JPS58186357A - エンジン・ウエルダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジン・ウェルズ、特にエンジンによって
駆動される回転界磁型溶接用発電機と上記エンジンによ
って駆動される補助発電機とをそなえて、上記溶接用発
電機の界磁を自励分と他励分との合成された電流によっ
て励磁するようにしたエンジン・ウェルズにおいで、上
記溶接用発電機の界磁を非凸極型に構成すると共に、上
記界磁に対して自動分を供給する励磁巻線の巻線位置を
選んで、溶接電流の増加に対応して生じる電機子反作用
を利用し、定格出力近傍における特性を向上せしめかつ
上記溶接用発電機の主発電巻線と同相の位置に無負荷電
圧上昇用巻線をもうけることによって溶接の点弧性の改
善を図るようにしたエンジン・ウェルズに関するもので
ある。

エンジン・ウェルズを構成する溶接用発電機の界磁に対
する界磁電流の供給方式として、完全他励方式やいわゆ
るＣＴ補償方式などが知られているが８他励電源を必要
としたりあるいは電流変成器を必要としたりしてコスト
増やスペース増を招く難点が存在する。

この改善策の１つとしで、溶接用発電機の固定子に溶接
用の主発電巻線と共に、自励用の励磁巻線を巻回して当
該励磁巻線からの出力を界磁に自励分として供給しかつ
エンジンに従来がらもうけられている磁石発電機やオル
タネータなどからの出力を他励分として供給する方式が
提案されでいる。しかし、この方式の場合においでも、
主発電巻線からの溶接電流が増大するにつれて、上記自
励分が減少する形となる。このために、定格出力以前の
段階において、溶接電流−出力電圧特性曲線に巻き込み
が生じて、溶接特性が劣化する傾向をもつ、したがって
、上記ＣＴ補償方式の場合と同様に溶接電流の増加につ
れて自励分を増加するような手段を加えることが文要と
なる。

上記自励分を増加させる方策の１つと′して、溶接用発
電機が例えば６相半波方式が用いられていて電気角９０
°遅れた位置に上記励磁巻線を巻回し。

溶接電流の増加につれて生じる電機子反作用を利用して
、上記自励分を増加させることが考慮された。

本願出願人は、上記電機子反作用を効果的に利用するよ
う上記励磁巻線の巻回位置を選ぶことによって、定格出
力近傍における自励分の減少を効率よく補うことを可能
ならしめ、安定した溶接を行なうことのできるエンジン
・ウェルズを特願昭５６−１８３４６号でもって提案し
た。

上記提案のエンジン・ウェルズは、定格出力近傍におけ
る溶接特性の向上に寄与するものであるが、更に、溶接
開始時の点弧性を良くしでよリ一層溶接特性を向上させ
ることが望まれている。

本発明は、上記電機子反作用を効果的に利用するよう上
記励磁巻線の巻回位置を考慮して、定格出力近傍に−け
る溶接特性を向上せしめると共に。

主発電巻線と同相に無負荷電圧上昇用巻線をもうけて低
負荷領域の出力電圧を上昇せしめることによって０点弧
性の改善を図ることを目的としている。以下図面を参照
しつつ説明する。

第１図は本発明の一実施例構成であって溶接用発電機の
主発電巻線と自励用の励磁巻線と無負荷電圧上昇用巻線
と界磁との関連を判り易くするよう図示したもの、第２
図は本発明のエンジン・ウェルズの特性を説明する説明
図を示す。

牙１図において、１はエンジン、２は磁石発電機、３は
溶接用発電機の回転界磁、４は界磁巻線。

５は溶接用発電機の固定子、６Ｕ１ないし６Ｕ３および
６Ｖ１ないし６Ｖ３は夫々主発電巻線、７は自励用の励
磁巻線、８１ないしＳ２４は固定子スロット、８は無負
荷電圧上昇用巻線、９ないし１４は夫々ダイオード、１
５は溶接部、１６ないし１８は夫々整流装置、１９およ
び２０は可変抵抗、２１は３相交流電源用出力端子を表
わしている。

溶接用発電機の固定子５には互に電気角６０°ずつ移相
された主発電巻線６Ｕ１ないし６Ｕ３および６Ｖ１ない
し６Ｖ３が図示の如く巻回されでおり、各主発電巻線６
における誘起電圧はダイオード９ないし１４によって６
相半波整流されて溶接部１５に直流電圧を印加する。ま
た固定子５上に自励用の励磁巻線７が巻回されており、
該励磁巻線７は上記各主発電巻線６Ｕ１ないし６Ｕ３お
よび６Ｖ１ないし６Ｖ３に誘起される電圧に対して電気
角で９００よりも小さく３０°以上の範囲に遅相せしめ
た位置に巻回されている。即ち１例えば図示励磁巻線７
ａは主発電巻線６Ｕ１に誘起される電圧に対して電気角
で６０遅れた位置に巻回されでいる。そして、６相半波
によって主発電巻線６Ｕ１が溶接電流を供給する際に、
当該溶接電流による電機子反作用によって励磁巻線７Ｇ
に誘起される電圧を増大せしめるように働く０次いで主
発電巻線６Ｖ２が溶接電流を供給する際に、当該溶接電
流による電機子反作用によって励磁巻線７６に誘起され
る電圧を増大せしめるように働く。

なお溶接電流が正弦波形であるものと仮定すると、上記
電機子反作用は１例えば励磁巻線７ｔＬが主発電巻線６
Ｕ１に誘起される電圧に対して９０゜連れた位置にある
場合に、最も大きく働くものである。しかし０図示実施
例の場合の如く当該９０゜遅れの位置から３０’進ませ
ている理由については後述する。

励磁巻線７に誘起された電圧は、整流装置１７によって
整流されて、界磁巻線４に印加される。

これによって界磁巻線４に対して自動分を供給する。一
方、エンジン１が本来そなえている磁石発電機２からの
電圧が整流装＃１６によって整流されて界磁巻線４に印
加される。これによって界磁巻線４に対して他励分を供
給する。

回転界磁３は円筒形の非凸極型の＃Ｉ成をもっでおり１
図示Ｎ、Ｓで表わす如き極性の磁束を発生する。

本願明細書冒頭に述べた如く、溶接用発電機の界磁巻線
４に対しで、励磁巻線７からの自励分と磁石発電機２か
らの他励分とを合成した界磁電流を供給する方式が提案
されている。しかし、この方式の場合においても、溶接
電流が増大するにつれて生じる非所望な現象即ち自動分
が減少する傾となる。このため１本発明者らは溶接電流
による電機子反作用を利用して励磁巻線７に作用する起
磁力を増加させ、上記自励分の減少傾向を抑止すること
を試みた。

第２図図示１点鎖線Ｐは主発電巻線に誘起される電圧に
対して電気角で９０’遅れ位置に励磁巻線７を配置した
場合の特性を表わしている。なお。

第２図図示溶接特性曲線のうち図示矢印すの特性曲線は
、後述する無負荷電圧上昇用巻線８にょる自励分を上記
励磁巻線７にょる自励分と共に界磁電流として供給する
本発明の特性曲線である。ここでは、説明の都合上、仮
に上記励磁巻線７のみによって界磁電流が供給された場
合の図示矢印αの特性曲線について説明する。上記第２
図図示１点鎖線Ｐは１例えば主発電巻線６Ｕ１に誘起さ
れる電圧に対して９０’遅れの電圧が誘起されるように
励磁巻線７ｍをスロットＳ６と８９との間に巻回した場
合の特性を表わしでいる。以下、簡単のために、励磁巻
線７ｇをスーツ）Ｓ６と８９との関に巻回した場合を中
心位置巻回と呼び、当該中心位置巻回よりも１５°進ま
せた位置即ちスロットＳ５と８８との間に巻回した場合
を１５°シフト位置巻回と呼び、上記中心位置巻回より
も３０進ませた位置即ちスロッ）Ｓ４と８７との間に巻
回した場合を３００シフト位置巻回と呼ぶことにする。

第２図図示点線Ｑは上記１５°シフト位置巻回の場合の
特性を示し、第２図図示実線Ｒは上記３０’シフト位置
巻回の場合の特性を示している。

主発電巻線６Ｕ１ないし６Ｕ３および６Ｖ１ないし６Ｖ
３に誘起される電圧が正しく正弦波形である場合には０
本来上記中心位置巻回の場合に上述の電機子反作用が最
も効果的に働いて自動分を増大させる。しかし、第１図
図示の如く非凸極型の回転界１ｉ１３を用いた場合にお
いでも、溶接電流が増大するとき上記正弦波形に歪が生
じる形となって、第２図図示鎖線Ｐの如く定格出力に達
する以前の附近においで自励分が減少する傾向を生じ。

図示溶接特性Ｐに示す如く出力電圧が図示溶接電圧（２
０＋α０５Ｉ）ボルトと交差する近傍において、いわゆ
る巻き込みを生じる形となって、非所望な形でアークが
消弧し易いものとなってしまう。

これに対して、１５°シフト位置巻回の場合や３００シ
フト位置壱回の場合、第２図図示溶接特性ＱやＲの如く
、出力電圧が溶接電圧よりも低い値になってはじめて上
述の巻き込みを生じ、安定した溶接を行なうことが可能
となる。これは、上記正弦波形に歪が生じており、核子
による見掛は上の位相のずれを、１５シフト位置巻回や
３０’シフト位置巻回によって予め補っているものと考
えでよい。

以上説明した如く、励磁巻線７の巻回位置を選ぶことに
よって、定格出力近傍における自励分の減少を効率よく
補うことが可能となり、安定した溶接を行なうことがで
きる。

本発明は、上記励磁巻線７の巻回位置を選ぶことによっ
て溶接特性の向上を図るばかりではなく。

溶接特性のもう１つの重要な要素である点弧性改善の問
題をも同時に解決するものである。一般に。

点弧性の改善を図るためには、無負荷時の出力電圧を高
くして点弧し易くすることが容易に考慮される。しかし
、ただ単に無負荷時の出力電圧を高くすることは、定格
出力近傍の溶接特性に悪影響を及ぼすことになって好ま
しくない０本発明においては、前述した定格出力近傍に
おける溶接特性に影響を与えることなく１点弧性の改善
をも図るように考慮されている。即ち、第１図に図示さ
れている如く、６相の主発電巻線６Ｕ１ないし６Ｕ３お
よび６Ｖ１ないし６Ｖ３のうちの何れかと同相（第１図
図示実施例においては主発電巻線６Ｕ２と同相）の位置
に無負荷電圧上昇用巻線８をもうけ、該巻線８に誘起さ
れる電圧を整流装置１８によって整流して、上記励磁巻
線７に誘起された電圧が整流装置１７によって整流され
た励磁電流と共に界磁巻線４に供給している。上記巻線
８が主発電巻線６Ｕ２と同相に巻回されているため。

該巻線８に誘起される電圧は、無負荷時に最大となり溶
接電流の増大に伴って減少する。その結果。

本発明のエンジン・ウェルズの溶接特性は、第２図図示
矢印すによって示されている特性曲線の如く、前述した
励磁巻線７のみの自励電流による溶接特性（第２図図示
矢印α）と比較して、低負荷範囲の出力電圧を高くする
ことができる。そして。

定格出力近傍においては、上記励磁巻線７のみによる溶
接特性とほぼ一致する特性が得られる。

以上説明した如く１本発明によれば、励磁巻線からの出
力による自励分とダイナモなどによる他動分とを合成し
て界磁電流を供給する形のエンジン・ウェルズにおいて
、励磁巻線の巻回位置を選んで定格出力近傍における自
動分の減少を効率よく補うと共に、主発電巻線と同相に
巻回された無負荷電圧上昇用巻線からの出力を界磁電流
に加えることによって、溶接開始時における点弧性の改
善および定格出力近傍における溶接特性の向上を図るこ
とが可能となり、安定した溶接を行なうことが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

才１図は本発明の一実施例構成を示し、第２図は本発明
のエンジン・ウェルズの特性を説明する説明図を示す。 図中、１はエンジン、２は磁石発電機、３は溶接用発電
機の回転界磁、４は界磁巻線、５は溶接用発電機の固定
子、６Ｕ１ないし６Ｕ３および６Ｖ１ないし６Ｖ３は主
発電巻線、７は励磁巻線。 ８は無負荷電圧上昇用巻線、９ないし１４は夫々ダイオ
ード、１５は溶接部、１６ないし１８は整流装置、１９
および２０は可変抵抗、２１は３相交流電源用出力端子
を表わす。 特許出願人　　澤藤電機株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンによって駆動される回転界磁型溶接用発電機と
   上記エンジンによって駆動される補助発電機とをそなえ
   、上記溶接用発電機が惰相電圧を整流した直流出力を溶
   接用電源としで発生するよう構成されると共に、上記溶
   接用発電機の界磁巻線に対して当該発電機固定子上に巻
   回された自励用の励磁巻線からの直流出力と上記補助発
   電機からの直流出力とを合成しで供給するよう構成され
   たエンジン・ウェルズにおいて、上記溶接用発電機の惰
   相主発電巻線のそれぞれに誘起される電圧波形に対して
   電気角で９０よりも小さく３０以上の範囲に遅相せしめ
   た位置に上記励磁巻線を巻回しかつ上記溶接用発電機の
   部組主発電巻線のうちの何れかと同相の位置に無負荷電
   圧上昇用巻線を巻回すると共に、上記界磁巻線が巻回さ
   れる界磁を非凸極型に構成したことを特徴とするエンジ
   ン・ウェルズ。