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.Agencement pour la commande de récipients à décharge à pointe d'allumage.
Pour la mise en action des pointes d'allumage de réci- pients à décharge dans lesquels le commencement de la déchar- ge principale est' commandé par le fait qu'une tache cathodique est provoquée par'le passage du courant par une pointe d'allu- mage (semi-conducteur) plongeant dans le mercure, à l'endroit de l'immersion, il est connu de prendre l'énergie électrique nécessaire à un condensateur. Il a en outre été proposé d'ali- menter ce condensateur avec une tension continue et de provo- @
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quer par une sorte de montage à basculement une décharge nalogue à un choc du condensateur.
Ces agencements ont l'inconvénient qu'il faut provoquer, au moyen d'une induc- tivité dans le circuit de décharge du condensateur, une suroscillation pour que le récipient auxiliaire qui amorce l'opération de décharge revienne au blocage. Comme les opé- rations se font normalement très rapidement, il est égalemert . nécessaire d'amener au récipient auxiliaire, à la grille , une tension de commande qui rend celle-ci positive également pendant un temps très court seulement.
Si on emploie de sembla- bles agencements pour des montages dans lesquels plusieurs pointes d'allumage doivent être mises en actionnement, le condensateur peut bien être employé de façon multiple, mais les conditions de travail pour les différents récipients auxiliaires sont encore compliquées davantage, car entre les différentes impulsions d'allumage il faut obtenir chaque fois une pleine charge du condensateur.
Une autre difficulté de ce montage connu reposesur la circonstance que les pointes d'allumage représentent habituel- lement des résistances dépendant de la tension. La dependance de .la résistance par rapport à la tension est une propriété tout à fait individuelle de chaque pointe d'allumage, qui peut être influencée en outre par des conctitions physiques (profondeur d'immersion, pression de vapeur, température) ainsi que par les processus antérieurs.
précisément Jans les instal- lations décrites ci-uessus à plusieurs récipients de décharge, chaque opération de décharge par l'intermédiaire d'une pointe non a une allure différente et celà 'seulement par rapport à d'autres pointes mais également par rapport aux opérations de décharge antérieures et posterieures. De ce foit les limites de travail des "oscillations de basculement" par lesquelles le condensa- teur d'allumage est chaque fois décharge sont tellement diffé- rentes que l'on doit disposer d'une grande sécurité dans l'opé- ration de désionisation des récipients auxiliaires.
Ceci exige
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toutefois de nouveau, dans le circuit de basculement propre- ment dit, une selfinduction relativement grande et cette selfinduction ralentit de nouveau la croissance du courant et de la tension à l'instant d'allumage, à la pointe d'allumage.
De ce fait l'énergie d'allumage nécessaire devient plus grande, mais dans une certaine mesure il se produit également une aug- mentation de la portée de dispersion des allumages. Toutes ces conditions conduisent à ce que le fonctionnement avec de sem- blables montages devient extrêmement instable. Si en outre le courant'pour une seule opération d'allumage a.une allure telle, dans le temps, qu'un blocage au récipient auxiliaire ne s'établit plus, il s'écoule par cette pointe d'allumage de façon permanente le courant moyen de charge du condensateur ce qui, en particulier dans le cas d'installations à grands nombres de récipients (six pièces ou plus), porte à l'incandes- cence la pointe en peu de temps et la détruit, ainsi.
En parti- culier, il est déjà extrêmement difficile dans le cas de trois récipients de maintenir un fonctionnement irréprochable de ce montage.
Il a déjà été proposé pour améliorer les conditions d'em- prunter l'énergie d'allumage à une source de'courant alterna- tif qui est formée, dans le cas le plus simple, par l'enroule- ment secondaire d'un, transformateur raccordé à un réseau de courant alternatif. Pour que la durée d'actionnement ne devien- ne pas alors trop grande, il est nécessaire de placer le point d'ouverture du récipient auxiliaire sur la branche descendante de la courbe de tension. Pour disposer à l'instant d'allumage pendant la duréedu séjour probable d'allumage, d'une tension, suffisante, il est nécessaire de choisir très grande la ten- sion effective du transformateur et par conséquent sa puissan- ce de type.
Si on veut décaler, pour ce qui concerne la phase, 'l'impulsion d'allumage ainsi produite, il faut, monter avant le transformateur un régulateur rotatif approprié. On ne peut plus alors éviter pratiquement d'effectuer certaines compensa-
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tions de la résitance intérieure inciuctive de cette disposi- tion car un condensateur monte en parallèle sur l'enroulement secondaire du transformateur. Il en résulte toute une série @e difficultés désagréables. Le transformateur et le regula- teur rotatif intercalés doivent laisser passer la puissance réactive du condensateur même dans les pauses sans courant.
La décharge brusque du condensateur conduit à des oscillations entre l'inductivite du transformateur et le condensateur, ce qui peut avoir pour conséquence qu'il prend naissance à la pointe d'allumage une sorte de décharge debasculement. Ces processus dépendent de nouveau toutefois de la formation d'harmoniques par les rainures du régulateur rotatif. toute une série de phénomènes accessoires agrandit ainsi l'installa- tion. et rend le fonctionnement difficile, en particulier par le fait que pour le grand régulateur rotatif fortement chargé, il faut de grandes forces de déplacement qui impliquent des mouvements de réglage relativement lents.
La présente invention donne la possibilité d'éviter les inconvénients mentionnés de la décharge simple du condensateur.
Comme on peut le voir à la fig. 1 du dessin, le condensateur C n'est pas relié directement à la tension continue mais est chargé à partir d'un transformateur monophasé E, par l'inter- médiaire d'un redresseur G à une seule voie. Dans beaucoup de cas,on peut prévoir également une resist nce de charge pour ralentir par exemple l'opération de charge. Comme redresseur à une seule voie, on peut employer n'importe quel élément à sens de passage du courant bien déterminé, par exemple un redresseur sec.
La charge du condensateur C peut être reportée dans une zone de phases de la tension alterna- tive dans laquelle également pour les positions de réglage les plus extrêmes aucun allumage n'est sûrement nécessaire.
Les condensateurs néceslaires pour l'allumage peuvent être chargés sans de trop grandes puissances multiples en un quart d'onde de la tension alternative Uc produisant l'opération
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de charge sur la valeur de sommet de cette tension (voir fgg.
2 du dessin). La puissance de type de ce transformateur de charge reste petite malgré l'utilisation relativement mauvaise correspondant à une durée de charge de 90 et ne nécessite non plus aucun organe intercalé pour le décalage de phase, vu que la position de phase peut être réglée de façon fixe une fois pour toutes La tension alternative d'anode Uz appliquée à la pointe d'allumage Z, possède un décalage de phase d' environ 180 par rapport à Uc. Pour une portée de commande de 1800 (demi-onde positive de Uz) on dispose alors à tout moment de l'énergie d'allumage, et pour le réglage de la phase de l'ac- tionnement de la pointe d'allumage il suffit d'un décalage des impulsions de grille à amener à l'intervalle à décharge H auxiliaire.
Cette impulsion de grille peut en outre durer pratiquement aussi longtemps qu'on.le désire, car c'est seule- ment lors du commencement de la nouvelle charge du condensa- teur qu'il seproduit au récipient une sollicitation de tension.
Pour que le condensateur C ne puisse pas se décharger en choc, on a monté une résistance de décharge R en série avec l'inter- valle de décharge auxiliaire H.
L'invention est importante paetout où des récipients à décharge à pointe d'allumage servent pour la commande d'opéra- tions de travail, de préférence pour la commande' de machines à souder.
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Arrangement for the control of discharge vessels with ignition point.
For the actuation of ignition tips of discharge vessels in which the commencement of the main discharge is controlled by the fact that a cathode spot is caused by the passage of current through a tip of. ignition (semiconductor) immersed in mercury, at the place of immersion, it is known to take the electrical energy necessary for a capacitor. It has also been proposed to supply this capacitor with a direct voltage and to provi- @
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quer by a sort of tilting assembly a discharge similar to a shock of the capacitor.
These arrangements have the drawback that, by means of inductivity in the discharge circuit of the capacitor, an overshoot must be caused so that the auxiliary vessel which initiates the discharge operation reverts to blocking. As operations are normally carried out very quickly, it is also advisable. necessary to bring to the auxiliary receptacle, to the grid, a control voltage which makes the latter positive also for a very short time only.
If similar arrangements are employed for arrangements in which several ignition points are to be actuated, the capacitor may well be used in multiple ways, but the working conditions for the different auxiliary receptacles are further complicated, since between the different ignition pulses it is necessary to obtain a full charge of the capacitor each time.
Another difficulty with this known assembly lies in the fact that the ignition points usually represent voltage-dependent resistors. The dependence of the resistance on the voltage is a completely individual property of each ignition point, which can be further influenced by physical conditions (depth of immersion, vapor pressure, temperature) as well as by previous processes.
Specifically In the above-described installations with several discharge vessels, each discharge operation via a point not has a different appearance and this only in relation to other points but also in relation to the operations. of anterior and posterior discharge. Hence the working limits of the "tilting oscillations" by which the ignition capacitor is discharged each time are so different that one must have great security in the deionization operation. auxiliary receptacles.
This requires
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however, again, in the switching circuit proper, a relatively large self-induction and this self-induction again slows the growth of current and voltage at the instant of ignition, at the ignition peak.
As a result, the required ignition energy becomes greater, but to a certain extent there is also an increase in the dispersion range of the ignitions. All these conditions lead to the operation with similar arrangements becoming extremely unstable. If, moreover, the current for a single ignition operation has such a rate, over time, that a blockage in the auxiliary receptacle is no longer established, it flows through this ignition tip permanently. average capacitor charge current which, in particular in the case of installations with large numbers of receptacles (six pieces or more), causes the tip to glow in a short time and thus destroys it.
In particular, it is already extremely difficult in the case of three receptacles to maintain flawless operation of this assembly.
In order to improve the conditions, it has already been proposed to borrow ignition energy from an alternating current source which is formed, in the simplest case, by the secondary winding of a , transformer connected to an alternating current network. So that the actuation time does not then become too long, it is necessary to place the opening point of the auxiliary container on the descending branch of the voltage curve. In order to have sufficient voltage at the instant of ignition during the probable duration of the ignition stay, it is necessary to choose the effective voltage of the transformer and consequently its type power.
If it is desired to shift, as regards the phase, the ignition pulse thus produced, it is necessary to mount a suitable rotary regulator before the transformer. It is therefore no longer possible to practically avoid making certain compensa-
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The internal resistance influences this arrangement because a capacitor is connected in parallel on the secondary winding of the transformer. The result is a whole series of unpleasant difficulties. The intercalated transformer and rotary regulator must allow the reactive power of the capacitor to pass even in pauses without current.
The sudden discharge of the capacitor leads to oscillations between the inductivity of the transformer and the capacitor, which may have as a consequence that a kind of tilting discharge arises at the ignition point. However, these processes again depend on the formation of harmonics by the grooves of the rotary regulator. a whole series of accessory phenomena thus enlarges the installation. and makes operation difficult, in particular by the fact that for the large, heavily loaded rotary regulator, large displacement forces are required which involve relatively slow adjusting movements.
The present invention makes it possible to avoid the mentioned drawbacks of the simple discharge of the capacitor.
As can be seen in fig. 1 of the drawing, the capacitor C is not connected directly to the direct voltage but is charged from a single-phase transformer E, via a single-channel rectifier G. In many cases, it is also possible to provide a load resist nce to slow down the charging operation, for example. As a single-channel rectifier, any element with a well-defined current flow direction can be used, for example a dry rectifier.
The charge of capacitor C can be transferred to a phase zone of the alternating voltage in which also for the most extreme setting positions no ignition is surely necessary.
The capacitors necessary for the ignition can be charged without too great multiple powers in a quarter wave of the alternating voltage Uc producing the operation
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load on the peak value of this voltage (see fgg.
2 of the drawing). The typical power of this charging transformer remains small despite the relatively poor use corresponding to a charging time of 90 and also does not require any interposed member for phase shifting, as the phase position can be adjusted so fixed once and for all The alternating anode voltage Uz applied to the ignition tip Z has a phase shift of about 180 with respect to Uc. For a control range of 1800 (positive half-wave of Uz), the ignition energy is then available at any time, and for the adjustment of the phase of the actuation of the ignition peak it is sufficient an offset of the gate pulses to be brought to the auxiliary H-discharge interval.
This gate pulse can also last for practically as long as desired, since it is only when the new capacitor charging is started that a voltage stress is produced on the vessel.
So that the capacitor C cannot discharge in shock, a discharge resistor R has been mounted in series with the auxiliary discharge interval H.
The invention is important in all cases where ignition point discharge vessels are used for the control of working operations, preferably for the control of welding machines.