由发动机驱动的多相交流发电机供电、由可控硅整流的电弧焊电源用一个安装在交流发电机内的单独同步绕组向一个数字化同步电路提供信号。这个数字化同步电路屏蔽掉交流发电机各周期的大部分噪声，从而防止产生错误的同步信号。（*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】
本专利技术与由发动机驱动的电焊电源有关，具体地说，与采用由发动机驱动、为多相可控硅整流电路供电的多相交流发电机的直流电焊电源有关。在建筑工地、远地工地和其他一些场合进行电焊往往自行供电比较方便。在这些情况下，常常用一个汽油机或柴油机作为原动机，驱动一个交流发电机，来提供电焊所需的电力。有一种电源是用一个汽油机或柴油机驱动一个具有三相交流输出的感应式三相交流发电机。三相交流电是一种用三根导线(有时还有一根零线)来传送50赫或60赫左右的交流(正弦波)电的标准形式。交流发电机中的旋转磁场使电流在接成三相的静止绕组内流动，从而产生三相电。这三相之间相位相互相差120°，习惯上标为相A、B和C。所谓相位相差120°是指相位B落后于相位A三分之一周，相位C落后于相位B三分之一周。相位顺序由磁场旋转方向确定，而磁场旋转方向又由驱动的原动机的旋转方向确定。这是一种众所周知的有效输电方式。三相交流输出由接成整流桥的可控硅整流。通过控制对这些可控硅整流器的触发可以控制诸如电焊电流幅度之类的电焊参数。对整流电路中的可控硅整流器的控制要求使触发信号与输入可控硅整流桥的交流电压的周期同步。这可能是很困难的，因为可控硅本身的触发、电焊机和系统中其他器件的工作都会使理想中应该是平滑的正弦波的可控硅整流器输入出现尖峰、噪声和错误转换。过去，有时是通过从交流发电机本身的供电输出线得到一个同步信号来实现同步的。然而由于上述尖峰、噪声、错误转换和其他一些问题，要求对这个同步信号进行调整，以便消除错误同步和定时不当。另一种方法是在交流发电机内为每一相都安装一个专用的同步绕组。这种方法成本较高，因为对于一个三相电源来说需要三个同步绕组。而且，由于可控硅整流器工作而出现在电力馈线上的噪声和尖峰以及错误转换通常会通过交流发电机的电力输出绕组引入交流发电机的磁场，从而感应到同步绕组上，因此也需要对各同步绕组的输出进行调整。所以，除了每相一个同步绕组的成本外，还要加上三相的调整电路的成本。本专利技术提供了一种发动机驱动的直流电焊电源。在这种电焊电源中同步信息是从设置在交流发电机内的一个单独的同步绕组中取得的。所用的控制电路和方法利用了交流发电机电源固有的特性，根据单独的传感绕组为各相提供同步信息。按照本专利技术，这个单独的传感绕组安装在交流发电机内，用来传感在交流发电机内所建立的旋转磁场。它有一个大致呈正弦变化的输出信号。这个信号由一个半波整流器整流后，经过由一个电容和一个电阻组成的脉冲展宽器加到一个开关网络上，从而形成一个截然从一个二进状态转换到另一个二进状态的数字信号。这转换点在时间上是固定不变的，出现在同步绕组输出的正弦波的周期中的某个位置上。因此，所形成的这个数字信号的转换点直接与交流发电机磁场旋转到某个精确的位置有关，也就是与交流发电机输出端上三相交流电输出的变化周期中的某个精确的时间位置有关。按照本专利技术，同步开关网络输出的数字信号加到一个数字处理器上，数字处理器将转换时间适当延迟后形成分别控制整流桥中相应可控硅的各个触发脉冲。按照本专利技术，数字处理器所提供的延迟量是可调的，以便控制电焊电源输出的电流和电压。按照本专利技术所提出的为多相交流发电机电焊电源中的可控硅整流提供定时触发信号的方法包括下列各步骤配置一个安装在交流发电机内的单独的导电同步绕组、一个与这个单独绕组连接的整流器、一个与整流器连接的储能电容和泄放电阻、一个与储能电容和泄放电阻连接的开关网络和一个数字处理器，使得在同步绕组的输出端产生一个周期性输出信号；将这个输出信号加到整流器上，从而产生一个经整流的信号；将经整流的信号加到储能电容和泄放电阻上，从而产生一个展宽信号；将展宽信号加到开关网络上，从而形成一个具有与同步绕组输出信号每个周期中的一个选定点相应的明显的转换点的开关信号；将这个开关信号加到数字处理器上；以及用数字处理器产生一组得到定时的可控硅选通信号，用来触发相应的可控硅，产生所要求的电焊电流。本专利技术的主要目的是提供一种用发动机驱动的多相交流发电机直流电焊电源，这种电源只需要用一个单独的传感电路就能提供选通对多相交流输出进行整流的可控硅的同步信息。本专利技术的另一个目的是为多相交流发电机供电的直流电焊电路提供一种制造成本低廉、工作可靠的同步电路。本专利技术的另一个目的是提供一种只需要一个单独的同步信号调整电路的由原动机驱动的交流发电机型直流电焊电源。本专利技术的另一个目的是吸取由原动机驱动的交流发电机型直流电焊电源的原动机转速比较稳定的优点，用一个单相同步绕组来形成三相触发信号。本专利技术的另一个目的是为原动机驱动的交流发电机型直流电焊电源提供一种可用数字处理器很方便进行控制的、不易受噪声、尖峰、闪烁和错误转换之类影响的选通控制电路。本专利技术的另一个目的是提供一种能补偿和/或恢复失去的同步信息而不至对完成焊接产生过分的不利影响的发动机驱动的交流发电机型直流电焊电源。本专利技术的以上这些和其他一些目的和优点可以从以下说明、附图及所附权利要求中更为清楚地看到。在这些附图中附图说明图1为具有一个交流发电机、整流器和控制电路的发动机驱动的电焊机的原理方框图。图2为图1中交流发电机的电力绕组和传感绕组配置情况的示意图；图3为用于图1中同步信号数字化装置中的电路图；图4为可能出现在图2中的同步绕组输出端和加在图3中的输入端的电压波形图；以及图5示出了图3中各点的电压波形。这些附图只是示例性地示出了本专利技术的一个优选实施例的情况，并不是限制性的。由图1可见，电弧电焊电源A有一个通过主轴12与交流发电机14机械连接的发动机10。交流发电机14是一个三相感应型无刷交流发电机，具有三相电焊电输出端16、单相辅助电输出18和单相同步输出20。辅助电输出18根据市场需求或用户愿望可以提供120伏或240伏60赫或50赫的电力。辅助电的频率可以通过控制原动机速度保持在接近50赫或60赫，这是众所周知的。这可以使操作员利用辅助电输出18运行对交流电频率有一定要求的电动工具之类。按常规是备有具有这些特征的这种辅助电力的。三相电焊电通过三根电焊电输电线22A、22B和22C输出。这三相按常规标为A相、B相和C相。假设A相为领先相，则B相落后A相120°，而C相落后B相120°。在这种常规的发电系统中，采用的是对称结构。三相电通过线22A、22B和22C加到一个可控硅整流桥30上。实际上，交流发电机14的转子有一个鼠笼式绕组，而在线22A、22B和22C之间接有电容器，用来激励这个转子绕组。整流桥30由三个半导体控制整流器(SCR)31、33、35和三个二极管32、34、36组成。每个SCR都有一个控制极，用来触发SCR，使它处于正向导通状态。这些SCR和二极管接成常用的三相半控整流桥，每个SCR或二极管从三相输电线接收能量，另一端接到直流电焊供电输出线40或直流电焊地线42。可以象常规那样加入诸如电感和/或电容之类的滤波器件。这种SCR整流桥在工业上是众所周知的。并且，也可以采用六个SCR构成的整流桥之类。直流电焊供电输出线40与电焊电极41连接，而直流地线42与工件43连接。当然，电焊电极与工件的极性可以颠倒。电焊电极和工件通过电弧44电连接，这与常规的一样。电弧电流由一个电流传感分路器46测量，电流值的信息经调整本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电焊电源，其特征是所述电焊电源包括：一根受驱动的主轴；一个与所述主轴连接的多相交流发电机，用来产生一个旋转磁场和一个交流多相输出电流；一组与所述交流发电机连接、接收所述交流发电机输出电流的可控硅，用来产生一个直流电流输出，其 中的每个可控硅都有一个控制输入端；一个安装在所述交流发电机内的单独的导电同步绕组，用来传感所述旋转磁场和产生一个取决于所述磁场的输出信号，所述输出信号是一个周期信号，其重复周期与所述旋转磁场旋转一周的时间相应。一个与所述同步绕组连接 的整流器，用来接收所述输出信号和产生一个单极性周期的经整流的信号；一个展宽装置，用来接收所述经整流信号和产生一个周期的单极性展宽信号；一个与所述展宽装置连接的开关装置，用来接收所述展宽信号和产生一个在绝大多数的每个所述周期中都有一个 明显的转换点的周期的单极性开关信号，所述转换点与所述输出信号的周期有着一个一般固定不变的时间关系；以及一个数字处理器，用来接收所述开关信号和产生一组适合分别加到所述各可控硅控制极、时间上相互岔开的可控硅选通信号，从而使所述电焊电流成为可 以控制的。...
【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，丹尼斯M欧斯沃斯克，
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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