新型柴油机驱动弧焊发电机

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1、电源技术《电气自动化}2010年第32卷第2期PowerSupplyTechnologies新型柴油机驱动的弧焊发电机ANewArcWeldingGeneratorDrivenbyDiesel兰州理工大学(兰州730050)张爱华王永锋(LaazhouUniversityofTechnology，LanzhouGansu730050，China)ZhangAihuaWangYongfeng中国石油兰州石化公司(兰州730060)王志雄(CNPC，LanzhouPetrochemicalCorporation

2、,LanzhouGansu730060，China)WangZhixiong摘要：介绍了一种以柴油机作为动力机的具有交流发电和直流弧焊两种功能的弧焊发电机。采用三次谐波励磁的同步发电机，控制电路通过对输出电压和焊接电流瞬态波形而非平均值的采样处理，提高了控制系统的动态响应速度。可应用于野外无电网环境下的焊接施工作业。关键词：弧焊发电机励磁下降外特性Abstract：AnACGenerating—DCarcweldingdualusemachinedrivenbydieselisintroduced．Itad

3、optsatriplefrequencyharmonic—excitedsyn—chronousgenerator，thecontrolcircuitcansampleandprocesstheinstantaneousvalue(butnottheaveragevalue)oftheoutputvoltageandthewelding—currentwhenwelding，thus，improvethedynamicresponsevelocityofthecontrolsystemwhenthearcl

4、engthchanges．Itcanbeappliedtothewelding—operationinthefield．Keywords：weldinggeneratorexcitationdroppingvolt—amperecharacteristic(中图分类号]TM919[文献标识码]B[文章编号]1000—3886(2010)02．0073—031前言随着国家经济建设的快速发展，在野外无电网环境下进行焊接作业的工程将大量涌现，特别是在当前西部大开发战略中，需要大量同时具备自行发电和焊接功能的电源。

5、弧焊发电机具有电弧推力大，坚固耐用的特点，然而传统的直流弧焊发电机由于存在耗电多、费材料以及噪音大的缺点。本文研制的弧焊发电机，由柴油机作为动力机，拖动同步发电机发电，直接产生55～75伏的工频交流电，经过整流后用于直流焊接。通过控制发电机的励磁来调节焊接电流，具有恒流带外拖的弧焊电源外特性，并且动态相应速度快。电流2弧焊发电机基本组成及工作原理。调弧焊发电机由柴油机作为动力机，通过控制电路，拖动同步发节电机产生三相交流电供电动工具、照明等负载使用，由焊接绕组产图2弧焊发电机电气原理生的单相交流电经整流后作

6、为手弧焊电源。在整个系统中，既可目的．其电气原理图如图2所示：以通过控制电路的闭环控制来调节焊接电源特性，又可以通过控发电机采用三次谐波励磁同步发电机，FF为嵌在转子上的制电路的闭环控制来调节发电输出电压，实现由柴油机驱动的具励磁绕组，OZ、OZ、OZ为三相发电绕组，L．L为单相焊接绕组，有交流发电和直流弧焊两种功能的弧焊发电机组。弧焊发电机的ss：为谐波绕组。基本组成如图1所示：柴油机启动时，在柴油机的灯线圈上感应出12V的感应电动柴油发电机是由柴油机拖动的一种同步发电机，柴油机与发势，经整流后给励磁绕组

7、F，Fz提供励磁电流，建立三次谐波磁场，在电机做成一体，通过三角皮带传递动力。发电机的定子上分别嵌谐波绕组sS2中感应出三次谐波电势，给发电机提供励磁电流。随入一套单相绕组和一套三相绕组，以达到能够发电和焊接两用的着三次谐波磁场的逐渐增强，三次谐波电势也随之增强，整流后的励磁电流也随之增强。如此反复循环，三次谐波电势将越来越大，最后由于磁路饱和稳定在某一数值上，主绕组的电压也稳定在某一数值上，使发电机空载电势建立起来。3焊接外特性图1IGBT控制励磁弧焊发电机基本组成ElectricaIAutomation

8、I73《电气自动化}2010年第32卷第2期电源技术3．1下降特性位基本相同(设为)。如图4所示，m、n分别为运算放大器Ag、A，控制电路中励磁控制单元IGBT的开关由可调宽度的脉冲信的放大倍数。此时，运算放大器A输出电压ue可以表示为：号控制【4】。控制电路对采样信号(输出电压“。及焊接电流)的1Zc=一(mK2n)f1)瞬态波形(非平均值)直接进行处理15／(不经过滤波)，这样不存在=一(K1mUo+曲)·l