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Dispositif pour la commande de tubes à décharges remplis de gaz ou de vapeur.
La présente invention concerne un dispositif pour la commande de tubes à décharges remplis de gaz ou de vapeur qui sont montés en parallèle, de préférence en sens contraire et doivent être amorcés alternativement au moyen d'un dispositif débitant des tensions alternatives.
Il est souvent nécessaire d'amorcer successivement plusieurs tubes à décharges remplis de gaz ou de vapeur, à un moment réglable et à un intervalle de temps à maintenir exacte- ment ou sensiblement de 180 électriques. Les tensions alterna- tives nécessaires sont souvent amenées par l'intermédiaire de tubes à décharges distincts, et le dispositif est construit de
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telle façon qu'un tube à décharges distinct soit associé à chaque tube à décharges principal.
Il est connu, par exemple dans les appareils à souder par résistance alimentés de cou- rant alternatif et comportant deux tubes à décharges montés en parallèle, en sens contraire, de régler l'intensité du courant de soudure par réglage de phase et d'amener les tensions de commande nécessaires à travers deux tubes à décharges qui sont montés en sens contraire et amorcés alternativement à un in- tervalle de temps déterminé.
L'invention apporte un perfectionnement et une sim- plification importante du dispositif nécessaire dans ces cas pour l'obtention des tensions alternatives de commande.
Conformément à l'invention les tensions alternatives sont engendrées par des impulsions de courant dans un circuit dans lequel le courant y circulant n'est susceptible d'être commandé pendant une demi-période que dans un seul sens, de préférence, au moyen de tubes à décharges remplis de gaz ou de vapeur. De plus, on a prévu d'autres moyens non-susceptibles d'être commandés qui laissent passer dans l'autre sens la par- tie de la demi-période importante pour l'amorçage de telle façon que l'amorçage des tubes à décharges ait lieu à un inter- valle de temps de 180 ou sensiblement 180 degrés électriques.
L'effet ainsi réalisé va être expliqué en se référant aux modes d'exécution représentés sur les figures 1 et 2 du dessin annexé, donnéà titre d'exemple non limitatif.
La fig. 1 montre un mode de réalisation d'un disposi- tif conforme à l'invention pour un appareil à souder des joints.
Le courant de soudure est pris sur l'enroulement secondaire 2 d'un transformateur du réseau 3 et amené aux électrodes de sou- dure 1 par l'intermédiaire de deux tubes à décharges 4 et 5 remplis de gaz ou de vapeur, qui sont montés en parallèle en sens contraire et commandés par la grille. Le réglage de l'in- @
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tensité moyenne du courant de soudure est réalisé de la manière bien connue en réglant le moment d'amorçage des tubes à déchar- ges 4 et 5. A cet effet on amène aux grilles de commande 6 et 7 des tensions alternatives dont la phase est réglable.
Afin que chacun des deux tubes à décharges véhicule une partie égale de la totalité du courant ils doivent s'amorcer à un intervalle de temps de 180 degrés électriques par rapport à la fréquence du courant qui se produit dans les circuits anodiques, et cela impose aux tensions de commande des grilles des conditions dé- terminées. La demi-période positive de la-tension de commande amorçant le tube à décharges 4 et la demi-période négative amorçant le tube à décharges 5 doivent se succéder à un inter- valle de temps de 180 électriques. De plus, l'amplitude et l'inclinaison des deux demi-périodes doivent être sensiblement égales.
Si les demi-périodes positives et négatives nécessaires pour la commande sont engendrées chacune au moyen d'un tube à décharges distinct commandé par la grille, on peut satisfaire très facilement aux conditions précitées. Dans ce cas, cepen- dant, la difficulté n'est que reportée, étant donné qu'il faut prendre soin alors que les derniers tubes à décharges s'amor- cent également à exactement le même intervalle de temps.
Conformément à la présente invention on évite cette difficulté, de la manière décrite ci-après, en engendrant les demi-périodes positives et négatives servant à la commande du tu- be à décharges principal, au moyen d'un seul appareil commandé, de préférence un tube redresseur rempli de gaz ou de vapeur et commandé par la grille.
La tension de commande engendrée est amenée à la grille à travers les enroulements secondaires 9 et 10 du trans- formateur 8. Les circuits de grille comportent des batteries de courant continu 14 destinées à donner aux grilles une polarisa- tion négative. L'enroulement primaire 11 du transformateur 8 @
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est connecté en série avec l'enroulement secondaire 12 du transformateur 13 et avec le susdit redresseur commandé 15, prévu conformément à l'invention. A la grille de commande 16 est amenée, par l'intermédiaire des bornes 18, une tension alternative dont la phase est choisie convenablement pour le fonctionnement, par rapport à la tension du transformateur 13.
On peut prévoir une deuxième grille de commande 17 à laquelle on applique une tension destinée au réglage de la durée des impulsions du courant de soudure et des intervalles de repos.
Conformément à l'invention, il est prévu en outre un redresseur non-commandé 19 qui est destiné à commander les tubes à décharges principaux et connecté en sens contraire et en parallèle avec le redresseur commandé 15. Le condensateur 20 est intercalé dans le conducteur d'alimentation commun des deux tubes 15 et 19. Si on imagine tout d'abord le montage sans redresseur 19 et sans condensateur 20, il fonctionne com- me suit:
Le tube à décharges 15 ne peut livrer passage qu'à des impulsions dans une seule direction ou à des parties de ces impulsions.
Par suite de la self et de la résistance, in- tercalées dans le circuit primaire, les impulsions de courant qui circulent, par conséquent, dans une seule direction dans l'enroulement primaire 11 du transformateur 8, produisent dans l'enroulement secondaire du transformateur 11 des tensions alternatives dont la courbe présente une forme asymétrique qui, pendant la durée d'une seule des impulsions de courant préci- tées, présente des fronts d'onde qui ontune inclinaison diffé- rente et ne sont pas déphasés de 1800 l'un par rapport à l'au- tre. Il en résulte que l'un des deux tubes à décharges 4 ou 5 s'amorcera prématurément et véhiculera le courant plus long- temps que l'autre tube à décharges.
Si, cependant, le redres- saur 19 et le condensateur 20 sont prévus dans le montage,
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comme le montre la fig. l, le passage de courant dans le cir- cuit primaire du transformateur 8 devient possible également dans l'autre direction et le montage fonctionne comme suit:
Lorsque la tension alternative nécessaire est amenée en 13, le condensateur est chargé à chaque instant par une demi-période (ici appelée négative) au moment où l'anode du redresseur est positive, et le courant passe à travers l'en- roulement primaire 11 du transformateur 8.
Lors de la produc- tion de la demi-période suivante (positive) de la tension al- ternative, le condensateur peut se décharger à chaque instant par l'intermédiaire du tube à décharges 15 rendu conducteur entretemps, ce qui a pour résultat qu'il passe du courant en sens contraire à travers l'enroulement primaire 11. Du fait que le courant passe non seulement dans une direction, mais passe à chaque instant dans des directions opposées à travers l'enroulement 11, on peut obtenir en principe que la forme de la courbe de la tension appliquée aux enroulements secon- daires 9 et 10 corresponde sensiblement à la forme de la cour- be de la tension alternative du transformateur 13. Cela nécessite que le tube à décharges 15 s'amorce au voisinage du passage par zéro de la tension alternative produite au transformateur 13.
Il s'est révélé en pratique que dans le cas où la tension al- ternative du transformateur 13 est symétrique et présente, par exemple, une forme purement sinusoïdale les tubes à décharges principaux 4 et 5 peuvent s'amorcer alors successivement à un intervalle de temps de 180 ou sensiblement 180 degrés électri- ques.
La fig.2 représente un autre mode d'exécution de l'in- vention.
Sur la fig.2 les éléments du montage qui correspon- dent à ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes chiffres de référence.
Au lieu de rendre possible le passage du courant dans
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le circuit primaire aussi dans une autre direction, comme le montre la fig.l le transformateur 8 est muni d'un enroulement 21 qui, avec le condensateur 22, constitue un circuit oscil- lant qui, de préférence, est accordé sur une fréquence corres- pondant à l'intervalle de temps voulu des amorçages successifs.
Le circuit oscillant empêche une augmentation rapide du courant dans le transformateur et pendant l'impulsion du courant il débite d'une façon légèrement retardée l'énergie amassée dans le circuit primaire, ce qui a pour conséquence que les fronts de demi-périodes produits sur le côté secondaire s'écartent l'un de l'autre et que l'intervalle de temps voulu des fronts de demi-périodes s'établit sensiblement et ce d'une manière automatique. L'amplitude et l'inclinaison inégales des fronts de demi-périodes sont également compensées en grande partie et rendues sensiblement égales.
Le circuit oscillant peut aussi être intercalé en un autre point dans le dispositif. Comme bobine on peut aussi uti- liser un des enroulements secondaires existants du transforma- teur 8.
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Device for controlling discharge tubes filled with gas or vapor.
The present invention relates to a device for controlling discharge tubes filled with gas or vapor which are connected in parallel, preferably in the opposite direction and must be triggered alternately by means of a device delivering alternating voltages.
It is often necessary to prime several gas or vapor-filled discharge tubes in succession, at an adjustable time and at a time interval to be maintained at exactly or substantially 180 electrics. The necessary alternating voltages are often supplied through separate discharge tubes, and the device is constructed from
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such that a separate discharge tube is associated with each main discharge tube.
It is known, for example in resistance welding apparatus supplied with alternating current and comprising two discharge tubes connected in parallel, in opposite directions, to adjust the intensity of the welding current by phase adjustment and to bring the required control voltages through two discharge tubes which are mounted in opposite directions and initiated alternately at a determined time interval.
The invention provides an improvement and a significant simplification of the device necessary in these cases for obtaining the alternating control voltages.
According to the invention, the alternating voltages are generated by current pulses in a circuit in which the current flowing therein can only be controlled for half a period in one direction, preferably by means of tubes to landfills filled with gas or vapor. In addition, other non-controllable means have been provided which allow the part of the half-period important for the ignition to pass in the other direction, so that the ignition of the discharge tubes. takes place at a time interval of 180 or substantially 180 electrical degrees.
The effect thus achieved will be explained with reference to the embodiments shown in Figures 1 and 2 of the appended drawing, given by way of non-limiting example.
Fig. 1 shows an embodiment of a device according to the invention for an apparatus for welding seams.
The welding current is taken from the secondary winding 2 of a transformer of the network 3 and supplied to the welding electrodes 1 by means of two discharge tubes 4 and 5 filled with gas or vapor, which are mounted in parallel in the opposite direction and controlled by the gate. The setting of the in- @
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The mean intensity of the welding current is achieved in the well-known manner by adjusting the ignition moment of the discharge tubes 4 and 5. For this purpose, alternating voltages are brought to the control gates 6 and 7, the phase of which is adjustable. .
In order for each of the two discharge tubes to carry an equal part of the total current they must initiate at a time interval of 180 electrical degrees with respect to the frequency of the current which occurs in the anode circuits, and this imposes on the gate control voltages under the determined conditions. The positive half-period of the control voltage starting the discharge tube 4 and the negative half-period starting the discharge tube 5 must succeed each other at a time interval of 180. In addition, the amplitude and the inclination of the two half-periods must be substantially equal.
If the positive and negative half-periods necessary for the control are each generated by means of a separate discharge tube controlled by the grid, the above conditions can be satisfied very easily. In this case, however, the difficulty is only postponed, since care must be taken while the last discharge tubes also prime at exactly the same time interval.
In accordance with the present invention, this difficulty is avoided, as described below, by generating the positive and negative half-periods serving for the control of the main discharge tube, by means of a single controlled device, preferably. a rectifier tube filled with gas or steam and controlled by the grid.
The generated control voltage is supplied to the gate through secondary windings 9 and 10 of transformer 8. The gate circuits include direct current batteries 14 for imparting negative bias to the gates. Primary winding 11 of transformer 8 @
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is connected in series with the secondary winding 12 of the transformer 13 and with the aforesaid controlled rectifier 15, provided in accordance with the invention. To the control gate 16 is supplied, via the terminals 18, an alternating voltage, the phase of which is suitably chosen for operation, relative to the voltage of the transformer 13.
A second control gate 17 can be provided to which a voltage is applied for adjusting the duration of the welding current pulses and the rest intervals.
According to the invention, there is further provided an uncontrolled rectifier 19 which is intended to control the main discharge tubes and connected in the opposite direction and in parallel with the controlled rectifier 15. The capacitor 20 is interposed in the conductor d Common power supply for the two tubes 15 and 19. If we first imagine the assembly without rectifier 19 and without capacitor 20, it works as follows:
The discharge tube 15 can only pass pulses in one direction or parts of these pulses.
As a result of the choke and the resistance, inserted in the primary circuit, the current pulses which therefore flow in one direction only in the primary winding 11 of the transformer 8, produce in the secondary winding of the transformer. 11 alternating voltages whose curve presents an asymmetric shape which, during the duration of only one of the aforementioned current pulses, presents wave fronts which have a different inclination and are not phase-shifted by 1800 a in relation to the other. As a result, one of the two discharge tubes 4 or 5 will prime prematurely and carry the current longer than the other discharge tube.
If, however, the rectifier 19 and the capacitor 20 are provided in the assembly,
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as shown in fig. 1, the current flow in the primary circuit of transformer 8 becomes possible also in the other direction and the assembly works as follows:
When the necessary alternating voltage is brought to 13, the capacitor is charged at each moment by a half-period (here called negative) when the anode of the rectifier is positive, and the current passes through the primary winding 11 of transformer 8.
During the generation of the next (positive) half-period of the alternating voltage, the capacitor can be discharged at any time through the discharge tube 15 made conductive in the meantime, which results in current flows in the opposite direction through the primary winding 11. Since the current flows not only in one direction, but constantly passes in opposite directions through the winding 11, it can in principle be obtained that the The shape of the curve of the voltage applied to the secondary windings 9 and 10 corresponds substantially to the shape of the curve of the alternating voltage of the transformer 13. This requires that the discharge tube 15 initiates in the vicinity of the passage through zero of the alternating voltage produced at the transformer 13.
It has been found in practice that in the case where the alternating voltage of transformer 13 is symmetrical and has, for example, a purely sinusoidal shape, the main discharge tubes 4 and 5 can then be fired successively at an interval of time of 180 or substantially 180 electrical degrees.
FIG. 2 represents another embodiment of the invention.
In fig. 2 the elements of the assembly which correspond to those of figure 1 are designated by the same reference numerals.
Instead of making it possible for the current to flow through
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the primary circuit also in another direction, as shown in fig. 1 the transformer 8 is provided with a winding 21 which, together with the capacitor 22, constitutes an oscillating circuit which, preferably, is tuned to a corresponding frequency - laying at the desired time interval of successive primings.
The oscillating circuit prevents a rapid increase in the current in the transformer and during the current pulse it outputs in a slightly delayed way the energy accumulated in the primary circuit, which has the consequence that the half-period edges produced on the secondary side deviate from each other and that the desired time interval of the half-period fronts is established substantially and automatically. The unequal amplitude and inclination of the half-period fronts are also largely compensated for and made substantially equal.
The oscillating circuit can also be interposed at another point in the device. One of the existing secondary windings of transformer 8 can also be used as the coil.