专利名称：直流弧焊、发电两用机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直流弧焊、发电两用机，具体地说，是一种发动机驱
动的可同时提供直流弧焊电源和工频(50HZ或60HZ)电源的直流弧焊、发 电两用机。
背景技术：
目前，广泛使用的旋转直流弧焊机主要有两种基本型式， 一种是换向器 式的直流弧焊发电机，这种弧焊机从二十世纪三十年代开始使用，虽经不断
改进，但其性能仍不能满足现代焊接工艺的要求，其主要存在以下缺点(1) 效率低；(2)换向器故障率高，维护工作量大；(3)动态特性差，低电流端 焊接性能不好，飞溅率高；(4)焊接电流调节范围小；(5)不能简单地同时 获取工频电源，供电动工具使用。另一种是二十世纪七、八十年代开始投入 市场，采用中频发电机经半导体整流器整流成直流的直流弧焊发电机，它由 中频弧焊发电机、半导体整流器和电流调节系统构成，该弧焊系统克服了换 向器式直流弧焊机故障率高、效率低等缺点，中频弧焊发电机的结构有多种 型式，主要有凸极式三相同步中频发电机、爪极式三相同步中频发电机和永 磁式中频发电机三种结构型式，它们的频率为200HZ 400HZ，极数多，若转 速为3000r/min，需要8 16极；若转速为1500 r/min，需要16 32极，耗铜 量较大。其次，焊接电流调节范围仍不够宽，特别是凸极式中频发电机；对 于爪极式中频发电机，爪极式磁极加工工艺复杂，且存在第二气隙；对于永 磁发电机，虽然效率高，重量轻，但焊接电流调节只能釆用多抽头绕组改接 方式实现有级调节，不能很好地满足焊接电流连续调节的需要。上述三种结 构的中频发电机均不能简单地同时提供工频电源，如霈工频电源，需采用变 频器，将中频电源变为工频电源。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种直流弧焊、发电两用机，不仅可 用于焊接，还可方便地提供电压变化率小的辅助单相或三相工频电源，供电 动工具和照明用。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下
一种直流弧焊、发电两用机，包括机座、 一转轴、电刷装置、滑环，以及 相同极数的主发电机和副发电机，主发电机具有第一励磁调节电路，副发电机 具有第二励磁调节电路；主、副发电机的转子置于同一转轴上，分别嵌有凸极 式集中磁场绕组；主发电机定子嵌有三角形接法的三相电焊绕组，副发电机定 子嵌有三组单相绕组；其中第一单相绕组连接第一励磁调节电路，第一磁场绕 组经电刷装置和滑环连接第一励磁调节电路，第二单相绕组连接第二励磁调节 电路，第二磁场绕组经电刷装置和滑环连接第二励磁调节电路。
由于主发电机和副发电机的励磁调节磁路和电路均各自独立，相互不干 扰，励磁调节回路采用开环调节，调节方便，调节元件少，可靠性高，可以同 时获得高性能的直流弧焊电源和工频辅助电源，弧焊电源满足Uh=20+0.04Ih
(Uh、 Ih为焊接电压、电流)手工弧焊要求，工频辅助电源的电压变化率小 于±5%。
当需要较大功率的三相工频辅助电源，可在主发电机的定子上另嵌一套星 形接法的三相发电绕组。
为扩大焊接电流调节范围和提高电弧燃烧过程的稳定性，电焊绕组输出端 串接多抽头的可调三相交流电抗器，再经选择开关接到三相桥式整流装置。
所述第一、第二励磁调节电路均包括单相桥式整流器和可调电阻器。调节 第二励磁调节电路的可变电阻器,可改变第三单相绕组的电压。调节第一励磁 调节电路的可变电阻器可改变主发电机的磁场绕组的励磁电流，从而改变电焊 绕组空载焊接电压。
主发电机定子置于机座内，副发电机定子固定于基座的端盖凸缘上。
该两用机通过带叶片的联轴器与发动机的飞轮刚性联接，机座直接固定在 发动机的飞轮壳上。
图1为本实用新型的电焊一发电两用机的纵剖面结构图； 图2为本实用新型第一个实施例的电路原理图3为本实用新型第二个实施例的电路原理图。
具体实施方式
下面根据图1至图3，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述， 使能更好地理解本实用新型的功能、特点。
图1为本实用新型的电焊一发电两用机的纵剖面结构图。如图1所示并结 合图2，本实用新型的电焊、发电两用机是一双电机结构发电机，由磁路和电 路均相互独立的主发电机和副发电机组成，其主、副发电机转子置于同一转 轴1上，主发电机定子4置于机座3内，副发电机定子6固定于端盖8凸缘上， 主发电机定子4嵌有三角形接法的三相电焊绕组WH和星形接法的三相发电 绕组WG，副发电机定子嵌有三套单相绕组，分别为单相发电绕组WS，单相 辅助绕组WC1和WC2，单相辅助绕组WC1提供主发电机的励磁功率，单相 辅助绕组WC2提供副发电机励磁功率。主、副发电机转子5、 7分别嵌有凸 极式集中磁场绕组WE、 WR，其引出线接到滑环10上，并通过电刷9与励磁 调节电路连接。主发电机的励磁调节电路包括单相桥式整流器VC1、可调电 阻器RP1和电阻R。副发电机的励磁调节电路包括单相桥式整流器VC2和可 调电阻器RP2。蓄电池GB经转换开关Q，整流二极管V2分别连接单相桥式 整流器VC1、 VC2。单相发电绕组WS连有熔断器F1，三相发电绕组WG连 有熔断器F2。
在两用机的端盖8的进风口处装置了三相桥式整流器12，该整流器12由 大功率整流二极管V1、保护电容器C和压敏电阻RV以及散热器组成。可调 交流电抗器L接在电焊绕组WH和三相整流桥13之间，其体积比直流电抗器 经济，由于在交流回路串接一定电感量，改善了电焊性能，提高了电弧燃烧 过程的稳定性，减少金属飞溅，焊缝平滑，能胜任于管道工程焊接要求。
电焊、发电两用机的安装仅使用了一个轴承11，轴向通风。联轴器2带 有风叶。在与发动机，例如柴油机等组成机组时，联轴器2与发动机的飞轮刚 性联接，机座3的止口与发动机的飞轮壳的止口对接并用螺栓固定，这样的 联接方式减小了机组的轴向尺寸。两用机和发动机置于同一底盘上。运行 时，启动发动机，使转速达到所需转速。合上转换开关Q,蓄电池GB经电刷 9和滑环10对副发电机的磁场绕组WR通电，副发电机的定子绕组WS、 WC1
和WC2建立电压。单相辅助绕组WC1、WC2输出电压分别经单相整流桥VC1 和VC2整流并通过电刷9和滑环10对主、副发电机的磁场绕组WE、 WR励 磁，调节可变电阻器RP2，可改变单相发电绕组WS的电压， 一般应将单相发 电绕组WS的电压整定在230V (50HZ)或240V (60HZ)附近，此时辅助绕 组WC1和WC2的电压处于设计值。调节可变电阻器RP1可改变主发电机的 磁场绕组WE的励磁电流，从而改变电焊绕组WH空载焊接电压，并按焊接 工艺要求将焊接空载电压整定在规定值，此时发电绕组WG电压也达到额定 值。
在电焊时，应根据焊条直径和工件形状、大小来选择焊接电流，通过控 制开关SA,选择三相交流电抗器抽头位置，即改变接入回路的电感量，使电 焊状态为最佳，必要时可同时微调可变电阻器RP1来调节焊接电流，使电焊 机在最大电流档到最小电流档整个调节范围内都能达到最佳状态。
图3为本实用新型第二个实施例的电路原理图。该实施例与第一实施例的 不同之处仅在于，主发电机定子4仅嵌有三角形接法的三相电焊绕组WH，而 没有嵌星形接法的三相发电绕组WG。这样的简化电路结构适用于单相工频辅 助电源所需要的功率较小时。
前面提供了对较佳实施例的描述，以使本领域内的任何技术人员可使用 或利用本实用新型。对该较佳实施例，本领域内的技术人员在不脱离本实用 新型原理的基础上，可以作出各种修改或者变换。应当理解，说明书中所举 的实施例仅是一种较佳实施例，对该实施例做出的修改或者变换都不脱离本 实用新型的保护范围。
权利要求1、一种直流弧焊、发电两用机，包括机座、一转轴、电刷装置和滑环，其特征在于，该两用机包括相同极数的主发电机和副发电机，主发电机具有第一励磁调节电路，副发电机具有第二励磁调节电路；主、副发电机的转子置于同一转轴上，分别嵌有凸极式集中磁场绕组(WR、WE)；主发电机定子嵌有三角形接法的三相电焊绕组，副发电机定子嵌有三组单相绕组(WC1、WC2、WS)；其中单相绕组(WC1)连接第一励磁调节电路，磁场绕组(WE)经电刷装置和滑环连接第一励磁调节电路，单相绕组(WC2)连接第二励磁调节电路，磁场绕组(WR)经电刷装置和滑环连接第二励磁调节电路。
2、 根据权利要求1所述的直流弧焊、发电两用机，其特征是，主发电机 定子嵌有星形接法的三相发电绕组。
3、 根据权利要求1或2所述的直流弧焊、发电两用机，其特征是，电焊 绕组输出端串接多抽头的可调三相交流电抗器，再经选择开关接到三相桥式整 流装置。
4、 根据权利要求3所述的直流弧焊、发电两用机，其特征是，所述第一、 第二励磁调节电路均包括单相桥式整流器和可调电阻器。
5、 根据权利要求1所述的直流弧焊、发电两用机，其特征是，主发电机 定子置于机座内，副发电机定子固定于基座的端盖凸缘上。
6、 根据权利要求1所述的直流弧焊、发电两用机，其特征是，该两用机 通过带叶片的联轴器与发动机的飞轮刚性联接，机座直接固定在发动机的飞轮 壳上。
专利摘要本实用新型公开了一种直流弧焊、发电两用机，包括机座、一转轴、电刷装置、滑环，以及相同极数的主发电机和副发电机，主发电机具有第一励磁调节电路，副发电机具有第二励磁调节电路；主、副发电机的转子置于同一转轴上，分别嵌有凸极式集中磁场绕组；主发电机定子嵌有三角形接法的三相电焊绕组，副发电机定子嵌有三组单相绕组；其中第一单相绕组连接第一励磁调节电路，第一磁场绕组经电刷装置和滑环连接第一励磁调节电路，第二单相绕组连接第二励磁调节电路，第二磁场绕组经电刷装置和滑环连接第二励磁调节电路。由于主发电机和副发电机的励磁调节磁路和电路均各自独立，相互不干扰，可以同时获得高性能的直流弧焊电源和工频辅助电源。
文档编号H02K19/34GK201004588SQ200720067040
公开日2008年1月9日 申请日期2007年2月6日 优先权日2007年2月6日
发明者葛孝敏 申请人:隆发建筑机械(上海)有限公司