<Desc/Clms Page number 1>
"PERFECTIONNEMENT DANS LA CONSTRUCTION DES TRANSFORMATEURS MONOPHASES POUR SOUDURE ELECTRIQUE"
Pour la compréhension de la description qui va sui- vre, il convient de rappeler les caractéristiques, déjà énoncées dans le préambule du brevet belge N 339. 430 que doit présenter un appareil transformateur pour la soudure à l'arc électrique.
1 ) Une tension à vide assez élevée, généralement de 60 à 90 volts pour permettre l'amorçage de l'arc.
2 ) Une forte chute de tension en charge de façon que la tension aux bornes du circuit d'utilisation soit ramenée à une valeur comprise entre 20 et 30 volts ; valeur corres- pondant à la chute de tension dans l'arc.
3 ) La possibilité de régler le courant de soudure ou de charge suivant la qualité des électrodes employées et la'
<Desc/Clms Page number 2>
masse des pièces à souder.
Le transformateur monophasé à chute de tension régla- @ ble applicable en particulier à la soudure éléctriqae, décrit dans le brevet belge N 339.430 précitée et ne comportant pour ce réglage, ni self extérieure, ni shunt magnétique est muai, outre les enroulements primaire et secondaire, d'un en- roulement supplémentaire appelé dans la description "enroule- ment tertiaire". Celui-ci est disposé de façon à n'embrasser pratiquement que le flux de dispersion du transformateur ou. une partie de celui-ci. Le couplage de cet enroulement tertiai re en série avec le secondaire permet de régler la valeur de la chute de tension et par conséquent le courant de soudure.
Lorsque le réseau d'alimentation est triphasé on peut naturellement brancher l'appareil transformateur, objet du brevet principal entre deux phases du système triphasé ou bien, pour obtenir une répartition plus favorable du courant dans les différentes phases d'alimentation, employer deux appareils transformateurs monophasés dont les primaires sont couplés en V et les enroulements secondaires et' tertiaires de chaque appareil branchés en série.
Toutefois, il est plus intéressant dans le cas envisa- gé de réaliser'un nouvel appareil établi d'après le principe énoncé dans le brevet principal et décrit ci-dessous; c'est ce nouvel appareil qui fait l'objet de la présente invention.
Sur les dessins, ci-annexés, auxquels on se réfère dans la description qui va suivre, les mêmes lettres de référence désignent les mêmes éléments ou organes.
Les figures 1 et 4 représentent schématiquement à titre d'exemple un transformateur triphasé-monophasé établi conformément à l'invention.
Les figures 2 et 5 sont des coupes effectué.es suivant la ligne M N des figures'1 et 4.
La figure 3 est un dessin explicatif
11 - 12 et 13 sont les trois noyaux
<Desc/Clms Page number 3>
Deux de ces noyaux, que l'on peut choisir arbitraire- ment, portent chacun un enroulement primaire. Pour raison de symétrie on a adopté, dans le schéma représenté, les no- yaux 11 et 13 pour recevoir les enroulements primaires 1 et 3. Cette disposition n'est toutefois pas indispensable.
Les primaires 1 et 3 sont alors couplés par le sys- tème en V bien connu et reliés par les trois bornes A, B et C aux trois phases du. réseau, triphasé (Fig. 1 et 4). Dans une construction bien comprise, ce couplage,sera réalisé de telle façon que les flux et # engendrés dans les noyaux 11 et 13 soient déphasés dtun angle de 600,
Ainsi les flux se combinent comme indiqué fig. 3 et le noyau 12 est parcouru par un flux résultant égal à fois le flux ou traversant l'un des noyaux 11 ou .
13. L'enroulement secondaire 2 est alors bobiné entièrement autour du noyau 12. Le transformateur ainsi réalisé présente un flux de dispersion appréciable lorsqu'il est en charge et par conséquent une forte chute de tension en charge. Il est à remarquer que ce flux de dispersion est en phase avec le courant débité.
Pour obtenir le réglage on peut, comme dans le cas de l'appareil transformateur monophasé décrit dans le brevet principal, coupler en série avec le secondaire un enroule- ment tertiaire de réglage qui embrasse en tout ou en partie le flux de dispersion.
Cet enroulement tertiaire 4 pourra, par exemple, être enroulé autour des trois noyaux comme indiqué aux figu- res 1 - 2 - 4 et 5, il est alors couplé en série avec l'en- roulement secondaire 2, de telle façon que le courant y cir- cule dans le même sens que dans le secondaire, tel que l'in- diquent les flèches des figures 1 et 2 ou bien de manière que le courant y circule dans le sens contraire, tel que l'indi- quent les flèches des figures 4 et 5.
Des prises de réglage a, b, c, etc. sont raccordées
<Desc/Clms Page number 4>
en divers points de l'enroulement tertiaire 4.
L'alimentation primaire se fait par A, B et C; le cir- cuit d'utilisation est raccordé en A' et l'une des prises B' a, b, c...p pour les courants faibles (fig. 1 et 2) en A' et l'une des prises B' c, b, a...q pour les courants forts (fig.
4 et 6)
Etant donné que le flux de dispersion est très faible à vide la tension aux bornes du circuit d'utilisation varie très peu quels que sonent le nombre et le mode de couplage des spires tertiaires en service. Cette condition est nécessaire pour obtenir un amorçage aisé et régulier de 'l'arc électrique,
En charge par contre, l'enroulement tertiaire 4 est traversé par le flux de dispersion des enroulements primaires
1 et 3 et secondaire 2 do. transformateur.
Dans la pratique, le transformateur objet de la présen- te invention sera construit pour débiter un courant de soudu- re moyen lorsque l'en-roulement tertiaire est hors service, le circuit d'utilisation étant branché aux prises A' et B'.
Pour obtenir, le réglage de la chute de tension on peut coupler l'enroulement tertiaire ou une partie de celai- ci, soit en concordance, soit en discordance, avec l'enrou- lement secondaire comme il est indiqua plus haat.
Il est possible de réaliser, sans sortir du. cadre de l'invention, d'autres combinaisons applicables au cas d'un réseau, d'alimentation polyphasé: ces diverses réalisations diffèrent peu. des moyens employés habituellement pour trans- former du. courant polyphasé en courant monophasé au. moyen d'un transformateur statique.. On prendra des dispositions pour séparer nettement l'enroulement secondaire des enroulements primaires, par exemple, en enroulant le secondaire sur un no- yau supplémentaire', réalisant ainsi un transformateur à forte chute de tension. Le tertiaire sera alors placé de telle façon qatil embrasse en tout ou en partie le flux de dispersion.
<Desc / Clms Page number 1>
"IMPROVEMENT IN THE CONSTRUCTION OF SINGLE-PHASE TRANSFORMERS FOR ELECTRIC WELDING"
For the understanding of the description which follows, it is advisable to recall the characteristics, already stated in the preamble of Belgian patent No. 339.430, which a transformer apparatus for electric arc welding must exhibit.
1) A high enough open circuit voltage, generally 60 to 90 volts to allow the arc to be struck.
2) A sharp drop in voltage under load so that the voltage across the user circuit is brought to a value between 20 and 30 volts; value corresponding to the voltage drop in the arc.
3) The possibility of adjusting the welding or charging current according to the quality of the electrodes used and the '
<Desc / Clms Page number 2>
mass of the parts to be welded.
The single-phase transformer with adjustable voltage drop applicable in particular to electric welding, described in the aforementioned Belgian patent N 339,430 and not including for this adjustment, neither external choke nor magnetic shunt is muai, in addition to the primary and secondary windings , an additional winding called in the description "tertiary winding". This is arranged so as to embrace practically only the flow of dispersion of the transformer or. part of it. The coupling of this tertiary winding in series with the secondary makes it possible to adjust the value of the voltage drop and consequently the welding current.
When the supply network is three-phase, the transformer device, object of the main patent, can naturally be connected between two phases of the three-phase system or, to obtain a more favorable distribution of the current in the different supply phases, use two transformer devices. single-phase, the primaries of which are V-coupled and the secondary and tertiary windings of each device connected in series.
However, it is more advantageous in the envisaged case to realize a new apparatus established according to the principle stated in the main patent and described below; it is this novel apparatus which is the subject of the present invention.
In the accompanying drawings, to which reference is made in the description which follows, the same reference letters denote the same elements or components.
Figures 1 and 4 schematically show by way of example a three-phase-single-phase transformer established in accordance with the invention.
Figures 2 and 5 are sections taken along the line M N of Figures'1 and 4.
Figure 3 is an explanatory drawing
11 - 12 and 13 are the three nuclei
<Desc / Clms Page number 3>
Two of these cores, which can be chosen arbitrarily, each carry a primary winding. For reasons of symmetry, the nozzles 11 and 13 have been adopted in the diagram shown to receive the primary windings 1 and 3. This arrangement is not essential, however.
The primaries 1 and 3 are then coupled by the well known V-shaped system and connected by the three terminals A, B and C to the three phases of. network, three-phase (Fig. 1 and 4). In a well-understood construction, this coupling will be carried out in such a way that the flows and # generated in the cores 11 and 13 are phase-shifted by an angle of 600,
Thus the flows combine as shown in fig. 3 and the core 12 is traversed by a resulting flow equal to times the flow or passing through one of the cores 11 or.
13. The secondary winding 2 is then wound entirely around the core 12. The transformer thus produced exhibits an appreciable flow of dispersion when it is on load and consequently a strong voltage drop under load. It should be noted that this dispersion flow is in phase with the current delivered.
To obtain the adjustment, it is possible, as in the case of the single-phase transformer apparatus described in the main patent, to couple in series with the secondary a tertiary adjustment winding which embraces all or part of the dispersion flux.
This tertiary winding 4 could, for example, be wound around the three cores as indicated in Figures 1 - 2 - 4 and 5, it is then coupled in series with the secondary winding 2, such that the current there circulates in the same direction as in the secondary, as indicated by the arrows in figures 1 and 2 or else so that the current circulates in the opposite direction, as indicated by the arrows Figures 4 and 5.
Adjustment sockets a, b, c, etc. are connected
<Desc / Clms Page number 4>
at various points of the tertiary winding 4.
The primary supply is done by A, B and C; the user circuit is connected at A 'and one of the sockets B' a, b, c ... p for low currents (fig. 1 and 2) at A 'and one of the sockets B 'c, b, a ... q for strong currents (fig.
4 and 6)
Since the dispersion flux is very low at no-load, the voltage at the terminals of the utilization circuit varies very little regardless of the number and the coupling mode of the tertiary turns in service. This condition is necessary to obtain easy and regular starting of the electric arc,
Under load on the other hand, the tertiary winding 4 is crossed by the flow of dispersion of the primary windings
1 and 3 and secondary 2 do. transformer.
In practice, the transformer which is the subject of the present invention will be constructed to deliver an average welding current when the tertiary winding is out of service, the user circuit being connected to the sockets A 'and B'.
In order to obtain the adjustment of the voltage drop, the tertiary winding or a part of it can be coupled, either in agreement or in disagreement, with the secondary winding as indicated above.
It is possible to achieve, without going out of. framework of the invention, other combinations applicable to the case of a polyphase supply network: these various embodiments differ little. means usually employed to convert. polyphase current in single phase current au. By means of a static transformer. Arrangements will be made to clearly separate the secondary winding from the primary windings, for example, by winding the secondary on an additional core, thus realizing a transformer with high voltage drop. The tertiary will then be placed in such a way that it embraces all or part of the flow of dispersion.