JP2657463B2 - 交流電源兼用溶接用ブラシレス同期発電機 - Google Patents
交流電源兼用溶接用ブラシレス同期発電機Info
- Publication number
- JP2657463B2 JP2657463B2 JP6017250A JP1725094A JP2657463B2 JP 2657463 B2 JP2657463 B2 JP 2657463B2 JP 6017250 A JP6017250 A JP 6017250A JP 1725094 A JP1725094 A JP 1725094A JP 2657463 B2 JP2657463 B2 JP 2657463B2
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- JP
- Japan
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- welding
- winding
- power supply
- output
- excitation
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶接用励磁巻線と交流
電源兼用励磁巻線とに接続した状態で、溶接電源と電動
工具や照明等の交流電源を自動制御する交流電源兼用溶
接用ブラシレス同期発電機に関する。
電源兼用励磁巻線とに接続した状態で、溶接電源と電動
工具や照明等の交流電源を自動制御する交流電源兼用溶
接用ブラシレス同期発電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、建築現場で鉄骨の組立作業などに
使用するエンジン駆動形発電機として溶接電源、電動工
具や照明等の電源となる交流電源を単独で使用される発
電機、この両者を一個の発電機で賄う交流電源兼用溶接
用発電機が使用されており、特に最近は兼用機が多く利
用されている。ところが、交流電源としては定電圧特性
となるように励磁電流を補償し、溶接電源として安定し
たアーク性能を得るために一定の励磁電流が必要であ
る。この兼用機における移動励磁切換装置としては実開
昭６１ー１３８４００号公報に記載される考案などが提
案されているが、この考案の溶接機では溶接作業中にア
ーク切れが生じる度毎にリレー等の切換え装置によって
交流電源に切り換わっていた。
使用するエンジン駆動形発電機として溶接電源、電動工
具や照明等の電源となる交流電源を単独で使用される発
電機、この両者を一個の発電機で賄う交流電源兼用溶接
用発電機が使用されており、特に最近は兼用機が多く利
用されている。ところが、交流電源としては定電圧特性
となるように励磁電流を補償し、溶接電源として安定し
たアーク性能を得るために一定の励磁電流が必要であ
る。この兼用機における移動励磁切換装置としては実開
昭６１ー１３８４００号公報に記載される考案などが提
案されているが、この考案の溶接機では溶接作業中にア
ーク切れが生じる度毎にリレー等の切換え装置によって
交流電源に切り換わっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような一般用交流
電源と溶接用電源との兼用機としての発電機は二つの励
磁回路を備え、自動励磁切換装置として使用目的に応じ
て切換スイッチ等で、各励磁回路を切換えているが、溶
接作業中にアーク切れがあるたびに交流側に切換わって
おり、アーク性能が悪かった。この発明の目的は、溶接
作業中のアーク切れを無くし、安定したアーク性能を得
る交流電源兼用溶接用ブラシレス同期発電機を提供する
ものである。この発明は、簡素な構成で、信頼性の高
い、交流電源兼用溶接用ブラシレス同期発電機を提供す
るものである。
電源と溶接用電源との兼用機としての発電機は二つの励
磁回路を備え、自動励磁切換装置として使用目的に応じ
て切換スイッチ等で、各励磁回路を切換えているが、溶
接作業中にアーク切れがあるたびに交流側に切換わって
おり、アーク性能が悪かった。この発明の目的は、溶接
作業中のアーク切れを無くし、安定したアーク性能を得
る交流電源兼用溶接用ブラシレス同期発電機を提供する
ものである。この発明は、簡素な構成で、信頼性の高
い、交流電源兼用溶接用ブラシレス同期発電機を提供す
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、固定子に溶接用電機子巻線と
溶接用励磁巻線を巻装し、この溶接用励磁巻線を界磁磁
極ピッチの約１／３の等間隔に巻装された３個の巻線を
デルタ結線状に直列に接続して、その端子を開放したオ
ープンデルタ結線とすると共に他方、前記固定子に交流
電源兼用励磁巻線を巻装し、溶接用励磁巻線および交流
電源兼用励磁巻線の出力巻線と励磁電源とをそれぞれ独
立した構成とし、前記オープンデルタ結線から出力した
零相電流は励磁機界磁巻線に整流器を介して接続され、
前記交流電源兼用励磁巻線の出力は整流器、制御回路を
介して前記励磁機界磁巻線の両端に接続すると共に回転
子部内に励磁機電機子巻線、界磁巻線および整流器を配
設し、前記制御回路を駆動させる信号として前記溶接電
流を検出する変流器を溶接用電機子巻線の出力側に設け
てなり、この変流器の信号により、溶接作業休止時には
制御回路を動作させ、交流電源および溶接電源に安定し
た出力を供給するようにしたことを特徴とする構成によ
って前記目的は達成できる。
みなされたものであって、固定子に溶接用電機子巻線と
溶接用励磁巻線を巻装し、この溶接用励磁巻線を界磁磁
極ピッチの約１／３の等間隔に巻装された３個の巻線を
デルタ結線状に直列に接続して、その端子を開放したオ
ープンデルタ結線とすると共に他方、前記固定子に交流
電源兼用励磁巻線を巻装し、溶接用励磁巻線および交流
電源兼用励磁巻線の出力巻線と励磁電源とをそれぞれ独
立した構成とし、前記オープンデルタ結線から出力した
零相電流は励磁機界磁巻線に整流器を介して接続され、
前記交流電源兼用励磁巻線の出力は整流器、制御回路を
介して前記励磁機界磁巻線の両端に接続すると共に回転
子部内に励磁機電機子巻線、界磁巻線および整流器を配
設し、前記制御回路を駆動させる信号として前記溶接電
流を検出する変流器を溶接用電機子巻線の出力側に設け
てなり、この変流器の信号により、溶接作業休止時には
制御回路を動作させ、交流電源および溶接電源に安定し
た出力を供給するようにしたことを特徴とする構成によ
って前記目的は達成できる。
【０００５】
【作用】この発明の交流電源兼用溶接用ブラシレス同期
発電機は、上記構成に基づき、溶接作業中における溶接
電流を変流器で検知し、この検知信号で交流電源兼用励
磁巻線の制御回路の出力を制限し、オープンデルタ結線
から整流器を介して、励磁機界磁巻線に電流が供給さ
れ、励磁機電機子巻線を励磁し、界磁巻線へ電流を流
し、溶接出力に見合った励磁出力を発生し、安定した溶
接出力が得られる。また、交流電源使用のときは制御回
路の出力を定電圧特性に制御し、前記励磁機界磁巻線に
電流が供給され、従来の一般工具用に使用できる。この
ように溶接用励磁電源と交流用励磁電源が接続された状
態で溶接作業が円滑に行われる。
発電機は、上記構成に基づき、溶接作業中における溶接
電流を変流器で検知し、この検知信号で交流電源兼用励
磁巻線の制御回路の出力を制限し、オープンデルタ結線
から整流器を介して、励磁機界磁巻線に電流が供給さ
れ、励磁機電機子巻線を励磁し、界磁巻線へ電流を流
し、溶接出力に見合った励磁出力を発生し、安定した溶
接出力が得られる。また、交流電源使用のときは制御回
路の出力を定電圧特性に制御し、前記励磁機界磁巻線に
電流が供給され、従来の一般工具用に使用できる。この
ように溶接用励磁電源と交流用励磁電源が接続された状
態で溶接作業が円滑に行われる。
【０００６】
【実施例】以下、図面に沿って、本発明による一実施例
について説明する。図１はこの発明の交流電源兼用溶接
用ブラシレス同期発電機の溶接用電源と交流用を自動制
御する一実施例を示す回路図である。
について説明する。図１はこの発明の交流電源兼用溶接
用ブラシレス同期発電機の溶接用電源と交流用を自動制
御する一実施例を示す回路図である。
【０００７】発電機の固定子１７の鉄心には三相の溶接
用電機子巻線１６（Ｏ−Ｕ，Ｏ−Ｖ，Ｏ−Ｗ）と、この
溶接用電機子巻線１６を巻装した同一固定子鉄心に溶接
電源励磁用のオープンデルタ巻線１８を巻装し、このオ
ープンデルタ巻線１８の端子をＡ，Ｂとする。この固定
子１７には更に交流電源兼用励磁巻線６および励磁機界
磁巻線７を巻装してある。前記オープンデルタ巻線１８
の端子Ａ，Ｂから出力される励磁電流は、溶接電流を調
節する可変抵抗器１４および整流器５を介して励磁機界
磁巻線７に供給される。
用電機子巻線１６（Ｏ−Ｕ，Ｏ−Ｖ，Ｏ−Ｗ）と、この
溶接用電機子巻線１６を巻装した同一固定子鉄心に溶接
電源励磁用のオープンデルタ巻線１８を巻装し、このオ
ープンデルタ巻線１８の端子をＡ，Ｂとする。この固定
子１７には更に交流電源兼用励磁巻線６および励磁機界
磁巻線７を巻装してある。前記オープンデルタ巻線１８
の端子Ａ，Ｂから出力される励磁電流は、溶接電流を調
節する可変抵抗器１４および整流器５を介して励磁機界
磁巻線７に供給される。
【０００８】また、交流電源兼用励磁巻線６の一部から
励磁機界磁巻線７、制御回路１２の電源と交流電源の電
圧検出として整流器１１を介して、制御回路１２に供給
され、励磁機界磁巻線７に出力される。他方回転子１９
の鉄心には界磁巻線８と励磁機電機子巻線９が巻装さ
れ、中間に整流器１５が接続されている。このように巻
装された各巻線は次のように結線してある。
励磁機界磁巻線７、制御回路１２の電源と交流電源の電
圧検出として整流器１１を介して、制御回路１２に供給
され、励磁機界磁巻線７に出力される。他方回転子１９
の鉄心には界磁巻線８と励磁機電機子巻線９が巻装さ
れ、中間に整流器１５が接続されている。このように巻
装された各巻線は次のように結線してある。
【０００９】３は前記溶接用電機子巻線１６（Ｏ−Ｕ，
Ｏ−Ｖ，Ｏ−Ｗ）から取り出した溶接用出力を整流する
整流器で、この間にリアクタＬを介在させ、かつ、溶接
電流を検知する変流器４を配置してある。この整流器３
に溶接出力端子プラス（＋），マイナス（−）が接続さ
れ、プラス端子に溶接棒１がマイナス端子に母材２が接
続されている。制御回路１２のそと付け回路として交流
電源出力電圧調整用の可変抵抗器１３が配置され、励磁
機界磁巻線７と整流器５との中間に接続されている。１
０は交流電源用のコンセント、１５は回転子１９の励磁
機電機子巻線９と界磁巻線８との間に配置した整流器で
ある。２０はオープンデルタ巻線１８の溶接用励磁巻線
である。
Ｏ−Ｖ，Ｏ−Ｗ）から取り出した溶接用出力を整流する
整流器で、この間にリアクタＬを介在させ、かつ、溶接
電流を検知する変流器４を配置してある。この整流器３
に溶接出力端子プラス（＋），マイナス（−）が接続さ
れ、プラス端子に溶接棒１がマイナス端子に母材２が接
続されている。制御回路１２のそと付け回路として交流
電源出力電圧調整用の可変抵抗器１３が配置され、励磁
機界磁巻線７と整流器５との中間に接続されている。１
０は交流電源用のコンセント、１５は回転子１９の励磁
機電機子巻線９と界磁巻線８との間に配置した整流器で
ある。２０はオープンデルタ巻線１８の溶接用励磁巻線
である。
【００１０】このように結線したこの発明の交流電源兼
用溶接用ブラシレス同期発電機について図面に示す実施
例の回路図に基づき説明する。発電機の回転子１９をエ
ンジン等の駆動源により回転駆動する。この回転子１９
の回転により回転子鉄心にある残留磁束によって交流電
源兼用励磁巻線６に電圧が発生し、これを回転子１９の
励磁機電機子巻線９が交鎖することによって、この励磁
機電機子巻線９に電圧が発生し、電流が流れる。この電
流を整流器１５で整流され、界磁巻線８に電流が流れ、
磁束が発生し、これを固定子１７の溶接用電機子巻線１
６（Ｏ−Ｕ，Ｏ−Ｖ，Ｏ−Ｗ）と交流電源兼用励磁巻線
６が交鎖して電圧が発生する。
用溶接用ブラシレス同期発電機について図面に示す実施
例の回路図に基づき説明する。発電機の回転子１９をエ
ンジン等の駆動源により回転駆動する。この回転子１９
の回転により回転子鉄心にある残留磁束によって交流電
源兼用励磁巻線６に電圧が発生し、これを回転子１９の
励磁機電機子巻線９が交鎖することによって、この励磁
機電機子巻線９に電圧が発生し、電流が流れる。この電
流を整流器１５で整流され、界磁巻線８に電流が流れ、
磁束が発生し、これを固定子１７の溶接用電機子巻線１
６（Ｏ−Ｕ，Ｏ−Ｖ，Ｏ−Ｗ）と交流電源兼用励磁巻線
６が交鎖して電圧が発生する。
【００１１】次に溶接出力端子プラス、マイナスにそれ
ぞれ接続している溶接棒１と母材２とが接触され、アー
ク溶接作業を行うと、この溶接電流を変流器４で検出し
て、制御回路１２によって出力が制限され、オープンデ
ルタ巻線１８からの電圧が可変抵抗器１４、整流器５を
介して、励磁機界磁巻線７に印加され、溶接出力に見合
った励磁出力がオープンデルタ巻線１８に発生し、安定
した溶接出力が得られ、溶接電流が整流器３を経て溶接
出力端子に供給している。
ぞれ接続している溶接棒１と母材２とが接触され、アー
ク溶接作業を行うと、この溶接電流を変流器４で検出し
て、制御回路１２によって出力が制限され、オープンデ
ルタ巻線１８からの電圧が可変抵抗器１４、整流器５を
介して、励磁機界磁巻線７に印加され、溶接出力に見合
った励磁出力がオープンデルタ巻線１８に発生し、安定
した溶接出力が得られ、溶接電流が整流器３を経て溶接
出力端子に供給している。
【００１２】母材２と溶接棒１とを離反させて溶接作業
を中断すると、変流器４からの信号が無いから制御回路
１２が作動し、交流電源兼用励磁巻線６の電流が励磁機
界磁巻線７に供給される。なお、制御回路１２は出力調
整機能を備えている。従って、励磁機界磁巻線７は交流
定格出力に対応した励磁電流が流れており、負荷特性は
一定の電圧に維持されている。また、交流電源兼用励磁
巻線６の適当なところからタップＣを出し、交流側出力
の励磁電源となっている。
を中断すると、変流器４からの信号が無いから制御回路
１２が作動し、交流電源兼用励磁巻線６の電流が励磁機
界磁巻線７に供給される。なお、制御回路１２は出力調
整機能を備えている。従って、励磁機界磁巻線７は交流
定格出力に対応した励磁電流が流れており、負荷特性は
一定の電圧に維持されている。また、交流電源兼用励磁
巻線６の適当なところからタップＣを出し、交流側出力
の励磁電源となっている。
【００１３】この発明の交流電源兼用溶接ブラシレス同
期発電機は交流電源兼用励磁巻線６によって発生し、励
磁機界磁巻線７に印加される電圧より、オープンデルタ
巻線１８によって発生し、励磁機界磁巻線７に印加され
る電圧が低くなるから溶接側励磁電源と交流側励磁電源
が接続されたままでも溶接出力、交流出力の調整が可能
となる。この発明の交流電源兼用溶接ブラシレス同期発
電機は交流電源の定電圧特性と溶接電源の垂下特性の２
つの異なった外部特性が要求される。交流電源の場合
は、交流電源兼用励磁巻線６より制御回路１２を介して
定電圧特性が得られる。この時、オープンデルタ巻線１
８によって発生し、励磁機界磁巻線７に印加される電圧
は交流電源兼用励磁巻線６によって発生し、励磁機界磁
巻線７に印加される電圧より定格出力以内では低く設計
されている。すなわち、分巻特性となるが、突発短絡時
にはオープンデルタ巻線１８より励磁電流が供給され、
短絡電流を維持する。また、溶接電源の場合、発電機の
電機子反作用による出力電圧の低下と三相リアクタによ
って垂下特性を得ている。
期発電機は交流電源兼用励磁巻線６によって発生し、励
磁機界磁巻線７に印加される電圧より、オープンデルタ
巻線１８によって発生し、励磁機界磁巻線７に印加され
る電圧が低くなるから溶接側励磁電源と交流側励磁電源
が接続されたままでも溶接出力、交流出力の調整が可能
となる。この発明の交流電源兼用溶接ブラシレス同期発
電機は交流電源の定電圧特性と溶接電源の垂下特性の２
つの異なった外部特性が要求される。交流電源の場合
は、交流電源兼用励磁巻線６より制御回路１２を介して
定電圧特性が得られる。この時、オープンデルタ巻線１
８によって発生し、励磁機界磁巻線７に印加される電圧
は交流電源兼用励磁巻線６によって発生し、励磁機界磁
巻線７に印加される電圧より定格出力以内では低く設計
されている。すなわち、分巻特性となるが、突発短絡時
にはオープンデルタ巻線１８より励磁電流が供給され、
短絡電流を維持する。また、溶接電源の場合、発電機の
電機子反作用による出力電圧の低下と三相リアクタによ
って垂下特性を得ている。
【００１４】従って、制御回路１２に供給する交流電源
兼用励磁巻線６の電圧はアークスタート時には低下し、
アークスタートは不可能となる。垂下特性の溶接電源の
場合は一定の安定した励磁電源または溶接出力に見合っ
た励磁電源が必要となり、この場合は、溶接用電機子巻
線１６に溶接電流が流れたときに発生する第３高調波磁
束をオープンデルタ巻線１８で電圧を発生させる。この
電圧は直巻特性を有し、安定した励磁電源を得ることが
できる。交流電源電圧調整用の可変抵抗器１３は交流出
力の５０Ｈｚ，６０Ｈｚ対応のためのもので、この可変
抵抗器１３を調節して１１０Ｖまたは２２０Ｖの電源が
容易に得られる。
兼用励磁巻線６の電圧はアークスタート時には低下し、
アークスタートは不可能となる。垂下特性の溶接電源の
場合は一定の安定した励磁電源または溶接出力に見合っ
た励磁電源が必要となり、この場合は、溶接用電機子巻
線１６に溶接電流が流れたときに発生する第３高調波磁
束をオープンデルタ巻線１８で電圧を発生させる。この
電圧は直巻特性を有し、安定した励磁電源を得ることが
できる。交流電源電圧調整用の可変抵抗器１３は交流出
力の５０Ｈｚ，６０Ｈｚ対応のためのもので、この可変
抵抗器１３を調節して１１０Ｖまたは２２０Ｖの電源が
容易に得られる。
【００１５】このように本発明の交流電源用兼用溶接ブ
ラシレス同期発電機によれば、溶接電源を供給する場合
はオープンデルタ巻線１８により調整されながら溶接作
業が安定して行われ、交流電源として使用する場合は溶
接出力電流が検知されないから制御回路１２によって調
整され、電動工具等の電流が供給される。
ラシレス同期発電機によれば、溶接電源を供給する場合
はオープンデルタ巻線１８により調整されながら溶接作
業が安定して行われ、交流電源として使用する場合は溶
接出力電流が検知されないから制御回路１２によって調
整され、電動工具等の電流が供給される。
【００１６】
【発明の効果】上記構成としたから、オープンデルタ巻
線から直巻特性が得られ、他励電源であるダイナモ、バ
ッテリ等が不要となった。従来の溶接機では溶接作業中
アーク切れを生じる度毎にリレー等で交流電源に切換る
ため、アーク性能が悪かったが、この発明の交流電源兼
用溶接用ブラシレス同期発電機によれば、オープンデル
タ巻線により発生する第３高調波磁束によりアーク性能
が格段に良好となる。よって、簡素な構成で信頼性の高
い交流電源兼用溶接用ブラシレス同期発電機が提供でき
る。
線から直巻特性が得られ、他励電源であるダイナモ、バ
ッテリ等が不要となった。従来の溶接機では溶接作業中
アーク切れを生じる度毎にリレー等で交流電源に切換る
ため、アーク性能が悪かったが、この発明の交流電源兼
用溶接用ブラシレス同期発電機によれば、オープンデル
タ巻線により発生する第３高調波磁束によりアーク性能
が格段に良好となる。よって、簡素な構成で信頼性の高
い交流電源兼用溶接用ブラシレス同期発電機が提供でき
る。
【図１】本発明による交流電源兼用溶接用ブラシレス同
期発電機の溶接用電源と交流用を自動制御する一実施例
を示す回路図である。
期発電機の溶接用電源と交流用を自動制御する一実施例
を示す回路図である。
１ 溶接棒 ２ 母材 ３ 整流器 ４ 変流器 ５ 整流器 ６ 交流電源兼用励磁巻線 ７ 励磁機界磁巻線 ８ 界磁巻線 ９ 励磁機電機子巻線 １０ コンセント １１ 整流器 １２ 制御回路 １３ 可変抵抗器 １４ 可変抵抗器 １５ 整流器 １６ 溶接用電機子巻線 １７ 固定子 １８ オープンデルタ巻線 １９ 回転子 ２０ 溶接用励磁巻線
Claims (1)
- 【請求項１】固定子に溶接用電機子巻線と溶接用励磁巻
線とを巻装し、この溶接用励磁巻線が界磁磁極ピッチの
約１／３の等間隔に巻装された３個の巻線をデルタ結線
状に直列に接続して、その端子を開放したオープンデル
タ結線とすると共に他方、前記固定子に交流電源兼用励
磁巻線を巻装し、溶接用励磁巻線および交流電源兼用励
磁巻線の出力巻線と励磁電源とをそれぞれ独立した構成
とし、前記オープンデルタ結線から出力した零相電流は
励磁機界磁巻線に整流器を介して接続され、前記交流電
源兼用励磁巻線の出力は整流器、制御回路を介して前記
励磁機界磁巻線の両端に接続すると共に回転子部内に励
磁機電機子巻線、界磁巻線および整流器を配設し、前記
制御回路を駆動させる信号として前記溶接電流を検出す
る変流器を溶接用電機子巻線の出力側に設けてなり、こ
の変流器の信号により、溶接作業休止時には前記制御回
路を動作させ、交流電源および溶接電源に安定した出力
を供給するようにしたことを特徴とする交流電源兼用溶
接用ブラシレス同期発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6017250A JP2657463B2 (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | 交流電源兼用溶接用ブラシレス同期発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6017250A JP2657463B2 (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | 交流電源兼用溶接用ブラシレス同期発電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07223074A JPH07223074A (ja) | 1995-08-22 |
| JP2657463B2 true JP2657463B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=11938712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6017250A Expired - Lifetime JP2657463B2 (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | 交流電源兼用溶接用ブラシレス同期発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2657463B2 (ja) |
-
1994
- 1994-02-14 JP JP6017250A patent/JP2657463B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07223074A (ja) | 1995-08-22 |
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