KR200220986Y1 - 아크용접 겸용 발전기 - Google Patents

Abstract

(1) 고안이 속하는 기술분야.

아크 용접겸용 발전기에 관한분야.

(2) 고안의 목적.

한대의 발전기로서 용접과 교류전원을 동시에 사용 할 수 있도록 하고, 용접시 용접표면뿐만 아니라 용접심층부까지 균열 및 기포형성을 억제하여 양질의 용접을 할 수 있도록 함에 목적이 있음.

(3) 고안의 구성.

고정자 철심(4)에 기본극수인 교류전원용 4극권선(1)과 용접 전원용 12극권선(2)이 권선되고, 회전자의 외주부에 동선이 들어갈수 있는 슬롯(6)을 형성하여 상기 슬롯(6)에 자극호의 극분활부분(7)을 기준으로 좌·우슬롯(6)에 주계자권선(3)이 축(8)과 평행하게 되도록 권선하여 기본극 1극당 N.S.N 3극으로 형성하여 회전자가 12극으로 되게 하고, 이에 따라 12극권선인 용접전원용 권선(2)의 발전이 크게 되고, 4극권선인 교류전원용 권선(1)의 발전은 적게 되며, 용접전류가 증가될때 주계자권선(3)의 전류가 변화하지 않아도 용접발전기의 전압이 적절히 수하 특성을 가지면서 용접전류가 증가되게 함을 특징으로 하는 아크용접겸용 발전기.

(4) 고안의 효과.

발전기는 물론 용접기로도 사용할 수 있고, 부피를 최소화시킬수 있으며, 고가의 리액터, 제어소자가 불필요하게 되어 고성능이면서 염가의 제품을 제작할 수있음.

Description

아크용접 겸용 발전기 {A welding with generator}

본고안은 각종 건설현장이나 건축현장을 비롯한 산업현장에서 사용하는 발전기를 개량하여, 발전기로서 사용될뿐만 아니라 용접기로도 사용 할 수 있도록 한 아크용접 겸용 발전기에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 하나의 고정자에 교류전원용 권선과 용접용 권선을 동시에 삽입하고 회전계자의 원통형 자극을 용접용 권선의 극수만큼 분할하여 높은 주파수를 발생하게 하여 정류함으로써, 저주파수 정류시 발생하는 맥류를 최소화 하여 용접시 용접특성을 양호하게 하고, 높은 주파수로 발전되기 때문에 발전기를 소형화시킬수 있으며, 각종 건설, 건축현장에서 본고안의 발전기만 구비하면, 발전은 물론 용접까지 자유롭게 할 수 있게 되어 설치, 사용, 운반 등 모든점이 편리하게 이루어질수 있게 하기 위한 것이다.

주지된 바와 같이 각종 건설현장이나 건축현장을 비롯한 산업현장에서는 발전기가 필수적으로 필요하고, 철구조물등을 다루어야 되는 현장에서는 용접기도 필수적으로 필요하게 된다.

또 위와 같이 발전기와 용접기를 따로 구비하여 연결사용하여야 하는 이유중 하나는 종래 발전기의 주파수가 기본주파수인 60Hz로 제작되거나 또는 일반 전원발전용 발전기이기 때문이며, 따라서 용접을 하고자 할때는 반드시 별도의 용접기를 구비하여 발전기와 연결한 상태에서 용접하여야 하였기에 용접기 사용시 매우 불편할 수 밖에 없고 또 운반시 용접기도 발전기와 함께 운반할 수밖에 없어 운반 또한 매우 불편하며, 일반용접기의 저역률에 따른 전원용 발전기의 회전계자의 감자작용에 의한 계자전류가 증가함에 따라 전원용 발전기를 소손시기는등 작업의 비능률성이 발생할 수밖에 없었던 것이다.

따라서 본고안은 전술한 종래의 제반문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 특히 발전기에 설치된 하나의 고정자에 교류전원용 권선과 용접용 권선을 동시에 삽입하여 교류전원과 용접전원을 동시에 사용 할 수 있도록 함에 목적이 있는 것이다.

또한 본고안은 교류전원을 기본 극수로 하고, 용접용 권선의 극수를 교류전원용 권선의 3, 5, 7 배의 극으로 권선하며, 원통형 계자의 자극호를 일정간격 2, 3, 4로 분할하면 용접용 권선의 주파수가 기본극의 3, 5, 7배의 주파수로 발생하게 되며, 회전계자 권선에 일정계자 이하로 전류를 공급하면 용접용 권선의 발전이 크게 되어 용접이 용이하게 되고, 회전계자 권선에 일정계자 전류 이상을 공급하면 교류권선의 발전이 크게 되며, 용접권선의 용접전류 변화를 없게 하여 용접 특성을 좋게 할 수 있을뿐만 아니라 용접권선의 높은 주파수를 정류하기 때문에 정류시 나타나는 맥류부분올 최소화하여 용접시 용접표면뿐만 아니라 용접심층부까지 균열 및 기포형성을 억제하여 양질의 용접을 할 수 있도록 함에도 목적이 있다.

도 1은 본고안의 종단면예시도

도 2는 본고안의 작용상태를 나타낸 예시도로서 계자전류를 일정전류 이하로 유지한 상태를 나타낸 것이고,

도 3은 본고안의 작용상태를 나타낸 예시도로서 계자전류를 일정전류 이상으로 유지한 상태를 나타낸 것임.

아크용접 겸용 발전기(8)를 구성함에 있어서,

도 1에서 보는 바와 같이 고정자철심(4)에 기본극수인 교류전원용 4극권선(1)과 용접용 12극권선(2)이 권선되고, 회전자(5)의 외주부에 동선이 들어갈수 있는 슬롯(6)을 형성하여 상기 슬롯(6)에 자극호의 극분할부분(7)을 기준으로 좌·우 슬롯(6)에 주계자권선(3)이 축(8)과 평행하게 되도록 권선한다. 또 상기 고정자철심(4)의 가장자리에 연결고정편(4')을 일체로 형성함으로써 케이싱(8') 내주벽면에 바로 용접고정시킬수 있게 함으로써 케이싱(8')에 고정자 철심(4)을 고정시킬때 매우 편리하며 연결고정편(4')이 고정자(4)와 동일 재질이고 방열 단면적이 커 냉각효과를 극대화 할 수 있도록 하였으며 일반 전원용 발전기의 고정자에도 적용할 수 있다.

이하 본고안을 좀 더 상세히 설명한다.

주계자 권선(3)에 일정계자 전류이하를 공급 하였을때 도 2에서 보는 바와 같이 주자극에서 발생된 자속이 고정자의 교류전원용 권선(1)과 용접용권선(2)이 쇄교되는 자속의 양을 일정하게 하여 기본극의 자극호의 극분할부분(7)으로 인해를 N.S.N으로 기본극 1극당 3극으로 형성되므로 회전자가 기본극이 아닌 12극으로 되어 12극권선인 용접전원용권선(2)의 발전을 크게 하고, 4극 권선인 교류전원용권선(1)의 발전은 기본극의 극분할부분(7)의 교란자속으로 인해 적게 되며, 용접전류가 증가될시 주계자권선(3)의 전류가 변화하지 않아도 용접권선의 전압이 적절히 수하 특성을 가지게 되며, 용접전류가 증가된다.

주계자권선(3)에 일정계자 전류 이상을 공급하게 되면, 고정자의 교류전원용 권선(1)과 용접용권선(2)에 쇄교되는 자속의 양이 증가하게 되어 기본극의 자극호에 N.S.N 기본극 1극당 3극중 중앙의 S극 양측면의 N극의 강한 자속에 의해 중앙의 S극이 약화되어 기본극과 같은 4극의 특성이 나타나 고정자의 교류전원용 권선(1)의 발전은 크게 되고 용접용권선(2)의 발전은 작게 된다.

따라서 주계자권선(3)에 일정계자전류를 공급하여 교류전원의 정격전압과 용접전원의 정격전압을 기준으로 주계자권선(3)에 일정계자 전류를 공급한 상태에서 운전하면 교류전원에 부하를 투입할 경우에만 주계자권선(3)의 전류를 변화시키고, 용접전류 증가시는 처음 계자전류공급 상태를 유지한다.

이렇게 함으로써 용접전원과 교류전원을 하나의 고정자와 주계자를 이용하여 전압변동없이 동시에 사용할 수 있게 된다.

또한 위의 설명은 기본극수가 4극인 원통형 계자의 경우를 설명했지만 2극, 6극, 8극 둥의 경우에도 적용할수 있으며, 돌극형 계자에도 적용할수 있다.

그리고 상기 고정자철심(4)의 가장자리에 연결고정편(4')을 일체로 형성하였으므로 종래 고정자철심(4)과 연결고정편(4')을 따로 제작하여 조립할때 보다 매우 편리하게 케이싱에 조립할수 있게 되고, 작업성과 냉각효과를 크게 향상시킬수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본고안은 하나의 고정자에 기본 극수의 교류전원용 권선과 얻고자 하는 기본 극수의 3, 5, 7 배의 주파수를 발생할 수 있는 용접용권선을 하나의 회전자에 기본극의 계자권선과 자극호의 분할에 의하여 얻을수 있는 잇점이 따르고, 용접전류의 변화에 의한 교류전원 전압의 변화를 최소화 할 수 있으며 교류전류 증가에 따른 용접전류 변화를 최소화 할 수 있는 잇점도 있다.

또한 고가의 리액터, 제어소자가 불필요하게 되며 고성능이면서 염가의 제품을 제작 할 수 있는 잇점이 따르게 되는 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims (2)

1. 고정자철심(4)에 기본 극수인 교류전원용 4극권선(1)과 용접용 12극권선(2)이 권선되고, 원통형 회전자의 외주부에 동선이 들어갈수 있는 슬롯(6)을 형성하여 상기 슬롯(6)에 자극호의 극분할부분(7)을 기준으로 좌·우 슬롯(6)에 주계자권선(3)이 축(8)과 평행하게 되도록 권선하여 기본극 1극당 N.S.N 3극으로 형성되도록 극분할부분(7)을 만들어 회전자가 12극으로 되게 하고, 이에 따라 12극권선인 용접용권선(2)의 발전이 크게 되며, 4극권선인 교류전원용권선(1)의 발전은 적게 되고, 용접전류가 증가될때 주계자권선(3)의 전류가 변화하지 않아도 용접발전기의 전압이 적절히 수하특성을 가지면서 용접전류가 증가되게 하며, 이러한 구성을 2극, 6극, 8극과 돌극형에도 적용할 수 있음을 특징으로 하는 아크용접겸용 발전기.
2. 1항에 있어서,

   고정자철심(4)의 가장자리에 연결고정편(4')을 일체로 한 구성과, 이 구성을 일반전원용 발전기의 고정자에도 적용 할 수 있음을 특징으로 하는 아크용접 겸용 발전기.