專利名稱：雙焊槍直流弧焊發電兩用機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種直流弧焊、發電兩用機，具體地說，是一種發動機驅動
的可同時提供雙焊槍的直流弧焊電源和工頻(50HZ或60HZ)電源的直流弧 焊、發電兩用機。
背景技術：
中國專利ZL2007200670403 (本申請人的已授權的專利)，中公開了一種 直流弧焊、發電兩用機，具有焊接效率高，焊接質量好等優點，并能同時提 供工頻輔助電源供電動工具，照明。但該專利產品不能提供雙焊槍作業，焊 接電流調節主要靠改變電抗器抽頭來實現，因此電抗器抽頭多，制造工藝復 雜，轉換開關結構復雜，易于發生故障；焊接電壓調節由改變電阻器阻值來 實現，屬于開環調節方式，由于電阻器的熱穩定性問題而引起弧焊電壓冷熱 態電壓變化率較大等焊接質量不足。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種雙焊槍直流弧焊、發電兩用機，不 僅可使用雙焊槍作業，還可方便地提供電壓變化率小的輔助工頻電源，供電 動工具和照明用。
為了達到上述目的，本發明的技術方案如下
一種雙焊槍直流弧焊、發電兩用機，包括機座、 一轉軸、電刷裝置和滑 環，該兩用機包括相同極數的主發電機和副發電機，主發電機具有第一勵磁 調節電路，副發電機具有第二勵磁調節電路；主、副發電機的轉子置于同一 轉軸上，分別嵌有凸極式第一磁場繞組(WE)和第二磁場繞組(WR);主
發電機定子嵌有三角形接法的三相電焊繞組，其輸出端接有兩路各自獨立的
三相橋式整流電路，副發電機定子嵌有第一，第二，第三單相繞組(WC1、 WC2、 WS);所述第一勵磁調節電路為閉環自動調節電路，包括一個自動 電壓調節器(AVR)，其中第一單相繞組(WC1)作為自動電壓調節器的交 流輸入電源，其輸出直流電經電刷裝置和滑環連接至第一磁場繞組(WE);第二單相繞組作為第二勵磁調節電路的電源，整流后的電流經電刷裝置和滑
環連接至第二磁場繞組(WR)。
主發電機和副發電機的勵磁調節磁路和電路均各自獨立，相互不干擾。 第一勵磁調節電路的自動電壓調節器，根據采樣電壓與給定電壓信號差值實 時調整主發電機的勵磁電流，確保焊接電壓(或焊接電流)的穩定性。第二 勵磁調節電路中仍采用開環調節，調節電路的元件少，以降低成本。因此本 發明可以同時獲得高性能的直流弧焊電源和工頻輔助電源，弧焊電源滿足 Uh=20+0.04Ih (Uh、 Ih為焊接電壓、電流)手工弧焊要求，工頻輔助電源的 電壓變化率小，穩定性大為提高。
為提高電焊機的工效，本焊機采用雙焊槍結構，當電焊電流不大于 50。/。Ihm(Ihm為焊機最大電焊電流)，可以同時使用雙焊槍作業，當電焊電流 大于50。/Uhm時，兩個輸出回路并聯使用。為提高電弧燃燒穩定性和起弧性 能，雙焊槍電路各自有一個交流電抗器和三相橋式整流裝置，為提高電抗器 的使用效率和可靠性，電抗器不設抽頭或最多二個抽頭，這樣可以省掉轉換 開頭或簡化開關結構。
上述第一勵磁調節電路為一閉環可控調節電路，采樣電路根據使用要求 可以是電壓信號或電流信號，自動電壓調節器根據給定信號電壓與采樣電壓 信號的電壓差值，自動調節主發電機磁場繞組的勵磁電流大小，使焊接電壓 恒定。第二勵磁調節電路包括單相橋式整流器和可調電阻器，改變電阻值可 改變副發電機的勵磁電流，它為開環控制方式。
主發電機定子置于機座內，副發電機定子固定于基座的端蓋凸緣上。
該直流弧焊、發電兩用機與發動機的聯接有兩種方式，第一種是通過帶 葉片的聯軸器與發動機的飛輪剛性聯接，機座直接固定在發動機的飛輪殼上。 第二種是將兩用機通過半彈性盤片聯軸器固定在飛輪上，機座直接固定在發 動機的飛輪殼上。
圖1為本發明的電焊一發電兩用機的縱剖面結構圖； 圖2為本發明第一個實施例的電路原理圖； 圖3為本發明第二個實施例的電路原理圖。
具體實施例方式
4下面根據圖1至圖3，給出本發明的較佳實施例，并予以詳細描述，使 能更好地理解本發明的功能、特點。
圖1為本發明的雙焊槍電焊一發電兩用機的縱剖面結構圖。如圖1所示
并結合圖2，本發明的雙焊槍電焊、發電兩用機是一雙電機結構發電機，由 磁路和電路均相互獨立的主發電機和副發電機組成，其主、副發電機轉子置 于同一轉軸l上，主發電機定子4置于機座3內，副發電機定子6固定于端 蓋8凸緣上，主發電機定子4嵌有三角形接法的三相電焊繞組WH，副發電 機定子嵌有三套單相繞組，分別為單相發電繞組WS，單相輔助繞組WC1和 WC2，單相輔助繞組WC1提供主發電機的勵磁功率，單相輔助繞組WC2提 供副發電機勵磁功率。主、副發電機轉子5、7分別嵌有凸極式磁場繞組WE、 WR，其引出線接到滑環10上，并通過電刷9與勵磁調節電路的輸出端連 接。副發電機的勵磁調節電路包括單相橋式整流器VC和可調電阻器RP，改 變RP的阻值可以改變副發電機的繞組電壓。主發電機的勵磁調節電路為閉 環調節的自動電壓調節器(AVR)，其交流輸入端子Gl， G2接WC1,直流 輸出端子F+， F-經電刷9和滑環10接至WE。 El， E2端子為采樣信號的 輸入端子。實施例1的采樣信號取自WH繞組的線電壓，實施例2的采樣信 號通過電流互感器CT取自WH的電流信號。當采樣信號與給定信號有差值 時，AVR會自動增減WE的勵磁電流，使電焊電壓C或電焊電流保持恒定。 蓄電池GB經轉換開關Q， 二極管V3分別連接橋式整流器VC正極端，作為 發電機的起勵電源。
發電繞組WS輸出端連接有熔斷器F，可起到短路和過載保護。 在兩用機的端蓋8的進風口處裝置了兩組橋式整流器12A， 12B，其由 大功率整流二極管VI， V2和壓敏電阻RV1和RV2以及散熱器組成。可調 三相電抗器L1接在電焊繞組WH和整流橋12A或12B之間，串入電抗器可 改善電焊性能，提高了電弧燃燒過程的穩定性，減少金屬飛濺，焊縫平滑， 能勝任于管道工程焊接要求。
當單槍的焊接電流小于50Q/。Ihm時，可以同時供雙焊槍作業，提高焊機 的使用率及節能。為避免發生機組過載，或損壞整流二極管及電抗器，當電 焊電流大于50n/。Ihm時，兩電焊的輸出端子可并聯使用。為提高電弧燃燒穩 定性和起弧性能，雙焊槍電路各自有一個交流電抗器和三相橋式整流裝置， 為提高電抗器的使用效率和可靠性，電抗器不設抽頭或最多二個抽頭，這樣 可以省掉轉換開頭或簡化開關結構。該直流電焊發電兩用機為單支承，軸向通風結構。其與發動機的聯接方
式有兩種， 一種是剛性聯接，即聯軸器2帶有風葉，聯軸器2與發動機的飛 輪剛性對接，機座3的止口與發動機的飛輪殼的止口對接，并用螺栓固定。 另一種聯接方式是采用半彈性的盤片聯軸器聯接法，即通過盤片聯軸器固定 于飛輪上，機座3止口與發動機的飛輪殼的止口對接，并用螺栓固定。這兩 種聯接方式減小了機組的軸向尺寸。
兩用機和發動機置于同一底盤上。運行時，啟動發動機，使轉速達到 所需轉速。合上轉換開關Q，蓄電池GB經電刷9和滑環10對副發電機的磁 場繞組WR通電，副發電機的定子繞組WS、 WC1和WC2建立電壓。單相 輔助繞組WC1 、 WC2輸出電壓分別經AVR和VC整流并通過電刷9和滑環 IO對主、副發電機的磁場繞組WE、 WR勵磁，調節可變電阻器RP，可改變 單相發電繞組WS的電壓， 一般應將單相發電繞組WS的電壓整定在230V (50HZ)或240V (60HZ)附近，此時輔助繞組WC1和WC2的電壓處于設 計值。調節AVR的給定電壓，可改變主發電機的磁場繞組WE的勵磁電流， 從而改變電焊繞組WH空載焊接電壓，并按焊接工藝要求將焊接空載電壓整 定在規定值。
在電焊時，應根據焊條直徑和工件形狀、大小來選擇焊接電流，通過 控制開關SA，選擇三相交流電抗器抽頭位置，即改變接入回路的電感量， 使電焊狀態為最佳，必要時可同時微調可變電阻器RP1來調節焊接電流，使 電焊機在最大電流檔到最小電流檔整個調節范圍內都能達到最佳狀態。
圖3為本發明第二個實施例的電路原理圖。該實施例與第一實施例的雙 焊槍的電流值基本相同，即使用相同的電焊條，不同之處在于，接在電焊繞 組WH和整流橋12A或12B之間的三相電抗器L2是不可調的。實施例二中 分別采用不可調的電抗器，完全省掉控制開關SA，且電抗器工藝簡單，可 靠。
前面提供了對較佳實施例的描述，以使本領域內的任何技術人員可使 用或利用本發明。對該較佳實施例，本領域內的技術人員在不脫離本發明原 理的基礎上，可以作出各種修改或者變換。應當理解，說明書中所舉的實施 例僅是一種較佳實施例，對該實施例做出的修改或者變換都不脫離本發明的 保護范圍。
權利要求
1、一種雙焊槍直流弧焊、發電兩用機，包括機座、一轉軸、電刷裝置和滑環，該兩用機包括相同極數的主發電機和副發電機，主發電機具有第一勵磁調節電路，副發電機具有第二勵磁調節電路；主、副發電機的轉子置于同一轉軸上，分別嵌有凸極式第一磁場繞組(WE)和第二磁場繞組(WR)；主發電機定子嵌有三角形接法的三相電焊繞組，其輸出端接有兩路各自獨立的三相橋式整流電路，副發電機定子嵌有第一，第二，第三單相繞組(WC1、WC2、WS)；其特征在于，所述第一勵磁調節電路為閉環自動調節電路，包括一個自動電壓調節器(AVR)，其中第一單相繞組(WC1)作為自動電壓調節器的交流輸入電源，其輸出直流電經電刷裝置和滑環連接至第一磁場繞組(WE)；第二單相繞組作為第二勵磁調節電路的電源，整流后的電流經電刷裝置和滑環連接至第二磁場繞組(WR)。
2、 根據權利要求1所述的雙焊槍直流弧焊、發電兩用機，其特征是， 電焊繞組輸出端串接兩路三相交流電抗器，并直接連接到三相橋式整流裝置。
3、 根據權利要求1所述的雙焊槍直流弧焊、發電兩用機，其特征是， 電焊繞組輸出端串接兩路多抽頭的可調三相交流電抗器，再經選擇開頭連接 到三相橋式整流裝置。
4、 根據權利要求1所述的雙焊槍直流弧焊、發電兩用機，其特征是，所 述自動電壓調節器(AVR)，其采樣信號可以是焊接繞組(WH)的電壓信 號或電流信號；第二勵磁調節電路包括單相橋式整流器和可調電阻器。
5、 根據權利要求1所述的雙焊槍直流弧焊、發電兩用機，其特征是， 主發電機定子置于機座內，副發電機定子固定于機座的端蓋凸緣上。
6、 根據權利要求1所述的雙焊槍直流弧焊、發電兩用機，其特征是， 該兩用機的轉子通過帶葉片的聯軸器與發動機的飛輪剛性聯接，機座直接固 定在發動機的飛輪殼上。
7、 根據權利要求1所述的雙焊槍直流弧焊、發電兩用機，其特征是， 將兩用機的轉子通過半彈性盤片聯軸器固定在飛輪上，機座直接固定在發動 機的飛輪殼上。
全文摘要
本發明公開了一種雙焊槍直流弧焊、發電兩用機，包括機座、一轉軸、電刷裝置和滑環，相同極數的主發電機和副發電機，主發電機具有為閉環自動調節的第一勵磁調節電路，副發電機具有開環調節的第二勵磁調節電路。當單槍的焊接電流小于50％Ihm時，可以同時供雙焊槍作業，提高焊機的使用率及節能。當電焊電流大于50％Ihm時，兩電焊的輸出端子可并聯使用。
文檔編號H02K19/34GK101599680SQ20091015886
公開日2009年12月9日 申請日期2009年7月3日 優先權日2009年4月3日
發明者奇 葛 申請人:隆發建筑機械(上海)有限公司