[实用新型]中频稀土永磁可控硅整流弧焊发电机

说明书

技术领域

本实用新型属焊接设备领域，特别是一种中频稀土永磁可控硅整流弧焊发电机。 

背景技术

中频弧焊发电机，由于具有体积小、重量轻、节省原材料等特点，受到大家的关注。在之前的中频弧焊发电机对焊接电流的调节是通过以下方法实现的： 

发电机转子线圈采用电磁线绕制转子线圈，通过转子滑环、碳刷等元件将可变的转子励磁电流送入转子线圈，当控制电路改变馈给转子励磁线圈的励磁电流时，即改变转子磁场强度，

达到实现调节焊接电流之目的。该方法虽然可行，但其存在以下不足：

1.由于转子线圈等效电感L较大，当控制电路改变励磁电流来实现焊机输出外特性和动特性的控制时，由于闭环励磁控制回路的时间常数较大，无法使焊机在电弧负载所允许的动态时间内实现所需的外特性和快速的动特性，至使许多特殊焊接工艺无法实现。

2.由于转子励磁电流是通过滑环、碳刷等元件馈给转子线圈的，而该环节存在磨损、火花等现象，导致了整机可靠性和寿命的降低。 

发电机转子采用稀土永磁材料制做，此设计虽然避免了由于滑环、碳刷的磨损、火花等导致的整机可靠性和寿命的降低，但是要使永磁转子实现焊机外特性和焊机动特性的改变是不可能实现的。因此只有通过发电机定子多绕组、抽头，再采用置于发电机焊接主回路的转换开关的档位转换来实现焊接电流的调节。这是目前采用稀土永磁材料制做转子的发电机调节焊接电流的方法，故其存在以下不足： 

1.由于焊接电流的调节是通过有限档位的转换开关实现的(一般为3～4档)，所以该设计不能实现对焊接电流的无级连续可调。

2.该调节电流方式对焊机的动特性不能做任何调节，因此该设计就不能应用于对有特殊焊接工艺要求的焊接工作。 

3.发电机定子制造烦琐，嵌线麻烦，耗材增加。 

4.发电机焊接主回路内增加了体积较大的主电流转换开关，不但增加了整机重量，也降低了整机可靠性和寿命。 

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型给出了中频稀土永磁可控硅整流弧焊发电机，它从根本上解决了目前该类焊机均存在不足的问题。 

一种中频稀土永磁可控硅整流弧焊发电机，包括稀土永磁中频弧焊发电机(1)、三相全控或三相半控焊接电流调节主电路(2)和控制电路(3)，其特征在于：稀土永磁中频弧焊发电机(1)连接三相全控或三相半控焊接电流调节主电路(2)，三相全控或三相半控焊接电流调节主电路(2)连接控制电路(3)，控制电路(3)和稀土永磁中频弧焊发电机(1)之间电连接。 

中频弧焊发电机(1)由定子铁芯(6)、发电机定子(4)和发电机转子(5)构成，其中定子铁芯(6)内圆直径180～200mm，外圆直径240～260mm，并于内圆周冲有60槽、叠加厚度为30～80mm，定子铁芯(6)上绕有二组三相、各10对极、空间电相位角互差120度的焊接绕组(7)和辅助电源绕组(8)；发电机定子(4)与焊接绕组(7)同槽同相位嵌入的三相同步绕组(12)；发电机转子(5)外圆直径为180～200mm，其上采用定位螺栓(9)，由二块铝合金制造的定位夹板(10)之间嵌入的20片带有定位孔的稀土永磁体(11)做磁源构成。 

三相全控或三相半控焊接电流调节主电路(2)中，可控硅为快速可控硅，二极管为快恢复二级管。 

控制电路(3)中，采用TC787芯片(13)作为三相全控或三相半控焊接电流调节主电路(2)的核心控制电路，其与同步电路(14)、闭环焊接电流反馈PI调节电路(15)，可控硅光耦触发电路(16)组成控制电路(3)。 

控制电路(3)中，中频弧焊发电机(1)供给的三相同步信号通过电阻R1～R3、稳压管D1～D6组成的同步信号整形电路(14)做波形处理后送至TC787芯片(13)同步信号输入端。 

控制电路(3)中，由TC787芯片输出的脉冲触发信号，通过光耦TLP250构成的可控硅触发电路(16)隔离耦合至三相半控焊接电流调节主电路(2)的对应相位的可控硅控制极。 

控制电路(3)中、通过三相全控或三相半控焊接电流调节主电路(2)中的分流器FL取得的焊接电流信号，反馈至控制电路(3)中的闭环焊接电流反馈PI调节电路(15)进行焊接电流的比较调整后，送至TC787芯片产生移相触发脉冲，对焊机外特性进行调节。 

本实用新型大大提高了产品的可靠性和寿命，并能实现焊机的无级调速功能，简化了整机的设计，减轻了整机的重量。 

附图说明