内燃直流弧焊发电两用机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种内燃直流弧焊发电两用机，包括发动机、三相异步发电机、整流电路和移相触发及焊接特性控制电路。本实用新型专利技术采用三相异步发电机、可控硅三相全控整流技术、电子控制调节的方式，既兼具普通焊机良好的控制和调节性能及对现代焊接工艺的适应性、又具有弧焊发电机适宜野外焊接发电使用的特点。本实用新型专利技术既提高了发电机的效率，也改善了焊接特性，同时还可提供辅助电源输出，是野外焊接施工和后备应急电源的理想设备。具有结构简单，效率高，焊接性能优异，体积小，重量轻，移动方便，输出电流范围大，输出电流连续可调，机组输出功率从几个ｋＷ至几十个ｋＷ均能实现，能满足管道全位置焊、纤维素焊等管线焊接的多种需求。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种弧焊发电机，特别是电子控制的内燃直 流弧焊发电两用机。技术背景目前国内外生产的自发电式弧焊机主要有三种结构形式'.一 是原动机直接驱动的直流弧焊发电机，二是原动机直接驱动的交 流发电整流式直流弧焊机，三是原动机驱动的发电机组配置普通 弧焊机。传统的原动机直接驱动的直流弧焊发电机一般由特种直流 发电机和获得所需外特性的调节装置组成，调节装置通过调节发 电机输出达到调节外特性的目的，其缺点是损耗大、效率低，焊 接特性较差，机组庞大笨重，机动性差。原动机直接驱动的交流发电整流式直流弧焊发电机，其发电 釆用转子激磁，定子绕组发电的结构，并使用半导体整流元件整 流后用于焊接，具有体积小、重量轻、造价低的特点，非常适用 于野外无电源地区的焊接作业。但其控制性差，因此输出动特性、 焊接工艺性适应性都较差，难以进行全位置焊及纤维素立向下 焊，不能满足焊接工艺的发展。国外内燃直流弧焊发电机组技术 已较为成熟，多采用旋转直流发电机，励磁调节，或硅整流技术， 产品焊接性能稳定，但体积重量较大。以上两种都是通过调节发电机的输出特性来满足焊接对机 组输出的要求，因此焊接输出调节具有很大的局限性。原动机驱动的发电机组配置普通弧焊机也是一种方式，具有 焊机选择灵活，容易满足焊接工艺性能等优点。但这只是一种发电机和焊机简单的组合，不足之处一是体积重量较大，成本很高； 二是为满足管道焊接施工工艺的要求及移动方便，多配置逆变焊 机，存在对野外恶劣环境适应性差，故障率高等逆变焊机固有的 缺点。
技术实现思路
本技术的目的在于克服已有技术缺点，提供一种采用电 子控制技术、电力电子技术与发电机组相结合的一种内燃直流弧 焊发电两用机。本技术的技术解决方案是 一种内燃直流弧焊发电两用 机，包括发动机、三相异步发电机、晶闸管整流电路和移相触发及焊 接特性控制电路，发动机驱动三相异步发电机的转子，发电机内设有 两套相互独立的绕组， 一套为励磁和发电绕组，输出380V和220V电 源，另一套为三相焊接绕组，其输出端连接晶闸管整流电路的输入端， 整流电路整流后输出直流焊接电源，另外整流电路输出端经电流、电 压釆样电路与电流设定电路一起连接到控制电路输入端，控制电路输 出触发脉冲连接晶闸管整流电路触发端。所述的整流电路包括整流晶闸管和电阻，电流、电压采样电路包 括分流器和滤波电抗器，晶闸管接成三相桥式全控整流电路，其 中，三只晶闸管为共阴极接法，另三只晶闸管为共阳极接法，三 相桥式全控整流电路正负极之间连接一电阻，整流电路输出端经 滤波电抗器、分流器连接控制电路输入端。所述的控制电路包括电源电路板、移相触发及焊接特性控制电 路板、主电流调节电位器、弧力电流调节电位器、碱性和纤维素 焊条功能转换开关、远控近控转换开关，电源电路板输入端与整 流电路输出端连接，其输出端连接移相触发及焊接特性控制电路板， 主电流调节电位器、弧力电流调节电位器、碱性和纤维素焊条功 能转换开关、远控近控转换开关分别连接移相触发及焊接特性控 制电路板，移相触发及焊接特性控制电路板脉冲输出端产生互隔 60°的基本脉冲序列按序触发晶闸管，再以互隔60°的添补脉冲序列同步对前一只未换相的晶闸管补发一个触发脉冲。所述的移相触发及焊接特性控制电路板包括移相与触发电路、 焊接电流控制电路、引弧控制电路和过流保护电路，所述的移相与触发电路包括以下部分①整流电路输出端与电阻、电容连接 构成同步移相电路；②比较器和电容构成比较、微分电路，同步 移相电路输出端和直流切割电压^/+或^分别连接到比较器的输 入端，比较器输出端产生触发脉冲；③晶体管和脉冲变压器组成 触发脉冲功率放大电路，其输出端触发整流电路晶闸管；焊接电 流控制电路包括以下部分直流焊接电源输出端给定信号经过调 节电位器、电阻连接运算放大器反向输入端，电流釆样电路通过 分流器输出电流采样信号经过运算放大器、电阻连接到运算放大 器的反向输入端，运算放大器输出负切割电压[/_;引弧控制电路 包括碱性焊条状态下引弧控制电路和纤维素焊条状态下引弧控 制电路，碱性焊条状态下引弧控制电路由下述部分构成外置碱 性和纤维素焊条功能转换开关置于BASIC状态，直流焊接电源输 出端引入弧压检测信号，经过调节电位器连接到运算放大器输入 端，其输出端经二极管、电阻、常闭触点连接弧力电位器，弧力 电位器经常闭触点、电阻连接焊接电流控制电路中运算放大器的 输入端，晶体管饱和导通，运算放大器输出-12V电压；纤维素焊条状态下引弧控制电路由下述部分构成外置碱性和纤维素焊 条功能转换开关置于CELLULOSIC状态，常闭触点导通，晶体管截止，直流焊接电源输出端引入弧压检测信号，经运算放大器连 接到运算放大器的输入端，弧力电位器经常开触点、电阻连接到 运算放大器的输入端，运算放大器的输出端经电阻、二极管输出 过流保护电路包括运算放大器和晶体管，电流采样电路经分 流器连接到运算放大器，运算放大器输出端经过电阻、电容连接 到由运算放大器组成的比较器输入端，比较器输出端连接晶体 管，晶体管连接运算放大器。本技术采用三相异步发电机、可控硅三相全控整流技术、 电子控制调节的方式，提供一种既兼具普通焊机良好的控制和调 节性能及对现代焊接工艺的适应性、又具有弧焊发电机适宜野外 焊接发电使用的特点。本技术既提高了发电机的效率，也改 善了焊接特性，同时还可提供辅助电源输出，是野外焊接施工和 后备应急电源的理想设备。具有结构简单，效率高，焊接性能优 异，体积小，重量轻，移动方便，输出电流范围大，输出电流连续可调，机组输出功率从几个kW只几十个kW均能实现，能满足 管道全位置焊、纤维素焊等管线焊接的多种需求，并具有完善的 保护系统。附图说明图1为本技术电路原理框图。图2为本技术电路原理图。图3为整流电路原理路。图4移相触发及焊接特性控制电路原理图。图5为控制电路中移相与触发电路原理图。图6为控制电路中焊接电流控制电路原理图。图7为控制电路中引弧控制电路原理图。图8为控制电路中过流保护电路原理图。具体实施方式本技术包括发动机l、三相异步发电机2、晶闸管整流电路 3、移相触发及焊接特性控制电路4和发动机保护电路5,发动机1 驱动三相异步发电机2的转子,发电机1内设有两套相互独立的绕组， 一套为励磁和发电绕组，输出380V和220V电源6，另一套为三相焊 接绕组，其输出端连接晶闸管整流电路3的输入端，整流电路3整流 后输出直流焊接电源7，另外整流电路3输出端经电流、电压采样电 路8与电流设定电路9 一起连接到控制电路4输入端，控制电路4输 出触发脉冲连接晶闸管整流电路3触发端。其工作过程如下发动 机1驱动三相异步发 380V和220V辅助电源输出XSOOl、 XS002，用于野外照明和其它设备及工具等；另一套输出为三相焊接绕组，作为交流焊接电源输入由晶闸管组成的整流电路整流后，经电抗器滤波，输出直流焊接电源XS003、 XS004。电流检测信号和电压检测信号作为反 馈输入，与电流给定信号一起输入焊接特性控制电路，控制触发 脉冲的输出，由触发电路触发晶闸管的导通。整流电路3由整流晶闸管VT,VT6、电阻R002、分流器RS001、 滤波电抗器L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃直流弧焊发电两用机，包括发动机（１）、三相异步发电机（２）、晶闸管整流电路（３）和移相触发及焊接特性控制电路（４），其特征在于：发动机（１）驱动三相异步发电机（２）的转子，发电机（１）内设有两套相互独立的绕组，一套为励磁和发电绕组，输出３８０Ｖ和２２０Ｖ电源（６），另一套为三相焊接绕组，其输出端连接晶闸管整流电路（３）的输入端，整流电路（３）整流后输出直流焊接电源（７），另外整流电路（３）输出端经电流、电压采样电路（８）与电流设定电路（９）一起连接到控制电路（４）输入端，控制电路（４）输出触发脉冲连接晶闸管整流电路（３）触发端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王肃泉，李华芳，杨雪峰，陈玲，刘心阳，黄斐，
申请(专利权)人：西安北方电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]