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Soudeuse alimentée de courant alternatif et comportant un interrup- teur électromagnétique.
Dans les soudeuses alimentées de courant alternatif du genre utilisé dans les divers modes de soudage par résistance, on utilisait autrefois pour la fermeture ou la coupure du circuit de soudure des interrupteurs mécaniques qui étaient en général commandés électro-magnétiquement.
A mesure que les progrès de la technique ont réduit le temps de soudure et augmenté l'intensité du courant de soudure, une limite à l'emploi de ces interrupteurs s'est imposée par sui- te de l'augmentation de l'inertie qui accompagnait l'augmentation des dimensions, de sorte que ces interrupteurs n'ont plus pu être utilisés pour les hautes puissances. Cela a conduit à l'emploi de tubes à décharges commandés à gaz ou à vapeur, tubes qui avaient
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été développés entretemps pour les puissances très élevées; ces tubes permettent de fermer et de couper le circuit de soudure sensi blement sans inertie même dans un laps de temps inférieur à une demi-période de la tension alternative.
Pour cette raison l'emploi des interrupteurs électromagnétiques mentionnés ci-dessus est li- mité à l'heure actuelle, dans ce domaine d'application, tout au plus aux faibles puissances requises pour la commande des tubes à décharges utilisés dans les soudeuses.
Bien que l'emploi de tubes à décharges à gaz ou à vapeur offre de grands avantages au point de vue technique, il s'accom- pagne d'inconvénients, à savoir les dimensions relativement gran- des et les frais élevés.
L'invention a pour but d'utiliser, au lieu de ces tubes, un interrupteur électro-magnétique intercalé dans le circuit de soudure dans l'enroulement primaire ou secondaire du transforma- teur de soudure, lequelinterrupteur convient également pour les puissances élevées mais non les plus élevées et les temps de sou- dure relativement courts.-
Conformément à l'invention, à cet effet et plus particu- lièrement, les contacts mécaniques de l'interrupteur sont pontés de la manière connue par un tube à décharges à gaz ou à vapeur et de faible puissance qui livre passage au courant dans les deux sens et qui, pour éviter la production nuisible d'étincelles, n'est conducteur que lorsque les contacts s'ouvrent, éventuellement aussi lorsqu'ils se ferment,
la course libre des contacts et la masse des éléments mobiles de l'interrupteur étant calculées de telle façon qu'il soit possible de fermer et d'ouvrir les contacts en moins d'une demi-période, plus particulièrement en un quart envi- ron de la période de la tension alternative.
Par l'expression "tube à décharges à gaz ou à vapeur qui livre passage au courant dans les deux sens" on doit aussi enten-
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dre ici deux ou plus de deux tubes-valves montés en anti-paral- lèle.
Du fait que le tube à décharges est connecté de la ma- nière sus-mentionnée en parallèle avec les contacts mécaniques de l'interrupteur, ce dernier peut être calculé à des valeurs considérablement plus faibles, ce qui permet de réduire l'iner- tie des éléments mobiles à un point tel que, aussi en rapport avec la faible course libre (également rendue possible par l'em- ploi du tube à décharges) des contacts mécaniques dans le cas des puissances relativement élevées, il soit possible d'obtenir les temps de soudure extrêmement courts d' une demi-période, plus par- ticulièrement d'un quart de période environ, qui sont nécessaires pour la soudure de certaines pièces.
Plus particulièrement, on doit alors prendre soin que le délai entre la fin de la période d'excitation et l'ouverture des contacts soit relativement faible puisque ce laps de temps fait aussi partie de la totalité du temps de fermeture ou d'ouverture qui est en soi-même déjà extrê- mement court. Comme, dans les derniers temps, on a cherché égale- ment pour les appareils radiologiques à réduire les temps de fer- meture et d'ouverture dans le cas des hautes puissances, l'inter- rupteur électromagnétique qui fait l'objet de la présente inven- tion, donne une solution appropriée également pour cette appli- cation.
Comme tube à décharges on peut utiliser un tube à deux cathodes de mercure dont chacune est munie d'une électrode d'amor- çage plongeante et entre lesquelles est disposé un condensateur.
Il est connu de ponter un interrupteur par un tube à deux cathodes de mercure, ce qui offre l'avantage que le tube peut devenir con- ducteur tant dans le cas où l'interrupteur ferme et/ou coupe le circuit dans la demi-période positive que dans le cas où il le fait dans la demi-période négative.
Lorsque les contacts mécaniques se ferment il peut arri-
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ver que le tube à décharges s'éteigne immédiatement après l'amor- çage par suite du mouvement vibratoire des contacts et qu'il de- meure éteint pendant la durée ultérieure de ce mouvement vibra- toire, ce qui peut avoir pour résultat qu'il puisse encore se pro- duire des étincelles aux contacts en vibration. On peut l'éviter en commandant le tube de telle façon qu'au moins pendant le laps de temps endéans lequel la vibration des contacts donne lieu à la production nuisible d'étincelles, le tube demeure amorcé.
De préférence, on utilise dans ce cas un tube à anode auxiliaire dont le courant, qui peut être faible en soi-même, passe à travers une résistance de charge et qui peut être raccordé à la source de ten- sion alternative de telle façon que le courant anodique auxiliaire puisse circuler sans passer par le transformateur de soudure.
L'anode auxiliaire assure alors automatiquement que le tube demeu- re conducteur pendant un laps de temps suffisant, par exemple jus- qu'au moment suivant où la tension alternative passe par la valeur zéro.
Au lieu d'une anode auxiliaire, il est possible de con- necter en série avec les contacts mécaniques une résistance (éga- lement pontée par le tube) dont la valeur est en général relative- ment faible, cette valeur devant être calculée de telle façon que dans le cas du passage de courant la tension existant aux bornes de cette résistance soit au moins égale à la tension d'amorçage du tube. Cette mesure permet également de supprimer l'inconvénient précité.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La figure 1 du dessin annexé représente schématiquement à titre d'exemple un montage réalisé conformément à l'invention.
Les contacts d'un interrupteur électromagnétique consti-
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tué par une bobine 1 et par des contacts 2 sont intercalés dans le circuit primaire 4 du transformateur 5, ce circuit étant relié au secteur à courant alternatif 3. Le circuit secondaire .dudit transformateur comporte les électrodes de soudure 7 et la pièce à souder 8. En parallèle avec les contacts 2 est connecté, conformément à l'invention, un tube à décharges à gaz ou à vapeur 9 qui laisse passer le courant dans les deux sens. Le tube repré- senté dans l'exemple de la fig.l, comporte deux électrodes de mer- cure 10 dans chacune desquelles est plongée une électrode d'amor- çage 11. Un condensateur 12 est interposéeentre ces électrodes.
Suivant une autre caractéristique de l'invention on a donné à la course libre des contacts et à la masse des éléments mobiles de l'interrupteur des valeurs assez faibles pour que l'ouverture et la fermeture puissent être effectuées en moins d'une demi-période de la tension alternative 3. Si une impulsion de tension de cour- te durée, par exemple d'une demi-période du courant alternatif, est amenée à la bobine 1 à l'aide d'un appareil de commande, les con- tacts 2 se ferment et un instant après se rouvrent, ce qui permet d'amener de la tension au transformateur de soudure 5 pendant une demi-période ou moins.
Le tube 9 empêche la production nuisible d'étincelles (production qui a lieu notamment lorsque les contacts s'ouvrent) du fait que le condensateur 12 se charge alors de sorte que le tube est amorcé pour s'éteindre ensuite lorsque la tension passe par la valeur zéro.
L'invention n'est, toutefois, nullement limitée à ce mode d'amorçage ou d'extinction du tube 2 qui, en raison du fonction- nement automatique, est très attrayant et avantageux; il est pos- sible d'utiliser à cet effet tout autre mode connu, auquel cas, toutefois, le tube doit être muni de dispositifs de commande spé- ciaux.
Le montage représenté sur la fig. 2 est analogue à celui de la fig. 1, à la différence, toutefois, que le tube comporte, en outre, une anode auxiliaire 13 qui est reliée, par l'intermédiaire
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d'une résistance de charge 14, à l'autre borne du secteur. Ce mode de construction est particulièrement important dans les cas où le tube est également conducteur lorsque le contact 2 se ferme. Le contact exécute alors un mouvement vibratoire de sorte que le tube, amorcé par la première étincelle de fermeture, s'éteint après la fermeture du contact pour ne plus se réamorcer lorsque le contact se rouvre. L'anode auxiliaire 12 assure dans ce cas que pendant Indurée du mouvement vibratoire du contact le tube puisse être amorcé à nouveau pour chaque ouverture suivante du contact.
La décharge à travers l'anode auxiliaire est éteinte la première fois que la tension alternative du secteur passe par la valeur zéro.
Le moment de la fermeture du contact 2 peut être choisi, par exem- ple, de telle façon que le temps nuisible du mouvement vibratoire du contact 2 soit tout juste terminé lorsque la tension alterna- tive passe par la valeur zéro.
Si l'on désire fermer et/ou ouvrir les contacts avec très grande précision à un instant prédéterminé de la période de la tension alternative, on peut effectuer cela d'une manière qui a été déjà opposée, en prévoyant de la manière correcte en paral- lèle avec la bobine 1 des moyens constitués par une ou plusieurs liaisons en série d'une résistance réglable appropriée et d'un interrupteur commandable, par exemple; sous la forme d'un tube à décharges commandable ou, dans le cas où du courant continu est utilisé pour l'excitation, d'un redresseur non commandé.
Il devient ainsi possible de fixer exactement et de régler dans des limites étendues la durée de "l'impulsion additionnelle" qui se produit après l'impulsion de commande par suite de l'inductivité du sys- tème et qui peut donner lieu au collage éphémère du relais, cette durée déterminant également la totalité du temps de fermeture ou d'ouverture.
L'interrupteur électromagnétique réalisé conformément à l'invention, permet d'obtenir des temps de soudure variant d'un quart de période environ jusqu'à, par exemple, 500 périodes et
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des courants allant jusqu'à 600 ampères, correspondant à une puissance de 230 kVA pour 380 V et de 300 kVA pour 500 V.