[实用新型]一种基于数字励磁精确控制的发电电焊机

说明书

技术领域

本实用新型涉及自动化控制领域，具体的说是一种新型基于数字励磁精准控制的发电电焊机。

背景技术

发电电焊机是一种以汽油机或柴油机为动力旋转发电，通过整流模块提供电焊用直流电。又叫发电电焊两用机，可以作为发电机用，同时也可以作为一个电焊机用。目前，发电电焊机已在工业领域得到了广泛的应用。

目前，市场上发电电焊机主要有以下四种类型：（1）基于电抗器的发电电焊机：此类型发电电焊机采用传统发电电焊机制造工艺，利用电感器或者电抗器对电焊电流进行滤波，所用材料成本高、体积大。（2）采用电位器控制电焊输出电流：此类型相比于传统发电电焊机有所改进，但发电效率不高，且电焊能量利用率低下；（3）逆变式发电电焊机：采用逆变原理，提高交流电频率后整流作为电焊电流。该类型发电电焊机虽具有较好焊接特性，但逆变器成本较高，且可靠性差。（4）基于模拟电压控制器发电电焊机：这种控制方式下，无法精确控制发电机的输出电压。且电焊电流调节响应速度慢，无法满足高精度的焊接要求。以上类型发电电焊机均存在严重缺陷，限制了发电电焊机的应用范围。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种发电输出电压精度高和电焊品质好的基于数字励磁精准控制的发电电焊机。

为实现上述实用新型目的，本实用性采用的技术方案为一种基于数字励磁精确控制的发电电焊机,包括副绕组、数字控制器、励磁绕组、发电绕组、发电输出、电焊绕组、整流模块，电机转子和电机定子；所述副绕组与数字控制器连接并切割电机转子磁场；所述励磁绕组安装在电机转子上并与数字控制器相连；所述发电绕组安装在电机定子上并分别与发电输出和数字控制器相连；所述电焊绕组安装在电机定子上并与整流模块相连，所述整流模块分别与电焊输出和数字控制器相连。

其中，所述发电输出还连接有电压采样模块，且电压采样模块与数字控制器相连。

其中，所述电焊输出还连接有电流采样模块；所述电流采样模块与数字控制器相连。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型的成本低，体积小，发电效率高，可靠性强，利用电压和电流的反馈调节，精确控制电焊机的电压精度和电流大小，又保证了电焊机的电焊品质，节省了能源。

附图说明

图1为本实用新型结构原理示意图；

图2为本实用新型工作过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1和图2所示，一种基于数字励磁精确控制的发电电焊机,包括副绕组1、数字控制器2、励磁绕组3、发电绕组4、发电输出5、电焊绕组7、整流模块（8），电机转子和电机定子；副绕组1与数字控制器2连接并切割电机转子磁场；励磁绕组3安装在电机转子上并与数字控制器2相连；所述发电绕组4安装在电机定子上并分别与发电输出5和数字控制器2相连；所述电焊绕组7安装在电机定子上并与整流模块8相连，所述整流模块分别与电焊输出9和数字控制器2相连。

作为优选，发电输出5还连接有电压采样模块6，且电压采样模块6与数字控制器2相连。

作为优选，所述电焊输出9还连接有电流采样模块10；所述电流采样模块10与数字控制器2相连。

采用上述技术方案，由发电电焊机动力带动电机转子磁极转动，发电电焊机定子副绕组切割转子磁场，副绕组产生电流为数字控制器供电，数字控制器连接电机转子上的励磁绕组，励磁绕组由数字控制器提供励磁电流，由于励磁绕组中励磁电流的形成，导致转子磁极磁场强度变化，通过这种反馈调节，从而能够精确控制发电电压和电焊电流的大小。

发电电压的调节：随着电机转子转动，电机定子的发电绕组切割电机转子上励磁绕组形成的磁场，发电绕组通过切割磁场形成交流电流作为发电输出。在发电输出端还连接有电压采样模块，该电压采样模块将发电输出端的电压反馈给数字控制器。数字控制器将模数转换后的反馈电压信号与给定电压进行比较分析，计算出调整电压差值所需的励磁电流改变量。以此为依据，调整数字控制器提供给励磁绕组的电流大小。随着数字控制器对励磁电流的调节，励磁绕组磁场发生变化，即转子磁场发生变化。此时，定子上发电绕组切割转子磁场形成的发电电压改变。数字控制器通过这种方式，实现了通过改变励磁电流精确控制发电输出电压的功效。

电焊电流的调节：随着电机转子转动，电机定子的电焊绕组切割电机转子上的励磁绕组形成的磁场。电焊绕组通过切割磁场形成交流电流输出至整流模块。通过整流模块后，交流电流变为直流电流作为电焊输出。在电焊输出端还连接有电流采样模块，该电流采样模块与数字控制器相连接，将电焊输出端的电流反馈给数字控制器。数字控制器将模数转换后的反馈电流信号与给定电流进行比较分析，计算出调整电流差值所需的励磁电流改变量。以此为依据，调整数字控制器提供给励磁绕组的电流大小。随着数字控制器对励磁电流的调节，励磁绕组磁场发生变化，即转子磁场发生变化。此时，定子上电焊绕组切割转子磁场形成的电焊电流改变。数字控制器通过这种方式，实现了通过改变励磁电流精确控制电焊输出电流的功效。