溶接発電機

溶接発電機は、溶接コンバータおよび溶接ユニットの一部です。

溶接コンバータには、駆動用三相電気モーター、直流溶接発電機、および溶接電流制御装置が含まれています。

溶接機には、内燃駆動エンジン、直流溶接発電機、溶接電流制御装置が内蔵されています。

溶接発電機 それらは、マニホールドとバルブの設計と、自励式および独立励起式の発電機の動作原理によって分類されます。

溶接コンバーターに使用される独立励磁を備えたコレクタ溶接発電機。我が国での生産は20世紀の90年代に中止されましたが、一部の組織ではまだ稼働しています。

他のタイプの発電機は現在、溶接機の一部として使用されています。

溶接用集電発電機

コレクタ発電機は、磁極と巻線を備えた固定子と、その端が集電板につながる巻線を備えた回転子を含む DC 機械です。

ローターが回転すると、その巻線のターンが磁場の力線と交差し、その中で EMF 誘発.

グラファイトブラシはコレクタプレートと可動接触します。機械のブラシはコレクタの電気的（幾何学的）ニュートラル上に配置されており、そこでEMFがターンで方向を変えます。ブラシをニュートラルから動かすと、発電機の電圧が低下し、電圧下でコイルのスイッチングが発生します。これにより、負荷がかかった発電機を溶接する場合、電気アークによってコレクタが急速に溶けてしまいます。

溶接発電機のブラシの EMF は比例します。 磁束磁極によって作成されます E2 = cF、ここで F は磁束です。 c は発電機の定数であり、その設計によって決まり、極対の数、電機子巻線の巻数、電機子の回転速度によって決まります。

負荷時の発電機の出力電圧 U2 = E2 — JсвRr、ここで U2 — 負荷時の発電機の端子の出力電圧。 Jw — 溶接電流; Rg は、発電機のアーマチュア部分とブラシ接点の合計抵抗です。

したがって、このような発電機の外部静特性は若干低下します。コレクタ発電機で急峻に低下する外部静特性を得るには、ステータ消磁コイルによって提供される機械の内部消磁の原理が適用されます。厳密な外部静特性を得る必要がある場合は、励磁固定子巻線が使用されます。

消磁コイル付き独立励磁溶接発電機

米。 1 独立した励磁と消磁コイルを備えた溶接発電機の概略図

このような発電機の特徴は、磁極上に 2 つの磁気コイルが配置されていることです。 1 つ (励磁) は外部電源 (独立して励起) によって電力が供給され、もう 1 つ (消磁) は溶接電流に使用されます。

消磁コイルは、アークと直列に接続された抵抗として機能し、発電機の垂下特性を提供し、分割されると電流を段階的に調整します。

動作中の消磁コイルのすべての巻線を含めると低電流段階が得られ、一部の巻線を含めると高電流段階が得られます。

コイル励磁回路に加減抵抗器Rを使用し、開路電圧を変化させることで溶接電流のスムーズな調整を行います。抵抗 R の増加は、磁化電流の減少、磁化磁束 Fn の減少、発電機の開回路電圧、そして最終的には溶接電流の減少につながります。

発電機は、ハウジング上の矢印で示されている一方向に回転する場合にのみ、下降する外部静特性を提供します。溶接コンバータでは、アイドル速度で溶接する前に、電気モーターの正しい回転方向を確認する必要があります。

消磁コイル付き自己始動式溶接発電機

このタイプの発電機の主な違いは、磁場コイルが外部電源ではなく発電機自体によって電力を供給されることです。したがって、それらは自励式発電機と呼ばれます。

米。 2. 4極自励発電機の磁気系の概略図と配置

コレクタ溶接発電機では、主極とコイルに加えて 2 つの追加の極があり、その上に追加の直列コイルがターンに沿って配置されます。これは、負荷が変化したときに電機子反作用による磁束を補償し、機械の電気的中性の位置を維持するために必要です。

自励式発電機が正常に動作するには、励磁コイルに印加される電圧が溶接プロセス中に変化しないことが必要です。溶接モードに依存しません。この目的のために、2 つのメイン ブラシの間に位置する 3 番目の追加ブラシが発電機に取り付けられます。

励磁コイルに供給される電圧は溶接電流とは無関係であることがわかります。発電機の立ち下がり特性は、磁極の後半の下で発生する消磁コイルの消磁効果によって実現されます。

自励式溶接発電機の特徴は、ステーターエンドカバーの矢印で示されているように、アーマチュアが一方向に回転した場合にのみ始動できることです。これは、発電機の始動時の初期励磁が極の残留磁化によるものであるためです。

アーマチュアが反対方向に回転すると、励磁コイルに逆電流が流れ、特定の時点で磁場が増加することにより、極の残留磁化が補償されます。極の下の総磁束はゼロになります。この場合、発電機を励磁するために、励磁コイルを一時的に独立した直流電源に接続する必要がある。

バルブ溶接発電機

このタイプの溶接発電機は、パワー シリコン バルブの製造が開発された後、20 世紀の 70 年代半ばに登場しました。これらの発電機では、コレクタの代わりに電流を補正する機能は、発電機の交流電圧が供給される半導体整流器によって実行されます。

溶接ユニットでは、インダクタ、同期、非同期の 3 種類のオルタネータ構造の発電機が使用されます。ロシアでは、溶接装置は自励式、独立励起式および混合誘導励起式の発電機を備えて製造されています。

米。 3. 自励式バルブジェネレータの概略図

インダクタ発電機では、固定界磁コイルに直流電流が供給されますが、それによって生成される磁束は本質的に変化します。ロータとステータの歯が一致するとき、磁路内の磁気抵抗が最小になるときに最大となり、ロータとステータのキャビティが一致するときに最小になるため、この磁束によって誘起される起電力も変動します。

120°のオフセットを持つ 3 つの動作巻線が固定子上に配置されているため、発電機の出力で三相交流電圧が生成されます。発電機の立ち下がり特性は、発電機自体の誘導抵抗が大きいために得られます。励磁回路内の加減抵抗器は溶接電流を滑らかに調整するために使用されます。

(ブラシとコレクタの間の) 滑り接触がないため、この発電機の動作の信頼性が高まります。さらに、コレクタ発電機よりも効率が高く、重量と寸法が小さくなります。

米。 4. 自励式バルブ式溶接発電機GD-312型の概略図

無負荷動作を保証するために、励磁コイルには変圧器によって電力が供給され、短絡モードでは変流器によって電力が供給されます。負荷モード (溶接) では、出力電圧の一部に比例し、電流に比例する混合制御信号が励磁コイルに適用されます。バルブ ジェネレータは GD-312 ブランドで製造されており、ADB ブロックの一部として手動金属溶接に使用されます。

米。 5. 溶接発電機 GD-4006 の概略図

ロシアでは、2x から 4x までの位置数を備えた複数の設計の多位置ユニットが製造されています。いくつかの溶接方法、または溶接とプラズマ切断に対応した汎用ユニットが市販されています。特に、ADDU-4001PR モジュール。

人工 VSH ユニット ADDU-4001PR の形成は、マイクロプロセッサ制御を備えたサイリスタ電源ユニットによって提供されます。 Vantage 500 ユニットなどのユニットでインバータ電源ユニットを使用することにより、より幅広い技術的可能性が提供されます。