一种中频弧焊发电机组及其控制系统的制作方法

文档序号:57210阅读:363来源:国知局
专利名称:一种中频弧焊发电机组及其控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种中频弧焊发电机组及其控制系统,中频弧焊发电机组包括发电机及带动发电机运行的动力设备,动力设备与发电机同轴连接,发电机为弧焊设备提供电力;发电机包括定子和转子,定子的绕组提供不同大小的至少两种输出电流。本实用新型中频弧焊发电机组的定子绕组能够输出至少两种不同大小的电流,特别刻意解决了小电流焊接时,起弧和稳弧比较困难的现场实际操作问题,进而解决焊口通过行业标准的探伤能力。控制系统具有电流调节电位器,实现中频弧焊发电机组的自动稳压和稳流的补偿控制过程,完全依靠面板的电流调节电位器和转子最初形成的稳定磁场,所以整机的电气控制、用户使用、售后维修都非常简单和方便。
【专利说明】
一种中频弧焊发电机组及其控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及发电机及其控制系统,具体涉及一种中频弧焊发电机组及其控制系统。
【背景技术】
[0002]目前,国内、外市场上的中频直流焊机,从机组的内在质量、外在焊接软特性主要存在以下问题:
[0003]I)电机多采用凸极式转子机构,绕组发热集中快并且严重,温升高,寿命短,突出直流焊机过程,隐含中频技术缺乏的核心。
[0004]2)定子绕组采用普通的中频原理设计和生产。整流后波形畸变极大、机组的效率传递非常低,焊口通过行业标准的探伤能力差。
[0005]3)绕组采用多个二极管整流模式,PN结温度高,通道余量小,极易击穿,维修难,故障点多,随时间的延长造成绕组极易短路并烧毁。
[0006]4)焊接时因为焊接时间的延长而电流下降严重,电压降也很大,起弧困难,熔速慢和熔池窄,所以形成焊接质量极不稳定,根本原因是设计过程中的磁通量损耗较大。
[0007]5)控制回路设计复杂,故障点多,对维修人员的专业要求很高。
[0008]由此亟需一种能够克服上述技术缺陷的中频直流焊机。
【实用新型内容】
[0009]为了克服上述现有技术中存在的缺陷,本实用新型的目的是提供一种中频弧焊发电机组及其控制系统。
[0010]为实现本实用新型的上述目的,根据本实用新型的第一个方面,本实用新型提供了一种中频弧焊发电机组,其包括发电机及带动所述发电机运行的动力设备,所述动力设备与发电机同轴连接,所述发电机为弧焊设备提供电力;所述发电机包括定子和转子,所述定子的绕组提供不同大小的至少两种输出电流。
[0011]本实用新型中频弧焊发电机组的定子绕组能够输出至少两种不同大小的电流,特别刻意解决了小电流焊接时,起弧和稳弧比较困难的现场实际操作问题,进而解决焊口通过行业标准的探伤能力。
[0012]在本实用新型的一种优选实施方式中,所述定子的绕组包括N个绕组阵列,所述N为大于I的正整数,所述第i个绕组阵列产生第i三相电流,所述i为2至N之间的正整数;所述第i绕组阵列包括一组或者多组产生三相电流的绕组集合,每个产生三相电流的绕组阵列各自形成对应的电流输出点,不同绕组阵列的绕组集合所包含的绕组的数量不同或者绕组线圈的匝数不同,不同绕组阵列输出不同大小的电流。
[0013]本实用新型采用多极多相的大、小电流绕组的分相法,自带感抗后,特别刻意解决了小电流焊接时,起弧和稳弧比较困难的现场实际操作问题,进而解决焊口通过行业标准的探伤能力。
[0014]在本实用新型的另一种优选实施方式中,所述第i绕组阵列由一组或者多组产生三相电流的绕组集合并联形成,不同绕组阵列的绕组集合所包含的绕组的数量不同,每一个绕组的线圈匝数相同,从而保证不同绕组阵列输出不同大小的电流。
[0015]在本实用新型的一种优选实施方式中,所述N为4,所述定子输出电流值不同大小的4种电流。从而能够输出4中不同大小的电流,满足不同用电负载的要求。
[0016]在本实用新型的一种优选实施方式中,所述转子为爪棘式转子。
[0017]转子采用爪棘结构,解决三相发电平衡和温升的问题,焊接时不会因为焊接时间的延长而衰减。
[0018]为实现本实用新型的上述目的,根据本实用新型的第一个方面,本实用新型提供了一种中频弧焊发电机组的控制系统,其特征在于,包括中频弧焊发电机组、整流电路和电流调节电位器;所述中频弧焊发电机组包括发电机及带动所述发电机运行的动力设备,所述动力设备与发电机同轴连接,所述发电机为弧焊设备提供电力,所述发电机包括定子和转子,所述定子的绕组提供不同大小的至少两种输出电流;所述定子绕组输出的电流经整流电路整流后输出给用电设备或者转子绕组;所述电流调节电位器调节整流电路向转子绕组输出的电流大小,控制转子的励磁磁场强度,控制发电机输出电流和电压稳定。
[0019]本实用新型的控制系统控制定子绕组输出至少两种不同大小的电流,特别刻意解决了小电流焊接时,起弧和稳弧比较困难的现场实际操作问题,进而解决焊口通过行业标准的探伤能力。
[0020]在本实用新型的一种优选实施方式中,整流电路为MDS集成整流模块,所有绕组采用MDS集成整流模块,整流通道宽,散热面积大,整流余量大,保证PN结温度在可靠范围,进而保证机组寿命。
[0021]控制系统具有电流调节电位器,实现中频弧焊发电机组的自动稳压和稳流的补偿控制过程,完全依靠面板的电流调节电位器和转子最初形成的稳定磁场,所以整机的电气控制、用户使用、售后维修都非常简单和方便。
[0022]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
一种中频弧焊发电机组及其控制系统的制作方法附图
[0023]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0024]图1是本实用新型一种优选实施方式中定子结构示意图;
[0025]图2是本实用新型一种优选实施方式中发电机组工作原理示意图;
[0026]图3是本实用新型一种优选实施方式中发电机组电气原理图。
【具体实施方式】
[0027]下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
[0028]在本实用新型的描述中,除非另有规定和限定,需要说明的是,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0029]本实用新型提供了一种中频弧焊发电机组,其包括发电机I及带动该发电机I运行的动力设备2,动力设备2与发电机I同轴连接,发电机I为弧焊设备提供电力。在本实施方式中,动力设备2为柴油机或者汽油机。汽油机或者柴油机同轴传动中频发电机交流发电、三相整流后,直接作为焊接电源的核心技术,减少了机械和电能传递的损耗。采用风冷、四冲程、手、电启动的汽油机和柴油机,体积小,重量轻,故障低,启动方便,性能稳定,便于维修。
[0030]发电机可以为中频发电机,并且发电机包括定子12和转子11,定子12的绕组提供不同大小的至少两种输出电流。
[0031]在本实施方式中,转子11为爪棘式转子。解决三相发电平衡和温升的问题,焊接时不会因为焊接时间的延长而衰减。
[0032]定子12的铁心可以采用高导磁率、低损耗的冷乳片冲制而成,降低磁通量损耗,改变整流后的波形畸变,提高机组的传递效率。
[0033]在本实施方式中,定子12的绕组包括N个绕组阵列,N为大于I的正整数,第i个绕组阵列产生第i三相电流,i为2至N之间的正整数。第i绕组阵列包括一组或者多组产生三相电流的绕组集合(产生同一相电流的绕组串联在一起),每个产生三相电流的绕组阵列各自形成对应的电流输出点,不同绕组阵列的绕组集合所包含的绕组的数量不同或者绕组线圈的匝数不同,不同绕组阵列输出不同大小的电流。
[0034]在本实用新型更加优选的实施方式中,第i绕组阵列由一组或者多组产生三相电流的绕组集合并联形成,不同绕组阵列的绕组集合所包含的绕组的数量不同,每一个绕组的线圈匝数相同。
[0035]如图2所示,发电机组输出不同大小的几种电流,实现一机双用或多用,功能上兼容发电机和电焊机普通功能。既可以当普通3Kw中频直流发电机使用,又可以当小型移动式直流电焊机使用。
[0036]图3所示,在本实用新型一种优选实施方式中,N为4,定子输出电流值不同大小的4种电流。包括大电流焊接、小电流焊接,实现不同的焊接电源需求。同时,还提供辅助电源,例如一套DC230V的发电回路,可以实现所有纯电阻负载(白炽灯、碘钨灯、电炉丝);感性负载(电锤、电钻、切割机、砂轮机等所有线绕式电机转子负载);以及一部分节能电源灯具(LED灯)的直接使用。另外,定子绕组输出的电流经整流电路整流后还给转子绕组供电,电流调节电位器调节整流电路向转子绕组输出的电流大小,控制转子的励磁磁场强度,控制发电机输出电流和电压稳定。
[0037]本实用新型定子绕组采用多极多相的大、小电流绕组的特殊分相嵌法,特别刻意解决了小焊条焊接时,起弧和稳弧比较困难的现场实际操作问题。
[0038]本实用新型还提供了一种中频弧焊发电机组的控制系统,其包括中频弧焊发电机组、整流电路和电流调节电位器。中频弧焊发电机组包括发电机及带动发电机运行的动力设备,动力设备与发电机同轴连接,发电机为弧焊设备提供电力,发电机包括定子和转子,定子的绕组提供不同大小的至少两种输出电流。定子绕组输出的电流经整流电路整流后输出给用电设备或者转子绕组。电流调节电位器调节整流电路向转子绕组输出的电流大小,控制转子的励磁磁场强度,控制发电机输出电流和电压稳定。
[0039]本实用新型焊接绕组可以直接采用集成模块整流输出,整流通道宽,散热面积大,整流余量大,保证PN结温度在可靠范围,进而保证机组寿命。
[0040]汽油机或者柴油机启动成功以后,带动同轴相连的单臂转子旋转,进而切割定子各相绕组后,产生的感应电压按照各自的回路形成中频交流电源,然后到各自的直流回路独立转换成直流电源输出。
[0041]在本实施方式中,还可以在中频弧焊发电机组的控制系统中设置氩弧焊控制系统,解决钨极距离工件3-5mm就能够直接起弧的工况条件,实现打底、填充、盖面的焊接工序及要求。焊接时电弧恒定,保护操作者的眼睛,减少操作者焊点搭接的位移,最终达到满足现场施工(普通工件和易于氧化的有色金属、有色合金、不锈钢、高温合金、钛合金等工件)条件的全部需要。
[0042]本实用新型的中频弧焊发电机组及其控制系统可以设置在一个机架上,机架上既可以安装推手柄和两个轮胎,也可以根据用户要求在机架上安装尼龙轮,方便移动和设备定位。机架上安装的两个尼龙轮,方便在铁轨上做绝缘性的移动和定位。这样的结构小巧轻便;移动性强;结构简单;好维修;环境适应性好。
[0043]本实用新型可以广泛应用于国内、外的油田管道、铁路系统、天然气管道、煤气管道、市政设施、高速公路、电力供应系统、自来水公司、通讯等系统的基础设施施工、维修及现场抢险。采用本实用新型,既解决了施工现场对发电设备需要的钻孔、切割、打磨的野外施工的工况条件,同时又解决了客户的各种探伤要求和要求投入的施工时间少、成本、油耗又相对较低的国内、国外民用及工业行业。
[0044]在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0045]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种中频弧焊发电机组,其特征在于,包括发电机及带动所述发电机运行的动力设备,所述动力设备与发电机同轴连接,所述发电机为弧焊设备提供电力; 所述发电机包括定子和转子,所述定子的绕组提供不同大小的至少两种输出电流。2.如权利要求1所述的中频弧焊发电机组,其特征在于,所述定子的绕组包括N个绕组阵列,所述N为大于I的正整数,第i绕组阵列产生第i三相电流,所述i为2至N之间的正整数; 所述第i绕组阵列包括一组或者多组产生三相电流的绕组集合,每个产生三相电流的绕组阵列各自形成对应的电流输出点,不同绕组阵列的绕组集合所包含的绕组的数量不同或者绕组线圈的匝数不同,不同绕组阵列输出不同大小的电流。3.如权利要求2所述的中频弧焊发电机组,其特征在于,所述第i绕组阵列由一组或者多组产生三相电流的绕组集合并联形成,不同绕组阵列的绕组集合所包含的绕组的数量不同,每一个绕组的线圈匝数相同。4.如权利要求2所述的中频弧焊发电机组,其特征在于,所述N为4,所述定子输出电流值不同大小的4种电流。5.如权利要求1所述的中频弧焊发电机组,其特征在于,所述动力设备为柴油机或者汽油机。6.如权利要求1所述的中频弧焊发电机组,其特征在于,所述转子为爪棘式转子。7.如权利要求1所述的中频弧焊发电机组,其特征在于,所述发电机为中频发电机。8.—种权利要求1所述中频弧焊发电机组的控制系统,其特征在于,包括权利要求1所述的中频弧焊发电机组、整流电路和电流调节电位器; 所述中频弧焊发电机组包括发电机及带动所述发电机运行的动力设备,所述动力设备与发电机同轴连接,所述发电机为弧焊设备提供电力,所述发电机包括定子和转子,所述定子的绕组提供不同大小的至少两种输出电流; 所述定子绕组输出的电流经整流电路整流后输出给用电设备或者转子绕组; 所述电流调节电位器调节整流电路向转子绕组输出的电流大小,控制转子的励磁磁场强度,使发电机输出的电流和电压稳定。9.如权利要求8所述的控制系统,其特征在于,所述定子的绕组包括N个绕组阵列,所述N为大于I的正整数,第i绕组阵列产生第i三相电流,所述i为2至N之间的正整数; 所述第i绕组阵列包括一组或者多组产生三相电流的绕组集合,每个产生三相电流的绕组阵列各自形成对应的电流输出点,不同绕组阵列的绕组集合所包含的绕组的数量不同或者绕组线圈的匝数不同,不同绕组阵列输出不同大小的电流。10.如权利要求9所述的控制系统,其特征在于,所述第i绕组阵列由一组或者多组产生三相电流的绕组集合并联形成,不同绕组阵列的绕组集合所包含的绕组的数量不同,每一个绕组的线圈匝数相同。
【文档编号】H02K7/18GK205725325SQ201620355045
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】谢安源, 宋泽锋
【申请人】重庆安来动力机械有限公司
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