JP2679758B2 - Engine driven permanent magnet welding generator - Google Patents
Engine driven permanent magnet welding generatorInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、エンジン駆動溶接用発
電機に係り、とくに回転界磁を永久磁石により構成した
ものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine-driven welding power generator, and more particularly to a rotary field magnet composed of a permanent magnet.
【０００２】[0002]
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】野外
で溶接作業を行う場合には、発電機と組み合わせられた
可搬型エンジン溶接機が汎用されている。これは、野外
のような電源の得にくい環境では、機械加工器具および
照明器具の電源が必要であっても得られず、これらの電
源も併せて溶接機から供給することが要請されているた
めである。2. Description of the Related Art A portable engine welder combined with a generator is widely used for welding work outdoors. This is because, in an environment where it is difficult to obtain power, such as in the field, it is not possible to obtain power even for machining equipment and lighting equipment, and it is required that these power supplies be also supplied from the welding machine. Is.
【０００３】そこで、回転界磁型の同期発電機として構
成され、溶接用出力の他に補助電源用出力を生じる溶接
用発電機が広く利用されている。Therefore, a welding generator, which is configured as a rotary field type synchronous generator and produces an output for an auxiliary power source in addition to an output for welding, is widely used.
【０００４】そして、この種の発電機の殆どは、エンジ
ン回転数に合わせて商用電源周波数の補助電源用出力を
得るために、２極または４極の発電機として３６００ｒ
ｐｍ−２極−６０Ｈｚまたは１８００ｒｐｍ−４極−６
０Ｈｚの構成としており、他方溶接用出力は３相交流出
力を全波整流して直流アーク溶接出力としている。Most of the generators of this kind are 3600 r as a 2-pole or 4-pole generator in order to obtain an output for an auxiliary power source having a commercial power source frequency according to the engine speed.
pm-2 pole-60Hz or 1800rpm-4 pole-6
On the other hand, the welding output is a DC arc welding output obtained by full-wave rectifying the three-phase AC output.
【０００５】このように２極または４極で回転界磁型と
する結果、図５に示すように、発電機１とエンジン２と
を連結するとかなりの大型機とせざるを得ない。たとえ
ば１５０Ａクラスの溶接機に発電機を設ける場合であっ
ても、回転子鉄心の直径が１４０mmφで約６０mmの積み
重ね厚を必要とし、この鉄心に界磁巻線を施し、かつ固
定子に電機子巻線を施したときのコイルエンドまでを考
慮すると１２０mm超の軸方向長となる。大型になる原因
は、回転子に巻装されている界磁巻線による温度上昇に
対処するためである。このように大型であると可搬性に
欠けるから不都合であり、小型軽量化が求められてい
る。As a result of the two-pole or four-pole rotating field type as described above, as shown in FIG. 5, the generator 1 and the engine 2 must be connected to form a considerably large machine. For example, even if a generator is installed in a 150 A class welding machine, the rotor core diameter is 140 mmφ and a stacking thickness of about 60 mm is required. This core is provided with a field winding, and the stator has an armature. Considering the coil end when winding is applied, the axial length exceeds 120 mm. The reason for the increase in size is to cope with the temperature rise due to the field winding wound around the rotor. Such a large size is inconvenient because it lacks portability, and there is a demand for smaller size and lighter weight.
【０００６】しかし、このように界磁巻線および電機子
巻線をともに備えた発電機では、両巻線の発生熱が作用
し合って発電機内部の温度上昇を招き易く、その結果巻
線の抵抗値を増すので、巻線の発熱を良好に排出できる
ような構造が採られない限り小型化は不可能である。However, in the generator having both the field winding and the armature winding as described above, the heat generated in both windings acts on each other, which easily causes a temperature rise inside the generator. Therefore, the size of the coil cannot be reduced unless a structure capable of favorably discharging the heat generated by the winding is adopted.
【０００７】このようなことから、可搬型の溶接用発電
機としては、界磁巻線の代わりに永久磁石を用いるなど
の根本的な変革が必要とされている。For this reason, a fundamental change such as the use of a permanent magnet instead of the field winding is required for a portable welding generator.
【０００８】そこで、回転電気機械として発電機と共通
要素を有する電動機の分野を参酌すると、界磁巻線の温
度上昇の問題を解決したものとして、永久磁石による回
転界磁を設けた磁石式電動機が商品化されている。そし
て、高い磁気特性を求めて、希土類磁石とくにサマリウ
ムコバルト系磁石が汎用されている。Considering the field of electric motors having a common element with a generator as a rotary electric machine, a magnet type electric motor provided with a rotating magnetic field by a permanent magnet is considered as a solution to the problem of temperature rise of the field winding. Has been commercialized. In order to obtain high magnetic properties, rare earth magnets, especially samarium cobalt magnets, are widely used.
【０００９】このサマリウムコバルト系磁石は、磁気的
には十分な特性を有するものであり、電動機とか通常の
発電機のような定常的に定出力を生じる場合には問題な
く適したものといえる。This samarium-cobalt magnet has magnetically sufficient characteristics, and can be said to be suitable without problems in the case where a constant output is constantly generated such as an electric motor or an ordinary generator.
【００１０】これに対して、溶接用発電機の場合は問題
がある。つまり溶接作業は短絡、開放の繰り返しであっ
て反作用磁束が大である上に、駆動源としてのエンジン
から伝わる振動の問題、溶接機特有のほぼ１０分周期の
断続運転の問題、および定常負荷でなく大電流の短絡−
開放の繰り返しによるブレーキおよび振動の問題が加わ
り、磁石にはかなりの機械的強度が要求される。On the other hand, a welding generator has a problem. In other words, the welding work is repeated short circuit and open circuit and the reaction magnetic flux is large, and in addition to the problem of vibration transmitted from the engine as a drive source, the problem of intermittent operation of the welding machine, which is almost 10 minutes, and the steady load. Without a large current short-
The braking and vibration problems associated with repeated opening are added, and the magnets are required to have considerable mechanical strength.
【００１１】実際に試験したところ、サマリウムコバル
ト系希土類磁石は強度的に不十分で磁石の破損が生じ
た。In the actual test, the samarium-cobalt rare earth magnet was insufficient in strength and the magnet was damaged.
【００１２】そこで、機械的強度に優れる他の希土類磁
石としてネオジム−鉄−ほう素系希土類磁石が検討対象
となった。Therefore, a neodymium-iron-boron rare earth magnet was examined as another rare earth magnet having excellent mechanical strength.
【００１３】しかしながら、このネオジム−鉄−ほう素
系希土類磁石は、図６に示すように、残留磁束密度の温
度特性がサマリウムコバルト系希土類磁石より悪く、エ
ンジン駆動発電機のようにエンジンからの伝達熱および
輻射熱による温度上昇が大きくて１００°Ｃ以上にもな
る場合には、磁石の磁気特性が回復しなくなるなどの問
題であることが判明した。However, as shown in FIG. 6, this neodymium-iron-boron rare earth magnet has a temperature characteristic of the residual magnetic flux density worse than that of the samarium cobalt rare earth magnet, and it is transmitted from the engine like an engine-driven generator. It has been found that when the temperature rise due to heat and radiant heat is large and reaches 100 ° C. or higher, the magnetic characteristics of the magnet are not recovered.
【００１４】本発明は上述の点を考慮してなされたもの
で、温度上昇の抑制対策を施してネオジム−鉄−ほう素
系希土類磁石を用いるエンジン駆動溶接用発電機を提供
することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an engine-driven welding generator using neodymium-iron-boron rare earth magnets by taking measures against temperature rise. To do.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、請求項１記載の、エンジンによって駆動さ
れ、溶接用出力および補助電源用出力を形成するエンジ
ン駆動溶接用発電機において、積層構造の電機子鉄心に
電機子巻線が巻装された固定子と、積層構造の界磁鉄心
の外周面に、できるだけ隙間がない状態で、ネオジム−
鉄−ほう素系希土類磁石を主成分とする多極磁石プレー
トが設けられ、かつ前記界磁鉄心の両端面外周寄りの位
置には遠心ファンが設けられ、回転中心寄りの位置には
厚み方向に貫通する複数の貫通通風路が設けられてお
り、前記エンジンに片持ち支持された回転子と、前記エ
ンジンに固定され、前記固定子を支持するハウジング、
およびこのハウジングと組み合わされて前記回転子の反
エンジン側の面から前記通風路を通る通風路を形成する
カバーを有するエンクロージャと、をそなえたことを特
徴とするエンジン駆動溶接用発電機、請求項２記載の、
請求項１記載のエンジン駆動溶接用発電機における前記
固定子および回転子からなる２台の発電機を前記エンジ
ンの軸方向各端それぞれに設け、これら発電機の各出力
の合成出力を生じるようにしたエンジン駆動溶接用発電
機、を提供するものである。To achieve the above object, in the present invention, in an engine-driven welding generator, which is driven by an engine and forms a welding output and an auxiliary power output, according to claim 1, Neodymium-made in a state where there is as little space as possible between the stator in which the armature winding is wound around the armature core of the structure and the outer peripheral surface of the field core of the laminated structure.
A multi-pole magnet plate containing an iron-boron rare earth magnet as a main component is provided, and a centrifugal fan is provided at a position near the outer circumference of both end faces of the field core, and a thickness direction is provided at a position near the center of rotation. A plurality of penetrating air passages penetrating therethrough are provided, a rotor cantilevered by the engine, a housing fixed to the engine and supporting the stator,
And an enclosure having a cover which is combined with the housing to form a ventilation passage from the surface of the rotor opposite to the engine from the ventilation passage, the engine-driven welding generator. Described in 2.
Two generators comprising the stator and the rotor in the engine-driven welding generator according to claim 1 are provided at each end in the axial direction of the engine so as to generate a combined output of the respective outputs of these generators. The present invention provides a generator for engine-driven welding.
【００１６】[0016]
【作用】請求項１記載の構成により、エンジンによって
駆動され回転子が回転すると回転子の外周寄り両端面に
設けられた遠心ファンが回転して回転子の径方向の通風
が行われる。この通風は、エンクロージャに設けられた
カバーを通して発電機内に導入され、回転子の反エンジ
ン側端面に沿って流れカバーの径方向外方に抜ける冷却
風と、回転子の貫通通風路を通ってから回転子のエンジ
ン側端面に沿って流れカバーの径方向外方に抜けるもう
一つの冷却風とに分かれ、それぞれ回転子の界磁鉄心を
冷却する。そして、これら２つの冷却風は、ともに回転
子を冷却したのちに回転子の径方向外方にある固定子の
電機子巻線を冷却してカバー外に抜ける。界磁鉄心の冷
却により、界磁鉄心の外周面に設けられた磁石プレート
の温度上昇が防止される。According to the structure of the first aspect, when the rotor is rotated by being driven by the engine, the centrifugal fans provided on both end surfaces near the outer periphery of the rotor are rotated to allow ventilation in the radial direction of the rotor. This ventilation is introduced into the generator through the cover provided in the enclosure, flows along the end surface of the rotor opposite to the engine side, and passes through the cooling air flowing outward in the radial direction of the cover, and after passing through the through air passage of the rotor. It flows along the end face of the rotor on the engine side and is separated into another cooling air flowing outward in the radial direction of the cover to cool the field core of the rotor. Then, after cooling the rotor together, these two cooling winds cool the armature windings of the stator located radially outward of the rotor, and flow out of the cover. By cooling the field core, the temperature rise of the magnet plate provided on the outer peripheral surface of the field core is prevented.
【００１７】請求項２記載の構成により、１台のエンジ
ンの駆動によりエンジンの軸方向各端に設けられた２台
の発電機を駆動してそれら両者の合成出力を生じる。According to the second aspect of the present invention, by driving one engine, two generators provided at each axial end of the engine are driven to generate a combined output of both.
【００１８】[0018]
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示した縦断面図
である。この図１は、本発明の一実施例であるエンジン
駆動溶接用発電機１００をエンジン２００の出力軸に片
持ち支持させた状態を示したものである。この発電機１
００は、エンジン本体２０１の出力軸側に取り付けられ
たハウジング１０１に対し貫通ボルト１０２によって固
定された固定子１１０と、エンジンの出力軸２０２にボ
ルト２０３によって固定された回転子１２０とを主たる
構成要素とする。ハウジング１０１の開放面側には、ト
ップカバー１０３が取り付けられる。1 is a vertical sectional view showing an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a state in which an engine-driven welding generator 100 according to an embodiment of the present invention is cantilevered on an output shaft of an engine 200. This generator 1
Reference numeral 00 denotes a main component including a stator 110 fixed to a housing 101 attached to an output shaft side of an engine body 201 by a through bolt 102, and a rotor 120 fixed to an output shaft 202 of the engine by a bolt 203. And A top cover 103 is attached to the open side of the housing 101.
【００１９】固定子１１０は、後述するように、固定子
鉄心すなわち電機子鉄心１１１と電機子巻線１１２とを
有し、電機子巻線１１２に生じる出力は図示しないイン
バータにより周波数変換されて出力される。電機子鉄心
１１１は、その両端面の外周に、ハウジング１０１と係
合するものと、トップカバー１０３と係合するものとの
２つの突起部１１１ａを有し、ハウジング１０１に対す
る電機子鉄心１１１の固定と、電機子鉄心１１１に対す
るトップカバー１０３の固定とを行う。他方、電機子鉄
心１１１の内周面には、電機子巻線溝１１１ｂが設けら
れており、電機子巻線１１２が装入される。As will be described later, the stator 110 has a stator core, that is, an armature core 111 and an armature winding 112, and the output generated in the armature winding 112 is frequency-converted by an inverter (not shown) and output. To be done. The armature core 111 has two protrusions 111 a, one for engaging with the housing 101 and one for engaging with the top cover 103, on the outer periphery of both end surfaces thereof, and the armature core 111 is fixed to the housing 101. Then, the top cover 103 is fixed to the armature core 111. On the other hand, an armature winding groove 111b is provided on the inner peripheral surface of the armature core 111, and the armature winding 112 is inserted therein.
【００２０】回転子１２０は、界磁鉄心１２１の外周面
に界磁磁極を形成する希土類磁石の磁石プレート１２２
が固定され、かつ両端面外周寄りに遠心ファン１２３が
設けられた永久磁石回転界磁として構成されている。界
磁鉄心１２１には、横断面形状が扇型の４つの通風路１
２１ａが設けられており、この通風路１２１ａの部分で
は界磁鉄心の外周部が内周部と空気によって切り離され
ていて、４つの扇型通風路１２１ａ同士を隔てる４本の
スポーク状部によってのみ界磁鉄心の外周部が内周部と
連結されている。界磁鉄心１２１の外周面には、希土類
磁石の磁石プレート１２２が固着されており、内周面は
エンジン出力軸２０２に固定されている。The rotor 120 is a magnet plate 122 of a rare earth magnet forming a field magnetic pole on the outer peripheral surface of the field iron core 121.
Is fixed, and a centrifugal fan 123 is provided near the outer circumference of both end surfaces of the permanent magnet rotating field. The field iron core 121 has four ventilation passages 1 each having a fan-shaped cross section.
21a is provided, and the outer peripheral portion of the field core is separated from the inner peripheral portion by air in the portion of the ventilation passage 121a, and only by the four spoke-shaped portions separating the four fan-shaped ventilation passages 121a from each other. The outer peripheral portion of the field core is connected to the inner peripheral portion. A magnet plate 122 of a rare earth magnet is fixed to the outer peripheral surface of the field iron core 121, and the inner peripheral surface is fixed to the engine output shaft 202.
【００２１】そして、回転子１２０を構成するには、磁
極数をいかにするかの問題がある。 （１）回転子の磁石プレートを最も効果的に冷却するこ
と、（２）電機子巻線を効果的に冷却すること、（３）
磁気能率の点から磁石プレートを正方形に形成するこ
と、の３点に留意する必要がある。In order to construct the rotor 120, there is a problem of how to set the number of magnetic poles. (1) most effectively cooling the magnet plate of the rotor, (2) effectively cooling the armature winding, (3)
It is necessary to pay attention to the three points of forming the magnet plate in a square shape in terms of magnetic efficiency.
【００２２】まず、（１）回転子の磁石プレートを最も
効果的に冷却するには、界磁鉄心における磁石プレート
の下に磁束を十分の通すための磁路を形成しながら、磁
路よりも内周側は扇型の通風路として界磁鉄心の磁石プ
レートにできるだけ近い部分を冷却する。このために、
磁路のための界磁鉄心厚はできるだけ薄くできるよう
に、隣合う磁極までの距離が小さくなる多極構成である
ことが望ましい。First, (1) In order to most effectively cool the magnet plate of the rotor, while forming a magnetic path for allowing sufficient passage of magnetic flux under the magnet plate in the field core, A fan-shaped ventilation passage is provided on the inner peripheral side to cool a portion of the field iron core as close to the magnet plate as possible. For this,
It is desirable to have a multi-pole structure in which the distance to the adjacent magnetic poles is small so that the thickness of the field core for the magnetic path can be made as thin as possible.
【００２３】各種の構成を検討した結果、１４極構成が
最もよく条件に適合した。As a result of examining various configurations, the 14-pole configuration was the most suitable for the conditions.
【００２４】次に、（２）電機子巻線を効果的に冷却す
るには、電機子巻線に多くの冷却風を当てることが必要
である。このために、電機子巻線の電機子鉄心中にある
部分の長さを少なくするため電機子鉄心の厚みを薄くす
ると、界磁鉄心の厚みも小さくなる。これは、磁石プレ
ートを小型にすることになり、界磁磁界の磁束密度が小
さくなる。この結果、過度に多極化することはできな
い。(2) In order to effectively cool the armature winding, it is necessary to apply a large amount of cooling air to the armature winding. Therefore, if the thickness of the armature core is reduced in order to reduce the length of the portion of the armature winding in the armature core, the thickness of the field core also decreases. This reduces the size of the magnet plate and reduces the magnetic flux density of the field magnetic field. As a result, it is impossible to excessively polarize.
【００２５】そして、固定子の鉄心の厚みと電機子巻線
の両側突出長との比を１／３，１／３，１／３に割り振
ると、最も良い結果が得られた。これを前提に各種の構
成を検討した結果、１４極が最もよく条件に適合した。The best results were obtained by allocating the ratio of the thickness of the iron core of the stator to the protruding length on both sides of the armature winding to 1/3, 1/3, 1/3. As a result of examining various configurations on the premise of this, 14 poles were the most suitable for the condition.
【００２６】さらに、（３）磁石プレートを正方形に形
成するには、界磁磁極数を適当に選択する必要がある。
これは、発電機外径をエンジン外径と同等にすること、
および磁石をあまり小型化しないことを考慮するためで
ある。(3) In order to form the magnet plate in a square shape, it is necessary to properly select the number of field magnetic poles.
This is to make the generator outer diameter equal to the engine outer diameter,
This is to consider that the magnet is not downsized.
【００２７】各種の構成を検討した結果、１４極とする
と発電機外径がエンジン外径とほぼ同寸にできた。As a result of examining various configurations, the outer diameter of the generator could be made almost the same as the outer diameter of the engine when 14 poles were used.
【００２８】これをまとめたのが下表である。The table below summarizes this.
【００２９】[0029]
【表１】 ハウジング１０１の開放面には、電機子鉄心１１１を保
持するための保持部１０１ａが、また外周面には排気孔
１０１ｂが設けられている。そして、ハウジング１０１
とともにエンクロージャを構成して、固定子１１０およ
び回転子１２０を内部に収容するトップカバー１０３に
は、この実施例における反エンジン側端面から吸気を行
うための吸気孔１０３ａが、そして外周面には排気孔１
０３ｂが設けられている。[Table 1] A holding portion 101a for holding the armature core 111 is provided on the open surface of the housing 101, and an exhaust hole 101b is provided on the outer peripheral surface. And the housing 101
In addition, the top cover 103, which constitutes an enclosure together with the stator 110 and the rotor 120, has an intake hole 103a for intake air from the end surface opposite to the engine side in this embodiment, and an exhaust gas on the outer peripheral surface. Hole 1
03b is provided.
【００３０】このため、回転子１２０が回転すると、図
に矢印付き曲線で示すように、吸気孔１０３ａから遠心
ファン１２３を経て２つの排気孔１０３ｂ、１０１ａそ
れぞれに到る２つの通風路を形成する。Therefore, when the rotor 120 rotates, two ventilation passages are formed from the intake hole 103a to the two exhaust holes 103b and 101a through the centrifugal fan 123, as shown by the curved line in the figure. .
【００３１】この２つの通風路によって、固定子１１０
および回転子１２０の通風冷却が行われる。このうち固
定子１１０については、主として電機子鉄心１１１から
突出した電機子巻線１１２の部分に冷却風を当てること
により、電機子巻線１１２の発生熱を奪い去る。この
際、電機子巻線１１２による発生熱に比べれば少ないも
のではあるが、電機子鉄心１１１での鉄損による発生熱
も併せて除去される。また、回転子１２０では、界磁鉄
心１２１の両側面に沿って流れる冷却風および扇型通風
路１２１ａを流れる冷却風により、界磁鉄心１２１への
伝達熱を除去する。これにより、界磁鉄心１２１の外周
面に設けられた磁石プレート１２２の温度上昇が防止さ
れ、磁石プレート１２２の磁気特性が熱により劣化する
ことを防止する。The stator 110 is provided by these two ventilation passages.
And the ventilation cooling of the rotor 120 is performed. Of these, the stator 110 mainly removes the heat generated by the armature winding 112 by applying cooling air to the portion of the armature winding 112 protruding from the armature core 111. At this time, although less than the heat generated by the armature winding 112, the heat generated by iron loss in the armature core 111 is also removed. Further, in the rotor 120, the heat transferred to the field iron core 121 is removed by the cooling air flowing along both side surfaces of the field iron core 121 and the cooling air flowing through the fan-shaped ventilation passages 121a. As a result, the temperature rise of the magnet plate 122 provided on the outer peripheral surface of the field iron core 121 is prevented, and the magnetic characteristics of the magnet plate 122 are prevented from being deteriorated by heat.
【００３２】このような積極的な排熱冷却の外に、界磁
鉄心１２１では伝導熱の抑制による温度上昇防止が図ら
れている。これは、扇型通風路１２１ａが複数設けられ
た界磁鉄心１２１によりなされるもので、扇型通風路１
２１ａの存在により界磁鉄心１２１の径方向断面積が減
少するから、エンジン出力軸２０２から界磁鉄心１２１
の内周部には熱が伝達しても、さらに外周部までのエン
ジン熱の伝達は大幅に抑制される。そして、通風冷却が
効果的に行われれば、界磁鉄心１２１の外周部は温度上
昇しない。In addition to such positive exhaust heat cooling, the field iron core 121 is designed to prevent temperature rise by suppressing conduction heat. This is made by the field iron core 121 provided with a plurality of fan-shaped ventilation passages 121a.
21a reduces the radial cross-sectional area of the field iron core 121, so that the field iron core 121 from the engine output shaft 202 is reduced.
Even if heat is transferred to the inner peripheral portion of the engine, the transfer of engine heat to the outer peripheral portion is significantly suppressed. If the ventilation cooling is effectively performed, the temperature of the outer peripheral portion of the field iron core 121 does not rise.
【００３３】図２は、図１の実施例における回転子１２
０の完成間近の状態を示したものである。この回転子１
２０は、内周部および外周部の各リングからなる二重リ
ングを、扇型通風路１２１ａを間に挟んだ４本のスポー
ク状部で結合してなる鉄心１２１を形成し、この鉄心１
２１の両側面外周に遠心ファン１２３を設け、外周面の
装着部１２４に磁石プレート１２２をはめ込んで、その
外周に巻き付けた樹脂含浸ストリング１２５で固定する
構成を採っている。磁石プレート１２２は、多少の公差
をもって製造されても、遠心ファン１２３と一体的に構
成された内向き突起付き磁石押えにより公差が吸収され
て安定状態で保持される。図２では、この突起が各磁石
プレート１２２の両側に３カ所づつ設けられている。FIG. 2 shows the rotor 12 in the embodiment of FIG.
It shows the state of 0 nearing completion. This rotor 1
Reference numeral 20 forms an iron core 121 in which a double ring composed of an inner peripheral portion and an outer peripheral portion is joined by four spoke-shaped portions sandwiching a fan-shaped ventilation passage 121a.
A centrifugal fan 123 is provided on the outer periphery of both side surfaces of the magnet 21, a magnet plate 122 is fitted into a mounting portion 124 on the outer peripheral surface, and fixed by a resin-impregnated string 125 wound around the outer periphery thereof. Even if the magnet plate 122 is manufactured with some tolerance, the magnet plate 122 is held in a stable state by absorbing the tolerance by the magnet retainer with the inward projection integrally formed with the centrifugal fan 123. In FIG. 2, the protrusions are provided at three locations on each side of each magnet plate 122.
【００３４】この構成では、鉄心１２１におけるスポー
ク部の周方向両側は、扇型に打ち抜かれた貫通通風路１
２１ａとなっている。この貫通通風路１２１ａは、遠心
ファン１２３による通風が行われたとき、カバー１０３
の中央部から軸方向に導入された冷却風をそのまま通過
させて回転子１２０のエンジン側まで導くために設けら
れている。In this structure, the both sides in the circumferential direction of the spokes of the iron core 121 are fan-shaped punched through air passages 1.
21a. The through-ventilation passage 121 a covers the cover 103 when ventilation is performed by the centrifugal fan 123.
It is provided to allow the cooling air introduced in the axial direction from the center of the rotor to pass therethrough and be guided to the engine side of the rotor 120.
【００３５】この結果、鉄心１２１はその両側面および
貫通通風路周りの壁面が冷却風に曝されて冷却され、鉄
心全体が平均的かつ良好に冷却される。As a result, both side surfaces of the iron core 121 and the wall surfaces around the through ventilation passages are exposed to the cooling air to be cooled, and the entire iron core is cooled uniformly and satisfactorily.
【００３６】図３は、エンジン駆動溶接用発電機１００
がエンジン２００に取り付けられた状態を全体的に示し
たものである。図５に示した従来のエンジン駆動溶接用
発電機はエンジンよりも軸方向長が長いのに対し、この
図３に示した本発明による構成例では、エンジン２００
に比べてエンジン駆動溶接用発電機１００の軸方向厚み
の小さいことが明確である。FIG. 3 shows an engine-driven welding generator 100.
Shows the state of being attached to the engine 200 as a whole. While the conventional engine-driven welding generator shown in FIG. 5 has a longer axial length than the engine, in the configuration example according to the present invention shown in FIG.
It is clear that the axial thickness of the engine-driven welding generator 100 is smaller than that in the above.
【００３７】図４は、本発明の実施例における出力回路
を示している。出力としては、溶接用直流電源と補助交
流電源との２出力を形成する。溶接用出力は、発電機１
００の一方の３相固定子巻線が回転子１２０と協働して
形成した３相出力を、接続線Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１により接
続された３相制御整流器ＣＲに与え、この制御整流器Ｃ
Ｒを溶接電源制御回路によって制御して形成した直流出
力を、出力端子Ｐ，Ｎ間に生じる。また補助電源用出力
は、発電機１００の他方の３相固定子巻線が回転子１２
０と協働して形成した３相出力を、接続線Ｕ３、Ｖ３、
Ｗ３を介して３相整流器ＲＥＣに与え、その整流出力を
トランジスタインバータＩＮＶに与え、補助電源制御回
路によってトランジスタインバータＩＮＶを制御して形
成した単相交流出力を出力端子Ｒ，Ｔ間に生じる。FIG. 4 shows an output circuit in the embodiment of the present invention. As outputs, two outputs of a welding DC power supply and an auxiliary AC power supply are formed. Welding output is generator 1
One of the three-phase stator windings 00 has a three-phase output formed in cooperation with the rotor 120 to a three-phase control rectifier CR connected by connecting lines U1, V1, and W1, and the control rectifier C
A DC output formed by controlling R by the welding power source control circuit is generated between the output terminals P and N. The output of the auxiliary power source is the rotor 12 when the other three-phase stator winding of the generator 100 is used.
The three-phase output formed in cooperation with 0 is connected to the connecting lines U3, V3,
A three-phase rectifier REC is applied via W3, the rectified output is applied to the transistor inverter INV, and a single-phase AC output formed by controlling the transistor inverter INV by the auxiliary power supply control circuit is generated between the output terminals R and T.
【００３８】これにより、溶接用電源としての直流出力
と補助電源としての単相出力とが形成される。As a result, a DC output as a welding power source and a single-phase output as an auxiliary power source are formed.
【００３９】[0039]
【発明の効果】請求項１記載の構成によれば、回転子の
回転により遠心ファンが回転して回転子の径方向の通風
が行われ、この通風によって、カバーを通して発電機内
に導入され、回転子の反エンジン側端面を冷却する冷却
風と、回転子の貫通通風路を通ってから回転子のエンジ
ン側端面を冷却するもう一つの冷却風とが生じて、それ
ぞれ回転子の界磁鉄心を冷却し、さらに回転子の径方向
外方にある固定子の電機子巻線を冷却してカバー外に抜
けるから、界磁鉄心の冷却により界磁鉄心の外周面に設
けられた磁石プレートの温度上昇が防止されるととも
に、電機子巻線の冷却も行われ、温度特性の必ずしも良
好でないネオジム−鉄−ほう素系希土類磁石を主成分と
する希土類磁石を界磁に用いた発電機を良好な状態で運
転することができる。According to the structure of the first aspect of the invention, the centrifugal fan is rotated by the rotation of the rotor to carry out ventilation in the radial direction of the rotor, and by this ventilation, it is introduced into the generator through the cover and rotated. Cooling air that cools the end surface of the child on the side opposite to the engine and another cooling air that cools the end surface of the rotor on the engine side after passing through the through-ventilation path of the rotor are generated. The temperature of the magnet plate provided on the outer peripheral surface of the field core is cooled by cooling the armature winding of the stator located outside the rotor in the radial direction and then coming out of the cover. As well as preventing the rise, the armature winding is also cooled, and a generator using a rare earth magnet whose main component is a neodymium-iron-boron rare earth magnet, which does not always have good temperature characteristics, is a good generator. Can be driven in a state
【００４０】請求項２記載の構成により、１台のエンジ
ンの駆動によりエンジンの軸方向各端に設けられた２台
の発電機を駆動してそれら両者の合成出力を生じるた
め、単位発電機が小出力であっても大出力の発電機を簡
単に構成することができる。According to the second aspect of the invention, the driving of one engine drives two generators provided at each end of the engine in the axial direction to generate a combined output of the two generators. It is possible to easily configure a generator with a large output even with a small output.
【図１】本発明の一実施例の縦断面図。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of one embodiment of the present invention.
【図２】図１の実施例に用いる回転子の完成間近の状態
を示した図。FIG. 2 is a diagram showing a state in which a rotor used in the embodiment of FIG. 1 is almost completed.
【図３】図１の実施例をエンジンに連結した状態を示す
外観図。FIG. 3 is an external view showing a state in which the embodiment of FIG. 1 is connected to an engine.
【図４】図１の実施例を用いた補助電源付き溶接用発電
機の結線図。FIG. 4 is a wiring diagram of a welding generator with an auxiliary power source using the embodiment of FIG.
【図５】従来のエンジン駆動溶接用発電機の外観図。FIG. 5 is an external view of a conventional engine-driven welding generator.
【図６】ネオジム−鉄−ほう素系希土類磁石の温度−減
磁率特性を示す図。FIG. 6 is a diagram showing temperature-demagnetization factor characteristics of a neodymium-iron-boron-based rare earth magnet.
１００ 発電機 １０１ ハウジング １０３ カバー １１０ 固定子 １１１ 固定子鉄心 １１２ 固定子巻線 １２０ 回転子 １２１ 回転子鉄心 １２２ 磁石プレート １２３ 遠心ファン １２４ 装着部 １２５ 樹脂含浸ストリング ２００ エンジン ２０１ エンジン本体 ２０２ 出力軸 ＲＥＣ 整流器 ＩＮＶ トランジスタインバータ ＣＲ 制御整流器 100 Generator 101 Housing 103 Cover 110 Stator 111 Stator Iron Core 112 Stator Winding 120 Rotor 121 Rotor Iron Core 122 Magnet Plate 123 Centrifugal Fan 124 Mounting Part 125 Resin Impregnated String 200 Engine 201 Engine Body 202 Output Shaft REC Rectifier INV Transistor inverter CR control rectifier
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山 本 弘 孝 東京都中野区上高田４丁目２番２号 デ ンヨー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−221839（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hirotaka Yamamoto 4-2-2 Kamitakata, Nakano-ku, Tokyo Denyo Co., Ltd. (56) References JP 62-221839 (JP, A)
Claims (2)
よび補助電源用出力を形成するエンジン駆動溶接用発電
機において、 積層構造の電機子鉄心に電機子巻線が巻装された固定子
と、 積層構造の界磁鉄心の外周面に、できるだけ隙間がない
状態で、ネオジム−鉄−ほう素系希土類磁石を主成分と
する多極磁石プレートが設けられ、かつ前記界磁鉄心の
両端面外周寄りの位置には遠心ファンが設けられ、回転
中心寄りの位置には厚み方向に貫通する複数の貫通通風
路が設けられており、前記エンジンに片持ち支持された
回転子と、 前記エンジンに固定され、前記固定子を支持するハウジ
ング、およびこのハウジングと組み合わされて前記回転
子の反エンジン側の面から前記通風路を通る通風路を形
成するカバーを有するエンクロージャと、 をそなえたことを特徴とするエンジン駆動溶接用発電
機。Claim: What is claimed is: 1. An engine-driven welding generator driven by an engine to form a welding output and an auxiliary power output, a stator having an armature winding wound around an armature core of a laminated structure, and a laminated body. On the outer peripheral surface of the field core of the structure, a multi-pole magnet plate containing a neodymium-iron-boron-based rare earth magnet as a main component is provided in a state where there is as little gap as possible, and both end surfaces of the field core near the outer periphery. A centrifugal fan is provided at the position, and a plurality of through-ventilations passing through in the thickness direction is provided at a position near the center of rotation, a rotor cantilevered by the engine, and fixed to the engine, An enclosure having a housing that supports the stator, and a cover that is combined with the housing to form an air passage that passes through the air passage from the surface of the rotor opposite to the engine side; A generator for engine-driven welding, which is equipped with
において、 前記固定子および回転子からなる２台の発電機を前記エ
ンジンの軸方向各端それぞれに設け、 これら発電機の各出力の合成出力を生じるようにしたエ
ンジン駆動溶接用発電機。2. The engine-driven welding generator according to claim 1, wherein two generators each including the stator and the rotor are provided at each end of the engine in the axial direction. An engine-driven welding generator that produces a synthetic output.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13048695A JP2679758B2 (en) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | Engine driven permanent magnet welding generator |
| US08/655,026 US5796190A (en) | 1995-05-29 | 1996-05-29 | Engine-driven permanent magnetic type welding generator |
| US09/087,935 US5936320A (en) | 1995-05-29 | 1998-06-01 | Engine-driven permanent magnetic type welding generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13048695A JP2679758B2 (en) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | Engine driven permanent magnet welding generator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08322198A JPH08322198A (en) | 1996-12-03 |
| JP2679758B2 true JP2679758B2 (en) | 1997-11-19 |
Family
ID=15035413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13048695A Expired - Lifetime JP2679758B2 (en) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | Engine driven permanent magnet welding generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2679758B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999062167A1 (en) * | 1998-05-26 | 1999-12-02 | Yanmar Diesel Engine Co., Ltd. | Engine generator |
-
1995
- 1995-05-29 JP JP13048695A patent/JP2679758B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08322198A (en) | 1996-12-03 |
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