的上述目的是通过这样的技术方案实现的：即它包括转子、定子、机壳、励磁结构、整流装置，其特征在于：转子为空心结构，其节圆周上均布有12-28个鹰爪形磁极，N极与S极之间分别用非导磁材料体隔离紧固，用钢套将风扇与之装配成一体的转子总成再与内燃机轴间隔安装，其用一套轴承取得力矩；励磁线圈位于空心转子的腔内，与转子铁心分离而紧固在励磁铁心上，励磁铁心又紧固在内燃机装配基准面上，励磁线圈引出线直接与励磁电路接通，然后与定子的谐波绕组接通；定子的节圆周上均布36-84槽，其星形三相弧焊绕组、三相200V、120V电源绕组和谐波绕组分别嵌入有绝缘纸的槽中，相间电角为120°机械角为5°、4°、10°，各绕组分别通过三相桥式整流、单相整流输出直流输出直流弧焊电源、励磁电源和辅助电源。

本实用新型的上述结构可以通过附图给出的实施例进一步说明：

附图1为本实用新型的结构半剖示意图；

附图2为由本实用新型构成发电机组的结构示意图。

参见附图：图中1为内燃机装配基准面；2为励磁铁心，紧固在内燃机装配基准面上；3为嵌入定子槽中的三相绕组；4、8、9为转子空心体，其中磁极4和9之间隔以非导磁体8，并且分别固牢，转子空心体紧固在内燃机轴上，与轴同步旋转；5为励磁线圈，紧固在励磁铁心2上，位于转子空心体内，6为定子铁心压入壳体7内，7为发电机壳体紧固在内燃机装配基准面上；10为倒顷角式低噪声风扇，它与转子空心体装配成一体而构成的转子总成再与内燃机轴间隔安装，共用一套轴承取得力矩。

在定子的节圆周上均布有36-84槽，按电磁计算公式将星形三相弧焊绕组，三相220V，120V电源绕组，谐波绕组分别依规律嵌入有绝缘纸的槽中，其相间电角为120°，机械角为10°，5°，4°，各绕组引出线分别通过三相桥式整流装置，单相整流装置，输出直流弧焊电源，辅助电源和励磁电源。

发电机的壳体采用非导磁材料铸造成形后，隔以绝热材料与内燃机的装配基准面紧固成一体，便于集中两个震动源合为一个震动源，然后用轿车减震器来减震，达到良好的减振效果。

本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

由于转子是空心轻型转子，励磁线圈与其分离，不再同步旋转励磁线圈直接接通厉磁调节电路，然后接通定子谐波绕组，所以淘汰了电刷和集电环；由于转子是空心转子，旋转起来惯性小，与内燃机匹配起来调节转速轻便灵敏，动平衡好校正，同心度好加工，机械震动好抑制，消除了电刷、集电环火花烧蚀、断线等故障根源。

在定子齿铁心的截面积方面，根据饱和磁通量和负载持续率，把它设计成下降特性的定子，即空载电压高达80V左右便于起弧，弧焊时工作电压等於工作电流×0.04+20V，用下降空载电压法来稳定焊接电流和输出电流不能无限增大而目焚。励磁电源由定子里的励磁绕组和谐波绕组共同产生，当大电流输出时，三次谐波增强，专由谐波绕组来吸收，转化为自动加强励磁电流，变杂散谐波损耗为有益的自动调整励磁。

本实用新型能作手工直流电弧焊自发电电源，又能作对有色金属、黑色金属进行手工氩弧焊自发电电源。

本实用新型根据发电机频率公式：

设计适当的极对数达到与内燃机直接匹配，同速运转，淘汰掉变速装置，提高发电效率。本实用新型采用中频技术。根据实验，当输出频率在800Hz左右时，所耗成本较低，所耗铜、铁较少，重量轻，体积小，温升低，结构合理，容易批量生产，使用维修简便。实现理想的轻型无刷直流氩弧焊发电机组。

Claims (2)

1.一种无刷式直流弧焊发电机，包括转子、定子、机壳、励磁结构和整流装置，其特征在于：转子为空心结构，其节圆周上均布有12-28个鹰爪形磁极，N极与S极(4，9)之间分别用非导磁材料体(8)隔离紧固，用钢套将风扇与之装配成一体的转子总成再与内燃机轴(11)间隔安装，共有一套轴承取得力矩；励磁线圈(5)位于空心转子腔内，与转子铁心分离而紧固在励磁铁心上，励磁铁心又紧固在内燃机装配基准面上，励磁线圈引出线直接与励磁电路接通，然后与定子的谐波绕组接通；定子的节圆周上均布36-84槽，其星形三相弧焊绕组，三相220V，120V电源绕组和谐波绕组分别嵌入有绝缘纸的槽中，相间电角为120°，机械角为5°、4°、10°，各绕组分别通过三相桥式整流，单相整流输出直流弧焊电源，励磁电源和辅助电源。

2.根据权利要求1所述的无刷式直流弧焊发电机，其特征是电机壳体采用非导磁材料铸造成形后，隔以绝热材料与内燃机的装配基准面紧固成一整体。

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