JP3248416B2 - 内燃機関駆動溶接機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関で駆動さ
れる他励式交流発電機を用いて溶接負荷等に電力を供給
する内燃機関駆動溶接機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の溶接機は、内燃機関により駆動
されて溶接負荷駆動用の電圧を出力する主発電機と、該
主発電機を励磁する励磁用発電機と、励磁用発電機から
主発電機に供給される界磁電流を制御する制御器とを備
えている。主発電機は、回転子に設けられた界磁コイル
と固定子に設けられた電機子コイルとを有する他励式交
流発電機からなっていて、電機子コイルに溶接負荷駆動
用の電圧を誘起する。励磁用発電機は、内燃機関により
駆動されて主発電機の界磁コイルに界磁電流を供給す
る。また制御器は、主発電機の電機子コイルから溶接負
荷に供給される溶接負荷電流を調節するように励磁用発
電機から主発電機の界磁コイルに供給される界磁電流を
制御する。

【０００３】この種の溶接機を用いて溶接を行う際に、
特に小径の溶接棒を用いる場合には、点孤を容易にする
ために溶接機の無負荷出力電圧を高くすることが望まし
く、また溶接負荷を駆動する際に動作点を安定させるた
めには、主発電機の界磁電流を設定された一定値に保つ
ようにするのが好ましい。

【０００４】そのため、主発電機の負荷電流が基準値未
満のときには励磁用発電機の最大出力電流を主発電機の
界磁コイルに供給して主発電機の無負荷出力電圧を最大
にし、主発電機の負荷電流が基準値以上のときには励磁
用発電機から主発電機の界磁コイルに設定された一定の
界磁電流を供給するようにした発電装置（特願平４−１
０６７７９号）が提案されている。

【０００５】図７は上記既提案の発電装置の要部の構成
を概略的に示したもので、この発電装置は、回転子側に
界磁コイル１を有し、固定子側にＵ〜Ｗ３相の巻線３u
，３v 及び３w とＵ相の巻線３u に直列に接続された
巻線３u1とからなる電機子コイル３を有する主発電機Ａ
´と、回転子側に主励磁機用電機子コイル５０を有し、
固定子側に主励磁機用界磁コイル５２を有して、主発電
機Ａ´と共通の回転軸により駆動される主励磁機Ｂ1 ´
と、主発電機Ａ´及び主励磁機Ｂ1 ´と共通の回転軸に
より駆動されて固定子側の副励磁機用電機子コイル９に
交流電圧を出力する副励磁機Ｂ2 ´と、主励磁機用電機
子コイル５０に誘起する交流電圧を整流して主発電機の
界磁コイル１に界磁電流を供給する整流器５４と、主発
電機Ａ´の負荷電流が基準値未満のときは副励磁機Ｂ2
´の最大出力電流を主励磁機用界磁コイル５２に励磁電
流として供給し、主発電機Ａ´の負荷電流が基準値以上
のときには副励磁機Ｂ2 ´から主励磁機用界磁コイル５
２に設定された一定の励磁電流を供給するように副励磁
機Ｂ2 ´から主励磁機用界磁コイル５２に供給する励磁
電流を制御する励磁制御器Ｃ´とを備えている。この発
電装置では、主発電機Ａ´の電機子コイル３を構成する
巻線の内、巻線３u 〜３w から得られる３相交流出力電
圧が整流器１８を通して溶接負荷Ｗに印加されている。
また巻線３u1，３u 及び３v の直列回路の両端から出力
端子が引き出されて、これらの巻線から得られる交流電
圧が交流負荷Ｌに供給されている。

【０００６】励磁制御器Ｃ´は、副励磁機用電機子コイ
ル９の交流出力電圧を整流する整流回路５５と、該整流
回路５５の直流出力電圧により主励磁機用界磁コイル５
２に供給される励磁電流をオンオフするスイッチ回路５
６と、この励磁電流を設定値に保つようにスイッチ回路
５６をオンオフする励磁電流制御回路６４と、溶接負荷
Ｗに流れる負荷電流を変流器ＣＴで検出して負荷電流検
出信号を出力する負荷電流検出回路６１と、負荷電流検
出信号と前記基準値を与える基準信号とを比較して、負
荷電流検出信号の大きさが基準信号の大きさ未満のとき
に励磁電流制御回路６４によるスイッチ回路５６のオン
オフ制御を阻止して該スイッチ回路５６を導通状態に保
持することにより副励磁機Ｂ2 ´の最大出力電流を主励
磁機用界磁コイル５２に流し、負荷電流信号の大きさが
基準信号の大きさ以上になっているときには励磁電流制
御回路６４によりスイッチ回路５６のオンオフ制御を行
わせることにより主励磁機用界磁コイル５２の励磁電流
を設定された一定値に保持する制御切替回路６３とから
なっている。

【０００７】図８は、図７に示した発電装置の溶接用出
力の静特性を示したものである。副励磁機Ｂ2 ´の全出
力電流により主励磁機Ｂ1 ´に最大の励磁電流Ｉfoが供
給されている状態では、主発電機Ａ´の界磁電流も最大
となるので、主発電機Ａ´の溶接負荷電圧Ｅw 対溶接負
荷電流Ｉw 特性は図８の曲線Ｗo のような最大静特性と
なり、無負荷時には最大無負荷電圧Ｅwoを得ることがで
きる。

【０００８】溶接負荷電流が基準値Ｉwo以上のときに
は、主励磁機Ｂ1 ´の励磁電流Ｉf の大きさを最大励磁
電流Ｉfoよりも小さい所望値に設定することができる。
励磁電流Ｉf を図８に示すようにそれぞれＩf1，Ｉf2，
Ｉf3（Ｉfo＞Ｉf1＞Ｉf2＞Ｉf3）に設定すると、主発電
機Ａ´の溶接用出力の静特性はそれぞれ曲線Ｗ1 ，Ｗ
2，Ｗ3 のようになる。溶接負荷が駆動されているとき
には、上記静特性曲線と溶接負荷の負荷線Ｒw との交点
が動作点となり、励磁電流Ｉf の設定値に応じて動作点
は図８に示すようにａ1 ，ａ2 ，ａ3 のようになる。

【０００９】図７に示した従来例の発電装置では、主発
電機Ａ´が交流負荷Ｌを駆動する巻線（３u1，３u ，及
び３v ）を有しているが、これらの巻線の交流出力の静
特性も主励磁機Ｂ1 ´の励磁電流Ｉf の大きさに応じて
変化する。図９は交流負荷電圧ＶL と交流負荷電流ＩL
との関係を示した静特性で、同図に破線で示した曲線Ｌ
o は、溶接負荷電流が基準値Ｉwo未満であって主励磁機
Ｂ1 ´に最大励磁電流Ｉfoが流れているときの静特性で
ある。また、図９に実線で示した曲線Ｌ1 ，Ｌ2 及びＬ
3 は主励磁機Ｂ1 ´の励磁電流Ｉf をそれぞれＩf1，Ｉ
f2及びＩf3（Ｉfo＞Ｉf1＞Ｉf2＞Ｉf3）に設定した場合
の静特性である。静特性曲線Ｌo ，Ｌ1，Ｌ2 及びＬ3
と交流負荷Ｌの負荷線ＲL との交点ｂo ，ｂ1 ，ｂ2 及
びｂ3 がそれぞれ励磁電流がＩfo，Ｉf1，Ｉf2及びＩf3
のときの交流負荷の動作点となる。

【００１０】また、特開昭６３−１７８７４９号に示さ
れた溶接用発電機では、回転界磁型溶接用発電機の固定
子に第１の溶接巻線と第２の溶接巻線とを設けて、これ
らの溶接巻線の出力を同極性で加え合わせて負荷に供給
するように、該第１及び第２の溶接巻線をそれぞれ整流
器を介して接続している。

【００１１】この溶接用発電機では、第２の溶接巻線の
無負荷電圧の波高値が第１の溶接巻線の無負荷電圧の波
高値よりは高くなるように構成されていて、あらゆる種
類の溶接棒の使用を可能にする溶接出力を得ることがで
きる上に、溶接特性の向上を図ることができるとされて
いる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】特願平４−１０６７７
９号で提案された従来の溶接用発電装置では、無負荷時
に副励磁機Ｂ2 ´の全出力電流により主励磁機Ｂ1 ´に
最大の励磁電流を供給して、主発電機Ａ´に溶接用の最
大無負荷電圧Ｅwoが得られるようにすることにより、溶
接アークの点孤性を良好にすることができる。

【００１３】しかしながら、この発電装置では、溶接負
荷と交流負荷とを共に駆動している状態で溶接負荷が無
負荷状態にされると、交流負荷電圧が急上昇するという
問題がある。例えば図８及び図９において、主励磁機の
励磁電流がＩf1であって溶接負荷及び交流負荷がそれぞ
れ動作点ａ1 及びｂ1 で動作している状態で、溶接負荷
が無負荷状態になると、交流負荷の動作点はｂ1 からｂ
o に急変して、交流負荷電圧はＶL1からＶLoに急上昇す
る。そのため、交流負荷に加わる電圧が過大になって該
交流負荷が焼損するおそれがあった。

【００１４】また、特開昭６３−１７８７４９号に示さ
れた溶接用発電機では、第１の溶接巻線と第２の溶接巻
線とが同一の固定子に巻装されているため、励磁電流の
大きさが小さく設定されているときに、第２の溶接巻線
の無負荷電圧も小さくなって点孤性が悪くなるという問
題があった。

【００１５】本発明の目的は、励磁用発電機から主発電
機の界磁コイルに供給する界磁電流の大きさが変化した
場合でも溶接負荷にほぼ一定の高い無負荷電圧を印加し
て良好な点孤性を得ることができるようにした内燃機関
駆動溶接機を提供することにある。

【００１６】本発明の他の目的は、主発電機の電機子コ
イルから交流負荷を駆動する出力端子が引き出されてい
る場合に、溶接負荷が無負荷状態になっても交流負荷に
過大な電圧が加わることがないようにした内燃機関駆動
溶接機を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、界磁コイルと
電機子コイルとを有し、内燃機関により駆動されて電機
子コイルに溶接負荷駆動用の電圧を誘起する主発電機
と、内燃機関により駆動されて主発電機の界磁コイルに
界磁電流を供給する励磁用発電機と、該励磁用発電機か
ら主発電機の界磁コイルに供給する界磁電流を制御する
制御器とを備えた内燃機関駆動溶接機に係わるものであ
る。

【００１８】本発明においては、主発電機の電機子コイ
ルの出力電圧を第１の整流器を通して溶接負荷が接続さ
れる出力端子間に印加する。また励磁用発電機内に溶接
負荷駆動用発電コイルを設けて、該溶接負荷駆動用発電
コイルの出力電圧を第２の整流器を通して上記出力端子
間に印加する。そして、主発電機の界磁電流の大きさが
最大値に設定されたときに主発電機の電機子コイルによ
り第１の整流器の出力側に得られる無負荷電圧よりも、
励磁用発電機の溶接負荷駆動用発電コイルにより第２の
整流器の出力側に得られる無負荷電圧の方が高くなるよ
うに、溶接負荷駆動用発電コイルの巻数を選定する。

【００１９】上記のように構成すると、主発電機の界磁
電流が変化しても、溶接負荷が接続される出力端子間に
は、励磁用発電機の溶接負荷駆動用発電コイルにより得
られるほぼ一定の高い無負荷電圧が常に得られるため、
溶接負荷に応じて主発電機の界磁電流の設定値を変えて
も、溶接アークの点孤を常に良好に行わせることができ
る。

【００２０】また上記のように構成すると、溶接負荷が
零のときに主発電機の界磁コイルに上記最大値よりも大
きい界磁電流が供給されることがないので、主発電機の
電機子コイルから交流負荷を駆動する出力端子が引き出
されている場合に、溶接負荷が負荷状態から無負荷状態
になっても、交流負荷に過大な電圧が加わるおそれがな
い。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１を参照して本発明の実施の形
態を説明する。同図においてＡは他励式交流発電機から
なる主発電機、Ｂは主励磁機Ｂ1 と副励磁機Ｂ2 とから
なる励磁用発電機、Ｃは主励磁機Ｂ1 の励磁電流を制御
することにより主発電機の界磁電流を制御する制御器、
１８は第１の整流器、２４は第２の整流器、１１及び５
４はそれぞれ３相用リアクトル回路及び３相全波整流
器、Ｌは交流負荷、Ｗは溶接負荷である。

【００２２】主発電機Ａは、界磁コイル１を備えた回転
子２と、Ｙ結線されたＵ〜Ｗ３相の巻線３u ，３v 及び
３w とＵ相の巻線３u に直列に接続された巻線３u1とか
らなる電機子コイル３を備えた固定子４とからなってい
る。

【００２３】主励磁機Ｂ1 は、３相Ｙ結線された主励磁
機用電機子コイル５０を有する回転子５１と、主励磁機
用界磁コイル５２を有する固定子５３とからなり、図２
に示すように、回転子５１は主発電機Ａの回転子２と共
通の回転軸Ｓに取り付けられて内燃機関Ｅにより駆動さ
れる。

【００２４】副励磁機Ｂ2 は、多極の磁石回転子８と、
副励磁機用電機子コイル９及び溶接負荷駆動用発電機コ
イル７を有する固定子１０とを備えた磁石式交流発電機
からなり、磁石回転子８は、図２に示したように、内燃
機関Ｅにより駆動されて主発電機Ａの回転子２及び主励
磁機Ｂ1 の回転子５１と同期回転する。

【００２５】主励磁機用電機子コイル５０の出力は、ダ
イオードＤ1 〜Ｄ6 からなる３相全波整流器５４を通し
て主発電機の界磁コイル１に供給されている。整流器５
４は回転軸Ｓに取り付けられている。

【００２６】主発電機の電機子コイル３の巻線３u 〜３
w から得られる３相交流出力は、リアクトル１１ｕ〜１
１ｗを通してダイオード１２ないし１７の３相ブリッジ
結線からなる第１の整流器１８に入力され、該第１の整
流器１８の出力電圧が溶接電極と母材とからなる溶接負
荷Ｗが接続される出力端子１９ａ，１９ｂに印加されて
いる。また、電機子コイル３を構成する巻線の内、巻線
３u1，３u 及び３v が交流負荷駆動用発電コイルとして
用いられ、これらの巻線の直列回路の両端から引出され
た交流負荷駆動用出力端子間に単相交流負荷Ｌが接続さ
れる。

【００２７】副励磁機Ｂ2 の溶接負荷駆動用発電コイル
７から得られる単相交流出力は、ダイオード２０ないし
２３の単相ブリッジ結線からなる第２の整流器２４に入
力され、該第２の整流器の出力電圧が出力端子１９ａ，
１９ｂに印加されていて、溶接負荷駆動用発電コイル７
の出力が主発電機の電機子コイルの３相巻線３u 〜３w
の出力に重畳されて溶接負荷Ｗに供給される。

【００２８】制御器Ｃは、ダイーオドＤ7 ないしＤ10か
らなる整流回路５５を備え、副励磁機用電機子コイル９
の出力が整流回路５５に入力されている。整流回路５５
の正極側の出力端子は主励磁機用界磁コイル５２の一端
に接続され、該界磁コイルの他端はエミッタを接地した
ＮＰＮトランジスタＴr1のコレクタに接続されている。
トランジスタＴr1のコレクタベース間及びコレクタエミ
ッタ間にはそれぞれ抵抗Ｒ1 及びダイオードＤ11が接続
され、主励磁機用界磁コイル５２の両端にはダイオード
Ｄ12が接続されている。トランジスタＴr1と抵抗Ｒ1 と
ダイオードＤ11及びＤ12とにより、副励磁機Ｂ2 から整
流回路５５を通して主励磁機Ｂ1 の界磁コイル５２に供
給する励磁電流をオンオフするスイッチ回路５６が構成
されている。

【００２９】整流回路５５の出力端子間に平滑用コンデ
ンサＣ1 が接続され、該コンデンサＣ1 の両端に抵抗Ｒ
2 を通してツェナーダイオードＺＤが接続されている。
コンデンサＣ1 と抵抗Ｒ2 とツェナーダイオードＺＤと
により定電圧電源回路５７が構成され、ツェナーダイオ
ードＺＤの両端に直流定電圧が得られるようになってい
る。

【００３０】定電圧電源回路５７の出力電圧は一定周波
数の三角波信号Ｖs を発生する公知の三角波信号発生回
路５８に与えられ、該三角波信号Ｖs （図３Ａ）が比較
器ＣＰ１の非反転入力端子に入力されている。比較器Ｃ
Ｐ１の反転入力端子には、定電圧電源回路５７の出力電
圧を抵抗Ｒ3 と可変抵抗器ＲＶ1 とにより分圧して得た
設定信号Ｖr が入力されている。設定信号Ｖr は主励磁
機Ｂ1 の界磁コイル５２に供給する励磁電流の設定値
（主発電機Ａの界磁電流の設定値）を与えるもので、比
較器ＣＰ１の出力端子間には、図３（Ｂ）に示したよう
に、三角波信号Ｖs の大きさが設定信号Ｖr のレベル以
上になっている期間第１のレベルの状態（この例では高
レベルの状態）になり、三角波信号Ｖs の大きさが設定
信号Ｖr の大きさ未満になっている期間第２のレベル状
態（この例では零レベルの状態）になる矩形波信号Ｖq
が得られる。この矩形波信号Ｖq の第１のレベルの状態
をとる部分の時間幅は、設定信号Ｖr の大きさに応じて
変化する。例えばＶr をＶr1及びＶr2（＜Ｖr1）とした
ときの矩形波信号Ｖq の波形はそれぞれ図３（Ｂ）の左
半分及び右半分に示したようになり、設定信号Ｖr の大
きさを小さくすると、矩形波信号Ｖq の第１のレベルの
状態の部分の時間幅が広くなる。この例では、比較器Ｃ
Ｐ１と抵抗Ｒ3 と可変抵抗器ＶＲ1 とにより矩形波信号
発生回路５９が構成されている。

【００３１】スイッチ回路５６のトランジスタＴr1のベ
ースエミッタ間に、エミッタを接地したＮＰＮトランジ
スタＴr2のコレクタエミッタ間回路が並列に接続され、
トランジスタＴr2のベースエミッタ間には抵抗Ｒ4 が接
続されている。トランジスタＴr2のベースは抵抗Ｒ5 を
通して比較器ＣＰ１の出力端子に結合され、比較器ＣＰ
１の出力端子に得られる矩形波信号Ｖq が抵抗Ｒ5 を通
してトランジスタＴr2のベースに印加されている。トラ
ンジスタＴr2は矩形波信号Ｖq が第１のレベル（本実施
例では高レベル）の状態にあるときに導通してスイッチ
回路５６のトランジスタＴr1を遮断状態にし、矩形波信
号Ｖq が第２のレベル（本実施例では零レベル）の状態
にあるときに遮断状態になってスイッチ回路５６のトラ
ンジスタＴr1を導通状態にする。この例では、トランジ
スタＴr2と抵抗Ｒ4 及びＲ5 とにより遮断制御用スイッ
チ６０が構成されている。三角波信号発生回路５８と矩
形波信号発生回路５９と、遮断制御用スイッチ６０とに
より、主励磁機Ｂ1 の界磁コイル５２に流す励磁電流を
設定値に保つようにスイッチ回路５６をオンオフ制御す
る励磁電流制御回路が構成されている。

【００３２】次に図１に示した溶接機の動作を説明す
る。遮断制御用スイッチ６０のトランジスタＴr2は、矩
形波信号Ｖq が高レベルになっている期間導通し、矩形
波信号Ｖq が零レベルの期間遮断状態になるので、該ト
ランジスタＴr2のコレクタ電位Ｖc2の変化は図３（Ｃ）
に示すようになる。トランジスタＴr2が導通している期
間スイッチ回路５６のトランジスタＴr1が遮断状態にな
り、トランジスタＴr2が遮断している期間トランジスタ
Ｔr1が導通するため、トランジスＴr1のコレクタ電位Ｖ
c1は図３（Ｄ）のように変化する。図３（Ｄ）の矩形波
電圧Ｖc1が零になっている期間Ｔi の間副励磁機Ｂ2 か
ら主励磁機Ｂ1 の界磁コイル５２に励磁電流が供給され
る。設定信号Ｖr の大きさが大きいときには励磁電流の
通電時間Ｔi が長くなり、設定信号Ｖr の大きさが小さ
いときには励磁電流の通電時間Ｔiが短くなる。従っ
て、設定信号Ｖr の大きさにほぼ比例して励磁電流の平
均値Ｉf が増減し、励磁電流は設定信号Ｖr によって設
定された一定値に保持される。励磁電流Ｉf の設定値は
可変抵抗器ＶＲ1 により調整することができる。

【００３３】主励磁機Ｂ1 の励磁電流Ｉf は該主励磁機
により増幅され、主励磁機用電機子コイル５０から出力
される電流により主発電機Ａの界磁コイル１には主励磁
機の励磁電流Ｉf にほぼ比例して増大された励磁電流が
供給される。

【００３４】図４は、主励磁機Ｂ1 の励磁電流Ｉf が設
定値に一定に保持され、従って主発電機Ａの界磁電流も
一定値に保持されているときに、出力端子１９ａ，１９
ｂ間に得られる出力の電圧対電流静特性を示したもので
ある。主励磁機Ｂ1 の励磁電流Ｉf がそれぞれＩf1（最
大設定値），Ｉf2 及びＩf3のときに主発電機Ａのみに
より得られる出力の静特性は、それぞれ同図に破線で示
した曲線Ｗ1 ´，Ｗ2´及びＷ3 ´となり、無負荷電圧
はそれぞれＥo1，Ｅo2，及びＥo3となる。他方、副励磁
機Ｂ2 に設けられた溶接負荷駆動用発電コイル７により
出力端子１９ａ，１９ｂ間に得られる出力の静特性は、
主励磁機の励磁電流Ｉf の大きさには無関係で図４に曲
線Ｗe で示すようになり、無負荷電圧はＥoeとなる。

【００３５】副励磁機Ｂ2 の溶接負荷駆動用発電コイル
７の出力を主発電機Ａの電機子コイル３の出力に重畳し
て得られる出力の電圧対電流静特性は、図４において曲
線Ｗe とそれぞれ曲線Ｗ1 ´，Ｗ2 ´及びＷ3 ´とを同
一の出力電圧について両者の出力電流を加算することに
より得られる曲線で表わされ、主励磁機Ｂ1 の励磁電流
Ｉf がＩf1，Ｉf2，及びＩf3のときの電圧対電流静特性
は、それぞれ図４に実線で示した曲線Ｗ1 ，Ｗ2 及びＷ
3 と、曲線Ｗe の実線部分とにより表される。溶接負荷
Ｗを駆動しているときの動作点は、曲線Ｗ1 ，Ｗ2 及び
Ｗ3 と溶接負荷Ｗの負荷線Ｒw との交点ａ1 ，ａ2 及び
ａ3 となる。

【００３６】本発明においては、副励磁機Ｂ2 に設けら
れた溶接負荷駆動用発電コイル７の出力により第２の整
流器２４の出力側に得られる無負荷電圧Ｅoeの大きさ
が、主励磁機Ｂ1 の励磁電流Ｉf の設定値が最大値Ｉf1
に設定されたときに主発電機Ａの電機子コイル３の出力
により第１の整流器１８の出力側に得られる無負荷電圧
Ｅo1の大きさよりも高くなるように、溶接負荷駆動用発
電コイル７の巻数を選定しておく。このように溶接負荷
駆動用発電コイル７の巻数を選定しておくと、主励磁機
Ｂ1 の励磁電流Ｉf の大きさの設定値が変化しても出力
端子１９ａ，１９ｂ間には十分に高い無負荷電圧が得ら
れるので、溶接アークの点孤を常に良好に行わせること
ができる。

【００３７】主発電機Ａの電機子コイル３を構成する巻
線の内、巻線３v ，３u 及び３u1からなる交流負荷駆動
用のコイルから得られる単相交流出力の電圧対電流静特
性は、図５に示すように、主励磁機Ｂ1 の励磁電流Ｉf
の設定値Ｉf1，Ｉf2及びＩf3に対してそれぞれ曲線Ｌ1
，Ｌ2 及びＬ3 で示すようになる。交流負荷Ｌが駆動
されているときの動作点は、それぞれ曲線Ｌ1 ，Ｌ2 及
びＬ3 と交流負荷Ｌの負荷線ＲL との交点ｂ1 ，ｂ2 及
びｂ3 となり、このときの負荷電圧はそれぞれＶL1，Ｖ
L2及びＶL3となる。溶接負荷Ｗと交流負荷Ｌとが共に駆
動されている状態で溶接負荷Ｗが無負荷状態にされて
も、主励磁機Ｂ1 の励磁電流Ｉf はその設定値が変更さ
れない限り一定値に保持されるので、交流負荷Ｌの負荷
電圧ＶL の大きさは巻線３u 及び３v の両端間の電圧降
下の減少の影響を受けるだけであり、交流負荷Ｌに加わ
る電圧が大きく上昇することはない。

【００３８】上記の例では、励磁用発電機Ｂを他励式交
流発電機からなる主励磁機Ｂ1 と磁石式発電機からなる
副励磁機Ｂ2 とにより構成して、副励磁機Ｂ2 の出力に
より主励磁機Ｂ1 の界磁コイル５２に供給される励磁電
流を制御器Ｃで制御するようにするとともに、主励磁機
Ｂ1 の出力により励磁電流が供給される主発電機Ａは無
刷子形の他励式交流発電機を用いているが、磁石式交流
発電機からなる励磁用発電機の出力で制御器を通して直
接主発電機Ａに所要の界磁電流が供給可能な場合には、
図６に示すように、主発電機Ａとしてブラシとスリップ
リングとを有する他励式交流発電機を用いて、励磁用発
電機Ｂを磁石式交流発電機のみにより構成してもよい。

【００３９】図６において、主発電機Ａの界磁コイル１
の両端子はスリップリング５ａ，５ｂに接続され、これ
らのスリップリングにはブラシ６ａ，６ｂが接触させら
れている。制御器Ｃは図１に示した実施例で用いられた
制御器と同様な構成をもつ。磁石式交流発電機からなる
励磁用発電機Ｂの電機子コイル９の両端は制御器Ｃ内に
設けられた整流回路（図１における整流回路５５）の交
流入力端子に接続され、該整流回路の正極側出力端子と
スイッチ回路５６のトランジスタＴr1（図１参照）のコ
レクタがそれぞれ主発電機Ａのブラシ６ａ及び６ｂに接
続されている。その他の部分は図１の実施例と同様であ
る。この実施例では、主発電機Ａの界磁コイル１に流れ
る界磁電流が制御器Ｃにより設定値に保持される。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、励磁用
発電機内に溶接負荷駆動用発電コイルを設けて、該溶接
負荷駆動用発電コイルの出力を主発電機の電機子コイル
の出力に重畳して溶接負荷に供給するようにしたので、
溶接負荷を点孤しようとする際に主発電機の界磁電流の
設定値の大小に係わりなく、溶接負荷駆動用発電コイル
から得られるほぼ一定の高い無負荷電圧を溶接負荷に印
加することができる。そのため、使用される溶接棒の径
の大小に係わりなく、常に点弧を良好に行わせることが
できる。

【００４１】更に本発明によれば、溶接負荷と交流負荷
とを共に駆動している状態で溶接負荷を急に無負荷状態
にした場合に、主発電機の界磁電流が増大して交流負荷
電圧が急上昇するのを防ぐことができるので、交流負荷
が過大な電圧により焼損するおそれをなくすことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる溶接機の一構成例を示す回路図
である。

【図２】図１の溶接機の要部の機械的な構成を概略的に
示した構成図である。

【図３】図１に示した例で用いる制御器の各部の電圧波
形を示した波形図である。

【図４】本発明の溶接機により得られる溶接負荷電圧対
溶接負荷電流特性及び励磁電流対溶接負荷電流特性の一
例を示した線図である。

【図５】本発明の溶接機により得られる交流負荷電圧対
交流負荷電流特性及び励磁電流対交流負荷電流特性の一
例を示した線図である。

【図６】本発明の溶接機の他の構成例を一部ブロック図
を用いて示した回路図である。

【図７】従来の内燃機関駆動溶接機の発電装置の構成を
一部ブロック図を用いて示した回路図である。

【図８】図７の従来例により得られる溶接負荷電圧対溶
接負荷電流特性及び励磁電流対溶接負荷電流特性を示し
た線図である。

【図９】図７の従来例により得られる交流負荷電圧対交
流負荷電流特性及び励磁電流対交流負荷電流特性を示し
た線図である。

【符号の説明】

Ａ 主発電機 Ｂ 励磁用発電機 Ｂ1 主励磁機 Ｂ2 副励磁機 Ｃ 制御器 １ 界磁コイル ２ 回転子 ３ 電機子コイル ４ 固定子 ７ 溶接負荷駆動用発電コイル ８ 磁石回転子 ９ 副励磁機用電機子コイル １０ 副励磁用固定子 １８ 第１の整流器 １９ａ，１９ｂ 出力端子 ２４ 第２の整流器 ５０ 主励磁機用電機子コイル ５１ 主励磁機用回転子 ５２ 主励磁機用界磁コイル ５３ 主励磁機用固定子 ５４ ３相全波整流器 ５５ 整流回路 ５６ スイッチ回路 ５７ 定電圧電源回路 ５８ 三角波信号発生回路 ５９ 矩形波信号発生回路 ６０ 遮断制御用スイッチ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 界磁コイルと電機子コイルとを有して内
   燃機関により駆動されて前記電機子コイルに溶接負荷駆
   動用の電圧を誘起する他励式の主発電機と、前記内燃機
   関により駆動されて前記主発電機の界磁コイルに界磁電
   流を供給する励磁用発電機と、前記励磁用発電機から前
   記主発電機の界磁コイルに供給する界磁電流を制御する
   制御器とを備えた内燃機関駆動溶接機において、 前記主発電機の電機子コイルの出力電圧は第１の整流器
   を通して溶接負荷が接続される出力端子間に印加され、 前記励磁用発電機内に溶接負荷駆動用発電コイルが設け
   られて、該溶接負荷駆動用発電コイルの出力電圧が第２
   の整流器を通して前記出力端子間に印加され、 前記主発電機の界磁コイルに供給する界磁電流の大きさ
   が最大値に設定されたときに主発電機の電機子コイルに
   より前記第１の整流器の出力側に得られる無負荷電圧よ
   りも前記励磁用発電機の溶接負荷駆動用発電コイルによ
   り前記第２の整流器の出力側に得られる無負荷電圧の方
   が高くなるように、前記溶接負荷駆動用発電コイルの巻
   数を選定されていることを特徴とする内燃機関駆動溶接
   機。
2. 【請求項２】 前記主発電機の電機子コイルから交流負
   荷に電圧を印加するための出力端子が更に引き出されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関駆動溶
   接機。