RU2111599C1 - Three-phase induction welding generator - Google Patents

Three-phase induction welding generator Download PDF

Info

Publication number
RU2111599C1
RU2111599C1 RU95121876A RU95121876A RU2111599C1 RU 2111599 C1 RU2111599 C1 RU 2111599C1 RU 95121876 A RU95121876 A RU 95121876A RU 95121876 A RU95121876 A RU 95121876A RU 2111599 C1 RU2111599 C1 RU 2111599C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
winding
generator
capacitors
windings
welding
Prior art date
Application number
RU95121876A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95121876A (en
Inventor
Абрек-Заур Рауфович Джендубаев
Original Assignee
Абрек-Заур Рауфович Джендубаев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Абрек-Заур Рауфович Джендубаев filed Critical Абрек-Заур Рауфович Джендубаев
Priority to RU95121876A priority Critical patent/RU2111599C1/en
Publication of RU95121876A publication Critical patent/RU95121876A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2111599C1 publication Critical patent/RU2111599C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electric welding. SUBSTANCE: generator has three-phase windings 1,2,3 and standard squirrel-cage rotor 4 stator coils are wound on tooth stacks of stator 5 arranged axially; two annular yokes 6,7 are placed at ends of teeth; first capacitor bank 8 is connected to first stator winding 1, second capacitor bank 9, to winding 2; capacitors in first and second banks are connected in star or delta; capacitors of third capacitor bank 8 are inserted in series in same phases of first and second stator windings 1 and 2; DC welding circuit 11 is supplied with power from third winding 3 via semiconductor rectifier 12; in particular case, second winding 2 can be used for connecting 380-V loads 13; third winding 3 has taps for connecting 42-V loads. EFFECT: enlarged functional capabilities. 2 cl, 5 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к асинхронным электрическим машинам с конденсаторным самовозбуждением и может быть использовано в устройствах ручной дуговой электросварки, а при необходимости - в автономных системах электроснабжения. The invention relates to electrical engineering, in particular to asynchronous electric machines with capacitor self-excitation and can be used in devices for manual arc electric welding, and, if necessary, in autonomous power supply systems.

Известна конструкция асинхронного сварочного генератора, которая имеет короткозамкнутый ротор и две трехфазные обмотки на статоре [1]. К первой обмотке через выпрямительное устройство и дроссель подключена нагрузка (дуга). Ко второй обмотке подключены конденсаторы возбуждения, причем выводы этой обмотки могут использоваться для питания потребителей переменного трехфазного напряжения. A known design of an asynchronous welding generator, which has a squirrel-cage rotor and two three-phase windings on the stator [1]. A load (arc) is connected to the first winding through a rectifier device and a choke. Excitation capacitors are connected to the second winding, and the terminals of this winding can be used to power consumers of an alternating three-phase voltage.

Недостатком этого генератора является то, что в режиме холостого хода намагничивающий ток превышает номинальный в несколько раз. Для того чтобы генератор не терял возбуждение при КЗ, он должен потреблять значительную реактивную мощность, которая в несколько раз больше реактивной мощности при работе в режиме холостого хода, т.е. если реактивный ток конденсаторов обеспечивает при КЗ номинальную индукцию в воздушном зазоре, то при холостом ходе магнитная система будет сильно насыщена. Следует отметить, что этот недостаток присущ и асинхронному генератору обычной конструкции. Применение быстродействующего регулятора реактивной мощности, способного решить эту задачу, приведет к значительному усложнению генераторной установки, уменьшит ее надежность и увеличит массу. The disadvantage of this generator is that in idle mode the magnetizing current exceeds the nominal current several times. In order for the generator not to lose excitation during short-circuit, it must consume significant reactive power, which is several times greater than reactive power when operating in idle mode, i.e. if the reactive current of the capacitors provides a nominal induction in the air gap during short circuit, then at idle the magnetic system will be very saturated. It should be noted that this disadvantage is inherent in the asynchronous generator of conventional design. The use of a high-speed reactive power regulator that can solve this problem will lead to a significant complication of the generator set, reduce its reliability and increase mass.

Известна конструкция асинхронного сварочного генератора с двумя многофазными обмотками на статоре, одна из которых - обмотка возбуждения имеет клеммы для подключения конденсаторной батареи, другая является рабочей и имеет клеммы для подключения к сварочному устройству [2]. Рабочая обмотка смещена на угол α эл.град. относительно обмотки возбуждения. К фазам обмотки возбуждения подключены первичные обмотки компаундирующего трансформатора, а к одноименным фазам рабочей обмотки - вторичные обмотки этого трансформатора. Одним из недостатков данного генератора является наличие компаундирующего трансформатора, что приводит к увеличению массы всей сварочной установки. A known design of an asynchronous welding generator with two multiphase windings on a stator, one of which is an excitation winding has terminals for connecting a capacitor bank, the other is working and has terminals for connecting to a welding device [2]. The working winding is offset by an angle α el. regarding field winding. The primary windings of the compounding transformer are connected to the phases of the field winding, and the secondary windings of this transformer are connected to the phases of the working winding of the same name. One of the disadvantages of this generator is the presence of a compounding transformer, which leads to an increase in the mass of the entire welding installation.

Другим недостатком можно считать то, что сопротивление цепи "обмотка возбуждения генератора - первичная обмотка компаундирующего трансформатора - батарея конденсаторов" зависит от режима работы генератора. Another disadvantage can be considered that the circuit resistance "excitation winding of the generator - primary winding of the compounding transformer - capacitor bank" depends on the operating mode of the generator.

При отсутствии нагрузки (холостой ход) сопротивление первичной обмотки компаундирующего трансформатора возрастает на несколько порядков по сравнению с режимом короткого замыкания, поэтому становится проблематичным самовозбуждение, а также работа генератора в режиме малых нагрузок. In the absence of load (idle), the resistance of the primary winding of the compounding transformer increases by several orders of magnitude compared to the short circuit mode, so self-excitation and the operation of the generator in low load mode become problematic.

Наличие выключателей, которые при отсутствии нагрузки шунтируют первичную обмотку компаундирующего трансформатора, усложняет конструкцию генератора, снижает надежность сварочной установки. The presence of switches that, when there is no load, shunts the primary winding of the compounding transformer, complicates the design of the generator, reduces the reliability of the welding installation.

Прототипом предлагаемого изобретения является асинхронный сварочный генератор, описанный в [3]. Генератор имеет три трехфазные обмотки. Катушки этих обмоток охватывают пакеты зубцов статора, которые расположены аксиально. По торцам зубцов закреплены два кольцевых ярма. Первая и вторая обмотки статора, которые расположены с разных торцевых сторон короткозамкнутого ротора, соединены последовательно и подключены к конденсаторам возбуждения. Сварочная цепь постоянного тока получает питание от выпрямителя, который подключен к третьей статорной обмотке, расположенной рядом со второй статорной обмоткой. The prototype of the invention is an asynchronous welding generator described in [3]. The generator has three three-phase windings. The coils of these windings cover the stator tooth packets, which are located axially. At the ends of the teeth two ring yokes are fixed. The first and second stator windings, which are located on different end sides of the squirrel-cage rotor, are connected in series and connected to field capacitors. The DC welding circuit is powered by a rectifier that is connected to a third stator winding located next to the second stator winding.

Этот генератор имеет четыре существенных недостатка. Первый недостаток - это сильное насыщение магнитной системы в режиме холостого хода. Это связано с тем, что для получения приемлемого значения сварочного тока необходима реактивная мощность, которая в несколько раз превышает мощность, потребляемую генератором в режиме холостого хода. Регулирование реактивной мощности не осуществляется, поэтому при переходе от режима сварки к режиму холостого хода генератор насыщается. Второй недостаток: напряжение с ростом нагрузки уменьшается практически по линейному закону [3], что не является оптимальным, т. к. производить ручную дуговую сварку предпочтительнее всего с использованием источника, который имеет "штыковую" внешнюю характеристику (источник тока). Третий недостаток - значительная масса конденсаторов. Это объясняется тем, что при одинаковой магнитной системе, числе витков обмоток статора и одинаковом сварочном токе прототипу требуется больше реактивной мощности по сравнению с заявленным решением. Четвертый недостаток - мягкая внешняя характеристика, что препятствует его использованию в автономных системах электроснабжения без дополнительных регулирующих устройств. This generator has four significant drawbacks. The first drawback is the strong saturation of the magnetic system in idle mode. This is due to the fact that in order to obtain an acceptable value of the welding current, reactive power is required, which is several times higher than the power consumed by the generator in idle mode. The reactive power is not regulated, therefore, when switching from the welding mode to the idle mode, the generator is saturated. The second disadvantage: with increasing load, the voltage decreases almost linearly [3], which is not optimal, since manual arc welding is most preferable using a source that has a “bayonet” external characteristic (current source). The third drawback is the significant mass of capacitors. This is because with the same magnetic system, the number of turns of the stator windings and the same welding current, the prototype requires more reactive power compared to the claimed solution. The fourth drawback is the soft external characteristic, which prevents its use in autonomous power supply systems without additional regulatory devices.

Технические результаты, которые обеспечивает заявленное изобретение, заключаются в отсутствии значительного насыщения генератора при переходе от режима сварки к режиму холостого хода, в возможности формирования "штыковых" внешних характеристик, которые являются оптимальными для проведения ручной дуговой электросварки, в уменьшении массы генератора. При необходимости заявленное изобретение обеспечивает питание как потребителей напряжением 380 В, так и потребителей напряжением 42 В. The technical results that the claimed invention provides are that there is no significant saturation of the generator during the transition from the welding mode to the idle mode, the possibility of forming “bayonet” external characteristics that are optimal for manual arc welding, and the generator mass is reduced. If necessary, the claimed invention provides power to both consumers with a voltage of 380 V, and consumers with a voltage of 42 V.

Указанные технические результаты достигаются тем, что трехфазный асинхронный электросварочный генератор, содержащий три трехфазные обмотки, катушки которых охватывают аксиально расположенные зубцы статора, выполненные в виде пакетов, концы которых с каждой торцевой стороны короткозамкнутого ротора замкнуты кольцевыми ярмами, конденсаторы возбуждения, которые подключены к первой и второй обмоткам, катушки которых размешены с разных торцевых сторон ротора, выпрямительное устройство, подключенное к третьей обмотке, катушки которой размещены рядом с катушками второй обмотки, имеет одну батарею конденсаторов, которая подключена к первой обмотке, вторую батарею конденсаторов, которая подключена ко второй обмотке, и третью батарею, конденсаторы которой включены последовательно в цепь одноименных фаз первой и второй обмоток, причем в частном случае вторая обмотка предназначена для подключения потребителей напряжением 380 В, а третья обмотка снабжена отводами для подключения потребителей напряжением 42 В. These technical results are achieved by the fact that a three-phase asynchronous electric welding generator containing three three-phase windings, the coils of which cover axially arranged stator teeth, made in the form of packets, the ends of which are closed by ring yokes on each end side of the short-circuited rotor, and the field capacitors are connected to the first and the second windings, the coils of which are placed on different end sides of the rotor, a rectifier connected to the third winding, the coils of which are placed next to the coils of the second winding, it has one capacitor bank, which is connected to the first winding, a second capacitor bank, which is connected to the second winding, and a third battery, the capacitors of which are connected in series in the same phase circuit of the first and second windings, and in the particular case the second the winding is designed to connect consumers with a voltage of 380 V, and the third winding is equipped with bends for connecting consumers with a voltage of 42 V.

Конструкция трехфазного асинхронного электросварочного генератора представлена на фиг. 1. Электрическая схема генератора - на фиг. 2. Кривые изменения реактивной мощности заявленного генератора и прототипа в функции тока нагрузки представлены на фиг. 3. На фиг. 4 приведены внешние характеристики генератора. На фиг. 5 приведены внешние характеристики генератора и прототипа при подключении трехфазной нагрузки. The design of a three-phase asynchronous electric welding generator is shown in FIG. 1. The electrical circuit of the generator - in FIG. 2. The curves of changes in reactive power of the claimed generator and prototype as a function of the load current are shown in FIG. 3. In FIG. 4 shows the external characteristics of the generator. In FIG. 5 shows the external characteristics of the generator and prototype when connecting a three-phase load.

Генератор (фиг. 1) имеет три трехфазные обмотки 1, 2, 3 и короткозамкнутый ротор обычной конструкции 4. Катушки статорных обмоток охватывают пакеты зубцов статора 5, которые расположены аксиально. По торцам зубцов расположены два кольцевых ярма 6, 7. К первой обмотке статора 1 (фиг. 2) подключена первая батарея конденсаторов 9. Ко второй обмотке статора 2 подключена вторая батарея конденсаторов 9. Конденсаторы в первой и второй батареях соединены в звезду или треугольник. Конденсаторы третьей батареи конденсаторов 10 включены последовательно в цепь одноименных фаз первой 1 и второй 2 обмоток статора. Сварочная цепь постоянного тока 11 получает питание от третьей обмотки 3 через полупроводниковый выпрямитель 12. При необходимости вторую обмотку 2 используют для подключения потребителей 13 напряжением 380 В, а третья обмотка 3 снабжена отводами для подключения потребителей 14 напряжением 42 В. The generator (Fig. 1) has three three-phase windings 1, 2, 3 and a squirrel-cage rotor of conventional design 4. Coils of stator windings cover packets of stator teeth 5, which are located axially. Two annular yokes 6, 7 are located at the ends of the teeth. A first capacitor bank 9 is connected to the first winding of the stator 1 (Fig. 2). A second capacitor bank 9 is connected to the second stator winding 2. The capacitors in the first and second batteries are connected in a star or delta. The capacitors of the third battery of capacitors 10 are connected in series in the circuit of the same phases of the first 1 and second 2 stator windings. The DC welding circuit 11 receives power from the third winding 3 through a semiconductor rectifier 12. If necessary, the second winding 2 is used to connect consumers 13 with a voltage of 380 V, and the third winding 3 is equipped with bends for connecting consumers 14 with a voltage of 42 V.

Генератор работает следующим образом. При вращении ротора 4 приводным двигателем (двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель) остаточный поток наводит ЭДС в обмотках статора и генератора возбуждения. В обмотках 1, 2 и 3 устанавливаются напряжения, которые пропорциональны числу витков соответствующих обмоток, величине и соотношению емкости конденсаторов в конденсаторных батареях 8,9,10. The generator operates as follows. When the rotor 4 is rotated by a drive motor (internal combustion engine, electric motor), the residual flow induces an EMF in the stator and excitation generator windings. In windings 1, 2 and 3, voltages are established that are proportional to the number of turns of the corresponding windings, to the magnitude and ratio of capacitance of capacitors in capacitor banks 8,9,10.

В режиме холостого хода напряжение на второй обмотке 2, которая расположена рядом с третьей обмоткой 3, больше, чем на первой обмотке 1, т.к. емкость первой батареи конденсаторов 8 больше емкости второй батареи конденсаторов 9. Напряжение на конденсаторах третьей батареи конденсаторов 10 определяется векторной разностью напряжений на первой 1 и второй 2 обмотках. При коротком замыкании происходит уменьшение магнитного потока, который пронизывает вторую 2 и третью 3 обмотки, т.к. ток короткого замыкания (нагрузки), протекающий в обмотке 3, является размагничивающим. При коротком замыкании увеличивается поток, который пронизывает первую обмотку 1. Увеличение потока вызывает увеличение ЭДС и напряжений на первой обмотке 1, что приводит к увеличению реактивной мощности первой батареи конденсаторов 8 (кривая 15, фиг. 3). Уменьшение напряжения и реактивной мощности второй батареи конденсаторов 9 (кривая 16, фиг. 3) не ведет к уменьшению суммарной реактивной мощности (кривая 17, фиг. 3), т.к. емкость этой батареи конденсаторов меньше, чем емкость первой и третьей батарей конденсаторов. При коротком замыкании возрастает векторная разность между векторами напряжений одноименных фаз обмоток 1 и 2, что ведет к увеличению напряжения и реактивной мощности третьей батареи конденсаторов 10 (кривая 18, фиг. 3). Реактивная мощность генератора изменяется от 19,2 кВАр (короткое замыкание) до 17,4 кВАр (холостой ход), ток короткого замыкания составляет 170 А, емкость конденсаторов всех батарей равна 849,6 мкФ (С1=252 мкФ, С2=192 мкФ, С3=405,б мкФ). Аналогичные показатели у прототипа имеют следующие значения: 10 кВар (короткое замыкание); 28,4 кВар (холостой ход); ток короткого замыкания - 78 А ; емкость конденсаторов на три фазы - 709 мкФ. In idle mode, the voltage on the second winding 2, which is located next to the third winding 3, is greater than on the first winding 1, because the capacity of the first capacitor bank 8 is greater than the capacity of the second capacitor bank 9. The voltage across the capacitors of the third capacitor bank 10 is determined by the vector voltage difference across the first 1 and second 2 windings. With a short circuit, a decrease in the magnetic flux occurs, which permeates the second 2 and third 3 windings, because the short circuit current (load) flowing in the winding 3 is demagnetizing. With a short circuit, the flow increases, which penetrates the first winding 1. An increase in flow causes an increase in EMF and voltages on the first winding 1, which leads to an increase in the reactive power of the first capacitor bank 8 (curve 15, Fig. 3). The decrease in voltage and reactive power of the second capacitor bank 9 (curve 16, Fig. 3) does not lead to a decrease in the total reactive power (curve 17, Fig. 3), because the capacity of this capacitor bank is less than the capacity of the first and third capacitor banks. With a short circuit, the vector difference between the voltage vectors of the same phases of the windings 1 and 2 increases, which leads to an increase in the voltage and reactive power of the third capacitor bank 10 (curve 18, Fig. 3). The generator reactive power varies from 19.2 kVAr (short circuit) to 17.4 kVAr (idle), the short circuit current is 170 A, the capacitance of the capacitors of all batteries is 849.6 μF (C1 = 252 μF, C2 = 192 μF, C3 = 405, b μF). Similar indicators in the prototype have the following meanings: 10 kVar (short circuit); 28.4 kVar (idle); short circuit current - 78 A; the capacitance of the capacitors in three phases is 709 μF.

При переходе от режима короткого замыкания к режиму холостого хода суммарная реактивная мощность у заявленного генератора уменьшается (кривая 17, фиг. 3), а не возрастает, как у прототипа (кривая 19, фиг. 3). Для получения одинаковых токов короткого замыкания в прототипе необходимо увеличить емкость конденсаторов более чем в два раза (1418 мкФ). При этом возрастет реактивная мощность в режиме короткого замыкания (20 кВАр) и холостого хода (56 кВАр). When switching from a short circuit mode to an idle mode, the total reactive power of the claimed generator decreases (curve 17, Fig. 3), but does not increase, as in the prototype (curve 19, Fig. 3). To obtain the same short circuit currents in the prototype, it is necessary to increase the capacitance of the capacitors by more than two times (1418 μF). In this case, the reactive power in the short circuit mode (20 kVar) and idle speed (56 kVar) will increase.

В режиме холостого хода заявленный генератор потребляет в два раза меньше реактивной мощности. При этом он обеспечивает такой же ток короткого замыкания, что и прототип. In idle mode, the claimed generator consumes half the reactive power. Moreover, it provides the same short circuit current as the prototype.

Таким образом, магнитная система генератора в режиме холостого хода насыщается меньше, чем у прототипа. Thus, the magnetic system of the generator in idle mode is saturated less than that of the prototype.

Формирование штыковых внешних характеристик осуществляется путем подбора величины емкости конденсаторов в конденсаторных батареях. На фиг. 4 представлены внешние характеристики генератора при различных значениях емкости конденсаторов в батареях. Кривая 20 получена при емкости первой батареи конденсаторов С1= 252 мкФ, второй - С2=202 мкФ, третьей - С3=405,6 мкФ (на три фазы). Кривая 21 получена при следующих значениях емкости батарей конденсаторов: С1=192 мкФ; С2= 144 мкФ; С3= 240 мкФ. Кривая 22 получена при: С1= 192 мкФ; С2= 144 мкФ; С3= 108 мкФ. Все обмотки генератора имеют между собой индуктивную связь, поэтому емкость каждой батареи конденсаторов оказывает влияние на кривую внешней характеристики генератора. Однако напряжение третьей обмотки 3 в режиме холостого хода в основном зависит от величины емкости второй батареи конденсаторов 9. При уменьшении емкости - напряжение возрастает. На жесткость внешней характеристики от точки холостого хода до точки перегиба наибольшее влияние оказывает первая батарея конденсаторов 8. При увеличении емкости первой батареи конденсаторов жесткость возрастает. Ток короткого замыкания в основном зависит от емкости третьей батареи конденсаторов 10. При увеличении емкости ток короткого замыкания возрастает. The formation of bayonet external characteristics is carried out by selecting the value of the capacitance of capacitors in capacitor banks. In FIG. 4 shows the external characteristics of the generator at various capacitance values in the batteries. Curve 20 was obtained with the capacitance of the first capacitor bank C1 = 252 μF, the second C2 = 202 μF, and the third C3 = 405.6 μF (in three phases). Curve 21 is obtained at the following capacitor bank capacitance values: C1 = 192 μF; C2 = 144 uF; C3 = 240 μF. Curve 22 was obtained at: C1 = 192 uF; C2 = 144 uF; C3 = 108 μF. All windings of the generator have an inductive coupling with each other, therefore the capacity of each capacitor bank affects the curve of the external characteristics of the generator. However, the voltage of the third winding 3 in idle mode mainly depends on the capacity of the second capacitor bank 9. When the capacity decreases, the voltage increases. The stiffness of the external characteristic from the idle point to the inflection point is most affected by the first capacitor bank 8. With increasing capacity of the first capacitor bank, the stiffness increases. The short-circuit current mainly depends on the capacity of the third capacitor bank 10. With increasing capacity, the short-circuit current increases.

Таким образом, генератор обеспечивает получение "штыковых" характеристик путем подбора величины емкости в трех батареях конденсаторов. Thus, the generator provides “bayonet” characteristics by selecting the capacitance value in three capacitor banks.

Для анализа массогабаритных показателей воспользуемся таблицей, в которой представлены основные характеристики серийных сварочных генераторов индукторного и коллекторного типов, а также показатели опытного образца трехфазного асинхронного электросварочного генератора и показатели трехфазного асинхронного электросварочного генератора, полученные в результате расчета. При анализе показателей генератора предполагалось, что возбуждение осуществляется от конденсаторов типа К78-17. For the analysis of weight and size indicators, we use the table in which the main characteristics of serial welding generators of inductor and collector types are presented, as well as indicators of a prototype three-phase asynchronous electric welding generator and indicators of a three-phase asynchronous electric welding generator, obtained as a result of the calculation. When analyzing the generator parameters, it was assumed that the excitation is carried out from K78-17 type capacitors.

Как видно из таблицы, наименьшей удельной массой обладает трехфазный асинхронный электросварочный генератор (расчет). As can be seen from the table, the lowest specific gravity has a three-phase asynchronous electric welding generator (calculation).

Удельная масса опытного образца трехфазного асинхронного электросварочного генератора чуть больше удельной массы сварочного генератора индукторного типа 14 и меньше удельной массы коллекторного генератора. The specific gravity of the prototype three-phase asynchronous electric welding generator is slightly larger than the specific gravity of the induction-type welding generator 14 and less than the specific gravity of the collector generator.

По сравнению с прототипом масса заявленного генератора меньше, т.к. для получения одинаковых токов короткого замыкания заявленному генератору требуется меньше реактивной мощности, а следовательно и меньше конденсаторов возбуждения (849,6 мкФ против 1418 мкФ). Compared with the prototype, the mass of the claimed generator is less, because To obtain the same short-circuit currents, the declared generator requires less reactive power, and therefore less excitation capacitors (849.6 μF versus 1418 μF).

Исследования динамических характеристик трехфазного асинхронного электросварочного генератора показали, что напряжение на электроде восстанавливается до напряжения дуги менее чем за 0,03 с, т.е. трехфазный асинхронный электросварочный генератор удовлетворяет требования, которые предъявляются к динамическим показателям сварочных генераторов. Studies of the dynamic characteristics of a three-phase asynchronous electric welding generator showed that the voltage on the electrode is restored to the arc voltage in less than 0.03 s, i.e. Three-phase asynchronous electric welding generator meets the requirements for dynamic performance of welding generators.

Экспериментальные исследования опытного образца показали, что генератор обеспечивает качественную сварку и в этом плане не уступает серийным генераторам. Experimental studies of the prototype showed that the generator provides high-quality welding and in this regard is not inferior to serial generators.

При отсутствии сварочной нагрузки трехфазный асинхронный электросварочный генератор может быть использован как обычный генератор автономной системы электроснабжения для питания потребителей напряжением 380 В и 42В. Заявленный генератор обеспечивает как раздельное, так и совместное питание сварочной цепи и потребителей. При работе на смешанную нагрузку мощность потребителей желательно ограничить 10-15% номинальной мощности генератора. Это свойство генератора дает определенные преимущества. Например, при проведении сварочных работ в ночное время или в плохо освещенном месте генератор обеспечивает питание ламп накаливания. Экспериментальные исследования показали, что такая нагрузка (три лампы по 150 Вт) не оказывает существенного влияния на процесс сварки. Это объясняется тем что, в режиме "холостого хода", когда сварочный ток равен нулю, напряжение (фазное) на лампах имеет максимальное значение (250 В), а при питании сварочной дуги напряжение на второй обмотке снижается (170 В), соответственно снижается мощность, которую потребляют лампы. Таким образом, при работе генератора на сварочную дугу автоматически уменьшается мощность нагрузки (она составляет небольшую часть от мощности дуги), а при завершении сварки на лампах устанавливается максимальное напряжение и они снова работают с полной световой отдачей. Заявленный генератор (при работе на трехфазную нагрузку) имеет более жесткую внешнюю характеристику (кривая 23, фиг.5) по сравнению с прототипом (кривая 24, фиг.5). Кривая 23 получена при суммарной емкости 849,6 мкФ, а кривая 24 при 709 мкФ. Кривая внешней характеристики генератора 23 выходит из стандартного диапазона напряжений (380 В ± 5%). Величину напряжения можно изменить путем соответствующего подбора числа витков во второй обмотке. Жесткость внешней характеристики зависит как от емкости батарей конденсаторов, так и от соотношения емкостей всех трех батарей конденсаторов. In the absence of a welding load, a three-phase asynchronous electric welding generator can be used as a conventional generator of an autonomous power supply system for supplying consumers with voltage of 380 V and 42V. The claimed generator provides both separate and joint power supply to the welding circuit and consumers. When working on a mixed load, it is advisable to limit the power of consumers to 10-15% of the rated power of the generator. This property of the generator provides certain advantages. For example, when welding at night or in a poorly lit place, the generator provides power to incandescent lamps. Experimental studies have shown that such a load (three lamps of 150 W each) does not significantly affect the welding process. This is explained by the fact that, in the "idle" mode, when the welding current is zero, the voltage (phase) on the lamps has a maximum value (250 V), and when the arc is powered, the voltage on the second winding decreases (170 V), respectively, the power decreases that the lamps consume. Thus, when the generator is operating on the welding arc, the load power automatically decreases (it is a small part of the arc power), and when welding is completed, the lamps are set to the maximum voltage and they again work with full light output. The claimed generator (when working on a three-phase load) has a more rigid external characteristic (curve 23, Fig. 5) compared to the prototype (curve 24, Fig. 5). Curve 23 was obtained with a total capacitance of 849.6 μF, and curve 24 at 709 μF. The curve of the external characteristics of the generator 23 is out of the standard voltage range (380 V ± 5%). The voltage value can be changed by appropriate selection of the number of turns in the second winding. The stiffness of the external characteristic depends both on the capacitance of the capacitor banks and on the ratio of capacities of all three capacitor banks.

При питании ручных светильников в помещениях с повышенной опасностью поражения током применяют пониженное напряжение (не выше 42 В). Сварку часто проводят именно в таких помещениях, поэтому для питания низковольтных потребителей напряжением 42 В предусмотрены отводы от третьей обмотки статора. When powering hand lamps in rooms with an increased risk of electric shock, low voltage (not higher than 42 V) is used. Welding is often carried out precisely in such rooms, therefore, to supply low-voltage consumers with a voltage of 42 V, taps from the third stator winding are provided.

Таким образом, проведенные экспериментальные исследования и предварительный расчет показали, что трехфазный асинхронный электросварочный генератор полностью отвечает основным требованиям, которые предъявляются к источникам питания сварочной дуги, обеспечивает качественное проведение сварки, имеет хорошие массогабаритные показатели и может быть использован как для питания потребителей напряжением 380 В, так и для питания потребителей напряжением 42 В. Thus, the conducted experimental studies and preliminary calculations showed that the three-phase asynchronous electric welding generator fully meets the basic requirements that apply to the power sources of the welding arc, provides high-quality welding, has good overall dimensions and can be used both for supplying consumers with voltage of 380 V, and for supplying consumers with voltage of 42 V.

Claims (2)

1. Трехфазный асинхронный электросварочный генератор, содержащий три трехфазные обмотки, катушки которых охватывают аксиально расположенные зубцы статора, выполненные в виде пакетов, концы которых с каждой торцевой стороны короткозамкнутого ротора замкнуты кольцевыми ярмами, конденсаторы возбуждения, которые подключены к первой и второй обмоткам, катушки которых размещены с разных торцевых сторон ротора, выпрямительное устройство, подключенное к третьей обмотке, катушки которой размещены рядом с катушками второй обмотки, отличающийся тем, что имеет одну батарею конденсаторов, которая подключена к первой обмотке, вторую батарею конденсаторов, которая подключена к второй обмотке, и третью батарею, конденсаторы которой включены последовательно в цепь одноименных фаз первой и второй обмоток. 1. Three-phase asynchronous electric welding generator, containing three three-phase windings, the coils of which cover axially arranged stator teeth, made in the form of packets, the ends of which are closed by ring yokes on each end side of the short-circuited rotor, field capacitors, which are connected to the first and second windings, whose coils placed on different ends of the rotor, a rectifier connected to the third winding, the coils of which are located next to the coils of the second winding, distinguishing I in that it has a battery of capacitors, which is connected to the first winding, a second capacitor bank, which is connected to the second winding and a third battery, capacitors which are connected in series in a circuit similar phases of the first and second windings. 2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что вторая обмотка предназначена для подключения потребителей напряжением 380 В, а третья обмотка статора снабжена отводами для подключения потребителей напряжением 42 В. 2. The generator according to claim 1, characterized in that the second winding is designed to connect consumers with a voltage of 380 V, and the third winding of the stator is equipped with bends for connecting consumers with a voltage of 42 V.
RU95121876A 1995-12-26 1995-12-26 Three-phase induction welding generator RU2111599C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95121876A RU2111599C1 (en) 1995-12-26 1995-12-26 Three-phase induction welding generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95121876A RU2111599C1 (en) 1995-12-26 1995-12-26 Three-phase induction welding generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95121876A RU95121876A (en) 1998-03-20
RU2111599C1 true RU2111599C1 (en) 1998-05-20

Family

ID=20175061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95121876A RU2111599C1 (en) 1995-12-26 1995-12-26 Three-phase induction welding generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2111599C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011044594A1 (en) * 2009-10-14 2011-04-21 Hrayr Aharonyan Three - phase asynchronous engine (variants)
RU2501149C2 (en) * 2012-02-03 2013-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "НИЭЛЬ" Three-phase asynchronous welding generator with three stator windings
RU2501148C2 (en) * 2012-01-11 2013-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "НИЭЛЬ" Three-phase asynchronous welding generator with electric coupling of stator windings
RU2561497C2 (en) * 2013-10-01 2015-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "НИЭЛЬ" Asynchronous welding generator with two three-phase windings at stator and capacitor-choke compound excitation

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. DDR, авторское свидетельство, 237406, кл. H 02 K 47/10, 1986. 2. *
3. Джендубаев А.-З.Р. Асинхронный сварочный генератор - Автоматическая сварка. 1992, N 1, с.53-54. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011044594A1 (en) * 2009-10-14 2011-04-21 Hrayr Aharonyan Three - phase asynchronous engine (variants)
US9054573B2 (en) 2009-10-14 2015-06-09 Vachagan Petrosyan Three-phase asynchronous engine (variants)
RU2501148C2 (en) * 2012-01-11 2013-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "НИЭЛЬ" Three-phase asynchronous welding generator with electric coupling of stator windings
RU2501149C2 (en) * 2012-02-03 2013-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "НИЭЛЬ" Three-phase asynchronous welding generator with three stator windings
RU2561497C2 (en) * 2013-10-01 2015-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "НИЭЛЬ" Asynchronous welding generator with two three-phase windings at stator and capacitor-choke compound excitation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7053590B2 (en) Power generating system including a high-frequency alternator, a rectifier module, and an auxiliary power supply
US7092262B2 (en) System and method for pre-charging the DC bus of a utility connected power converter
US7005840B2 (en) Interface for supplying power to a load from an electrical power supply network
KR20040105605A (en) Power supply for arc-applied equipment
RU2111599C1 (en) Three-phase induction welding generator
US6982884B1 (en) Autotransformers to parallel AC to DC converters
US5545965A (en) Three phase motor operated from a single phase power supply and phase converter
CN1118921C (en) Brushless three-phase synchronous generator having enhanced rotor field system
RU2211519C2 (en) Welding induction generator
RU2561497C2 (en) Asynchronous welding generator with two three-phase windings at stator and capacitor-choke compound excitation
RU2404032C2 (en) Two-phase induction welding generator
RU98652U1 (en) THREE PHASE ASYNCHRONOUS WELDING GENERATOR
WO2021243425A1 (en) Start-up system for cascaded modular power converters
JP3681050B2 (en) Power supply using a magnet generator
JPH03245755A (en) Brushless self-excitation synchronous electric motor
RU2501149C2 (en) Three-phase asynchronous welding generator with three stator windings
RU2112312C1 (en) Device for braking induction motor
JP3539148B2 (en) Cylindrical synchronous generator
RU2262178C1 (en) Alternating-current compound generator
RU2315420C1 (en) Method for stabilization of welding current at hand electric-arc welding and welding generator for its realization
SU1757043A1 (en) Contactless frequency converter
JPS5932240Y2 (en) Voltage regulator for capacitor-excited synchronous generator
SU221820A1 (en) SINGLE-PHASE CONDENSING ELECTRIC MOTOR WITH ROLLING ROTOR
RU2051468C1 (en) Ac-to-dc converter
RU2037948C1 (en) Compensated ac-to-dc voltage changer