具有多相交流发电机和晶闸管整流器的焊接电源装置，利用控制电路在出现短路时有选择地阻止晶闸管导通，实现在短路条件下交流发电机焊接电源装置的可靠运行。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由发动机驱动的焊接电源装置，更具体讲涉及一种D.C焊接电源装置，它采用一台由发动机驱动的多相交流发电机，该发电机把电流提供给多相的晶闸管整流器电路。更具体讲，本专利技术提供从多相交流发电机向焊接设备提供短路电流的方法。自含有汽油或柴油燃料的焊接电源装置是广泛应用的产品。这样的产品一般包括一台汽油或柴油发动机，该发动机驱动一台具有电输出的发电机，该电输出被用于产生电弧和焊接金属。一般使用三相交流发电机。公知的一种三相交流发电机是三相无刷感应交流发电机。这样的交流发电机具有如下的优点，即比其它型号的电机制造成本低，坚固并基本可靠。无刷交流发电机的缺点是在其输出被短路时的特性，要么无电流流动，或电流很不稳定。在许多应用中，是决遇不到短路条件的，刚才描述的问题没有意义。但在焊接应用上，短路条件，或者非常类似于短路条件的状况是常常遇到的。在短路条件期间无输出或不稳定特性是所面临的主要问题。本专利技术提供一种控制三相被整流的无刷交流发电机的输出的方法，即使在输出短路或接近短路的条件下，也提供可控制的电流。根据本专利技术，一台多相感应交流发电机把三相电流提供给三相晶闸管整流器，该整流器接着提供用于焊接的DC输出电流。用于传感焊接输出量值的装置检测短路状况的存在，并防止在整流器电路中的晶闸管中所述的一个开启，同时开启至少一个剩下的晶闸管，用来在短路状况下提供可控的输出。进一步根据本专利技术，提供传感装置感应绕组的输出电压，并通过检测平均电压相对预选值的压降检测短路状况。又进一步根据本专利技术，使用一微处理器控制来提供根据用户所选参数电流幅值控制，也有选择地相应短路状况开启晶闸管或防止晶闸管的开启。更进一步地根据本专利技术，提供电流给弧焊接机的方法包括提供一台具有多相输出的多相交流发电机；提供多相整流器，它用几个接收来自交流发电机输出并具有直流输出的晶闸管组成；感应短路状况的存在；以及在测出短路状况时，防止晶闸管中所选的一个在短路状况持续时期的间隔上导通。本专利技术的主要目的是提供一种多相无刷交流发电机焊机，它具有良好的短路响应。本专利技术的另一个目的是提供一种控制整流器的方法，用于合理控制无刷交流发电机焊机的短路电流。本专利技术的更进一步的目的是提供一种控制整流器的方法，用于控制无刷多相交流发电机，在短路状况期间能维持输出电流。本专利技术的又更进一步的目的是提供一种有整流的无刷多相交流发电机焊接电源装置的控制器，它运行可靠，能处理短路状况，制造成本低。本专利技术的这些和其它目的及优点从下列说明，相应附图和附加的权利要求书变得更加便于理解。附图说明图1是主要以方框形式表示的一台发动机驱动的焊机的电路图，该焊机包括一台交流发电机、整流器和控制线路；图2是一流程图，该流程图描绘了在图1的电路中所用的部分控制程序和机构；图3是对应于过零遮断的流程图，该过零遮断获得图1电路中的定时信息；图4是对应于反馈和控制遮断程序的流程图，该程序完成图1电路的主要控制功能；图5以图解的方式表示图1中所示的交流发电机的绕组；图6以图解的方式表示图1电路中所用的电压传感电路；图7表示由图1电路达到的优选短路开启程序；图8表示在图1的电路中获得的输出电流波形；以及图9表示由图1的电路获得的输出伏安曲线。在该说明书的末尾有附加的程序表，它详细说明图4的方法中一部分的执行情况。现参见附图，其中所做的描述是出于仅说明本专利技术一个最佳实施例的目的而不局限于该实施例，图1表示一个弧焊接供电装置，其中发动机10经轴12与交流发电机14连接。该交流发电机14是一台三相、感应型的无刷交流发电机，它具有三相焊接功率输出16和同步输出20。一般，这样的交流发电机还可有提供120V或240V电流的辅助输出。如图5中所见，该交流发电机具有三个△连接的焊接电流绕组24，25，26，以及二个励磁绕组27，28。电容器29提供所需的无功功率，二个附加的电容器(未示出)一般以惯用方式在三相间互连。图6更详细地表示图1的电压传感电路142。在输出端A，分压器144把高电压分压，并将分压后的电压供给整流器146。整流器146的输出由电容器148滤波后供给阈值检测器149。该阈值检测器149提供在输出端A上的该输出电压的输出指示。对于一选定阶段保持很低的输出是短路条件的表示。用在传感电路142中的滤波防止象在降压焊接(drop transfer welding)上所遇到的极小持续时间的短路被解释成破坏性短路。滤波和适当常量的选择，象需要补救行为的短路的电压指示允许瞬间短路，这些短路对交流发电机没有不利的影响。在三条交流发电机输出线22A、22B、22C上承载三相焊接功率输出，这三条输出线以惯用方式承载三相输出。整流桥30接收线路22A、22B、22C上的三相输出。该整流桥30由三个半导体控制整流器(“SCR”)31，32，33和三个二极管34，35，36组成SCR和二极管以惯用桥接布置的方式连接。SCR和二极管的每一个接收来自三相电力线之一的电流，并把电流输送给DC焊接功率输出线40和DC焊接接地线42。有时以惯用方式添加象电感器、扼流圈和/或电容器这样的滤波元件。图中示出了一个输出扼流圈100。在图8中表示了该扼流圈100的效果。上曲线表示无扼流圈的输出电流，下曲线表示有扼流圈的输出电流。在工业上，所描述的SCR—二极管桥是众所周知的。另外，使用六个SCR也是众所周知并可利用的方案。一般讲，为了提供所需的无功功率，在交流发电机输出线22A、22B、22C或这些绕组的扩展部分之间连接电容器(未示出)。线路40上的DC焊接功率输出被连接到电焊电极41上，DC接地4线42被连接到工件43上。如惯用的一样二者由电弧44被电气连接。另外，电极和接地线的极性可根据需要改变。电弧电流在电流传感分路46上被感应到，并且把电流幅值信息进行处理且传输到数字处理器电路130。为了把电弧电压信息提供给该数字处理器电路130，可使用电弧电压传感线48。在焊接供电装置上设置所预期的电流输入140。预期的电流输入140可采用调节控制盘、按钮或其它将数字信息引入电气设备的惯用装置的形式。允许操作者设置预期的焊接电流，并将这个信息传送给数字处理器电路130，该电路实际控制电流，并达到所预期的结果。在输入端140也可设置其它的焊接参数。该数字处理器电路通过把选通信号提供给SCR的栅极端G1、G2、G3控制SCR31、32、33的开启。如惯用的，整流桥30接收来自交流发电机14的三相功率。整流桥30的输出电流由SCR31、32、33借助栅极G1、G2、G3中的信号对所选时间段的导通来控制。数字处理电路接收来自电流传感支路46、电压线48和同步线20的信息。该处理器通过把实际电流与经预期电流输入140设定的预期电流相比较，来决定把选通信号超前或延迟多少。借助同步线20上的同步信息使选通信号同步。当需要的电流越多，SCR在正的行进半周上越早导通，并且把越多的电流输送到电弧44上。当在电弧44上出现短路条件时，在其输出线22A、22B、22C上交流发电机实际上看成没有阻抗。提供无功功率和励磁电流的电容器和/或电感器被短路。这能引起在输出线上产生电流的磁场失去稳定，结果完全中止输出电流和/或不稳定状态，在本专利技术中通过确保在每个周期间交流发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种焊接电源装置，包括一台有多相输出的交流发电机，一个套流桥，它由接收所述交流发电机多相输出的，具有可适用于直流弧焊的直流输出的多个晶闸管；检测上述直流输出的装置；允许操作者为所述的直流输出选择预期值的选择装置；用来控制 所述晶闸管的工作，并因此使所述直流输出响应所述选择装置的控制装置；以及响应所述多相输出的短路条件的装置，所述的响应装置在所述短路条件期间的至少一个开启周期内，导致至少一个所述的晶闸管保持不导通。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：埃德沃德M克劳斯，
申请(专利权)人：林肯电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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