专利名称：一种多功能内燃弧焊发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及焊接设备领域，特别涉及一种一体化内燃弧焊发电机。
背景技术：
由于焊接施工对象和焊接施工条件的不同，催生了不同的焊接设备细分市场，也对焊接设备的研发与生产提出了不同的要求。从使用的能源构成上对电焊机进行分类，分为市电型和自发电型两大类。市电型电焊机的基本特点是采用市售交流电作为电源，主要应用于工矿企业等作业场所比较固定，以及用电方便的场合；而自发电型电焊机的特点是发动机(汽油机或柴油机)驱动发电机，发出的焊接电流用于焊接，主要应用于无动力电供应，以及需要流动性作业的焊接施工现场，如桥梁、铁路、高速公路、市政管网的现场安装施工，特别适用于油气管线以及铁路线的焊接施工作业。由于长输管线敷设工程的施工，具有气候条件地理环境复杂、施工流动性大、焊接质量要求高的特点，决定了长输管线首选工业级的自发电型焊接设备。并且，由于油气管线属于压力容器类焊接施工，对焊接设备的研发与生产提出了更高的要求，决定了油气管线焊接施工作业，必须以追求适应新材料新工艺、确保焊接质量、提高焊接生产率、提高环境适应性、降低费用、降低工人劳动强度等方面作为为努力目标和发展方向。油气管线焊接施工作业已经发展出了多种焊接工艺方法和相应的焊接设备。其中对于中小口径的管线，代表性的焊接工艺方法为氩弧焊+低氢焊条手弧焊；对于中大口径的管线，具有代表性的两种高效优质的焊接工艺方法为纤维素焊条下向焊+自保护药性焊丝半自动焊。目前油气管线焊接施工使用的焊接设备，其主流产品结构主要采用发动机(汽油机或柴油机)，驱动绕有焊接绕组的工频发电机输出焊接用三相工频交流电，并经可控硅整流后输出所需直流电，依可控硅这种可控型功率器件实现对焊接电流的直接调控，从而获得所需的外特性曲线输出，以满足“氩弧焊”、“低氢焊条手弧焊”、“纤维素焊条立向下焊”和 “自保护药芯焊丝半自动焊”焊接工艺方法对焊机外特性曲线、焊接工艺性能的要求。而这其中不单单是要解决可靠性、整体结构等技术问题，更重要的是采用何种控制方式，以及如何确定控制回路各关键节点的参数搭配，满足“纤维素焊条立向下焊”和“自保护药芯焊丝半自动焊”对焊机的焊接工艺性能以及焊接工艺适应性的高要求。特别是对于“自保护药芯焊丝半自动焊”，焊机的动态响应速度和响应过程，必须充分适应自保护药芯焊丝半自动焊的熔滴过渡方式和过渡时机，不仅要方便使用，而且还要避免出现诸如启弧未焊透、启弧气孔、焊接气孔、焊接未熔合、焊接夹渣、收弧气孔等诸多可能出现的焊接缺陷。由于技术难度过大，因此只有美国林肯公司、美国米勒公司、意大利莫萨公司、日本新大华公司等少数几个主流公司推出了较为成熟的可控硅整流结构的产品，并且均具有同时发电、焊接的能力。[0009]重庆运达公司的H300K机型也较好地解决了上述问题，其较明显的技术特点是， 所使用的可控硅除作整流外，同时还作为电子开关使用。通过对中频发电机所输出的下降外特曲线进行性动态扫描，输出所需的“恒流+外拖”外特性曲线以及“平硬”外特性曲线， 并满足对焊机焊接工艺性能以及焊接工艺适应性的高要求，同时仍保留了结构紧凑、体积小、重量轻的特点。但是H300K机型的发电机为中频发电机，本身就输出下降外特性曲线， 并且使用的是可控硅整流开关。在进行性动态扫描时，实际上是在最大和最小下降外特性曲线之间切换，因此控制较为粗糙。 随着焊接材料及焊接工艺水平不断发展，对焊接设备的焊接工艺性能及工艺适应性提出了越来越高的要求，因此需要进一步提高对焊接电流调控的精细程度。采用通用的同步发电机组配高性能逆变焊机，也能构建出能够对焊接电流进行高精密调控的一体化弧焊发电机。但是逆变焊机的逆变主回路因使用隔离和降压用的高频变压器存在的动态磁偏等问题，可能带来的一系列故障，而且逆变结构较复杂，给维修带来困难。以美国林肯公司、美国米勒公司、意大利莫萨公司为代表的主流公司均未采用逆变结构，而是采用了 IGBT斩波结构。由于是对焊接电流直接进行调控，并且单只IGBT模块的容量有限，因此只是小电流弧焊发电机采用单只IGBT模块进行PWM斩波；对于大电流弧焊发电机，根据焊接电流的大小，则需采用两只或多只同型号IGBT模块并联的结构。但是由于IGBT模块本身的性能参数分散性很大，因此直接并联时，难以保证流过IGBT模块电流的均衡，会导致导通好的IGBT模块出现过载现象，从而影响整机的可靠性。美国林肯公司的斩波主回路采用了特殊设计的双绕组滤波电感对两只IGBT模块进行动态均流的结构。 测试表明，该种结构的IGBT模块，在每个斩波周期，导通阶段的初期均流效果明显，但是在导通阶段的末期，由于电流变化率的降低，故均流效果明显下降。因此需要采取进行IGBT 模块参数筛选配对的技术措施，也就是筛选出性能参数基本一致的IGBT模块配对使用。因此当IGBT模块损坏时，不能直接更换IGBT模块，而仍需要IGBT模块参数筛选配对，否则会因不均流而影响使用寿命，由于IGBT模块筛选配对工艺复杂，会给维修带来困难。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种多功能内燃弧焊发电机，针对斩波开关管(如 IGBT模块)并联均流困难的问题，提供了一种压控电阻的结构和控制方式，在不需要参数筛选配对的情况下，就可以实现斩波开关管(如IGBT模块)的并联均流，并且实现精密并联均流。进一步提高整机的可靠性，提高维修的便利度。并且针对研制的压控电阻斩波主回路结构，设计了双闭环负反馈控制回路结构，在满足上述高要求的同时，满足焊接工艺性能的要求，并实现“氩弧焊”、“低氢焊条手弧焊”、“纤维素焊条立向下焊”和“自保护药芯焊丝半自动焊”。本实用新型所述的一种多功能内燃弧焊发电机包括内燃机、发电机转子、触发电路、可控硅整流开关、三相桥式整流器、辅助电源整流电路、激磁电流调节电路、发电机定子、第一开关管T1、第二二极管D2和第一电容C1、第一二极管D1和斩波主回路；其中发电机定子的嵌线槽内有外托绕组、焊接绕组、辅助电源绕组、反馈绕组和励磁绕组，外托绕组经过可控硅整流开关与斩波主回路的输出端同极性并联，触发电路连接可控硅整流开关；焊接绕组经三相桥式整流器和第二电容滤波后输出低压大电流直流，此电流经过斩波主回路为电弧负载供电；辅助电源绕组经辅助电源整流电路整流，输出为220V直流电源；反馈绕组经过激励电流调节电路连接第一开关管T1的基极，第一开关管T1的集电极连接发电机转子；励磁绕组经第二二极管D2、第一电容C1和第一二极管D1与发电机转子连接。所述的激磁电流调节电路包括整流器滤波电路、激磁比较环节、激磁给定电路和激磁控制电路，经过整流器滤波电路的反馈绕组和激磁给定电路分别连接到激磁比较环节，第一开关管T1的基极通过激磁控制电路连接激磁比较环节的输出，这些环节共同构成激磁电流负反馈控制电路。所述的可控硅整流开关包括第一可控硅SCR1、第二可控硅SCR2、第三可控硅SCR3、 第七二极管D7、第八极管D8和第九二极管D9 ；其中，第一可控硅SCR1连接第七二极管D7,第二可控硅SCR2连接第八二极管D8,第三可控硅SCR3连接第九二极管D9,三个可控硅的控制系统安装在同一机架上。所述的斩波主回路至少有两路，且每一路斩波主回路包括顺次连接的开关管、续流二极管和滤波电感，还有开关管的驱动电路和开关管的吸收网络，每个开关管的驱动电路都由相应内环负反馈控制回路控制。本实用新型中的斩波主回路具有并联的两路，一路包括顺次连接的第二开关管T2、第一续流二极管D5和第一滤波电感La，还有第二开关管T2 的驱动电路(14)和由第一电阻R1、第三二极管D3和第三电容C3构成的第二开关管T2的吸收网络；另一路包括顺次连接的第三开关管T3、第二续流二极管D6和第二滤波电感Lb，还有第三开关管T3的驱动电路(15)和由第二电阻R2、第四二极管D4和第四电容C4构成的第三开关管T3的吸收网络。所述第二开关管T2的驱动电路由第一内环霍尔电流传感器Ha、内环控制电路、第六电阻(Rf)、可控电阻和第一滤波电路构成的第二开关管T2的内环负反馈控制回路控制； 所述第三开关管T3的驱动电路由第二内环霍尔电流传感器Hb、内环控制电路、第六电阻、可控电阻和第一滤波电路构成的第三开关管T3的内环负反馈控制回路控制。所述的内环控制电路包括第二滤波电路、第三滤波电路、第一内环比较环节、第二内环比较环节、第一内环PWM调控电路和第二内环PWM调控电路；其中，第二滤波电路和第二内环PWM调控电路分别连接第一内环比较环节，第三滤波电路和第一内环PWM调控电路分别连接第二内环比较环节。所述可控电阻包括第四开关管T4、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5 ；其中， 所述第五电阻R5连接第四开关管T4的基极，第四电阻R4连接第四开关管T4的集电极，第三电阻R5连接第四开关管T4的发射极和第四电阻R4;该可控电阻由光电耦合器、外环控制电路、外环给定电路、外环霍尔电流传感器H和电压采样电路构成的外环负反馈控制回路控制。所述的外环控制电路包括外特性转换开关K1、第五滤波电路、第六滤波电路、外环比较环节、外环PWM调控电路、推力选择开关K2、推力控制电路、推力给定电路、第四滤波电路和推力比较环节；其中，推力给定电路、第四滤波电路和推力控制电路分别连接推力比较环节，外特性转换开关第一触点IV1、外特性转换开关第二触点IV2、推力选择开关第一触点 K2^1和外环PWM调控电路分别连接外环比较环节，外特性转换开关第一触点IV1连接第五滤波电路或第六滤波电路，外特性转换开关第二触点K"连接降特性给定电路或平特性给定电路，外特性转换开关第三触点Ki_3连接推力选择开关第一触点K2_i ；其中的外环给定电路，分为降特性给定电路和平特性给定电路。 本实用新型中的发电机由发动机驱动，发电机定子中同时绕有焊接绕组和辅助电源绕组，辅助电源绕组经辅助电源整流电路整流，输出为220V直流电源，焊接绕组经整流滤波，并由斩波主回路斩波调控后为焊接电弧供电，实现同时发电和焊接的要求。本实用新型采用了斩波结构，虽然逆变焊机和斩波焊机在调控方式上没有本质上的区别，但采用斩波结构时，结构更为简洁，并且避免了在逆变主回路因使用隔离和降压用的高频变压器带来的动态磁偏等问题，可能引起的一系列故障。而且走访用户表明，斩波结构属于低压结构，其维修比逆变这种高压结构简单方便得多。本实用新型中的斩波主回路采用内环负反馈控制回路控制，高速开关斩波管对流过的焊接电流进行频率高达数十千赫兹的高速斩波控制，因此可以扫描输出无数条下降外特性曲线，因此能够实现所需的精密控制效果，获得了比之H300K机型更为优良的动态指标和焊接工艺性能。本实用新型由于开关管的驱动电路由内环负反馈控制回路控制，使斩波主回路具有压控电阻特性，能实现两路斩波主回路的精密并联均流，以及确保能够与“自保护药芯焊丝半自动焊”熔滴过渡方式和过渡时机相适应。本实用新型研发的压控电阻控制法，不仅能够确保斩波开关管能够精密并联均流，还可以依据斩波主回路的压控电阻特性，避免斩波开关管可能出现的过大瞬态短路电流，这是确保斩波开关管以及整个系统工作可靠的重要技术措施；另外，因为能够实现开关管的精密并联均流，可以通过增加斩波主回路以及相应的内环负反馈控制回路的路数，构建更大容量的焊接电源。同时，当所需功率不大时，可以只采用一路斩波主回路以及相应的内环负反馈控制回路构建所需小容量的焊接电源，因此还具有模块化的结构特征。本实用新型中的斩波主回路具有压控电阻特性，可控电阻由外环负反馈控制回路控制，整机能输出“恒流”、“恒流+外拖”以及“平硬”外特性曲线，能满足“氩弧焊”、“低氢焊条手弧焊”、“纤维素焊条立向下焊”和“自保护药芯焊丝半自动焊”焊接工艺方法对焊机外特性曲线的要求。该控制方案不仅能够确保斩波开关管工作可靠，而且能够保证整机具有优良的动特性、焊接工艺性能以及焊接工艺适应性，满足油气管线焊接施工，焊接质量要求高、适应新材料新工艺、确保焊接质量、提高焊接生产率、提高环境适应性、降低费用、降低工人劳动强度的高要求。
图1为本实用新型的结构原理图；图2为内环控制电路原理图；图3为外环控制电路原理图；图4为可控电阻原理图；图5为可控硅整流开关触发电路原理图；图6为激磁电流调节电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。参见图1所示的一种多功能内燃弧焊发电机，包括内燃机1、发电机转子2、触发电路3、可控硅整流开关4、三相桥式整流器5、辅助电源整流电路6、激磁电流调节电路7、发电机定子8、第一开关管T1、第二二极管D2和第一电容C1、第一二极管D1和斩波主回路；其特征是发电机定子的嵌线槽内有外托绕组9、焊接绕组10、辅助电源绕组11、反馈绕组12和励磁绕组13，外托绕组9经过可控硅整流开关4与斩波主回路的输出端同极性并联，触发电路 3连接可控硅整流开关4 ；焊接绕组10经三相桥式整流器5整流和第二电容C2滤波后输出低压大电流直流，此电流经过斩波主回路为电弧负载供电；辅助电源绕组11经辅助电源整流电路6整流，输出为220V直流电源；反馈绕组12经过激励电流调节电路7连接第一开关管T1的基极，第一开关管T1的集电极连接发电机转子2 ；励磁绕组13经第二二极管D2、第一电容C1和第一二极管D1与发电机转子2连接。参见图1，斩波主回路可以采用多路并联，本实施例以两路并联为例，一路包括顺次连接的第二开关管T2、第一续流二极管D5和第一滤波电感La，还有第二开关管T2的驱动电路14和第二开关管T2的吸收网络即第一电阻礼、第三二极管D3和第三电容C3;另一路包括顺次连接的第三开关管T3、第二续流二极管D6和第二滤波电感Lb，还有第三开关管T3的驱动电路15和第三开关管T3的吸收网络即第二电阻R2、 第四二极管D4和第四电容C4 ；斩波开关管可以使用场效应管，也可以使用IGBT管，或者使用它们的模块，本实施例中用的是IGBT管。参见图1和图2所示的第二开关管T2的驱动电路14由第一内环霍尔电流传感器 Ha、内环控制电路17、第六电阻Rf、可控电阻18和第一滤波电路16构成的开关管T2的内环负反馈控制回路控制；所述第三开关管T3的驱动电路15由第二内环霍尔电流传感器Hb、内环控制电路17、第六电阻Rf、可控电阻18、第一滤波电路16构成的第三开关管T3的内环负反馈控制回路控制。两路内环负反馈控制回路使用内环霍尔电流传感器Ha、Hb分别采集两路斩波主回路的电流作为反馈信号，分压电阻Rf、Rx采集斩波主回路的端电压，作为共同的给定电压，由此实现两路斩波主回路的精密并联均流，并且使斩波主回路具有压控电阻特性。该电阻串接于焊接主回路中，为电弧负载输出下降的外特性曲线。通过调节&的值， 即可调节内环负反馈控制回路控制的给定电压信号Ux=iiU，从而调节该压控电阻的值，并调节焊接输出。参见图5所示的可控硅整流开关4包括第一可控硅SCR1、第二可控硅SCR2、第三可控硅SCR3、第七二极管D7、第八极管D8和第九二极管D9 ；其中，第一可控硅SCR1连接第七二极管D7,第二可控硅SCR2连接第八二极管D8,第三可控硅SCR3连接第九二极管D9。参见图6所示的激磁电流调节电路7包括整流器滤波电路42、激磁比较环节41、 激磁给定电路43和激磁控制电路40，经过整流器滤波电路42的反馈绕组12和激磁给定电路43分别连接到激磁比较环节41，其中，第一开关管T1的基极通过激磁控制电路40连接激磁比较环节41的输出，这些环节共同构成激磁电流负反馈控制电路。参见图2所示的内环控制电路17包括第二滤波电路23、第三滤波电路26、第一内环比较环节24、第二内环比较环节25、第一内环PWM调控电路27和第二内环PWM调控电路 28 ；其中，第二滤波电路23和第二内环PWM调控电路28分别连接第一内环比较环节24，第三滤波电 路26和第一内环PWM调控电路27分别连接第二内环比较环节25。参见图1和4所示的可控电阻18包括第四开关管T4、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5;其中，第五电阻R5连接第四开关管T4的基极，第四电阻R4连接第四开关管T4 的集电极，第三电阻R5连接第四开关管T4的发射极和第四电阻R4 ；该可控电阻18由光电耦合器19、外环控制电路20、外环给定电路21、外环霍尔电流传感器H和电压采样电路22构成的外环负反馈控制回路控制。可控电阻的值Rx通过外环负反馈控制回路对可控电阻18 进行调控来实现。参见图3所示的外环控制电路20包括外特性转换开关K1、第五滤波电路32、第六滤波电路33、外环比较环节35、外环PWM调控电路34、推力选择开关K2、推力控制电路31、 推力给定电路29、第四滤波电路30和推力比较环节38 ；其中，外特性转换开关第二触点Ku 连接降特性给定电路36或平特性给定电路37，推力给定电路29、第四滤波电路30和推力控制电路31分别连接推力比较环节38，外特性转换开关第一触点Kh、外特性转换开关第二触点IV2、推力选择开关第一触点IV1和外环PWM调控电路34分别连接外环比较环节35， 外特性转换开关第三触点IV3连接推力选择开关第一触点IV1，外特性转换开关第二触点 K1^2连接降特性给定电路36或平特性给定电路37 ；其中的外环给定电路21，分为降特性给定电路36和平特性给定电路37。当外特性转换开关K1置于“P”位置时，其触点外特性转换开关第一触点Kh和外特性转换开关第二触点IV2将第五滤波电路32、平特性给定电路37、外环比较环节35、外环 PWM调控电路34、电压采样电路22以及开关管T2、T3的内环负反馈控制回路接成电弧电压负反馈控制系统，自动调节内环压控电阻的阻值，通过调节内环压控电阻的阻值，扫描输出 “平硬”外特性曲线，满足“自保护药芯焊丝半自动焊”对焊机输出“平硬”外特性曲线的要求。当外特性转换开关K1置于“J”位置时，其触点K1+ K1^2将滤波电路33、将特性给定电路36、外环比较环节35、外环PWM调控电路34、外环霍尔电流传感器H以及开关管T2 、T3的内环负反馈控制回路接成焊接电流负反馈控制系统，自动调节内环压控电阻的阻值， 通过调节内环压控电阻的阻值，扫描输出“恒流”或“恒流+外拖”外特性曲线，满足“氩弧焊”、“低氢焊条手弧焊”、“纤维素焊条立向下焊”对焊机输出“恒流”或“恒流+外拖”外特性曲线的要求。当外特性转换开关K1置于“ J”位置，推力选择开关K2置于“ 1 ”、“2”位置时，触点 K1+ K2^1将推力控制电路31、推力给定电路29、推力比较环节38、滤波电路30与外环比较环节35接通。推力选择开关K2置于“1”位置时，其触点Κ2_2将可控硅整流开关4的触发电路3中的触发控制电路39的信号输入端接于触发电位“+V。。”上，提供最大推力控制，输出推力最大的“恒流+外拖”外特性曲线输出，满足“纤维素焊条立向下焊”对焊机输出“恒流+外拖”外特性曲线的要求；当推力选择开关K2置于“2”时位置时，可控硅整流开关4关闭，仅将推力控制电路31、推力给定电路29、推力比较环节38、滤波电路30接通，提供较小推力控制，输出推力较小的“恒流+外拖”外特性曲线输出，满足“低氢焊条手弧焊”对焊机输出“恒流+外拖”外特性曲线的要求。当外特性转换开关K1置于“ J”位置，推力选择开关K2置于“3”位置时不提供推力控制，输出“恒流”外特性曲线输出，满足“氩弧焊”对焊机输出“恒流”外特性曲线的要求。
试验表明，本实用新型首次提出并研制的“压控电阻动态扫描”控制技术，不仅能够方便地获得所需的“恒流”、“恒流+外拖”以及“平硬”外特性曲线输出，在全电流调节范围内和全电压调节范围内均获得了优良的动态品质和焊接工艺性能，满足了油气管线的焊接施工“氩弧焊”、“纤维素焊条立向下焊”和“自保护药芯焊丝半自动焊”焊接工艺方法对焊机的焊接工艺性能和工艺适应性的高要求，并构建成多功能内燃弧焊发电机。
权利要求1.一种多功能内燃弧焊发电机，包括内燃机(1)、发电机转子(2)、触发电路(3)、可控硅整流开关(4)、三相桥式整流器(5)、辅助电源整流电路(6)、激磁电流调节电路(7)、发电机定子(8)、第一开关管T1、第二二极管D2和第一电容C1、第一二极管D1和斩波主回路；其特征是发电机定子(8)的嵌线槽内有外托绕组(9)、焊接绕组(10)、辅助电源绕组(11)、反馈绕组(12)和励磁绕组(13)，外托绕组(9)经过可控硅整流开关(4)与斩波主回路的输出端同极性并联，触发电路(3)连接可控硅整流开关(4)；焊接绕组(10)经三相桥式整流器(5) 整流和第二电容(2滤波后输出低压大电流直流，此电流经过斩波主回路为电弧负载供电； 辅助电源绕组(11)经辅助电源整流电路(6 )整流，输出为220V直流电源；反馈绕组(12 )经过激励电流调节电路(7)连接第一开关管T1的基极，第一开关管T1的集电极连接发电机转子(2)；励磁绕组(13)经第二二极管D2、第一电容C1和第一二极管D1与发电机转子(2)连接。
2.根据权利要求1所述的多功能内燃弧焊发电机，其特征在于激磁电流调节电路(7) 包括整流器滤波电路(42)、激磁比较环节(41)、激磁给定电路(43)和激磁控制电路(40)， 经过整流器滤波电路(42)的反馈绕组(12)和激磁给定电路(43)分别连接到激磁比较环节 (41)，其中，第一开关管T1的基极通过激磁控制电路(40)连接激磁比较环节(41)的输出， 共同构成激磁电流负反馈控制电路。
3.根据权利要求1所述的多功能内燃弧焊发电机，其特征在于斩波主回路至少有两路，且每一路斩波主回路包括顺次连接的开关管、续流二极管和滤波电感，还有开关管的驱动电路和开关管的吸收网络，每个开关管的驱动电路都由相应的内环负反馈控制回路控制。
4.根据权利要求1或3所述的多功能内燃弧焊发电机，其特征在于斩波主回路具有并联的两路，一路包括顺次连接的第二开关管T2、第一续流二极管D5和第一滤波电感La，还有第二开关管T2的驱动电路(14)和由第一电阻R1、第三二极管D3和第三电容C3构成的第二开关管T2的吸收网络；另一路包括顺次连接的第三开关管T3、第二续流二极管D6和第二滤波电感Lb，还有第三开关管T3的驱动电路(15)和由第二电阻R2、第四二极管D4和第四电容C4构成的第三开关管T3的吸收网络。
5.根据权利要求4所述的多功能内燃弧焊发电机，其特征在于第二开关管T2的驱动电路(14)由第一内环霍尔电流传感器Ha、内环控制电路(17)、第六电阻Rf、可控电阻(18) 和第一滤波电路(16)构成的第二开关管T2的内环负反馈控制回路控制；所述第三开关管 T3的驱动电路(15)由第二内环霍尔电流传感器Hb、内环控制电路(17)、第六电阻Rf、可控电阻(18)、第一滤波电路(16)构成的第三开关管T3的内环负反馈控制回路控制。
6.根据权利要求5所述的多功能内燃弧焊发电机，其特征在于内环控制电路(17) 包括第二滤波电路(23)、第三滤波电路(26)、第一内环比较环节(24)、第二内环比较环节 (25)、第一内环PWM调控电路(27)和第二内环PWM调控电路(28);其中，第二滤波电路(23) 和第二内环PWM调控电路(28)分别连接第一内环比较环节(24)，第三滤波电路(26)和第一内环PWM调控电路(27)分别连接第二内环比较环节(25)。
7.根据权利要求5所述的多功能内燃弧焊发电机，其特征在于可控电阻(18)包括第四开关管T4、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5 ；其中，第五电阻R5连接第四开关管T4的基极，第四电阻R4连接第四开关管T4的集电极，第三电阻R3连接第四开关管T4的发射极和第四电阻R4 ；该可控电阻(18)由光电耦合器(19)、外环控制电路(20)、外环给定电路 (21)、外环霍尔电流传感器H和电压采样电路(22)构成的外环负反馈控制回路控制。
8.根据权利要求7所述的多功能内燃弧焊发电机，其特征在于外环控制电路(20) 包括外特性转换开关K1、第五滤波电路(32)、第六滤波电路(33)、外环比较环节(35)、外环 PWM调控电路(34)、推力选择开关K2、推力控制电路(31)、推力给定电路(29)、第四滤波电路(30)和推力比较环节(38)；其中，推力给定电路(29)、第四滤波电路(30)和推力控制电路(31)分别连接推力比较环节(38)，外特性转换开关第一触点IV1、外特性转换开关第二触点K"、推力选择开关第一触点K2_i和外环PWM调控电路(34)分别连接外环比较环节 (35)，外特性转换开关第一触点Kh连接第五滤波电路(32)或第六滤波电路(33)，外特性转换开关第二触点IV2连接降特性给定电路(36)或平特性给定电路(37)，外特性转换开关第三触点Ku连接推力选择开关第一触点IV1 ；其中的外环给定电路(21)分为降特性给定电路(36 )和平特性给定电路(37 )。
专利摘要一种多功能内燃弧焊发电机，包括内燃机、发电机转子、触发电路、可控硅整流开关、三相桥式整流器、辅助电源整流电路、激磁电流调节电路、发电机定子、第一开关管T1、第二二极管D2和第一电容C1、第一二极管D1和斩波主回路。本实用新型针对斩波开关管并联均流困难的问题，提供了一种压控电阻的结构和控制方式，可控电阻由光电耦合器、外环控制电路、外环给定电路、外环霍尔电流传感器、电压采样电路构成的外环负反馈控制回路控制，通过选择和切换外环霍尔电流传感器和电压采样电路输出的反馈信号，获得“恒流”、“恒流+外拖”和“平硬”外特性曲线输出，满足“氩弧焊”、“低氢焊条手弧焊”、“纤维素焊条立向下焊”对焊机外特性曲线和焊接工艺性能的要求。
文档编号H02K3/16GK201947114SQ20102068689
公开日2011年8月24日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者刘明宇, 彭书松, 李红, 郑勇, 陈朝礼 申请人:重庆运达科技有限公司