JPH089609A - エンジン駆動アーク溶接機 - Google Patents

エンジン駆動アーク溶接機

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JPH089609A
JPH089609A JP15946994A JP15946994A JPH089609A JP H089609 A JPH089609 A JP H089609A JP 15946994 A JP15946994 A JP 15946994A JP 15946994 A JP15946994 A JP 15946994A JP H089609 A JPH089609 A JP H089609A
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JP
Japan
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engine
thyristor
rectifier circuit
output
armature winding
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JP15946994A
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English (en)
Inventor
Yoshiteru Teraue
義晃 寺上
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OSAKA SEIMITSU DENKI KOSAKUSHO KK
Original Assignee
OSAKA SEIMITSU DENKI KOSAKUSHO KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン駆動アーク溶接機において、燃料消
費量,潤滑油消費量を抑え、かつ耐久性を向上させて騒
音を低下させる。 【構成】 電機子巻線及び界磁巻線を巻回した固定子
と、突極を有する誘導子からなる回転子とを備えたエン
ジン駆動アーク溶接機において、発電機の出力端には整
流器とサイリスタを用いてブリッジ構成の整流回路を接
続し、前記サイリスタが不導通時に界磁巻線に供給する
電流方向と電機子巻線に流れる電流方向が一致するよう
に電機子巻線を接続し、溶接出力の大小に応じて整流回
路を切換えると共にエンジン回転数を変更し、サイリス
タの位相制御とエンジン回転の制御により、溶接出力を
連続的に変化するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶接時に必要とする出
力に応じてエンジン回転数を調節するようにしたエンジ
ン駆動アーク溶接機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のエンジン駆動アーク溶接機は、発
電機出力を常時最大として使用可能な回転数にて回転さ
せていた。即ち、溶接負荷の大小には関係なくエンジン
回転数を高速回転のまま継続させていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来装置の場合、
負荷の大小に関係なくエンジンの回転数は高速のままで
ある。このことは負荷が軽少であってエンジン出力に余
裕があるにも拘らず高速回転させていることになる。し
たがって燃料消費量,潤滑油消費量が増大することに加
えて騒音量も増大する。又、これらの結果としてエンジ
ンの耐久性の低下が避けられなかった。
【0004】上記問題を解決しようとすれば、低速時に
充分な出力電圧を発電するためには発電機を大きくしな
ければならず、又、充分な溶接特性を維持するためには
大容量のリアクトルを必要とする。したがってこれらの
条件を満足させるためには価格が高くなるため、いまだ
実用化はなされていないのが現状である。
【0005】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、燃料消費量及び潤滑油消費量を抑え、か
つエンジンの耐久性向上及び騒音低下もはかったエンジ
ン駆動アーク溶接機を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の[請求項1]に
係るエンジン駆動アーク溶接機は、電機子巻線及び界磁
巻線を巻回した固定子と、突極を有する誘導子からなる
回転子とを備えたエンジン駆動アーク溶接機において、
発電機の出力端には整流器とサイリスタを用いてブリッ
ジ構成の整流回路を接続し、前記サイリスタが不導通時
に界磁巻線に供給する電流方向と電機子巻線に流れる電
流方向が一致するように電機子巻線を接続し、溶接出力
の大小に応じて整流回路を切換えると共にエンジン回転
数を変更し、サイリスタの位相制御とエンジン回転の制
御により、溶接出力を連続的に変化するよう構成した。
【0007】本発明の[請求項2]に係るエンジン駆動
アーク溶接機は、[請求項1]において、溶接出力が大
であるとき、サイリスタを不導通に位相制御して整流回
路を半波整流回路とし、エンジン回転を高速とすると共
に、溶接出力が小であるとき、サイリスタを全導通に位
相制御して整流回路を全波整流回路とし、エンジン回転
を低速とするようにした。
【0008】
【作用】先ず、作業に先立って被溶接対象物に応じて溶
接出力の大小を検討する。溶接出力が大であればサイリ
スタをオフとして整流回路を半波整流回路とし、かつエ
ンジンを高速に設定する。反対に溶接出力が小であれば
サイリスタをオンとして整流回路を全波整流回路とし、
エンジンを低速に設定する。
【0009】
【実施例】以下図面を参照して実施例を説明する。図1
は本発明の[請求項1]に係るエンジン駆動アーク溶接
機の一実施例の構成図であり、断面図として示す。図1
においては発電機本体を示し、固定子2と回転子3と
を有し、この場合は4極3相誘導子型発電機の例であ
る。図に示されるように、固定子の内周面には等間隔に
12個の溝(m1〜m12)があり、これらの溝内には
12の電機子巻線(a1〜a4,b1〜b4,c1〜c
4)と、4つの界磁巻線(f1〜f4)とを有してい
る。又、回転子3は4等分された突極部(31〜34)
からなる。
【0010】図2は本発明における溶接電源の主要制御
回路図である。図2における電機子巻線aは図1に示す
電機子巻線a1.a2,a3,a4を並列接続あるいは
直列接続したものであり、他の電機子巻線b,cについ
ても同様である。つまり図2の各巻線は図1の各電機子
巻線a1〜a4,b1〜b4,c1〜c4に夫々対応し
ている。同様に、界磁巻線fも図1に示す各界磁巻線f
1,f2,f3,f4を直列接続したものである。
【0011】Bは直流電源であり界磁巻線fに直流電流
を供給するための電源である。D1,D2,D3,D4
は整流器であり、この内のD1,D2,D3は各電機子
巻線a,b,cと出力端子4との間に接続し、D4は他
の出力端子5と各電機子巻線a,b,cの接続点(中性
点)に接続する。SCR1,SCR2,SCR3はサイ
リスタであり、他の出力端子5と各電機子巻線a,b,
cに夫々接続される。
【0012】次に動作説明であるが、無負荷状態(出力
端子4,5間に負荷を接続しない状態)からする。先
ず、各サイリスタSCR1,SCR2,SCR3は予め
位相調整にて不導通状態としておき、エンジンを高速回
転させる。この場合、回路的には各電機子巻線a,b,
cに整流器D1,D2,D3が接続された半波整流回路
となる。したがって出力端子4,5の出力電圧波形は図
3(A)に示されるようになる。
【0013】次に各サイリスタSCR1.SCR2,S
CR3を予め位相調整して全導通状態としておき、エン
ジン回転を低速(高速回転の約半分)回転させる。この
場合、回路的には全整流器D1,D2,D3及び全サイ
リスタSCR1,SCR2,SCR3が生きた(機能し
ている)状態であるため、全波整流回路となる。そして
各電機子巻線に発生する電圧は高速時の約半分になる
が、出力端子4,5の出力電圧波形は図3(C)のよう
になり、平均出力電圧は前記した図3(A)の場合と殆
んど同じである。
【0014】次に各サイリスタSCR1,SCR2,S
CR3を予め位相調整して導通角を半分にしておき、エ
ンジン回転を中速(高速回転と低速回転の中間)回転さ
せる。この場合、回路的にはサイリスタ群が不導通時は
半波整流回路、導通時は全波整流回路となる。そして出
力端子4,5の出力電圧波形は図3(B)のようにな
り、平均出力電圧は前記した図3(A),(C)の場合
と殆んど同じである。
【0015】上記したことから判ることは、各サイリス
タの動作条件を既に説明したように整定すれば、エンジ
ン回転が高速,中速,低速のいかなる場合であっても、
出力端子の無負荷電圧は殆んど変らないと言うことであ
る。しかも、一般的なサイリスタ制御の場合は位相角度
によって出力電圧が零の場合があるが、本発明では電圧
が途切れることがないと言う事実であり、これはアーク
溶接電源として最適である。
【0016】次に負荷状態(出力端子4,5に負荷を接
続した状態)を説明する。上記同様、各サイリスタSC
R1,SCR2,SCR3は予め位相調整して不導通と
しておき、エンジンを高速回転させる。この場合、電機
子巻線aに着目すると、これに流れる電流は整流器D1
→出力端子4→負荷→出力端子5→整流器D4を流れる
が、逆方向には流れない。即ち、この場合電機子巻線a
の電流方向と界磁巻線fの電流方向が同じであるため、
増磁作用を及ぼし出力の増大をはかる。
【0017】他の電機子巻線b,cについても同様であ
る。図4は負荷時の磁束変化図であり、固定子を展開し
た状態に対応して示してある。図4(A)は電機子巻線
aの無負荷時における磁束φと誘起電圧の関係図、図4
(B)は電機子巻線aの電機子反作用による磁束の変化
図、図4(C)は負荷時における磁束の変化図である。
なお、図4(C)に示されるように、負荷時の磁束は
(A)の磁束と(B)の磁束との和になり、(A)だけ
の磁束よりも大となっていることがわかる。
【0018】次に各サイリスタSCR1,SCR2,S
CR3を予め位相調整して全導通状態にしておき、エン
ジンを低速回転する。この場合は回路的には3相全波整
流回路となる。したがって各電機子巻線には交流電流が
流れる。図5(A)は電機子巻線aのの無負荷時におけ
る磁束φと誘起電圧の関係図、図5(B)は電機子巻線
aの電機子反作用による磁束の変化図、図5(C)は負
荷時における磁束の変化図である。図5(C)に示され
るように(A),(B)の各磁束の和となる部分と差と
なる部分とがあり、結果として(A)に示す磁束と大差
がないことがわかる。
【0019】上記したことから、負荷の大小に応じて出
力回路とエンジン回転数とを選択することにより、溶接
出力を調整できることが理解できる。この場合、溶接出
力の大小はその溶接対象物に応じて作業前にわかること
であるため、出力回路の変更及びエンジン回転数の設定
は、予め人間系にて整定すればよい。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば溶
接対象物に応じて溶接出力回路とエンジン回転数とを選
択変更することにより、溶接時におけるエンジンの高速
回転時は増磁作用によって溶接出力を増大し、又、エン
ジンの低速回転時は溶接出力は増大しないようにしたの
で、溶接出力の調整ができるばかりか、以下に列挙する
効果を奏する。 (1)エンジン回転が高速,中速,低速のいかなるとき
も、出力端子の無負荷電圧は殆んど変らない。 (2)出力が途切れることがないため、安定したアーク
溶接ができる。 (3)小型軽量,安価にできる。 (4)エンジン回転数を変更して使用できるため、エン
ジンの耐久性が向上する。 (5)上記に伴ない騒音が減少する。 (6)燃料消費量,潤滑油消費量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の[請求項1]に係るエンジン駆動アー
ク溶接機の一実施例の構成図で、発電機の断面図として
示す。
【図2】溶接電源回路の使用部を示す図。
【図3】溶接機の無負荷時における無負荷電圧の変化
図。
【図4】溶接出力が大なる時の磁束変化図。
【図5】溶接出力が小なる時の磁束変化図。
【符号の説明】 発電機本体 2 固定子 3 回転子 31〜34 突極部 a1〜a4,b1〜b4,c1〜c4 電機子巻線 f1〜f4 界磁巻線 m1〜m12 溝

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電機子巻線及び界磁巻線を巻回した固定
    子と、突極を有する誘導子からなる回転子とを備えたエ
    ンジン駆動アーク溶接機において、発電機の出力端には
    整流器とサイリスタを用いてブリッジ構成の整流回路を
    接続し、前記サイリスタが不導通時に界磁巻線に供給す
    る電流方向と電機子巻線に流れる電流方向が一致するよ
    うに電機子巻線を接続し、溶接出力の大小に応じて整流
    回路を切換えると共にエンジン回転数を変更し、サイリ
    スタの位相制御とエンジン回転の制御により、溶接出力
    を連続的に変化することを特徴とするエンジン駆動アー
    ク溶接機。
  2. 【請求項2】 溶接出力が大であるとき、サイリスタを
    不導通に位相制御して整流回路を半波整流回路とし、エ
    ンジン回転を高速とすると共に、溶接出力が小であると
    き、サイリスタを全導通に位相制御して整流回路を全波
    整流回路とし、エンジン回転を低速とすることを特徴と
    する請求項1記載のエンジン駆動アーク溶接機。
JP15946994A 1994-06-17 1994-06-17 エンジン駆動アーク溶接機 Pending JPH089609A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001212668A (ja) * 2000-02-01 2001-08-07 Shin Daiwa Kogyo Co Ltd エンジン駆動直流アーク溶接機
US6310320B1 (en) 1999-01-07 2001-10-30 Illinois Tool Works Inc. Dual operator phase control engine driven welder
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