JPH0510556Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、溶接発電機の界磁制御装置、特にエ
ンジン駆動溶接発電機における界磁電流を溶接発
電機の温度変化によらず一定に保つように構成
し、溶接出力を安定化するようにした溶接発電機
の界磁制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、内燃機関を用いて発電機を駆動し、当該
発電機の出力を電源として用いてアーク溶接等を
行ういわゆるエンジンウエルダがある。該エンジ
ンウエルダに用いられる発電機の電気出力特性
は、アーク溶接等を良好に行うために垂下特性と
なつている。更に、アーク溶接等を行う際に、最
適な条件に電気出力特性を設定するという制御が
可能な構成が採用されている。すなわち、励磁巻
線に発生した電圧を整流器で整流し、直列に接続
された溶接電流調整可変抵抗及び溶接電流調整半
固定抵抗を介して界磁巻線に界磁電流を流すよう
にしている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、溶接発電機が冷時と熱時とでは、界
磁巻線の抵抗値が異なる。そのため冷時と熱時と
では界磁巻線に流れる界磁電流が異なり、溶接出
力が変化し、溶接の安定性が損われる欠点が従来
の溶接発電機では存在していた。例えば、第３図
は連続10分定格で溶接出力250A、出力32.5Vの断
続溶接特性を示しており、冷時に250Aに設定し
て溶接し５分溶接、５分休む方法による実験デー
タである。休んでいる時には、エンジンはアイド
リング状態になり、溶接を開始すると通常の定格
回転になるように運転されているが、第３図から
明らかな様に、冷時と熱時では溶接出力が可成異
なり、溶接の安定性が悪いことを示している。同
図において破線は休憩中を意味している。

本考案は上記の欠点を解決することを目的とし
ており、界磁巻線に流れる界磁電流を検出し、こ
の検出電流に基づいて、発電機の量産に当つて生
じるバラツキのために挿入されている溶接電流調
整半固定抵抗を強制的にオン・オフさせる制御を
行うことにより、界磁巻線に流れる界磁電流を一
定に保ち、溶接出力特性が安定化する溶接発電機
の界磁制御装置を提供することを目的としてい
る。

〔問題点を解決するための手段〕

そしてそのため本考案の溶接発電機の界磁制御
装置は電機子巻線と励磁巻線９と当該励磁巻線９
からの出力を供給される界磁巻線８とをそなえた
発電機に関して、 上記励磁巻線９に発生した電圧を整流器で整流
し、溶接電流調整抵抗１１を介して界磁巻線８に
界磁電流を流すエンジン駆動溶接発電機の界磁制
御装置において、 界磁巻線８に直列に接続された界磁電流検出用
の電流検出抵抗２１を設けると共に、 界磁巻線８の端子間電圧を標準電圧にし、これ
を基にした基準電圧と上記電流検出抵抗２１の端
子電圧とを比較する比較回路２４を設け、 さらに該比較回路２４の出力に基づき上記溶接
電流調整抵抗１１をオン・オフさせる制御回路３
２，２５，２６，３３を設け、 上記電機子巻線に発生した電圧によつて溶接電
流を供給するようにした ことを特徴としている。以下図面を参照しつつ
説明する。

〔実施例〕

第１図は本考案に係る溶接発電機の界磁制御装
置の一実施例構成、第２図は本考案に係る溶接発
電機の界磁制御装置が用いられるエンジン駆動溶
接機の一実施例構成を示している。

第１図において、１は界磁制御装置、２は整流
器、６は溶接電流調整可変抵抗、８は界磁巻線、
９は励磁巻線、１０はバツテリ、１１は溶接電流
調整半固定抵抗、２１は電流検出抵抗、２２は比
較回路、２３は制御回路、２４は演算増幅器、２
５はホトカプラ、２６はトランジスタ、２７は定
電圧ダイオード、２８は可変抵抗、２９ないし３
３は抵抗、３４はコンデンサ、３５はダイオード
を表わしている。

図中、界磁制御装置１は本考案に係るものであ
つて、界磁巻線８に直列に接続されている溶接電
流調整半固定抵抗１１に対し並列に接続されてい
るトランジスタ２６を、電流検出抵抗２１に流れ
る界磁電流に基づいてオ・オフさせ、界磁巻線８
に流れる界磁電流を一定に制御するためのもので
ある。該界磁制御装置１によつて界磁電流が常に
一定に保たれるので、例えば３相電機子巻線ｕ，
ｖおよびｗ相に発生する電力を整流し、最適な条
件のもとでアーク溶接等を、溶接発電機の温度条
件の如何にかかわらず良好な状態で行うことがで
きる。以下詳述する。

第１図において、励磁巻線９によつて発電され
た交流電圧が、整流器２で全波整流される。この
整流電圧は、ユーザが溶接電流を任意に設定する
溶接電流調整可変抵抗６及び発電機の量産に当つ
て生じるバラツキのために挿入される溶接電流調
整半固定抵抗１１、界磁巻線８、電流検出抵抗２
１の界磁回路の電源となつている。上記溶接電流
調整半固定抵抗１１の両端にトランジスタ２６の
エミツタ、コレクタがそれぞれ接続されており、
該トランジスタ２６が比較回路２２からの出力信
号によりオン・オフし、界磁巻線８に流れる界磁
電流を定電流化する。

界磁電流は低抵抗値の電流検出抵抗２１によつ
て検出されており、該電流検出抵抗２１の両端の
電圧が、比較回路２２を構成している演算増幅器
２４の反転入力端子に入力されている。一方演算
増幅器２４の非反転入力端子には、基準電圧とな
るべき電圧が接続されるが、これには界磁巻線８
の両端の電圧が次の理由によりほぼ一定であるこ
とに着目し、該界磁巻線８の両端の標準電圧を基
にした可変抵抗２８と抵抗３０との直列に接続さ
れた端子電圧を基準電圧として用いている。界磁
巻線８の抵抗値は、冷時では小さく熱時では大き
くなる。従つて界磁巻線８に流れる界磁電流は、
冷時では大きく熱時では小さいので、冷時熱時い
ずれにおいても界磁巻線８の端子間電圧は常にほ
ぼ一定と考えてもよく、基準電圧として使用でき
るからである。

今、例えば界磁巻線８に流れる界磁電流が増大
したものとすると、電流検出抵抗２１の端子電圧
が増加する。これにより比較器として使用されて
いる演算増幅器２４の出力は減少し、制御回路２
３内に設けられているホトカプラ２５に流れる電
流が減少する。従つてホトカプラ２５のフオトト
ランジスタはオフとなり、トランジスタ２６をオ
フにする。該トランジスタ２６のオフによつて電
流調整半固定抵抗１１が界磁回路へ挿入される形
となり、界磁電流が減少する方向へ動作する。ま
た逆に、界磁巻線８に流れる界磁電流が減少する
と、上記の説明から明らかな様にトランジスタ２
６がオンとなり、電流調整半固定抵抗１１がトラ
ンジスタ２６によつて短絡され、界磁電流が増加
する方向へ動作する。

このように電流調整半固定抵抗１１の両端を、
電流検出抵抗２１に流れる界磁電流の大きさに基
づいてトランジスタ２６を制御し、オン・オフの
スイツチングさせることにより、界磁巻線８に流
れる界磁電流を常に一定に保持することができ
る。該界磁電流の増減は、可変抵抗２８を可変す
ることにより、演算増幅器２４への基準電圧が変
動し、変化する。

なお、界磁巻線８への初期励磁はバツテリ１０
でダイオード３５を介して行われる。該バツテリ
１０は比較回路２２及び制御回路２３への電源と
しても使用されている。

第２図は本考案に係る溶接発電機の界磁制御装
置が用いられているエンジン駆動溶接機の一実施
例を示している。図中、符号１，２，６，８ない
し１１，２１，３５は第１図のものに対応してお
り、符号３は誘導子、４は電流検出器、５はエン
ジン、７は電機子鉄心を表わしている。

図中誘導子３がエンジン５によつて駆動される
ことにより、３相電機子巻線ｕ，ｖおよびｗに３
相交流電圧が発生する。図示の場合には、電機子
鉄心７等に残留磁気がない場合でも電圧が正しく
立ち上がるようにバツテリ１０からダイオード３
５を介して界磁巻線８に電流が供給されている。
始動後は励磁巻線９に発生した交流電圧を整流し
た直流電圧がバツテリ電圧よりも高くなるのでバ
ツテリ１０からは殆ど電流が供給されることはな
い。

３相電機子巻線ｕ，ｖおよびｗに発生した３相
交流電圧は３相両波整流されて直流電圧に変換さ
れた後、図示溶接棒および母材に供給される。該
溶接棒に供給される電流は電流検出器４に入力さ
れる。該電流検出器４は負荷電流が例えば流れて
いない場合に、信号を送出して図示ソレノイドを
作動させてエンジン５をアイドリング状態にす
る。

このようにすることにより、無負荷時、例えば
溶接を行つていない待機状態にある場合に、エン
ジン５をアイドリング状態にして燃料の節約が図
られている。

〔考案の効果〕

以上説明した如く、本考案によれば、界磁巻線
に流れる界磁電流を検出し、この検出電流に基づ
いて、溶接電流調整抵抗と並列に接続されたスイ
ツチング素子をオン・オフ制御させる構成とした
ので、溶接発電機の冷時、熱時等温度の如何にか
かわらず界磁電流を常に一定に保持することがで
きる。従つてその溶接出力特性も安定化し、時間
の経過に伴い溶接発電機の温度が上昇しても、常
に同じ状態で溶接することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る溶接発電機の界磁制御装
置の一実施例構成、第２図は本考案に係る溶接発
電機の界磁制御装置が用いられているエンジン駆
動溶接機の一実施例構成、第３図は従来の溶接機
における溶接電流変化特性曲線を示している。 図中、１は界磁制御装置、２は整流器、３は誘
導子、４は電流検出器、５はエンジン、６は溶接
電流調整可変抵抗、７は電機子鉄心、８は界磁巻
線、９は励磁巻線、１０はバツテリ、１１は溶接
電流調整半固定抵抗、２１は電流検出抵抗、２２
は比較回路、２３は制御回路、２４は演算増幅
器、２５はホトカプラ、２６はトランジスタ、２
７は定電圧ダイオード、２８は可変抵抗、２９な
いし３３は抵抗、３４はコンデンサ、３５はダイ
オードを表わしている。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電機子巻線と励磁巻線９と当該励磁巻線９から
   の出力を供給される界磁巻線８とをそなえた発電
   機に関して、 上記励磁巻線９に発生した電圧を整流器で整流
   し、溶接電流調整抵抗１１を介して界磁巻線８に
   界磁電流を流すエンジン駆動溶接発電機の界磁制
   御装置において、 界磁巻線８に直列に接続された界磁電流検出用
   の電流検出抵抗２１を設けると共に、 界磁巻線８の端子間電圧を標準電圧にし、これ
   を基にした基準電圧と上記電流検出抵抗２１の端
   子電圧とを比較する比較回路２４を設け、 さらに該比較回路２４の出力に基づき上記溶接
   電流調整抵抗１１をオン・オフさせる制御回路３
   ２，２５，２６，３３を設け、 上記電機子巻線に発生した電圧によつて溶接電
   流を供給するようにした ことを特徴とする溶接発電機の界磁制御装置。