Асинхронный сварочный генератор Советский патент 1993 года по МПК H02K17/00 

Изобретение относится к области электротехники и энергетики и может быть использовано в технологии электродуговой сварки.

Цель настоящего изобретения является устранение указанных недостатков: повышение удельной.мощности и КПД генератора за счет уменьшения размагничивающего действия сварочного тока рабочей обмотки.

На фиг. 1 представлена векторная диагг рамма токов ри lc, ЭДС Ер и Ее и магнитного потока в воздушном зазоре Ф. Все электромагнитные величины приведены к обмотке возбуждения. Те - фазный ток обмотки возбуждения обтекает первичную обмотку ком- паундирующего трансформатора. По вторичной обмотке компаундирующего трансформатора в режиме короткого замыкания протекает ток - с (током намагничивания компаундирующего трансформатора пренебрегаем). По вторичной обмотке компаундирующего трансформатора протекает рабочий ток Ip . Для усиления Тока намагничивания 1с при возрастании рабочего тока fp (при возрастании продольной размагничи- вающей реакции) направление тока Ip должно совпадать с направлением тока - lc. Из диаграммы определяется угол а.

На фиг. 2 представлена схема статор- ны х обмоток асинхронногосварочного гене- ратора. Ci, C2. Сз - трехфазная обмотка возбуждения, уложенная на статоре и подключенная к конденсаторной батарее 1. Cif Y Са , Сз : трехфазная рабочая обмотка, уложенная на статоре, и питающая через вы- прямитель 2 сварочный электрод 3. Начало фазы рабочей обмотки смещено на геометрический угол а /р по направлению враще- ния ротора относительно начала соответствующей фазы обмотки возбужде- ния, что обеспечивает оптимальный эффект компаундировйнйя по току с помощью компаундирующих трансформаторов 4,5,6. Выключатели 7, 8, 9 служат для шунтирования соответствующих обмоток трансформато- ров 4,5, 6 в режиме самовозбуждения асинхронного сварочного генератора при холостом ходе.

На фиг. 3 представлены внешние характеристики генератора.

Изобретение осуществляется на базе асинхронной машины серии 4А 4А80В4УЗ, на статоре которой укладываются две обмотки; обмотка возбуждения и рабочая об- мотка. Внешняя характеристика 1 получена при смещении одноименных фаз обмотки .возбуждения и рабочей обмотки на угол а- 80 эл. градусов. Внешняя характеристика 2

получена при а 150 эл. град. Внешняя характеристика 3 - при а 180 эл, град.

Устройство работает следующим образом. Остаточный магнетизм ротора,вращае- мого от постороннего двигателя, наводит в обмотке возбуждения статора ЭДС, благодаря которой в обмотке возбуждения протекает емкостной ток, который создает продольную намагничивающую реакцию. Под влиянием намагничивающей реакции при замкнутых выключателях 7| 8, 9 магнитный поток в воздушном зазоре возрастает до номинальной величины, благодаря чему ЭДС рабочей обмотки достигает номинальной величины. При размыкании выключателей 7, 8, 9 и нагрузке рабочей обмотки сварочным электродом 3 наступает номи нальный режим работы.

Экспериментальные исследования заявленного устройства показали, что при оптимальном значении угла а номинальная мощность асинхронного сварочного генератора достигает максимума, а внешняя характеристика принимает крутопздающую форму, пригодную для питания сварочной дуги. Из фиг, 3 вытекает, что номинальная активная мощность при а 80 эл. град, (кривая 1) равна 2760 Вт; номинальная мощность при а 150 эл. град, (кривая 2) составляет только 2040 Вт, а номинальная мощность при« 180 зл. град, равна 1560 Вт. КПД при а 80 эл. град, равен 0,628; при а -150эл. град. -0,557,а при а 180 зл. град. - 0,420. Из фиг. 3 также следует, что внешняя характеристика 3 непригодна для питания сварочной дуги, т, к. в режиме короткого замыкания наступает размагничивание системы.

В прототипе отсутствует компаундйро- вание по току, т. ё. для прототипа имеет место а 180 эл. град. Отсюда следует/что в заявленном техническом решении удельная мощность.больше в 2760/1560 1,77 раза, а КПД- в 0,628/0,420 1,495 раза.

Ф о р м у л а и з о б р ете н и я

Асинхронный сварочный генератор с двумя многофазными обмотками на статоре, одна из которых - обмотка возбуждения имеет клеммы для подключения к конденсаторной батарее, другая является рабочей и имеет кпеммы для подключения к сварочному устройству, о т л и ч а ю Щ и и с я тем. что, с целью повышения удельной мощности и КПД, начала фаз рабочей обмотки смещены на угол а эл. град, относительно начал одноименных фаз обмотки возбуждения по направлению вращения ротора, где а

180° - (V-Ъ + #fc). % - угол сдвига между током и ЭДС фазы рабочей обмотки,- угол сдвига между током и ЭДС фазы обметки возбуждения, причем к фазам обмотки воз

бужд ения подключены первичные обмотки компаундирующего трансформатора, а к одноименным фазам рабочей обмотки - вторичные обмотки этого трансформатора.

Использование: электротехника, асинхронный сварочный генератор, электродуговая сварка. Сущность изобретения: асинхронный сварочный генератор содержит на статоре две трехфазные обмотки С1С2СЗ и СГС2 СЗ . Одна - обмотка возбуждения С1С2СЗ имеет клеммы для подключения к конденсаторной батарее 1. Другая - рабочая обмотка - клеммы для подключения к сварочному устройству 2. Начала фаз рабочей обмотки смещены относительно начала одноименных фаз обмотки возбуждения на угол а по направлению вращения ротора. К фазам обмотки возбуждения подключены первичные обмотки компаундирующего трансформатора. К фазам рабочей обмотки - его вторичные обмотки. 3 ил. ;

Ср иг.4