JPH0540698Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、１つの発電機から、溶接出力と交流
出力とを取り出せるようにした交流出力併合溶接
発電機に関するものである。

〔従来の技術〕

溶接出力と交流出力との同時使用が可能なエン
ジン駆動発電機がある。エンジンの出力が、溶接
出力のためには充分あるものの、溶接出力と交流
出力との合計の分までは賄えないことがあり、こ
のための対策が考慮されている。

そして、この種の交流出力併合溶接発電機に関
しては、出願人も、従来、いくつかの提案をして
いる（例えば、実願昭60−183549号）。その回路
構成図を第２図に示す。第２図において、20ない
し25は溶接用巻線、２６は整流ダイオード、２７
はリアクタ、２８は溶接出力端子、２９は単相交
流出力巻線、３０はブレーカ、３１は単相交流出
力端子、３２は自励出力巻線、３３は整流ダイオ
ード、３４は半固定抵抗、３５は可変抵抗、３６
は界磁巻線、３７はスリツプリングである。

自励出力巻線３２は、２極成分の出力を生ずる
ように巻かれた（２極巻き）自励出力巻線であ
る。自励出力巻線３２の電圧は、整流ダイオード
３３で整流され、半固定抵抗３４、可変抵抗３５
で制御された後、スリツプリング３７を経て界磁
巻線３６に供給される。可変抵抗３５は溶接電流
の調整を行うものであり、半固定抵抗３４は、最
大溶接出力を定めるためのものである。界磁巻線
３６が発生する磁束により、溶接用巻線２０〜２
５（６極巻き）および単相交流出力巻線２９（２
極巻き）に電圧が誘起される。溶接用巻線２０〜
２５に誘起された電圧は、整流ダイオード２６で
整流されリアクタ２７を経た後、溶接出力端子２
８より溶接出力として取り出される。また、単相
交流出力巻線２９に誘起された電圧は、ブレーカ
３０を経て単相交流出力端子３１から交流出力と
して取り出される。

上記交流出力併合溶接発電機の固定子の巻線図
の１例を第７図に示す。溶接用巻線は６極に巻か
れており、単相交流出力巻線は２極に巻かれてい
る。自励出力巻線３２も、前述したように２極に
巻かれている。各巻線の途中に入れられた数字
は、該当するスロツトに挿入されている導体数を
表している。単相交流出力巻線２９で、挿入する
導体数がスロツトによつて６本、８本、12本と異
ならせてある理由は、単相交流出力の波形を良く
するためである。

上記交流出力併合溶接発電機の回転子を、第３
図、第４図に示す。第３図と第４図との違いは、
補極９，１０の極性の相違にある。第３図の極性
は溶接出力が無負荷時の極性であり、第４図の極
性は溶接出力が負荷時の極性である。

第３図、第４図において、回転子１には溝２な
いし７が設けられ、回転子１の中心部にはシヤフ
ト８が取付けられている。溝４と５及び溝６と７
によつて補極９及び１０が形成されている。溝４
と２との間に界磁巻線３６が巻回され、同図図示
の方向に流れる界磁電流により磁極１１にはＮ極
が発生する。以下同様に、溝２と６との間に巻回
された界磁巻線３６により磁極１２はＳ極とな
り、溝７と３との間に巻回された界磁巻線３６に
より磁極１３はＳ極となり、溝３と５との間に巻
回された界磁巻線３６により磁極１４はＮ極とな
る。

補極９，１０には界磁巻線が巻回されていない
が、その極性は発電機の負荷状態によつて次のよ
うに変化する。

溶接出力が無負荷時には、極性は第３図のよう
になる。この時、Ｎ極の磁極１１→磁極１１と固
定子（図示せず）との間隙→固定子→固定子と補
極９との間隙→補極９→Ｎ極の磁極１１の経路の
磁気回路により、またＮ極の磁極１４→磁極１４
と固定子との間隙→固定子→固定子と補極９との
間隙→補極９→Ｎ極の磁極１４の経路の磁気回路
により、第３図図示のように、補極９はＳ極に磁
化される。同様にして、補極９と対をなす補極１
０は、Ｎ極に磁化される。従つて、第３図に示さ
れる回転子１は、交互に異極を有する６極回転子
となつている。

溶接出力が負荷時には、回転子の極性は第４図
のようになる。この時は、発電機に流れる溶接電
流により電機子反作用が生じる。電機子反作用の
様子を第５図に示すが、該電機子反作用に基づく
起磁力により、補極９は実質上Ｎ極になり、また
補極１０はＳ極になる。即ち、大きな溶接電流が
電機子に流れることにより、電機子反作用による
起磁力で補極９，１０の極性がそれぞれ反転させ
られる。これにより第４図の回転子１は３つの連
続するＮ極と３つの連続するＳ極との凸極型回転
子となり、見掛け上２極回転子となる。従つて２
極巻きである単相交流出力巻線２９は、該２極回
転子によつてよく誘導される形となり、一般的に
溶接出力負荷時に溶接電流が流れることにより生
じる単相交流電圧の低下を、補うことが出来る。
これは、見掛け上、界磁磁束における２極成分が
増加されるからである。

第５図は溶接用巻線の電機子反作用の起磁力に
よる磁束分布説明図であり、描かれている磁力線
は、それぞれの相の電流がピークになつた時のも
のを表している。Ｕ相電流ピーク時において、回
転子１が第５図図示の位置にある時、補極９，１
０に対する電機子反作用は、図示されている磁力
線の状況から明らかなように、最も大きい。この
時、補極９，１０は、固定子に設けられたスロツ
ト＃34，＃16の近傍に位置しており、溶接無負荷
時にはＳ極であつた補極９は反作用起磁力によつ
てＮに磁化され、溶接無負荷時にはＮ極であつた
補極１０はＳに磁化される。即ち、溶接出力負荷
時においては、磁極１４，９，１１は共にＮ極、
磁極１２，１０，１３は共にＳ極となり、見掛け
上回転子１は２極回転子となる。

以上はＵ相の電流がピーク時について説明した
が、Ｖ相、Ｗ相がピークの場合も全く同様であ
り、溶接出力負荷時においては、各補極９，１０
の極性は反転させられ、回転子１は、見掛け上
Ｎ，Ｓの２極回転子として動作する。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記した交流出力併合溶接発電
機には、自励出力巻線は２極巻きのもののみであ
つた。そのため、２極巻きの形となつている自励
出力巻線に誘起される電圧は、上記の２極巻きの
単相交流出力巻線２９に誘起される電圧と同じよ
うな振る舞いをした。即ち、溶接無負荷時には溶
接電流による電機子反作用がないので、回転子は
主として６極として振る舞うととなり、２極成分
はその分減殺されることになるために、自励出力
巻線の無負荷電圧が低いという問題点があつた。

そして、回転子は、溶接出力負荷時において２
極成分が増大する構成となつているので、このよ
うな構成ではなく完全な２極の回転子を用いた場
合に比べると、自励出力巻線の電圧変動率が必ず
しも充分ではなく、単相交流出力の電圧変動率が
低下するという問題点があつた。

自励出力巻線を６極巻きのもののみにすると、
電圧変動率が向上するとか溶接無負荷電圧が上昇
する等の点では改善されるものの、２極巻きの時
にはなかつた別の新たな問題点が生じていた。例
えば、エンジン出力の上昇カーブと自励出力の上
昇カーブとがうまくマツチングせず、オーバー・
ロードの状態になることがあるとか、或いは自励
出力巻線を構成するための巻線数が多くなるとい
つた問題点である。

本考案は、以上の如き問題点に鑑みてなされた
ものである。

〔問題点を解決するための手段〕

前記問題点を解決するため、本考案では、２極
巻きの自励出力巻線のみにした時および６極巻き
の自励出力巻線のみにした時の短所を抑え長所を
取り入れるべく、２極巻きの自励出力巻線の他に
６極巻きの自励出力巻線を適量設け、これらの整
流出力を並列合成して界磁巻線に供給することと
し、次のような構成とした。

即ち、６極巻きの溶接用巻線と２極巻きの単相
交流出力巻線と２極巻きの自励出力巻線とが巻回
された固定子と、該自励出力巻線の整流出力によ
つて付勢される界磁巻線が巻回されている凸極型
界磁回転子とを備えたエンジン駆動の交流出力併
合溶接発電機において、６極巻きの第２の自励出
力巻き線を固定子に設け、該第２の自励出力巻線
の整流出力と前記自励出力巻線の整流出力を並列
合成した出力によつて前記界磁巻線を付勢する構
成とした。

〔実施例〕

第１図に、本考案の実施例にかかわる交流出力
併合溶接発電機の回路構成図を示す。第６図に本
考案の実施例における固定子の巻線図を示す。第
１図において、第２図と同じ符号のものは、第２
図と同じものをさす。そして、３２′は自励出力
巻線、３３′は整流ダイオードである。

第２図に示す従来のものと異なる点は、新たに
自励出力巻線３２′と該自励出力巻線３２′の出力
を整流する整流ダイオード３３′を設け、その整
流出力を整流ダイオード３３の整流出力と並列合
成した点である。ここに自励出力巻線３２′は、
第６図の巻線図からも分かるように、６極成分の
出力を生ずるように巻かれた（６極巻き）もので
ある。その巻線数は、自励出力巻線３２の出力と
自励出力巻線３２′の出力を並列合成した場合に
おいて、前述した６極巻きの短所（エンジン出力
の上昇カーブと自励出力の上昇カーブとがマツチ
ングせずオーバー・ロードを起こすとか、６極巻
きのみとすれば巻線数が多くなつてしまうとかと
いつた点）はあまり顕著には出ず、一方、電圧変
動率が少ないとか溶接無負荷電圧が高くなるとい
つた長所は出るように、２極巻きの自励出力巻線
３２の出力の大きさとも勘案しつつ、適量に選定
する。なお、必ずしも回転子の全周にわたつてま
んべんなく施す必要はない。

このように構成された交流出力併合溶接発電機
は、次のように動作する。自励出力巻線３２（２
極巻き）、自励出力巻線３２′（６極巻き）の出力
は、それぞれ整流ダイオード３３，３３′によつ
て整流され、並列接続により合成される。２種の
巻き方の自励出力巻線の出力が合成されるから、
その合成出力による界磁巻線３６の励磁は、例え
ば、２極巻きの自励出力巻線３２の出力による励
磁では不都合を生ずる時には、６極巻の自励出力
巻線３２′の出力がそれを補うように効くという
具合に行われる。界磁巻線３６が生ずる磁束によ
り溶接用巻線２０ないし２５及び単相交流出力巻
線２９に電圧が誘起され、それぞれ溶接出力、交
流出力が取り出される。

〔考案の効果〕

以上述べた如く、本考案によれば、界磁巻線３
６は、２極巻きの自励出力巻線３２からの出力に
６極巻きの自励出力巻線３２′からの出力を適度
な大きさで並列合成したもので付勢するので、
各々の出力のみの時には目立つていた問題点は解
消され、交流出力の電圧変動率は良くなり、溶接
無負荷電圧は高くなる。また、６極巻きの自励出
力巻線３２′の巻線は、それによる効果を勘案し
つつ適量巻けばよいから、いたずらに巻線数が多
くなつてしまうこともない。

【図面の簡単な説明】

第１図…本考案の実施例にかかわる交流出力併
合溶接発電機の回路構成図、第２図…従来の交流
出力併合溶接発電機の回路構成図、第３図、第４
図…回転子の磁極の説明図、第５図…溶接用巻線
の電機子反作用の起磁力による磁束分布説明図、
第６図…本考案の実施例における固定子の巻線
図、第７図…従来例における固定子の巻線図。 図において、１は回転子、２ないし７は溝、
９，１０は補極、１１ないし１４は磁極、２０な
いし２５は溶接用巻線、２６は整流ダイオード、
２７はリアクタ、２８は溶接出力端子、２９は単
相交流出力巻線、３０はブレーカ、３１は単相交
流出力端子、３２，３２′は自励出力巻線、３３，
３３′は整流ダイオード、３４は半固定抵抗、３
５は可変抵抗、３６は界磁巻線、３７はスリツプ
リングである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ６極巻きの溶接用巻線と２極巻きの単相交流出
   力巻線と２極巻きの自励出力巻線とが巻回された
   固定子と、該自励出力巻線の整流出力によつて付
   勢される界磁巻線が巻回されている凸極型界磁回
   転子とを備えたエンジン駆動の交流出力併合溶接
   発電機において、６極巻きの第２の自励出力巻線
   を固定子に設け、該第２の自励出力巻線の整流出
   力と前記自励出力巻線の整流出力を並列合成した
   出力によつて前記界磁巻線を付勢するようにした
   ことを特徴とする交流出力併合溶接発電機。