專利名稱：帶溫度控制的電焊發(fā)電兩用機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電焊發(fā)電兩用機(jī)控制系統(tǒng)，特別涉及由汽油引擎或柴油引擎驅(qū)動(dòng)的電焊發(fā)電兩用機(jī)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)久以來，工業(yè)生產(chǎn)和建筑施工等諸多場(chǎng)合都離不開焊接和照明設(shè)備，這在一定程度上為電焊發(fā)電兩用機(jī)提供廣闊市場(chǎng)需求的同時(shí)，也對(duì)其產(chǎn)品可靠性、操作簡(jiǎn)便性等提出了更高的要求。目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的電焊發(fā)電兩用機(jī)由于其電機(jī)繞組的特殊性，長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)焊接的場(chǎng)合容易造成繞組溫升過高，從而影響電機(jī)壽命甚至直接燒毀電機(jī)。為了避免損壞電機(jī)，以前在使用機(jī)器的過程中需要嚴(yán)格遵守負(fù)載持續(xù)率等時(shí)間限制要求，操作過程繁瑣同時(shí)對(duì)操作人員要求比較高。專利號(hào)為201020054157的中國專利公開了一種帶溫度保護(hù)的汽油發(fā)電電焊兩用機(jī)，包括支架，以及安裝于支架的引擎、消聲器和電機(jī)，其特征在于還包括有溫度傳感器， 溫度傳感器設(shè)置于電機(jī)的定子弧焊繞組內(nèi)部，檢測(cè)弧焊繞組溫度；弧焊繞組通過整流橋與電焊輸出端子相連，控制器一方面與溫度傳感器相連接受溫度信號(hào)，另一方面根據(jù)溫度信號(hào)控制電焊輸出端子的輸出和切斷。該溫度保護(hù)式電焊發(fā)電兩用機(jī)的基本工作原理為根據(jù)電機(jī)弧焊繞組溫度接通或切斷焊接端子。這樣，在一定程度上減輕了對(duì)操作人員的要求，但整個(gè)機(jī)器始終還是只能間斷工作。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，針對(duì)工人在使用電焊發(fā)電兩用機(jī)過程中容易忽視焊接時(shí)間要求的特點(diǎn)，通過溫度傳感器有效地實(shí)現(xiàn)溫度和最大焊接電流相互關(guān)聯(lián)。特別在多種粗細(xì)焊條同時(shí)焊接的情況下，可以粗細(xì)焊條交替不間斷焊接，達(dá)到控制電機(jī)溫升的同時(shí)，使兩用機(jī)使用效率達(dá)到最大化。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種帶溫度控制的電焊發(fā)電兩用機(jī)控制系統(tǒng)，包括電機(jī)系統(tǒng)、整流橋模塊和控制模塊，其中電機(jī)系統(tǒng)包括電機(jī)輔助繞組、電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組、溫度傳感器和電機(jī)弧焊繞組，溫度傳感器埋入電機(jī)弧焊繞組中間，電機(jī)弧焊繞組輸出至整流橋模塊，將兩用機(jī)發(fā)出的低壓交流轉(zhuǎn)換為低壓直流供給焊接端子，電機(jī)輔助繞組發(fā)出交流電經(jīng)整流后為變?yōu)橹绷麟?，供給電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組，所述控制模塊，用于接收溫度傳感器輸入的信號(hào)，根據(jù)溫度傳感器信號(hào)的變化，調(diào)整轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流大小從而改變最大輸出電焊電流。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制模塊進(jìn)一步用于，所述控制模塊進(jìn)一步用于，根據(jù)溫度傳感器信號(hào)的變化設(shè)定最大輸出電焊電流參考值，根據(jù)最大輸出電焊電流參考值控制轉(zhuǎn)子繞組勵(lì)磁電流，改變電機(jī)最大輸出電焊電流。所述控制模塊包括[0010]電流檢測(cè)導(dǎo)線，串聯(lián)在電焊電流輸出端，用于檢測(cè)最大輸出電焊電流；電焊電流測(cè)量電路，用于測(cè)量電流檢測(cè)導(dǎo)線中的電焊電流，并將電焊電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸入系統(tǒng)比較控制單元；最大電焊電流參考值生成電路，用于時(shí)刻檢測(cè)溫度信號(hào)，當(dāng)溫度信號(hào)值超過設(shè)定的閥值時(shí)，生成隨溫度變化的最大焊接電流參考值信號(hào)，輸出至系統(tǒng)比較控制單元；系統(tǒng)比較控制單元，將當(dāng)前電焊電流信號(hào)和電焊電流參考值信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)電焊電流信號(hào)比電焊電流參考值信號(hào)大時(shí)，輸出低電平信號(hào)給開關(guān)電路模塊；開關(guān)電路模塊接受系統(tǒng)比較控制單元輸出的信號(hào)，控制整流橋輸出和電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組之間的電路通斷，進(jìn)而調(diào)整轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流大??；電流檢測(cè)導(dǎo)線串聯(lián)在電焊電流輸出端，電焊電流測(cè)量電路和電流檢測(cè)導(dǎo)線輸出端相連，最大電焊電流參考值生成電路和溫度傳感器輸出端連接，最大電焊電流參考值生成電路和電焊電流測(cè)量電路的輸出分別接到系統(tǒng)比較控制單元的正負(fù)輸入端，系統(tǒng)比較控制單元的輸出端接開關(guān)電路模塊的輸入端，開關(guān)電路模塊的輸出端和電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的負(fù)端相接，電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的正端和電容的正端相連，在電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組兩端反向并聯(lián)續(xù)流二極管，整流橋輸入連接電機(jī)輔助繞組的兩端，整流橋的輸出兩端和電容正負(fù)端分別相連。所述開關(guān)電路模塊可以是由開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路和功率開關(guān)管組成，系統(tǒng)比較控制單元的輸出端接開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路的輸出端接功率開關(guān)管的控制端并控制功率開關(guān)管的開通與關(guān)斷，功率開關(guān)管源極接系統(tǒng)地線，漏極和電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的負(fù)端相接。所述開關(guān)電路模塊也可以為三極管，三極管的基極接系統(tǒng)比較控制單元的輸出端，三極管的集電極和電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的負(fù)端相接，三極管發(fā)射極接系統(tǒng)地線。所述控制模塊首先通過獲得溫度信號(hào)，改變最大輸出電焊電流的限值，使兩用機(jī)可以在最大輸出電焊電流限值下繼續(xù)工作，在控制電機(jī)溫升的同時(shí)，提高工作效率。所述控制模塊進(jìn)一步地通過最大電焊電流參考值和實(shí)際電焊電流輸出值的比較， 控制勵(lì)磁電流，實(shí)現(xiàn)輸出電焊電流隨弧焊繞組溫度升高而下降。本實(shí)用新型的有益效果是在不需要人工干預(yù)的情況下，控制模塊通過溫度傳感器將電機(jī)弧焊繞組溫度和最大焊接電流相互關(guān)聯(lián)，特別是在采用多種粗細(xì)焊條焊接的場(chǎng)合下，可以根據(jù)最大輸出電焊電流限值選擇焊條，實(shí)現(xiàn)粗細(xì)交替不間斷焊接，達(dá)到控制電機(jī)溫升的同時(shí)，使兩用機(jī)使用效率達(dá)到最大化。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1電焊發(fā)電兩用機(jī)控制系統(tǒng)框圖；圖加是本實(shí)用新型實(shí)施例1最大電焊電流參考值生成電路典型輸出電壓信號(hào)隨輸入溫度信號(hào)變化的第一種特性曲線；圖2b是本實(shí)用新型實(shí)施例1最大電焊電流參考值生成電路典型輸出電壓信號(hào)隨輸入溫度信號(hào)變化的第二種特性曲線；圖2c是本實(shí)用新型實(shí)施例1最大電焊電流參考值生成電路典型輸出電壓信號(hào)隨輸入溫度信號(hào)變化的第三種特性曲線；圖2d是本實(shí)用新型實(shí)施例1最大電焊電流參考值生成電路典型輸出電壓信號(hào)隨輸入溫度信號(hào)變化的第四種特性曲線；圖3是本發(fā)明實(shí)施例2電焊發(fā)電兩用機(jī)控制系統(tǒng)框圖中1-電機(jī)系統(tǒng)，2-整流橋模塊，3-比較控制模塊，11-電機(jī)輔助繞組，12-電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組，13-溫度傳感器，14-電機(jī)弧焊繞組，30-三極管，31-電流檢測(cè)導(dǎo)線，32-電焊電流測(cè)量電路33，最大電焊電流參考值生成電路，34-系統(tǒng)比較控制單元，35-整流橋，36-開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路，37-電容，38-功率開關(guān)管，39-續(xù)流二極管。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步說明實(shí)施例1如圖1所示，電焊發(fā)電兩用機(jī)控制系統(tǒng)由電機(jī)系統(tǒng)1、整流橋模塊2和控制模塊3 三個(gè)部分組成，其中電機(jī)系統(tǒng)1包括電機(jī)輔助繞組11、電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組12、溫度傳感器13和電機(jī)弧焊繞組14，溫度傳感器13埋入電機(jī)弧焊繞組14中間，電機(jī)弧焊繞組14輸出至整流橋模塊2，將兩用機(jī)發(fā)出的低壓交流轉(zhuǎn)換為低壓直流供給焊接端子?？刂颇K3包括、電流檢測(cè)導(dǎo)線31、電焊電流測(cè)量電路32、最大電焊電流參考值生成電路33、系統(tǒng)比較控制單元34、整流橋35、開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路36、電容37、功率開關(guān)管 38和續(xù)流二極管39。最大電焊電流參考值生成電路33和電焊電流測(cè)量電路32的輸出分別接到系統(tǒng)比較控制單元34的正負(fù)輸入端，系統(tǒng)比較控制單元34的輸出端接開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路36的輸入端，開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路36的輸出端接功率開關(guān)管38的控制端并控制功率開關(guān)管38的開通與關(guān)斷，功率開關(guān)管38源極接系統(tǒng)地線，漏極和電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組12的負(fù)端相接，電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組12的正端和電容37的正端相連，在電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組12兩端反向并聯(lián)續(xù)流二極管39。整流橋35的輸出兩端和電容37正負(fù)端分別相連，提供轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電源。電機(jī)輔助繞組11發(fā)出交流電經(jīng)整流橋35和電容37轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娊?jīng)過功率開關(guān)管38提供給電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組12。當(dāng)功率開關(guān)管38開通時(shí)轉(zhuǎn)子繞組勵(lì)磁電流上升；當(dāng)功率開關(guān)管38關(guān)斷時(shí)，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流下降。由于電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組12呈電感特性，在功率開關(guān)管38 關(guān)斷瞬間，續(xù)流二極管39提供繞組電流續(xù)流回路。功率開關(guān)管38開通或關(guān)斷則由開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路36輸出控制。溫度傳感器13輸出溫度信號(hào)至最大電焊電流參考值生成電路33，最大電焊電流參考值生成電路33輸出隨溫度變化的最大電焊電流參考值至系統(tǒng)比較控制單元34 ；電焊電流測(cè)量電路32測(cè)量電流檢測(cè)導(dǎo)線31中的電焊電流，并將電焊電流信號(hào)輸入系統(tǒng)比較控制單元34，最大電焊電流參考值生成電路33時(shí)刻檢測(cè)溫度信號(hào)，當(dāng)超過系統(tǒng)設(shè)定的閥值時(shí)，最大電焊電流參考值生成電路33輸出隨溫度變化的最大焊接電流參考值給系統(tǒng)比較控制單元34，最大焊接電流參考值的輸出曲線可以是圖2a、圖2b圖2c和圖2d所示的一種。系統(tǒng)比較控制單元34不停對(duì)當(dāng)前實(shí)際電焊電流信號(hào)和電焊電流參考值信號(hào)進(jìn)行比較， 當(dāng)實(shí)際電焊電流信號(hào)比電焊電流參考值信號(hào)大時(shí)系統(tǒng)比較控制單元34輸出低電平信號(hào)給開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路36，開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路36關(guān)斷功率開關(guān)管38使轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流減小，從而使電機(jī)弧焊繞組最大電流跟隨最大電焊電流參考值生成電路33輸出的電壓信號(hào)變化，達(dá)到控制最大焊接電流的目的。實(shí)施例2[0034] 本實(shí)施例與上例基本相同，所不同的是開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路36和功率開關(guān)管38所組成的開關(guān)電路模塊由三極管30替代。如圖3所示，三極管30的基極接系統(tǒng)比較控制單元 34的輸出端，三極管的集電極和電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組12的負(fù)端相接，三極管30的發(fā)射極接地。
權(quán)利要求1.一種帶溫度控制的電焊發(fā)電兩用機(jī)控制系統(tǒng)，包括電機(jī)系統(tǒng)、整流橋模塊和控制模塊，其中電機(jī)系統(tǒng)包括電機(jī)輔助繞組、電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組、溫度傳感器和電機(jī)弧焊繞組，溫度傳感器埋入電機(jī)弧焊繞組中間，電機(jī)弧焊繞組輸出至整流橋模塊，將兩用機(jī)發(fā)出的低壓交流轉(zhuǎn)換為低壓直流供給焊接端子，電機(jī)輔助繞組發(fā)出交流電經(jīng)整流后為變?yōu)橹绷麟?，供給電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組，其特征是，所述控制模塊，用于接收溫度傳感器輸入的信號(hào)，根據(jù)溫度傳感器信號(hào)的變化，調(diào)整轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流大小從而改變最大輸出電焊電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶溫度控制的電焊發(fā)電兩用機(jī)控制系統(tǒng)，其特征是，所述控制模塊進(jìn)一步用于，根據(jù)溫度傳感器信號(hào)的變化設(shè)定最大輸出電焊電流參考值，根據(jù)最大輸出電焊電流參考值控制轉(zhuǎn)子繞組勵(lì)磁電流，改變電機(jī)最大輸出電焊電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶溫度控制的電焊發(fā)電兩用機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于 所述控制模塊包括電流檢測(cè)導(dǎo)線，串聯(lián)在電焊電流輸出端，用于檢測(cè)最大輸出電焊電流； 電焊電流測(cè)量電路，用于測(cè)量電流檢測(cè)導(dǎo)線中的電焊電流，并將電焊電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸入系統(tǒng)比較控制單元；最大電焊電流參考值生成電路，用于時(shí)刻檢測(cè)溫度信號(hào)，當(dāng)溫度信號(hào)值超過設(shè)定的閥值時(shí)，生成隨溫度變化的最大焊接電流參考值信號(hào)，輸出至系統(tǒng)比較控制單元；系統(tǒng)比較控制單元，將當(dāng)前電焊電流信號(hào)和電焊電流參考值信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)電焊電流信號(hào)比電焊電流參考值信號(hào)大時(shí)，輸出低電平信號(hào)給開關(guān)電路模塊；開關(guān)電路模塊接受系統(tǒng)比較控制單元輸出的信號(hào)，控制整流橋輸出和電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組之間的電路通斷，進(jìn)而調(diào)整轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流大??；電流檢測(cè)導(dǎo)線串聯(lián)在電焊電流輸出端，電焊電流測(cè)量電路和電流檢測(cè)導(dǎo)線輸出端相連，最大電焊電流參考值生成電路和溫度傳感器輸出端連接，最大電焊電流參考值生成電路和電焊電流測(cè)量電路的輸出分別接到系統(tǒng)比較控制單元的正負(fù)輸入端，系統(tǒng)比較控制單元的輸出端接開關(guān)電路模塊的輸入端，開關(guān)電路模塊的輸出端和電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的負(fù)端相接，電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的正端和電容的正端相連，在電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組兩端反向并聯(lián)續(xù)流二極管，整流橋輸入連接電機(jī)輔助繞組的兩端，整流橋的輸出兩端和電容正負(fù)端分別相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶溫度控制的電焊發(fā)電兩用機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述開關(guān)電路模塊由開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路和功率開關(guān)管組成，系統(tǒng)比較控制單元的輸出端接開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路的輸出端接功率開關(guān)管的控制端并控制功率開關(guān)管的開通與關(guān)斷，功率開關(guān)管源極接系統(tǒng)地線，漏極和電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的負(fù)端相接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶溫度控制的電焊發(fā)電兩用機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述開關(guān)電路模塊為三極管，三極管的基極接系統(tǒng)比較控制單元的輸出端，三極管的集電極和電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的負(fù)端相接，三極管發(fā)射極接系統(tǒng)地線。
專利摘要一種帶溫度控制的電焊發(fā)電兩用機(jī)控制系統(tǒng)，包括電機(jī)系統(tǒng)、整流橋模塊和控制模塊，其中電機(jī)系統(tǒng)包括電機(jī)輔助繞組、電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組、溫度傳感器和電機(jī)弧焊繞組，溫度傳感器埋入電機(jī)弧焊繞組中間，電機(jī)弧焊繞組輸出至整流橋模塊，將兩用機(jī)發(fā)出的低壓交流轉(zhuǎn)換為低壓直流供給焊接端子，電機(jī)輔助繞組發(fā)出交流電經(jīng)整流后為變?yōu)橹绷麟?，供給電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組，所述控制模塊，用于接收溫度傳感器輸入的信號(hào)，根據(jù)溫度傳感器信號(hào)的變化，調(diào)整轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流大小從而改變最大輸出電焊電流。本實(shí)用新型在使用多種粗細(xì)焊條同時(shí)焊接的情況下，可以粗細(xì)焊條交替不間斷焊接，達(dá)到控制電機(jī)溫升的同時(shí)，使兩用機(jī)使用效率達(dá)到最大化。
文檔編號(hào)B23K9/10GK202079343SQ20112007478
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月20日
發(fā)明者王運(yùn)良, 王韶華, 陳伯和 申請(qǐng)人:江蘇蘇美達(dá)機(jī)電有限公司