内燃驱动弧焊发电机的原理及分类

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：这里仅讨论与弧焊电源相关的发电机。图1-2-12所示为新型弧焊发电机，原动机为柴油或汽油发动机，发电机为平特图1-2-10 串联电阻获下降特性电路图1-2-11 他励差复励式原理图图1-2-12 新型内燃驱动式弧焊发电机性的普通发电机，通过电路实现整流、功率晶体管斩波或逆变、直流滤波输出等环节，以满足焊接工艺要求。

1.弧焊发电机基本原理

直流弧焊发电机由一台电动机（或柴油、汽油驱动原动机）和弧焊发电机组成。这里仅讨论与弧焊电源相关的发电机。基于一般发电机原理，为满足焊接电弧及其工艺要求而有其特殊电气性能，主要用于焊条电弧焊、埋弧焊和钨极氩弧焊，需具有下降特性、良好的调节性能和动特性。

直流弧焊发电机和一般发电机一样，都是靠电枢上的导体切割磁极和电枢之间气隙内的磁力线而感应出电动势E。

式中 f——切割磁力线的频率；

N——每分钟转速；

P——磁极数目；

Φ——每个主磁极磁通量；

K——常数，由电枢转速及结构确定。

发电机电枢电压U_a为

U_a=E-I_aR_a （1-2-13）

式中 I_a、R_a——各为电枢电流和电阻。

通常R_a很小可忽略，一般发电机Φ与I_a无关，外特性是平的。由式（1-2-12）、式（1-2-13）可知，为获得下降特性有以下几种办法：

（1）在电枢电路中串联电阻如图1-2-10所示，发电机本身是平特性，即U_a≈E≈U₀。靠电阻器R_z获得下降特性和调节电流、限制I_wd。负载电压U_f与负载电流I_f（I_a）的关系为

U_f=U₀-I_fR_z=E-I_f（R_a+R_z）=U₀-I_f（R_a+R_z）（1-2-14）这种方法的缺点是能量损耗大，曾用于多站式直流弧焊发电机。

（2）在电枢电路中设立去磁由式（1-2-12）可见，电枢电动势E与Φ成正比，因而只要设法让Φ随I_f的增大而减小，即只要去磁作用与负载电流成正比，就可等效为在电枢串联了电阻R_b。这样既靠去磁获得下降特性又不增加能量损耗。其等效电路外特性方程式为

由式（1-2-15）可知，改变U₀及去磁等效电阻R_b都可调节电流。

2.弧焊发电机分类

（1）根据产生去磁磁通的不同方法分类

1）差复励式：他励绕组W_p和串联去磁绕组W_E，二者产生磁通Ф_p与去磁Ф_E方向相反，如图1-2-11所示。

2）裂极式：把磁极做成特殊形状的裂极式，使电枢产生反应去磁。

3）换向极去磁式：把用以改善换向条件的换向极故意做得较宽且不对称，而产生去磁。

（2）按原动机不同分类

1）直流弧焊发电机：电动机为三相异步型。

2）直流弧焊柴（汽）油发电机：它用柴油机或汽油机驱动发电机，也可用汽车的发动机驱动一台或两台发电机。图1-2-12所示为新型弧焊发电机，原动机为柴油或汽油发动机，发电机为平特

图1-2-10 串联电阻获下降特性电路

图1-2-11 他励差复励式原理图

图1-2-12 新型内燃驱动式弧焊发电机

性的普通发电机，通过电路实现整流、功率晶体管斩波或逆变、直流滤波输出等环节，以满足焊接工艺要求。外特性和参数调节通过电子控制实现，降低了整机的重量和体积，提高了效率，控制性能和品质较好，具有多种功能，可以得到不同外特性输出，既能直流焊接，又能交流和脉冲电流焊接，应急情况下可作为发电机满足交流和脉冲电流焊接，还可作为发电机满足照明需要或进行蓄电池充电等。

内燃驱动弧焊发电机的原理及分类

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