由發動機驅動的多相交流發電機供電、由可控硅整流的電弧焊電源用一個安裝在交流發電機內的單獨同步繞組向一個數字化同步電路提供信號。這個數字化同步電路屏蔽掉交流發電機各周期的大部分噪聲，從而防止產生錯誤的同步信號。（*該技術在2014年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術與由發動機驅動的電焊電源有關，具體地說，與采用由發動機驅動、為多相可控硅整流電路供電的多相交流發電機的直流電焊電源有關。在建筑工地、遠地工地和其他一些場合進行電焊往往自行供電比較方便。在這些情況下，常常用一個汽油機或柴油機作為原動機，驅動一個交流發電機，來提供電焊所需的電力。有一種電源是用一個汽油機或柴油機驅動一個具有三相交流輸出的感應式三相交流發電機。三相交流電是一種用三根導線(有時還有一根零線)來傳送50赫或60赫左右的交流(正弦波)電的標準形式。交流發電機中的旋轉磁場使電流在接成三相的靜止繞組內流動，從而產生三相電。這三相之間相位相互相差120°，習慣上標為相A、B和C。所謂相位相差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。相位順序由磁場旋轉方向確定，而磁場旋轉方向又由驅動的原動機的旋轉方向確定。這是一種眾所周知的有效輸電方式。三相交流輸出由接成整流橋的可控硅整流。通過控制對這些可控硅整流器的觸發可以控制諸如電焊電流幅度之類的電焊參數。對整流電路中的可控硅整流器的控制要求使觸發信號與輸入可控硅整流橋的交流電壓的周期同步。這可能是很困難的，因為可控硅本身的觸發、電焊機和系統中其他器件的工作都會使理想中應該是平滑的正弦波的可控硅整流器輸入出現尖峰、噪聲和錯誤轉換。過去，有時是通過從交流發電機本身的供電輸出線得到一個同步信號來實現同步的。然而由于上述尖峰、噪聲、錯誤轉換和其他一些問題，要求對這個同步信號進行調整，以便消除錯誤同步和定時不當。另一種方法是在交流發電機內為每一相都安裝一個專用的同步繞組。這種方法成本較高，因為對于一個三相電源來說需要三個同步繞組。而且，由于可控硅整流器工作而出現在電力饋線上的噪聲和尖峰以及錯誤轉換通常會通過交流發電機的電力輸出繞組引入交流發電機的磁場，從而感應到同步繞組上，因此也需要對各同步繞組的輸出進行調整。所以，除了每相一個同步繞組的成本外，還要加上三相的調整電路的成本。本專利技術提供了一種發動機驅動的直流電焊電源。在這種電焊電源中同步信息是從設置在交流發電機內的一個單獨的同步繞組中取得的。所用的控制電路和方法利用了交流發電機電源固有的特性，根據單獨的傳感繞組為各相提供同步信息。按照本專利技術，這個單獨的傳感繞組安裝在交流發電機內，用來傳感在交流發電機內所建立的旋轉磁場。它有一個大致呈正弦變化的輸出信號。這個信號由一個半波整流器整流后，經過由一個電容和一個電阻組成的脈沖展寬器加到一個開關網絡上，從而形成一個截然從一個二進狀態轉換到另一個二進狀態的數字信號。這轉換點在時間上是固定不變的，出現在同步繞組輸出的正弦波的周期中的某個位置上。因此，所形成的這個數字信號的轉換點直接與交流發電機磁場旋轉到某個精確的位置有關，也就是與交流發電機輸出端上三相交流電輸出的變化周期中的某個精確的時間位置有關。按照本專利技術，同步開關網絡輸出的數字信號加到一個數字處理器上，數字處理器將轉換時間適當延遲后形成分別控制整流橋中相應可控硅的各個觸發脈沖。按照本專利技術，數字處理器所提供的延遲量是可調的，以便控制電焊電源輸出的電流和電壓。按照本專利技術所提出的為多相交流發電機電焊電源中的可控硅整流提供定時觸發信號的方法包括下列各步驟配置一個安裝在交流發電機內的單獨的導電同步繞組、一個與這個單獨繞組連接的整流器、一個與整流器連接的儲能電容和泄放電阻、一個與儲能電容和泄放電阻連接的開關網絡和一個數字處理器，使得在同步繞組的輸出端產生一個周期性輸出信號；將這個輸出信號加到整流器上，從而產生一個經整流的信號；將經整流的信號加到儲能電容和泄放電阻上，從而產生一個展寬信號；將展寬信號加到開關網絡上，從而形成一個具有與同步繞組輸出信號每個周期中的一個選定點相應的明顯的轉換點的開關信號；將這個開關信號加到數字處理器上；以及用數字處理器產生一組得到定時的可控硅選通信號，用來觸發相應的可控硅，產生所要求的電焊電流。本專利技術的主要目的是提供一種用發動機驅動的多相交流發電機直流電焊電源，這種電源只需要用一個單獨的傳感電路就能提供選通對多相交流輸出進行整流的可控硅的同步信息。本專利技術的另一個目的是為多相交流發電機供電的直流電焊電路提供一種制造成本低廉、工作可靠的同步電路。本專利技術的另一個目的是提供一種只需要一個單獨的同步信號調整電路的由原動機驅動的交流發電機型直流電焊電源。本專利技術的另一個目的是吸取由原動機驅動的交流發電機型直流電焊電源的原動機轉速比較穩定的優點，用一個單相同步繞組來形成三相觸發信號。本專利技術的另一個目的是為原動機驅動的交流發電機型直流電焊電源提供一種可用數字處理器很方便進行控制的、不易受噪聲、尖峰、閃爍和錯誤轉換之類影響的選通控制電路。本專利技術的另一個目的是提供一種能補償和/或恢復失去的同步信息而不至對完成焊接產生過分的不利影響的發動機驅動的交流發電機型直流電焊電源。本專利技術的以上這些和其他一些目的和優點可以從以下說明、附圖及所附權利要求中更為清楚地看到。在這些附圖中附圖說明圖1為具有一個交流發電機、整流器和控制電路的發動機驅動的電焊機的原理方框圖。圖2為圖1中交流發電機的電力繞組和傳感繞組配置情況的示意圖；圖3為用于圖1中同步信號數字化裝置中的電路圖；圖4為可能出現在圖2中的同步繞組輸出端和加在圖3中的輸入端的電壓波形圖；以及圖5示出了圖3中各點的電壓波形。這些附圖只是示例性地示出了本專利技術的一個優選實施例的情況，并不是限制性的。由圖1可見，電弧電焊電源A有一個通過主軸12與交流發電機14機械連接的發動機10。交流發電機14是一個三相感應型無刷交流發電機，具有三相電焊電輸出端16、單相輔助電輸出18和單相同步輸出20。輔助電輸出18根據市場需求或用戶愿望可以提供120伏或240伏60赫或50赫的電力。輔助電的頻率可以通過控制原動機速度保持在接近50赫或60赫，這是眾所周知的。這可以使操作員利用輔助電輸出18運行對交流電頻率有一定要求的電動工具之類。按常規是備有具有這些特征的這種輔助電力的。三相電焊電通過三根電焊電輸電線22A、22B和22C輸出。這三相按常規標為A相、B相和C相。假設A相為領先相，則B相落后A相120°，而C相落后B相120°。在這種常規的發電系統中，采用的是對稱結構。三相電通過線22A、22B和22C加到一個可控硅整流橋30上。實際上，交流發電機14的轉子有一個鼠籠式繞組，而在線22A、22B和22C之間接有電容器，用來激勵這個轉子繞組。整流橋30由三個半導體控制整流器(SCR)31、33、35和三個二極管32、34、36組成。每個SCR都有一個控制極，用來觸發SCR，使它處于正向導通狀態。這些SCR和二極管接成常用的三相半控整流橋，每個SCR或二極管從三相輸電線接收能量，另一端接到直流電焊供電輸出線40或直流電焊地線42。可以象常規那樣加入諸如電感和/或電容之類的濾波器件。這種SCR整流橋在工業上是眾所周知的。并且，也可以采用六個SCR構成的整流橋之類。直流電焊供電輸出線40與電焊電極41連接，而直流地線42與工件43連接。當然，電焊電極與工件的極性可以顛倒。電焊電極和工件通過電弧44電連接，這與常規的一樣。電弧電流由一個電流傳感分路器46測量，電流值的信息經調整本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種電焊電源，其特征是所述電焊電源包括：一根受驅動的主軸；一個與所述主軸連接的多相交流發電機，用來產生一個旋轉磁場和一個交流多相輸出電流；一組與所述交流發電機連接、接收所述交流發電機輸出電流的可控硅，用來產生一個直流電流輸出，其 中的每個可控硅都有一個控制輸入端；一個安裝在所述交流發電機內的單獨的導電同步繞組，用來傳感所述旋轉磁場和產生一個取決于所述磁場的輸出信號，所述輸出信號是一個周期信號，其重復周期與所述旋轉磁場旋轉一周的時間相應。一個與所述同步繞組連接 的整流器，用來接收所述輸出信號和產生一個單極性周期的經整流的信號；一個展寬裝置，用來接收所述經整流信號和產生一個周期的單極性展寬信號；一個與所述展寬裝置連接的開關裝置，用來接收所述展寬信號和產生一個在絕大多數的每個所述周期中都有一個 明顯的轉換點的周期的單極性開關信號，所述轉換點與所述輸出信號的周期有著一個一般固定不變的時間關系；以及一個數字處理器，用來接收所述開關信號和產生一組適合分別加到所述各可控硅控制極、時間上相互岔開的可控硅選通信號，從而使所述電焊電流成為可 以控制的。...
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：埃德沃德M克勞斯，丹尼斯M歐斯沃斯克，
申請(專利權)人：林肯電氣公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]
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