<Desc/Clms Page number 1>
"Dispositif de soudure à l'arc, pour courant triphasé".
Bien que la soudure au moyen du courant alternatif mérite la préférence par rapport à la soudure au courant continu, au poit de vue de.s frais d'acquisition et de la simplicité-des appareils, on utilise le plus souvent la soudure au courant continu parce que de graves inconvé- nients sont liés à la soudure au courant alternatif.
L'arc lumineux à courant alternatif s'éteint deux fois au cours de chaque période et doit par conséquent être rallume chaque fois. Par suite de la disparition de l'ioni*- sation et de la diminution de la température des surfaces, il faut une intensité de champ plus élevée pour l'allumage que pour l'entretien de l'arc. La distance des électrodes doit par conséquent, pour l'arc a courant alternatif être
<Desc/Clms Page number 2>
plus petite et la tension doit être plus grande que pour l'arc a courant continu. Chacune de ces circonstances est en elle - même un inconvénient.
Gomme la distance des électrodes doit être plus petite, la soudure au courant alternatif exige une habilité beaucoup plus grande. L'ouvrier doit déplacer les extrémités des élec trodes à une très petite distance au-dessus de la pièce à traiter car si non l'arc s'éteint et ne se rallume plus.
Comme la tension de marche a vide doit être plus élevée, cette tension dépasse les limites permises par les prescrip- tions de sécurité. En outre, le transformateur ou l'appareil qui fournit le courant doit être plus grand et plus coûteux a cause de la plus forte tension de marche a vide nécessaire.
Les administrations des distributions d'électricité font également des objections à la soudure au moyen de courant al- ternatif de sorte que celle-ci n'est pas permise sur les re- seaux publics.
Comme on ne peut tolérer sur une seule phase une charge ayant la valeur désirée ici, on utilise des transformateurs de soudure spéciaux qui repartissent plus ou moins uniforme- ment entre les phases du réseau la charge d'un arc monophasé.
Mais ces transformateurs ont un autre défaut consistant en ce que le facteur de puissance est extrêmement bas. En 'dehors des objections des administrations, il en resuite donc aussi que les 'dépenses résultant des appareils augmentent.
Ces inconvénients sont évites par le dispositif de sou- dure suivant la présente invention, et on obtient en outre différents avantages nouveaux. @
On utilise, suivant la présente invention, trois ou plusieurs électrodes dont une peut être la pièce à traiter.
<Desc/Clms Page number 3>
Les électrodes, a l'exception de la pièce à traiter, seront placées très près l'une de l'autre. On obtient ainsi ce resul- tat que dans le petit intervalle entre les extrémités des élec trodes 11 se forme un arc lumineux ininterrompu ou en tous cas ne présentant que de très courtes interruptions. Lorsque la dis tance entre les électrodes est maintenue suffisamment petite, les gaz restent constamment ionisés et les extrémités des électrodes restent constamment à la température voulu de sorte qu'elles res- tent capables d'émettre des électrons négatifs.
On obtient de cette manière en quelque sorte un arc rotatif, cette constant ininterrompu. Comme/disposition crée en quelque sorte la même situation qu'en cas d'emploi de courant continu, les difficultés qui se présentent pour le passage du courant continu au courant alternatif sont évitées.
Il a été établi qu'on obtient de cette manière un arc qui peut mieux être maintenu en activité que l'arc a courant continu.
Il est toutefois nécessaire à cet effet que la' distance entre les extrémités des électrodes soit maintenue très petite. Lors- que cette distance est trop grande par le fait que le revête- ment isolant des tiges de soudure est choisi trop épais, il n'est pas possible de maintenir l'arc en activité, à moins d'aug- menter la tension dans une forte mesure, ce qui entraîne des in- convenients.
On peut aller encore, plus loin, et prendre potr la distance entre les extrémités des électrodes une valeur tellement petite que lorsqu'on soulevé les tiges de soudure de la pièce traitée, il subsiste encore un arc entre des tiges. L'arc composé qui est produit de cette manière comporte plusieurs branches de phases différentes, parmi lesquelles il y en a toujours une qui est à son maximum ou près de son maximum. On obtient donc un arc tri-
<Desc/Clms Page number 4>
phase ininterrompu de grandeur constante, à peu près comme par exemple, dans un moteur à courant alternatif, on produit au moyen de trois courants alternatifs de phases différentes un champs tournant de valeur constante.
Comme les circonstances sont ici devenues en quelque sorte les mêmes que dans un arc a courant continu, les difiicultes entraînées par le passage du courant continu au courant alternatif disparaissent également.
Comme il y xx a en effet dans le petit espace entre les électro- des un arc ininterrompu les gaz restent constamment ionises, et les extrémités des électrodes restent continuellement a la tem- pérature voulue, de sorte qu'elles conservent la capacité d'émet- tre des électrons négatifs.
Il a étéétabli qu'on obtient de cette manière un arc qui est aussi stable que l'arc a courant continu*. on'peut encore utiliser d'une autre manière l'existence de plusieurs électrodes et' augmenter ainsi davantage la stabili- te, de façon qu'on puisse écarter les électrodes de la pièce plus fortement que ce n'est possible avec le courant continu.
On a déjà mentionne précédemment qu'un arc a courant alternatif est stable également pourvu qu'on maintienne suffi- samment petite la distance entre les extrémités des électrodes.
On peut maintenant monter parallèlement l'une à l'autre deux ou plusieurs électrodes de façon que lorsqu'elles brûlent, leurs extrémités restent toujours a la même distance l'une de l'autre, distance que l'on prend suffisamment petite pour que même un arc à courant monophasé ne s'éteigne pas entre ces extrémités.
Ceci peut s'obtenir facilement, en particulier dans le cas de barres de soudure a revêtement, parcequ'on peut alors faire le fil de soudure a deux ou a plusieurs conducteurs et ces conducteurs forment les électrodes qui sont raccordées à des tensions de phases différentes* Même sans aller jusqu'à éteindre l'arc vers la pièce à traiter, on peut faire varier alors la distance entre les
<Desc/Clms Page number 5>
extrémités de ;La barre et la pièce sur une plus grande longueur que ce ne serait possible autrement, parce que l'arc entre les extrémités de la barre entretient le passage du courant.
Par le fait qu'on interrompt le courant au moyen d'un commutateur à pédale ou d'une autre manière alors que les barres de soudure sont encore sur la pièce à traiter, on empêche que le réseau soit chargé sur une seule phase pendant un petit temps. On voit immédiatement que les circonstances mentionnées sont très avan- tageuses pour la facilité des manoeuvres. On a observé que la soudure avec le dispositif décrit est encore plus simple qu'a- vec le courant continu de sorte qu'une habilité particulière n'est plus nécessaire et que le travail peut être fait au moyen d'un personal peu expérimente ou non initie.
On peut en outre, par suite du caractère ininterrompu de l'arc, qui ionise les gaz constamment et maintient les ex- tremites des électrodes continuellement a une température -éle- vée, prendre une tension beaucoup plus faible pour les electro- des. Tandis que pour l'are monophasé des tensions de marche a vide de 50 à 150 volts sont usuelles, on peut avec le dispo- sitif décrit, réduire cette tension à environ 35 volts. Si l'on tient compte des prescriptions de sécurité pour la soudure de chaudières et d'appareils analogues, ceci est d'une grande im- portance.
Le dispositif décrit évite en outre les différentes ob- jections de la part des administrations de distribution de l'électricité. Dans le cas notamment ou l'on n'utilise pas une génératrice propre et où' l'on n'emprunte le courant, par l'inter mediaire d'un transformateur, à un réseau normal a courant tri- phase, on a observe que/la charge du cote primaire est pratique- ment tout à fait symétrique, pourvu que la distance entre les extrémités des électrodes soit prises suffisamment petite.
Bien que la charge varie assez fortement, les charges des différen-
<Desc/Clms Page number 6>
tes phases du réseau restent égales entre elles ainsi que l'ont prouve les expérie nces. Lorsque c'est nécessaire, on peut d'ail- leurs compenser de petites dissymétries provenant de différen- ces dans la nature et la distance des électrodes en choisissant des valeurs différentes pour les tensions secondaires du trans- formateur.
Pour réduire le courant en court-circuit, qui se produit lors de l'allumage de l'arc lorsque les électrodes sont pres- sées contre la pièce a traiter, le transformateur de soudure peut par exemple être établi avec augmentation du champ de dispersion. Il est ainsi possible de produite lors de la sou- dure un facteur de puissance de 0,80 a 0,90, sans que le cou- rant de court-circuit dépasse les limites admissibles. On tient ainsi compte également de l'inconvénient d'un facteur de puis- sance insuffisant. Le facteur de puissance obtenu est très avantageux en comparaison de celui des transformateurs de soudure usuels actuellement,'dans lesquels des valeurs de 0,15 à 0,25 sont la règle générale.
Comme par suite de son facteur de puissance plus' élevé, le dispositif décrit est moins charge par les courants déwattés, les pertes et l'échauffement sont beaucoup moindres, ce qui améliore d'une part l'effet utile tandis que d'autre part le prix du transformateur et des appareils diminue.
En dehors des avantages déjà mentionnés, le dispositif décrit possède encore un certain nombre d'autres propriétés avantageuses, par exemple le fait que la vitesse de soudure est plus grande et la consommation d'électrodes et de kilowatt: heures, par mètre de jpint soude, est plus petite que dans les procédés de soudure connus. En outre on n'observe pas l'inconvénient que la barre de soudure se gele sur la pièce, ce qui, avec les autres systèmes, provoque de nombreuses diffi' cultes.
<Desc/Clms Page number 7>
Pour plus de facilité, on a toujours parlé ci-dessus d'arc et d'arc lumineux.
Le dispositif n'est toutefois pas limite à l'arc lumi- neux mais on doit au contraire comprendre sous ce terme le procédé dit au quasi-arc et les procédés analogues, vu que le dispositif décrit donne également de très bons résultat dans ce cas. '
Le terme "arc" employé dans les revendications qui sui- vent doit donc également être pris dans ce sens plus étendu.
Le dessin montre unxemple de réalisation dans lequel il est fait usage d'un transformateur triphasé normal champ de dispersion augmente, et dans lequel l'une des phases secondaires est raccordée a la pièce a traiter et les autres aux deux conducteurs de la barre de soudure.
REVENDICATIONS.
1. Dispositif de soudure à l'arc et au courant triphasé caractérisé en ce que l'arc est formé entre au moins trois électrodes quisont tres près l'une de l'autre et qui ont une tension de différente phase.