專利名稱：中頻弧焊發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種由原動(dòng)機(jī)(汽油機(jī)或柴油機(jī))驅(qū)動(dòng)的弧焊發(fā)電機(jī)，特別是超輕型中頻低轉(zhuǎn)速(3600轉(zhuǎn)／分)或高轉(zhuǎn)速(8000轉(zhuǎn)／分)弧焊發(fā)電機(jī)作為焊接電源的電焊機(jī)。
現(xiàn)有的無電源條件下使用的原動(dòng)機(jī)(汽油機(jī)或柴油機(jī))驅(qū)動(dòng)的弧焊發(fā)電機(jī)，均屬于工頻(50Hz)范圍發(fā)電機(jī)，其體積大，笨重，使得該類焊機(jī)于野外作業(yè)的用戶極為不便，且電弧穩(wěn)定性較差。
本實(shí)用新型的目的是提供一種輕型的、電弧性能更優(yōu)的中頻弧焊發(fā)電機(jī)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的發(fā)電機(jī)定子用厚0.35～0.5毫米的高頻、高磁密冷軋硅鋼片沖制為內(nèi)圓周沖有X個(gè)槽的，硅鋼片經(jīng)鉚成一定厚度的鐵芯作為定子，在定子鐵芯X槽內(nèi)嵌有三相、空間相位互差120°對(duì)稱分布的定子繞組，其特征是定子軛部的尺寸a與每個(gè)槽的尺寸b之比等于0.3～0.5，該特殊片型的目的在于當(dāng)負(fù)載電流增大導(dǎo)致定子內(nèi)部磁通密度加強(qiáng)時(shí)，使得其軛部(尺寸a部分)磁飽和而形成漏抗，獲得焊機(jī)所需的下降輸出伏——安特性，以達(dá)到弧焊機(jī)所需的必要漏磁。定子繞組由焊接主繞組、三相輔助照明繞組和二組單相三次諧波勵(lì)磁繞組及增壓勵(lì)磁繞組組成；定子鐵芯槽數(shù)X能被6所整除。
焊接主繞組每相各自構(gòu)成n對(duì)(或n－1對(duì)，n－2對(duì))線包，僅一相能繞對(duì)線包，每對(duì)線包繞制匝數(shù)相同，也可互異，繞制方向?yàn)榛ハ嚆q鏈的N－S極對(duì)數(shù)，每個(gè)線包均以3槽為一個(gè)節(jié)距繞制，以構(gòu)成n對(duì)(或n－1對(duì)或n－2對(duì))N－S磁極，即實(shí)現(xiàn)多極結(jié)構(gòu)的定子。
勵(lì)磁繞組均以3槽為一個(gè)節(jié)距繞制一個(gè)線包，繞制方向?yàn)榛ハ嚆q鏈的N——S極對(duì)數(shù)，其中兩組勵(lì)磁繞組與焊接主繞組的某相同槽嵌制，但僅繞制(n－1)〔或(n－2)，或(n－3)〕對(duì)線包。
勵(lì)磁繞組還與一組單獨(dú)嵌制的與焊接主繞組無三次諧波磁鏈或者有疏松三次諧波的增壓繞組相串聯(lián)，但增壓繞組僅在一個(gè)節(jié)距內(nèi)嵌制。
發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子由二個(gè)帶有n個(gè)凸極的多極磁盤以 (180°)/(n) 位置差相扣轉(zhuǎn)子線圈而成，以實(shí)現(xiàn)多極結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子。
由于上述結(jié)構(gòu)，使得發(fā)電機(jī)成為中頻弧焊發(fā)電機(jī)。本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有下述優(yōu)點(diǎn)1、發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子均采用多對(duì)N－S磁極結(jié)構(gòu)，故在原動(dòng)機(jī)或變速機(jī)構(gòu)使其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)一定數(shù)值的情況下，可獲得中頻電流輸出，即中頻弧焊發(fā)電機(jī)。
2、由于發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)于中頻狀態(tài)工作，故整機(jī)體積小，重量輕，更便于無電源條件下的野外作業(yè)。
3、由于發(fā)電機(jī)輸出電流為中頻，故它的負(fù)載——電弧較為穩(wěn)定，電流脈動(dòng)極小，引弧容易，飛濺小，不但適于酸性焊條，也非常適于堿性焊條施焊。
4、由于設(shè)置輔助(照明)電源輸出，且在一定功率范圍內(nèi)為恒壓特性，故使得在野外無電源條件下使用其它電器成為可能。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出

圖1是本實(shí)用新型的定子鐵芯平面示意圖。圖2是本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是焊接主繞組(1)的A相繞制示意圖。圖4是大檔勵(lì)磁繞組(3)及增壓勵(lì)磁繞組(5)的繞制示意圖。圖5是小檔勵(lì)磁繞組(4)的繞制示意圖。本實(shí)用新型的發(fā)電機(jī)在其定子X槽內(nèi)嵌有三相特殊繞制的焊接主繞組(1)，三相輔助照明繞組(2)和二組單相三次諧波勵(lì)磁繞組(3，4)及增壓勵(lì)磁繞組(5)構(gòu)成定子線圈。其各繞組繞制方法分別如下焊接主繞組(1)的A相在1——4、4——7、7——10……(X－6)——(X－3)共2n〔或2(n－1)，或2(n－2)〕節(jié)距內(nèi)繞制，使其構(gòu)成N——S極相互鉸鏈的繞組，構(gòu)成n〔或(n－1)或(n－2)〕對(duì)磁極，且3槽為一個(gè)節(jié)距。
B、C的繞制方法同A相，僅使三相間感應(yīng)電勢(shì)在相位分布上互差120°，但A、B、C三相中僅一相，且最多一相可繞滿2n個(gè)節(jié)距，匝數(shù)由焊機(jī)輸出空載電壓確定。
輔助照明繞組(2)的A’、B’、C’三相的繞制方法同焊接主繞組(1)，但嵌線之入槽與焊接主繞組入槽分離為宜，匝數(shù)以達(dá)到輸出220伏±10％。
勵(lì)磁繞組分為二組，一組為供給焊機(jī)小電流輸出時(shí)勵(lì)磁用，另一組與前一組共同作用時(shí)，供給焊機(jī)大電流輸出時(shí)用，相互轉(zhuǎn)換由控制電路無級(jí)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，但兩組均為三次諧波組。繞制時(shí)與某相焊接繞組同槽嵌制為宜(特別是制作容量較大的發(fā)電機(jī))。大檔勵(lì)磁空載電壓應(yīng)大于小檔勵(lì)磁空載電壓，兩組輸出電壓與焊接主電流輸出之間保持正比關(guān)系。在大檔勵(lì)磁繞組中單獨(dú)嵌制一組與主焊接繞組無三次諧波磁鏈(較大容量焊機(jī))或者有疏松三次諧波磁鏈(較小容量焊機(jī))的增壓繞組(5)串入大檔三次諧波繞組中以構(gòu)成大檔勵(lì)磁繞組。
小檔勵(lì)磁繞組(4)嵌線于焊接主繞組(1)的某一相內(nèi)，形成三次諧波繞組，繞線方向要使相鄰線圈內(nèi)形成相互鉸鏈的N——S磁極，但僅在2(n－1)〔或2(n－2)，或2(n－3)〕節(jié)距內(nèi)繞制，即構(gòu)成(n－1)〔或(n－2)，或(n－3)〕對(duì)磁極，且3槽為一個(gè)節(jié)距。
大檔勵(lì)磁繞組(3)三次諧波繞組部分嵌線方法同勵(lì)磁繞組(4)，可與繞組(4)同槽嵌制，也可與焊接主繞組(1)的另一相同槽嵌制。但與之串入的為實(shí)現(xiàn)較高勵(lì)磁電壓的增壓繞組(5)應(yīng)繞制在三相焊接主繞組所空出的節(jié)距內(nèi)，同樣以3槽為一個(gè)節(jié)距。
圖2中，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子線圈(6)及加工為帶有n個(gè)凸極的兩個(gè)無剩磁材料制成的多極磁盤(7)以 (180°)/(n) 的凸極位置差相扣轉(zhuǎn)子線圈(6)而成，轉(zhuǎn)子線圈與勵(lì)磁電路的聯(lián)接通過壓入轉(zhuǎn)子軸上的滑環(huán)實(shí)現(xiàn)。
實(shí)施例1選用x＝36槽，尺寸a／b＝0.4的特殊片型硅鋼片，迭至26mm厚度的定子鐵芯，轉(zhuǎn)子磁盤(7)凸極數(shù)n＝6，使其構(gòu)成n＝6對(duì)N－S極的磁極。
定子主繞組(1)的A、B、C三相分別按圖3方法嵌線，每節(jié)距內(nèi)嵌線匝數(shù)為2匝。各相構(gòu)成5對(duì)N——S磁極。
定子輔助照明繞組(2)也分別按圖3方法嵌制，每節(jié)距內(nèi)嵌線匝數(shù)為7匝。各相構(gòu)成5對(duì)N——S磁極。
小檔勵(lì)磁繞組(4)嵌制方法按圖5，每節(jié)距內(nèi)嵌線匝數(shù)為1匝。大檔勵(lì)磁繞組(3)嵌線方法按圖4，三次諧波部份每節(jié)距內(nèi)嵌線匝數(shù)為4匝；串入的增壓繞組(5)匝數(shù)為19匝，但僅在一個(gè)節(jié)距內(nèi)繞制。
按此方法制作的發(fā)電機(jī)，當(dāng)電弧負(fù)載持續(xù)率Fs＝60％時(shí)，額定輸出電流為200A±10％，最小輸出電流為額定電流的20％。
驅(qū)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定后，通過皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整傳動(dòng)比使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速在空載時(shí)為8000～10000轉(zhuǎn)／分；額定負(fù)載時(shí)允許轉(zhuǎn)速掉至8000轉(zhuǎn)／分±10％，即高轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī)。因此需要驅(qū)動(dòng)機(jī)有一定功率裕量。本實(shí)例選用16Hp汽油驅(qū)動(dòng)機(jī)。
實(shí)施例2選用x＝72槽，尺寸a／b＝0.3的特殊片型硅鋼片，迭至32mm厚度的定子鐵芯，轉(zhuǎn)子磁盤(7)凸極數(shù)n＝12，使其構(gòu)成n＝12對(duì)N－S極的磁極。
定子主繞組(1)的A、B、C三相嵌制方法在1～36槽內(nèi)按例1的定子主繞組嵌制，在37～72槽內(nèi)對(duì)稱嵌制，兩組相串聯(lián)即可。各相構(gòu)成10對(duì)N——S磁極。
定子輔助照明繞組(2)的A’、B’、C’三相嵌制方法在1～36槽內(nèi)按例1的定子輔助繞組嵌制，在37～72槽內(nèi)對(duì)稱嵌制，兩組相串聯(lián)即可。各相構(gòu)成10對(duì)N——S磁極。
小檔勵(lì)磁繞組(4)在1～36槽嵌制方法同實(shí)例1；在37～72槽內(nèi)對(duì)稱嵌制，兩組相串聯(lián)即可。大檔勵(lì)磁繞組(3)在1～36槽嵌制方法同實(shí)例1；在37～72槽內(nèi)對(duì)稱嵌制，但不嵌增壓繞組(5)，兩組相串聯(lián)即可。
按此方法制作的發(fā)電機(jī)，當(dāng)電弧負(fù)載持續(xù)率Fs＝60％時(shí)，額定輸出電流為200A±10％，最小輸出電流為額定值的20％。
選用空載轉(zhuǎn)速為3800～4000轉(zhuǎn)／分；額定負(fù)載時(shí)允許轉(zhuǎn)速掉至3600轉(zhuǎn)／分±10％的驅(qū)動(dòng)機(jī)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與驅(qū)動(dòng)機(jī)同軸安裝，即低轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī)，為使發(fā)電機(jī)有額定功率輸出，驅(qū)動(dòng)機(jī)應(yīng)有一定功率裕量。本實(shí)例選用16Hp汽油驅(qū)動(dòng)機(jī)。
權(quán)利要求1.一種中頻弧焊發(fā)電機(jī)，包括內(nèi)圓周沖有X個(gè)槽的硅鋼片鉚成的定子鐵芯，轉(zhuǎn)子及在定子鐵芯X槽內(nèi)嵌有三相、空間相位互差120°對(duì)稱分布的定子繞組，其特征在于定子軛部的尺寸a與每個(gè)槽的尺寸b之比等于0.3～0.5，定子繞組由焊接主繞組(1)、三相輔助照明繞組(2)、二組單相三次諧波勵(lì)磁繞組(3，4)及增壓勵(lì)磁繞組(5)組成；定子鐵芯槽數(shù)X能被6所整除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于焊接主繞組(1)每相各自構(gòu)成n對(duì)(或n－1對(duì)，或n－2對(duì))線包，僅一相能繞對(duì)線包，每對(duì)線包繞制匝數(shù)相同，也可互異，繞制方向?yàn)榛ハ嚆q鏈的N－S極對(duì)數(shù)，每線包均以3槽為一個(gè)節(jié)距繞制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于勵(lì)磁繞組(3，4，5)均以3槽為一個(gè)節(jié)距繞制一個(gè)線包，繞制方向?yàn)榛ハ嚆q鏈的N——S極對(duì)數(shù)，(3)、(4)兩組與(1)的某相同槽嵌制，但僅繞制(n－1)〔或(n－2)，或(n－3)〕對(duì)線包。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于勵(lì)磁繞組(3)還與一組單獨(dú)嵌制的與主繞組(1)無三次諧波磁鏈或者有疏松三次諧波磁鏈的增壓繞組(5)相串聯(lián)，但(5)僅在一個(gè)節(jié)距內(nèi)嵌制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)子由二個(gè)帶有n對(duì)凸極的多極磁盤(7)，以 (180°)/(n) 位置差相扣轉(zhuǎn)子線圈(6)而成。
專利摘要本實(shí)用新型是一種由原動(dòng)機(jī)(汽油機(jī)或柴油機(jī))驅(qū)動(dòng)的弧焊發(fā)電機(jī)，特別是超輕型中頻低轉(zhuǎn)速(3600轉(zhuǎn)/分)或高轉(zhuǎn)速(8000轉(zhuǎn)/分)弧焊發(fā)電機(jī)作為焊接電源的電焊機(jī)。其特征是定子軛部的尺寸a與每個(gè)槽的尺寸b之比等于0.3～0.5，定子繞組由焊接主繞組、三相輔助照明繞組和二組單相三次諧波勵(lì)磁繞組及增壓勵(lì)磁繞組組成；定子鐵芯槽數(shù)X能被6所整除。
文檔編號(hào)H02K19/16GK2186463SQ9420229
公開日1994年12月28日 申請(qǐng)日期1994年1月22日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月22日
發(fā)明者吳祖智, 王海生, 楊沖 申請(qǐng)人:昆明電焊機(jī)廠