RU2229365C2 - Method for controlling outer characteristics of welding generators and apparatus for performing the same - Google Patents
Method for controlling outer characteristics of welding generators and apparatus for performing the same Download PDFInfo
- Publication number
- RU2229365C2 RU2229365C2 RU2000114624/02A RU2000114624A RU2229365C2 RU 2229365 C2 RU2229365 C2 RU 2229365C2 RU 2000114624/02 A RU2000114624/02 A RU 2000114624/02A RU 2000114624 A RU2000114624 A RU 2000114624A RU 2229365 C2 RU2229365 C2 RU 2229365C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- winding
- welding
- chokes
- stator
- generator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Arc Welding Control (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Description
Заявляемое изобретение относится к электротехнике, в частности к системам регулирования электрических величин сварочных генераторов.The claimed invention relates to electrical engineering, in particular to systems for regulating the electrical quantities of welding generators.
Широко известен способ формирования внешних характеристик сварочного генератора за счет падения напряжения на внутреннем индуктивном сопротивлении самой электрической машины (электрическая машина с мягкой внешней характеристикой) и регулируемой подпитки ее обмотки возбуждения током, пропорциональным напряжению на зажимах обмотки статора, и при нагрузке током, пропорциональным току статора.A widely known method of forming the external characteristics of a welding generator due to a voltage drop on the internal inductive reactance of the electric machine itself (an electric machine with a soft external characteristic) and adjustable feeding of its field winding with a current proportional to the voltage at the stator winding clamps and with a load current proportional to stator current .
Этот способ реализован в вентильном генераторе постоянного тока, представляющем собой двухпакетную индукторную синхронную машину, выполненную на частоту 150...400 Гц [1].This method is implemented in a DC valve generator, which is a two-pack induction synchronous machine, made at a frequency of 150 ... 400 Hz [1].
Для такого способа характерны недостаточно надежное начальное возбуждение при холостом ходе, низкая скорость переходных процессов при нагрузке, сложность и низкая надежность схемы переключения диапазонов сварочного тока, низкий кпд, принципиальная невозможность использования сварочного генератора для питания освещения, электроинструментов и другого технологического оборудования.This method is characterized by insufficiently reliable initial excitation during idling, low speed of transient processes under load, complexity and low reliability of the switching circuit of the welding current ranges, low efficiency, the fundamental impossibility of using a welding generator to power lighting, power tools and other technological equipment.
Известен способ формирования внешних характеристик сварочного генератора, заключающийся в использовании электрической машины с жесткой внешней характеристикой и получении падения напряжения на внешних индуктивных сопротивлениях, т.е. дросселях, включенных в рассечку сварочной обмотки статора генератора, при этом обмотку возбуждения генератора подпитывают от дополнительной обмотки статора регулируемым током, пропорциональным напряжению дополнительной обмотки статора, и при нагрузке током, пропорциональным току нагрузки.A known method of forming the external characteristics of a welding generator, which consists in using an electric machine with a rigid external characteristic and obtaining a voltage drop at external inductive resistances, i.e. inductors included in the dissection of the welding winding of the stator of the generator, while the excitation winding of the generator is fed from the additional stator winding with an adjustable current proportional to the voltage of the additional stator winding, and with a load current proportional to the load current.
По этому способу выполнен сварочный генератор постоянного тока, содержащий явнополюсную синхронную машину с контактными кольцами, соединенными через один выпрямитель с дополнительной обмоткой статора генератора и через другой выпрямитель - с дополнительной обмоткой дросселя, включенного в рассечку основной обмотки статора генератора; дополнительная обмотка дросселя выполняет функцию компаундирующего трансформатора; форму внешних характеристик изменяют переключением отводов дополнительной обмотки статора генератора и отводов дополнительной обмотки дросселя [2].According to this method, a direct current welding generator is made, comprising an explicitly polarized synchronous machine with slip rings connected through one rectifier to the additional winding of the generator stator and through another rectifier to the additional winding of the inductor included in the cut of the main winding of the generator stator; the additional winding of the inductor serves as a compounding transformer; the shape of the external characteristics is changed by switching the taps of the additional winding of the stator of the generator and the taps of the additional winding of the inductor [2].
На статоре генератора имеются также дополнительные обмотки для питания освещения, электроинструментов и другого технологического оборудования напряжением частотой 50 Гц.On the stator of the generator there are also additional windings for powering lighting, power tools and other technological equipment with a frequency of 50 Hz.
К недостаткам этого способа следует отнести недостаточную плавность, сложность и низкую эксплуатационную надежность системы регулирования внешних характеристик сварочного генератора, наличие контактных колец, щеток и переключателя, который должен быть рассчитан на ток обмотки возбуждения генератора, что ограничивает величину сварочного тока.The disadvantages of this method include the lack of smoothness, complexity and low operational reliability of the system for regulating the external characteristics of the welding generator, the presence of slip rings, brushes and a switch that must be designed for the current of the generator field winding, which limits the amount of welding current.
Кроме того, наличие дополнительных обмоток на статоре и выполнение дросселя на частоту 50 Гц увеличивают размеры, массу и стоимость сварочного генератора.In addition, the presence of additional windings on the stator and the implementation of a choke at a frequency of 50 Hz increase the size, weight and cost of the welding generator.
Известен также способ формирования сварочных характеристик, отличающийся от предыдущего тем, что сварочный ток регулируют подмагничиванием дросселя от регулирующего устройства токов возбуждения генератора и подмагничивания дросселя, причем питание этого устройства осуществляют от дополнительной обмотки статора.There is also known a method of forming welding characteristics, different from the previous one in that the welding current is controlled by magnetizing the inductor from the regulating device of the excitation currents of the generator and magnetizing the inductor, and the power of this device is carried out from an additional stator winding.
Этот способ реализован в универсальном сварочном генераторе постоянного тока, содержащем дроссели с подмагничиванием, включенные в рассечку сварочной обмотки статора генератора, при этом обмотки подмагничивания дросселей и возбуждение генератора подключены через регулирующее устройство к дополнительной обмотке статора генератора; кроме того, на статоре генератора имеется еще одна дополнительная обмотка для питания технологического оборудования напряжением частотой 50 Гц [3].This method is implemented in a universal welding DC generator, which contains chokes with magnetization included in the dissection of the welding winding of the stator of the generator, while the magnetization windings of the chokes and generator excitation are connected through an adjusting device to the additional winding of the generator stator; in addition, on the generator stator there is another additional winding for supplying technological equipment with a voltage of 50 Hz [3].
Недостаток известного способа и устройства заключается в снижении надежности статора, на котором размещены несколько независимых обмоток различного назначения, увеличении его размеров, массы и стоимости, усложнении конструкции; выполнение генератора на частоту 50 Гц увеличивает размеры, массу и стоимость дросселей, увеличивает мощность их управления, сужает диапазон регулирования сварочного тока.The disadvantage of this method and device is to reduce the reliability of the stator, which houses several independent windings for various purposes, increasing its size, weight and cost, complicating the design; the implementation of the generator at a frequency of 50 Hz increases the size, weight and cost of the chokes, increases the power of their control, narrows the range of regulation of the welding current.
Цель изобретения заключается в повышении надежности, уменьшении размеров, массы, стоимости и упрощении конструкции сварочного генератора за счет уменьшения количества обмоток статора и изменения питания цепи возбуждения генератора и цепи подмагничивания дросселей, а также создании многопостового сварочного генератора.The purpose of the invention is to increase reliability, reduce the size, weight, cost and simplify the design of the welding generator by reducing the number of stator windings and changing the power supply of the generator excitation circuit and the magnetization circuit of the chokes, as well as the creation of a multi-post welding generator.
Поставленная цель достигается тем, что в способе формирования внешних характеристик сварочного генератора в виде синхронной машины с обмоткой возбуждения возбудителя, обмоткой статора, в рассечку которой включены дроссели с цепью подмагничивания и регулировочным элементом, при котором питание в цепь подмагничивания дросселей подают от зажимов статора через регулировочный элемент, напряжение на обмотку возбуждения возбудителя подают от независимого источника постоянного напряжения через регулировочный элемент обмотки возбуждения и управляют регулировочным элементом дросселей через дополнительный регулировочный элемент от зажимов обмотки статора или от независимого источника постоянного напряжения.This goal is achieved by the fact that in the method of forming the external characteristics of the welding generator in the form of a synchronous machine with an exciter winding, a stator winding, in the cut of which chokes with a bias circuit and an adjusting element are included, in which power is supplied to the bias circuit of the chokes from the stator clamps through the adjusting element, voltage to the excitation winding of the pathogen is supplied from an independent source of constant voltage through the adjustment element of the excitation winding and control the adjustment element of the chokes through an additional adjustment element from the clamps of the stator winding or from an independent source of constant voltage.
Поставленная цель достигается также тем, что сварочный генератор в виде синхронной машины, состоящей из обмотки возбуждения возбудителя, обмотки статора, в рассечку которой включены дроссели с цепью подмагничивания и регулировочным элементом дросселей, имеет регулировочный элемент, через который на обмотку возбуждения возбудителя подают напряжение от независимого источника постоянного напряжения; цепь подмагничивания дросселей подключена к зажимам обмотки статора синхронной машины; магнитный усилитель используется в качестве регулировочного элемента дросселей; обмотка управления магнитного усилителя через дополнительный регулировочный элемент подключена к зажимам независимого источника постоянного напряжения; указанная обмотка возбуждения подключена к выходу выпрямителя, соединенного входом со вторичной обмоткой компаундирующего трансформатора тока, первичная обмотка которого включена в рассечку одной из фаз статора генератора; имеется переключатель пределов сварочного тока, посредством которого шунтирована часть регулировочного элемента обмотки возбуждения; синхронная машина выполнена на повышенную частоту; к зажимам обмотки статора подключено трансформаторно-выпрямительного устройства в виде трансформатора с выпрямителем, с выходом которого соединены розетки для питания технологического оборудования; на статоре синхронной машины расположены “n”, где “n”>1 изолированных обмоток по числу сварочных постов, к зажимам каждой из которых подключен комплект аппаратуры для формирования внешних характеристик; компаундирующий трансформатор тока содержит “n”, где “n”>1, первичных обмоток, каждая из которых включена в рассечку фазы одной из изолированных обмоток статора.This goal is also achieved by the fact that the welding generator in the form of a synchronous machine, consisting of an exciter winding, a stator winding, in the cut of which chokes with a bias circuit and an adjusting element of the chokes are included, has an adjustment element through which voltage is supplied to the exciter winding of the exciter DC voltage source; the bias circuit of the chokes is connected to the terminals of the stator winding of the synchronous machine; a magnetic amplifier is used as an adjustment element of the chokes; the control winding of the magnetic amplifier through an additional adjustment element is connected to the terminals of an independent DC voltage source; the specified field winding is connected to the output of the rectifier connected by the input to the secondary winding of the compounding current transformer, the primary winding of which is included in the cut-out of one of the phases of the generator stator; there is a switch of the limits of the welding current, through which part of the control element of the field coil is shunted; synchronous machine is made at an increased frequency; a transformer-rectifier device is connected to the terminals of the stator winding in the form of a transformer with a rectifier, with the output of which sockets are connected to power the technological equipment; on the stator of the synchronous machine are located “n”, where “n”> 1 isolated windings in terms of the number of welding posts, a set of equipment is connected to the clamps of each of them to form external characteristics; Compounding current transformer contains “n”, where “n”> 1, primary windings, each of which is included in the phase cut of one of the isolated stator windings.
Именно изменение схемы питания цепей возбуждения генератора и подмагничивания дросселей, а также использование трансформаторно-выпрямительного устройства для питания технологических нужд потребителя обеспечивает, согласно способу, уменьшение количества обмоток статора до одной и тем самым достигается цель изобретений.It is the change in the power supply circuit of the generator excitation and magnetization circuits, as well as the use of a transformer-rectifier device to power the consumer’s technological needs, which, according to the method, reduce the number of stator windings to one and thereby achieve the purpose of the invention.
Это позволяет сделать вывод, что заявляемые изобретения связаны между собой единым изобретательским замыслом.This allows us to conclude that the claimed invention is interconnected by a single inventive concept.
Сравнение заявляемых технических решений с прототипом позволило установить соответствие их критерию “новизна”. При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемые изобретения от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию “существенные отличия”.Comparison of the claimed technical solutions with the prototype made it possible to establish compliance with their criterion of "novelty." In the study of other well-known technical solutions in this technical field, signs that distinguish the claimed invention from the prototype were not identified and therefore they provide the claimed technical solution with the criterion of "significant differences".
Пример осуществления способа.An example implementation of the method.
Пример 1. Однопостовой сварочный генератор постоянного тока 60-550 А.Example 1. Single-post welding DC generator 60-550 A.
В соответствии с заявляемым способом были изготовлены образцы сварочного генератора по схеме, представленной на фиг.1, на основе синхронной машины 1, состоящей из обмотки возбуждения возбудителя 2, трехфазной обмотки статора, в рассечку которой включены дроссели 3 с цепью подмагничивания и регулировочным элементом дросселей 4; генератор имеет также регулировочный элемент обмотки возбуждения 5, через который на обмотку возбуждения возбудителя 2 подают напряжение от независимого источника постоянного напряжения 6 (например, зарядного генератора приводного двигателя внутреннего сгорания); цепь подмагничивания дросселей подключена через выпрямитель 7 и регулировочный элемент дросселей 4 к зажимам обмотки статора синхронной машины; в качестве регулировочного элемента дросселей использован магнитный усилитель 4; обмотка управления магнитного усилителя 4 подключена через дополнительный регулировочный элемент (потенциометр) 9 к независимому источнику постоянного напряжения 5; обмотка возбуждения возбудителя 2 подключена к выходу выпрямителя 10, соединенного входом со вторичной обмоткой компаундирующего трансформатора тока 11, первичная обмотка которого включена в рассечку одной из фаз сварочной обмотки статора генератора; сварочный генератор имеет переключатель пределов сварочного тока 12, посредством которого шунтирована часть регулировочного резистора 5; синхронная машина 1 выполнена на повышенную частоту 400 Гц; к зажимам обмотки статора подключено трансформаторно-выпрямительное устройство 13 в виде трехфазного трансформатора с выпрямителем, с выходом которого соединены розетки для питания технологического оборудования.In accordance with the claimed method, samples of the welding generator were made according to the scheme shown in Fig. 1, on the basis of a synchronous machine 1, consisting of the excitation winding of the pathogen 2, a three-phase stator winding, in the cut of which chokes 3 with a bias circuit and an adjusting element of
Сварочный генератор работает следующим образом.The welding generator operates as follows.
Напряжение холостого хода на выходных зажимах сварочного генератора (60 В - для диапазона сварочного тока 60-350 А или 70 В - для диапазона сварочного тока 90-550 А) устанавливают путем изменения сопротивления регулировочного резистора 5 для каждого диапазона сварочного тока (при различных положениях шунтирующего контакта переключателя пределов 12).The open circuit voltage at the output terminals of the welding generator (60 V for the welding current range of 60-350 A or 70 V for the welding current range of 90-550 A) is set by changing the resistance of the
Величину сварочного тока регулируют путем изменения величины тока подмагничивания магнитного усилителя 4 потенциометром 9.The magnitude of the welding current is controlled by changing the magnitude of the bias current of the
Степень компаундирования подбирают для диапазона 90-550А, 70 В такой, чтобы при изменении сварочного тока в пределах диапазона отклонение напряжения на зажимах обмотки статора генератора не превышало ±10 В. Это необходимо для обеспечения работы технологического оборудования, подключенного к трансформаторно-выпрямительному устройству.The degree of compounding is selected for the range 90-550A, 70 V so that when the welding current changes within the range, the voltage deviation at the terminals of the stator winding of the generator does not exceed ± 10 V. This is necessary to ensure the operation of technological equipment connected to a transformer-rectifier device.
Такой сварочный генератор имеет круто падающие характеристики, т.е. обеспечивает устойчивый процесс сварки штучными электродами, а также питание технологических нужд потребителя от трансформаторно-выпрямительного устройства.Such a welding generator has steeply falling characteristics, i.e. provides a stable welding process with piece electrodes, as well as power supply to the technological needs of the consumer from a transformer-rectifier device.
Кроме того, имеется возможность получения жестких характеристик при напряжениях холостого хода 5-24 В (путем регулирования возбуждения резистором 5) для полуавтоматической сварки. Жесткие внешние характеристики получают путем шунтирования дросселей с подмагничиванием 3. При этом возможны также запуск авто- и тракторных двигателей и зарядка аккумуляторных батарей.In addition, it is possible to obtain stringent characteristics at no-load voltages of 5-24 V (by controlling the excitation by resistor 5) for semi-automatic welding. Rigid external characteristics are obtained by shunting the chokes with
Дистанционное регулирование сварочного тока обеспечивается путем введения в схему дополнительного резистора, расположенного на выносном пульте дистанционного управления (ПДУ), и переключателя “Местное - дистанционное регулирование” на панели управления сварочного генератора, отключающего потенциометр 9 и подключающего ПДУ.Remote control of the welding current is provided by introducing into the circuit an additional resistor located on the remote control (RC), and the switch "Local - remote control" on the control panel of the welding generator, disconnecting the
Использование предлагаемого способа формирования внешних характеристик сварочного генератора позволяет по сравнению с существующим существенно расширить область применения сварочного генератора, повысить надежность статора, уменьшить размеры, массу (или повысить мощность при тех же размерах и массе), снизить стоимость, упростить конструкцию сварочного генератора за счет изменения схемы питания цепи возбуждения генератора и цепи обмотки подмагничивания дросселя, уменьшения количества обмоток и их выводов.Using the proposed method of forming the external characteristics of the welding generator, compared with the existing one, it can significantly expand the scope of application of the welding generator, increase the reliability of the stator, reduce the size, weight (or increase power with the same dimensions and weight), reduce the cost, simplify the design of the welding generator by changing power supply circuit of the excitation circuit of the generator and the winding circuit of the magnetization of the inductor, reducing the number of windings and their conclusions.
Использование отдельного трансформаторно-выпрямительного устройства для питания технологического оборудования позволяет дополнительно повысить надежность, уменьшить массу и стоимость, расширить область применения при сохранении потребительской ценности сварочного генератора.The use of a separate transformer-rectifier device for supplying technological equipment can further increase reliability, reduce weight and cost, expand the scope while maintaining the consumer value of the welding generator.
Пример 2. Двухпостовой сварочный генератор постоянного тока 2×300 А.Example 2. Two-post welding DC generator 2 × 300 A.
На основе предлагаемого способа был также изготовлен образец двухпостового сварочного генератора постоянного тока, схема которого представлена на фиг.2, отличающийся от однопостового сварочного генератора, описанного выше, тем, что на статоре синхронной машины расположены две изолированные обмотки по числу сварочных постов, к зажимам каждой из которых подключен комплект аппаратуры (дроссель с подмагничиванием 3, магнитный усилитель 4 с выпрямителем 7, потенциометр 9) для формирования внешних характеристик; компаундирующий трансформатор тока 11 содержит две первичные обмотки, каждая из которых включена в рассечку фазы одной из изолированных обмоток статора генератора 1.Based on the proposed method, a sample of a two-post welding DC generator was also manufactured, the scheme of which is shown in Fig. 2, which differs from the one-post welding generator described above in that two insulated windings are located on the stator of the synchronous machine according to the number of welding posts, to the terminals of each of which a set of equipment is connected (a choke with
Этот генератор обеспечивает одновременную работу обоих сварочных постов.This generator provides simultaneous operation of both welding stations.
Использование предлагаемого способа формирования внешних характеристик позволяет создать ряд многопостовых сварочных генераторов и получить существенный экономический эффект за счет снижения стоимости сварочных агрегатов и экономии топлива при их эксплуатации.Using the proposed method of forming external characteristics allows you to create a number of multipoint welding generators and get a significant economic effect by reducing the cost of welding units and saving fuel during their operation.
Источники информацииSources of information
1. Оборудование для дуговой сварки. Справочное пособие под редакцией В.В.Смирнова, глава 10. Ленинград, 1986.1. Equipment for arc welding. Reference manual edited by V.V.Smirnov,
2. Приложение 1. Проспект фирмы Leroy Somer “Soudage - welders EW-DS”.2. Appendix 1. Leroy Somer prospectus “Soudage - welders EW-DS”.
3. Приложение 2. Проспект фирмы Месс alte spa “STV 28-500”.3. Appendix 2. Prospectus of the company Mass alte spa “STV 28-500”.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000114624/02A RU2229365C2 (en) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | Method for controlling outer characteristics of welding generators and apparatus for performing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000114624/02A RU2229365C2 (en) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | Method for controlling outer characteristics of welding generators and apparatus for performing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000114624A RU2000114624A (en) | 2002-06-10 |
| RU2229365C2 true RU2229365C2 (en) | 2004-05-27 |
Family
ID=32678158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000114624/02A RU2229365C2 (en) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | Method for controlling outer characteristics of welding generators and apparatus for performing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2229365C2 (en) |
-
2000
- 2000-06-08 RU RU2000114624/02A patent/RU2229365C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Генератор сварочный типа ГД-4002 У2. Паспорт ИЕЖА 527612.011 ПС, 26.09.1990. * |
| Проспект фирмы МЕСС ALTE SPA "STV-28-500". 10.03.1989. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2619539B2 (en) | Automotive generator | |
| US9421632B2 (en) | Multi-output engine welder supplying full electrical power capacity to a single welding output | |
| EP1704636B1 (en) | Variable ac voltage regulation control method and apparatus | |
| RU2229365C2 (en) | Method for controlling outer characteristics of welding generators and apparatus for performing the same | |
| DE69939948D1 (en) | ARRANGEMENT FOR RADIO INTERFERENCE IN AN ELECTRIC CURRENT CONTROLLER | |
| RU2108649C1 (en) | Method and device for feeding electrical equipment | |
| RU2145767C1 (en) | Device for automatic regulation of voltage of induction generator | |
| SU1443118A1 (en) | A.c. electric drive | |
| RU2686301C1 (en) | Shunting reactor with combined excitation (versions) | |
| SU860965A1 (en) | Apparatus for exciting gate-type welding generator | |
| RU2247013C2 (en) | Method for generating voltage at electric arc welding and apparatus for performing the same | |
| RU2130678C1 (en) | Charging/starting device for welding operations | |
| RU1773241C (en) | Device for excitation of valve-type generator for welding | |
| RU2095935C1 (en) | Device for excitation of synchronous electric motor | |
| SU446163A1 (en) | Power source for arc welding | |
| RU2000114624A (en) | METHOD FOR FORMING EXTERNAL CHARACTERISTICS OF WELDING GENERATORS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| SU764081A1 (en) | Dc electric drive | |
| SU284148A1 (en) | MAGNETIC THYRISTOR AC VOLTAGE REGULATOR | |
| RU2095934C1 (en) | Device for excitation of synchronous electric motors | |
| RU1816589C (en) | Power supply source for supplying welding arc | |
| RU2065364C1 (en) | Method of and device for regulating field current of vehicle diesel-generator set | |
| RU2173617C2 (en) | Apparatus for generating voltage at electric arc welding | |
| RU2275995C2 (en) | Electric arc welding power source | |
| RU2050679C1 (en) | Voltage regulating device | |
| SU1467539A1 (en) | A.c. voltage controller |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100609 |