JP2521767B2 - 個別給電可能な発電装置 - Google Patents

個別給電可能な発電装置

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JP2521767B2 JP62174480A JP17448087A JP2521767B2 JP 2521767 B2 JP2521767 B2 JP 2521767B2 JP 62174480 A JP62174480 A JP 62174480A JP 17448087 A JP17448087 A JP 17448087A JP 2521767 B2 JP2521767 B2 JP 2521767B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は,個別給電可能な発電装置,特に例えば複数
個の溶接電源用の主発電巻線を有する発電機において,
少なくとも1つの主発電巻線の出力をサイリスタ制御に
よって制御し,夫々独立に給電制御を行うようにすると
共に,上記主発電巻線に対応させて補助発電巻線をそな
えて当該補助発電巻線および上記主発電巻線のそれぞれ
の出力を並列に給電することにより,無負荷時に高い電
圧を出力し得るようにした個別給電可能な発電装置に関
する。
〔従来の技術〕
本願出願人は,先に実願昭60−183549号等において,
第5図図示の如き回転子鉄心を用いる発電機を提案し,
第6図に示す如く,主発電巻線からの出力を用いて溶接
を行いかつ図示AC出力を用いて一般のAC負荷に給電でき
るようにすることを提案した。
なお,第5図中,1は回転子鉄心,2は回転子軸孔を表し
ている。また第6図中,3は発電機,4は主発電巻線,5はAC
出力巻線,6は励磁巻線であって界磁電流を供給するため
のもの,7は界磁巻線であって上記回転子鉄心上に巻回さ
れるもの,8は整流回路,9は界磁用整流器,10はボリュー
ムを表している。
上記実願昭60−183549号等に明らかにされている如
く,回転子鉄心を第5図図示の形態として,溶接電流が
流れることによってAC出力に与える影響を可能な範囲で
少なくして溶接のための給電とAC負荷への給電とを並行
して行い得るようにしている。
上記第6図図示の如き形態の場合,溶接出力の電流を
制御するに当っては,ボリューム10を制御して界磁電流
を制御するようにされるが,この際に誘起電圧も一緒に
変動する。特にボリューム10の抵抗値が大となるような
場合には,AC出力電圧が大幅に低下し,所望するAC出力
を得ることが困難となる。また,第6図図示の形態を改
善し,複数個の主発電巻線4をもうけて,複数人が夫々
独立に溶接を行い得るようにすることも望まれるが,ボ
リューム10を制御することから,独立に溶接電流を制御
できない。
この点を解決するために,複数の主発電巻線をもうけ
た上で,少なくとも一方の主発電巻線の出力を(勿論,
両方であることが好ましい),サイリスタ制御によって
出力電圧を制御できるようにし,独立に給電制御を行い
得るようにすることが考慮された。
〔発明が解決しようとする問題点〕
当該出力電圧を制御するようにすることによって,複
数の負荷に対して独立に給電を制御することが可能とな
る。即ち,この方式を採用する場合には,第7図図示の
特性曲線130,131,132の如く,夫々の負荷に対応して別
々の電圧・電流特性を与えることができる(図中の線分
134は溶接アーク電圧を示す)。しかしながら、特性曲
線130と132とを較べると良く判る如く,無負荷電圧が,
一方で電圧V1であるのに拘らず他方で電圧V3の如く低下
したものとなる。これは,夫々の負荷に対して給電する
サイリスタの制御角が夫々独立にかつ負荷電流に無関係
に所定値に設定されているからである。なおここで言う
無負荷電圧はサイリスタの出力側の電圧である。このた
めに,例えば小径の溶接棒を用いる場合などで溶接電流
を絞った形で溶接しようとする場合には,図中の線分13
2の如き特性を利用することになり,無負荷電圧が電圧V
3であることから溶接点の点弧性が悪く,溶接が困難と
なる。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記の非所望な問題を解決している。
第1図は本発明の概念を説明する説明図である。図中
の符号3は発電機,5はAC出力巻線,6は励磁巻線,7は界磁
巻線,8−1および8−2は夫々主整流回路,9は界磁用整
流器,11−1および11−2は夫々主発電巻線の出力線,12
−1および12−2は夫々サイリスタ(又はサイリスタ
群),13および14は夫々切換スイッチであって2つの直
流出力を個別にまたは並列に切換えるもの,30−1およ
び30−2は夫々補助発電巻線,31−1および31−2は夫
々補助整流回路を表している。
図示を省略しているが,サイリスタ群12−1および/
または12−2は,所定の基準電圧レベルを与えることに
よって,それに見合うように導通角が制御され,出力を
制御するようにされている。
また、主発電巻線(図示省略)に対応させて補助発電
巻線30−1,30−2および当該補助発電巻線30−1,30−2
に誘起された電圧を整流する補助整流回路31−1,31−2
をそなえ,当該補助整流回路31−1,31−2の出力と上記
主整流回路8−1,8−2の出力とを並列に給電すること
により,無負荷時に高い電圧が出力されるようにしてい
る。
〔作用〕
上記サイリスタ群12−1および/または12−2は導通
角を制御されるようにされている。本発明の場合には,
詳細には後述する如く,U相,V相,W相に対応する夫々のサ
イリスタのうちの例えばW相に対応するサイリスタにつ
いて言えば,主発電巻線の出力線例えば11−1において
W相の電圧が他相にくらべて大である期間において,所
定の上記基準電圧レベルに見合うように,W相に対応する
サイリスタの導通角を制御するようにされる。
従って,上記基準電圧レベル(第1の主発電巻線に対
応して設定されるその基準電圧レベル)を所望するレベ
ルに設定することによって,サイリスタ群12−1が夫々
そのレベルに見合うように制御される。そして,サイリ
スタ群12−1と12−2とを個別に制御することによっ
て,夫々の溶接電流を個別に制御することが可能とな
る。
また、主発電巻線(図示省略)に対応させてもうけら
れた補助発電巻線30−1,30−2に誘起された電圧を整流
する補助整流回路31−1,31−2の出力と上記主整流回路
8−1,8−2の出力とが並列に出力される。そして,上
記補助整流回路31−1,31−2の無負荷時の出力電圧が,
例えば上記主整流回路8−1,8−2の無負荷時の出力電
圧よりも高くなるように構成されているため,無負荷時
に高い電圧が出力される。
なお,補助発電巻線30−1,30−2は主発電巻線にくら
べて内部抵抗値が大であって,このため上記補助整流回
路31−1,31−2の出力電圧は,負荷電流の増加に伴って
降下して行くが,当該出力電圧が上記主整流回路8−1,
8−2の出力電圧よりも高い範囲においては,上記補助
整流回路31−1,31−2の出力が負荷に対して供給され
る。そして,当該補助整流回路31−1,31−2の出力電圧
よりも上記主整流回路8−1,8−2の出力電圧が高い範
囲においては,当該主整流回路8−1,8−2の出力が負
荷に対して供給されるようになる。即ち,後述する第4
図に図示されている電圧・電流特性がえられる。
〔実施例〕
第2図はW相に対応するサイリスタが制御される一実
施例構成を示し,第3図はその動作を説明するための説
明図,第4図は本発明の出力の電圧・電流特性を説明す
るための説明図を示す。
第2図は,簡単のために,主発電巻線が1つのみ存在
しかつ主整流回路が1つのみ存在する場合を示してい
る。また,簡単のためにW相のサイリスタを制御する構
成が示されている。
図中の符号8−1,11−1,12−1,30−1,31−1は夫々第
1図に対応している。また,4は主発電巻線,12−1WはW
相に対応するサイリスタを表している。15は直流源,16
は直流源制御回路,17ないし19は夫々コンパレータ,20な
いし22は夫々フォト・カプラ,23U,23V,23Wは夫々サイリ
スタ制御部,24はトランジスタ,25はFET,26はボリューム
であって基準電圧レベルを設定するもの,27はコンパレ
ータ,28はフォト・カプラ,29はコンデンサを表してい
る。
主発電巻線4からの3相出力は,主整流回路8−1に
よって直流に変換される。そして,サイリスタ12−1の
導通角を制御することによって,直流出力が制御され
る。図示の場合には,上述した如く簡単のために,サイ
リスタ12−1Wに対する制御部23Wが明らかにされている
が,他のU相やV相についても同様に制御部23Uや23Vが
存在している。主発電巻線の出力線11−1におけるU相
ないしW相の電圧がコンパレータ17ないし19にて比較さ
れる。即ちコンパレータ17は,U相の電圧がV相の電圧よ
りも小である間にローにされる。コンパレータ18はV相
の電圧がW相の電圧よりも小である間にローにされる。
そして,コンパレータ19はW相の電圧がU相の電圧より
も小である間にローにされる。第3図図示のフォト・カ
プラ出力u−w(40)は,コンパレータ19がオンして第
2図図示のフォト・カプラ22が出力を発している期間を
表わしている。
当該フォト・カプラ22がオンしている間,トランジス
タ24はオンし,FET25を介してコンデンサ29を充電する。
第3図図示のコンデンサの波形(41)はコンデンサ29の
端子電圧を表わしている。ボリューム26によって設定さ
れる基準電圧が,第3図図示の如く電圧レベル(42)で
あったとすると,コンパレータ27は第3図図示のオン期
間(43)の如くオンし,フォト・カプラ28を介して,サ
イリスタ12−1Wがオンされる。そして,上記基準電圧の
電圧レベル(42)を調整することによって,サイリスタ
12−1Wのオン期間が制御される。即ち,出力が制御され
る。説明を省略したが,U相やV相についても同様であ
る。なお,ボリューム26の設定は各相に共通である。
以上説明した如く,ボリューム26の設定を調整した上
で各相のサイリスタ制御を行うことによって得られる主
整流回路8−1の出力の電圧・電流特性が,第4図図示
特性曲線(点線部分も含む)130,131,132により示され
ている。図中の線分134は溶接アーク電圧を示し,V1,V
2,V3は無負荷電圧を表している。また,線分135は後述
する補助整流回路31−1の出力の電圧・電流特性(点線
部分も含む)を示している。
第2図において,主発電巻線4に対応させて補助発電
巻線30−1がもうけられており,当該補助発電巻線30−
1に誘起された電圧は,補助整流回路31−1により直流
に変換されてA端子(上記主整流回路8−1の出力端
子)から負荷に供給される。即ち,上記A端子には,主
整流回路8−1の出力および補助整流回路31−1の出力
の双方が接続されているため、当該双方の出力電圧のう
ち高い方の出力が負荷に対して供給される。例えば,上
記主整流回路8−1の出力の電圧・電流特性が第4図図
示特性曲線130である場合,負荷に対する供給電圧は,
無負荷時に電圧V0であり,電流の増加に伴い特性曲線13
5に沿って降下して行く。そして,当該特性曲線135と上
記特性曲線130とが交差する図示矢印a点以降は,当該
特性曲線130に沿うものとなる。また,上記主整流回路
8−1の出力の電圧・電流特性が第4図図示特性曲線13
1,132である場合も同様である。即ち,上記補助整流回
路31−1の出力の電圧・電流特性を適宜所望するように
設定することにより,所望する無負荷電圧を得ることが
可能である。
また,言うまでもなく,第1図図示のサイリスタ群12
−2についても同様な制御を行いかつ補助発電巻線30−
1および補助整流回路31−1をもうけることにより,2つ
の主発電巻線からの出力によって,独立に第4図図示特
性曲線のもとでの溶接を行うことが可能となる。
〔発明の効果〕
以上説明した如く,本発明によれば,複数の主発電巻
線からの出力を独立に制御できる。また,無負荷電圧を
所望するよう選定可能であるため,溶接時の点弧性の向
上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の概念説明図,第2図は実施例構成,第
3図は動作説明のための説明図,第4図は本発明の出力
の電圧・電流特性曲線,第5図および第6図は従来の場
合を説明する説明図,第7図は本発明の前提となる問題
を説明する説明図を示す。 図中,3は発電機,4は主発電巻線,5はAC出力巻線,8−1お
よび8−2は夫々主整流回路,12−1および12−2は夫
々サイリスタ(又はサイリスタ群),17ないし19は夫々
コンパレータ,23U,23Vおよび23Wは夫々サイリスタ制御
部,12−1WはW相に対応するサイリスタ,30−1および30
−2は夫々補助発電巻線,31−1および31−2は夫々補
助整流回路を表す。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】誘起された電圧を整流して負荷に給電する
    ための少なくとも2つの主発電巻線をそなえた発電機に
    おいて, 上記2つの主発電巻線のうちの少なくとも1つに誘起さ
    れた電圧を整流する主整流回路に関して,サイリスタを
    もうけ,当該サイリスタの導通角を制御するよう構成さ
    れてなり, かつ上記サイリスタの導通角を制御するに当って,レベ
    ルを可変に設定可能な基準レベルに対応する導通角を得
    るよう構成されると共に, 上記2つの主発電巻線のうちの少なくとも1つに対応す
    る補助発電巻線と, 上記補助発電巻線に誘起された電圧を整流する補助整流
    回路とをそなえ, 上記補助整流回路の出力と上記主整流回路の出力とが電
    気的に接続されるよう構成されてなり, 上記少なくとも2つの主発電巻線から負荷に給電する給
    電を夫々独立に制御可能にすると共に,上記主整流回路
    の出力と上記補助整流回路の出力とを並列に給電するこ
    とにより,無負荷時に高い電圧を出力するようにした ことを特徴とする個別給電可能な発電装置。
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