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Circuit modulateur.
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Cette invention concerne un circuit Je cÙ!llaé:.i1.de é:::-.c- troniquc et se rapporte particulièrement i un circuit destine su comptage d'un nombre détermine de fols qu'un même fait se
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répète.
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Pans un 7,,o-oareillLge à souder, l'énergie nécessaire PU sclud'a-Éc- est parfois fournie par une source de courant #1- ternatif, soumise au contrôle d'un modulateur de pulsation.
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Dans un tel système le courant est envoyé au transformateur
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due soudage par 1.ipul;;ions séparées, chac;ue impulsion ayant une 'Longueur c'un nombre uniforme, fL:é >.t l'avance, ce clemi- periodes du courant, 2.1 terll&.t'i.f, et un intervalle de temps d.'un nombre nrii-ôEt;erni?1< de demi-périodes séparent les impulsions SUCCCS2.jves. DÜ1S lé: plupart des C[;5, il est <lfsinob2-c d' ta-
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blir une commande générale limitant le nombre des impulsions envoyées ou transformateur de soudage.
Une commande générale a été Établie, dans des appa- reils de commande ultérieure, par le moyen d'un circuit modu- lateur général, dont le fonctionnement est amorce quand com- mence l'envoi des impulsions.
Le circuit modulateur général ne donne cependant pas entièrement satisfaction, du fait qu'il nécessite un réglage fréquent et soigne pour donner le nombre désiré d'impulsions, Par exemple, si l'on chnge légèrement .le, longueur d'une impulsion de courant ou de l'intervalle entre les impulsions successives, il est nécessaire de régler à nouveau le circumt modulateur gênerai pour obtenir le nom- bre désire d'impulsions.
Dans certains systèmes antérieurs, le circuit modu- leteur général est remplacé par un appareil compteur, qui ar- rête l'envoi des impulsions de courant de soudage après qu'un nombre détermine de celles-ci a été envoyé. Toutefois, ces systémes antérieurs qui emploient un circuit de comptage élec- tronique sont plutôt coûteux, d'autant qu'ils comprennent un certain nombre d'éléments de circuit.
On a a.ussi suggéré l'emploi de relais à échelons pour le comptage, mais ces relais ne sont pas près robustes ct ont un fonctionnement relativement lent. D'ailleurs, ils ne sont pas établis pour ouvrir et fermer des circuits où passe un courant, mais seulement pour ouvrir et fermer des circuits où le courent ne passe pas au moment considéré.
Un des objets de l'invention consiste donc en un appareillage nouveau et perfectionné de commande générale d'un modulateur de pulsations.
L'invention comporte en outre un appareil nouveau et perfectionné de comptage.
Le nouvel appareillage suivent l'invention est destiné à. être employé avec une source de courant alterna.tif pour le
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comptage d'un nombre déterminé de fois qu'un évènement se répète.
Un autre élément caractéristique est constitué par un nouvel appareillage à employer avec une source de courant alternatif, pour le comptage d'un nombre déterminé de fois qu'un phénomène se répète, même lorsque la longueur de la période de répétition de ce phénomène peut varier.
Un nouvel appareillage est également prévu pour le comptage d'un nombre déterminé d'impulsions spparées d'un courant, quels que soient la longueur d'une impulsion ou l'in- tervalle séparant les impulsions successives.
On s'est efforcé de réaliser un nouvel appareil de comptage qui soit d'une fabrication relativement peu coûteuse et d'une construction robuste.
L'invention elle-même, ainsi que ses avantages et objets additionnels, pourront être mieux compris à l'aide de la description qui suit d'une réalisation spécifique, avec référence au dessin annexé, dont l'unique figure est un sché- ma des connexions correspondant à une réalisation préférée.
Comme le montre le dessin, une charge 3 est connectée en travers de deux lignes 5 et 7 amenant un courant alternatif par un contact 9. normalement ouv,ert, d'un premier relais 11.
L'enroulement 13 de ce premier relais 11 est disposé pour être excité par un appareil pulsateur 15, qui est connecté en tra- vers des lignes 5 et 7 par un contact normalement fermé 17 d'un second relais 19 et un contact normalement fermé 21 d'un troi- sième relais 23 à action différée. Quand il est excité, le pulsateur 15 est disposé pour envoyer des impulsions de courant échelonnées qui excitent le premier relais 11 et le désexcitent successivement. De tels pulsateurs sont bien connus dans la technique de la soudure, bien qu'on puisse naturellement, employer tout appareil propre à exciter et désexciter alterna- tivement ce premier relais 11.
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Un diviseur de courant 25 est connecté en travers des lignes 5 et 7, et un branchement 27, placé entre ses ex- trémités est connecté., à travers un premier condensateur 29 8 l'électrode de commande 31 d'une valve électrique 33 de préférence du type à arc comme un thyratron. L'anode 35 de la valve 55 est connectée, par l'intermédiaire de l'enroule- ment 37 de second relais 19, à l'une des lignes principales 5, tandis que la. cathode 59 est connectée, par l'intermédiaire d'une résistance 41, la même ligne principale 5. La cathode 39 est aussi' connectée à l'autre ligne principale 7 par un con- tact normalement ouvert 43 du troisième relais 23.
Un second condensateur 45 est connecté, par l'intermé- diaire d'un second contact 47, normalement fermé, du premier relais 11, avec une résistance 49 placée dans un circuit dérivé en travers du premier condensateur 29. Le second condensateur 45 a une capacité notablement inférieure à celle du premier condensateur 29. Un rapport convenable de ces capacités en cir- cuit, employé avec succès, est de l'ordre de trois ou quatre à un; sa. valeur exacte dépend, comme on le verra plus loin, du nombre des opérations du pulsa.teur que l'on désire faire compter. Un circuit de décharge normalement ouvert est établi en travers du second condensateur 45, passant par la résistance 49 et le troisième contact 50, normalement ouvert, du premier relais 11.
Pour faire fonctionner l'appareil, on ferme un inter- rupteur d'amorçage 51, pour compléter un circuit reliant les lignes principales 5 et 7 a travers l'enroulement 53 du troi- sième relais 23 Le relais 23 ainsi excité ferme le circuit traversant le pulsateur 15 et connecte la cathode 39 de la val- ve 33 avec la seconde ligne principale 7.
Avant la fermeture de l'interrupteur 51, le premier et le second condensateur 29 et 45 sont chargés par le courant venant de la seconde ligne principale 7, passant par une partie
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du diviseur de courant 25, le branchement médian 27 de celui-ci, le circuit en parallèle comprenant le premier condensateur 29, d'une part, et le contact 47, normalement fermé, du premier relais 11, le second condensateur 45 et la résistance 49, d'autre part, et revenant par lélectrode de commande 31, la cathode 39 de la valve 33 et la résistance 41 à la. première ligne principale 5.
Ce courant de charge ne passe, naturellement, que quand la seconde ligne principale 7 est positive par rap- port à la première ligne principale 5, à cause de l'effet de redressement de l'électrode de contrôle sur le circuit de la cathode de la valve. Le premier condensateur 29 est ainsi chargé à un taux maximum fixé d'avance.
Quand le troisième relais 23 est excité par le fer- metu,re de l'interrupteur 51, le premier condensateur 29 ne peut continuér à être chargé par les lignes princpales 5 et 7, en raison de la connexion établie entre la cathode 39 de la valve 03 et la. seconde ligne principale.7 par le contact 43, maintenant fermé, du troisième relais 23. La charge du premier condensateur 29 est d'une polarité, telle qu'elle tend à rendre l'électrode de commande 31 de la valve 33 fortement négative par rapport à la cathode 39, empêchant la valve de devenir conductrice.
Du fait des caractéristiques bien connues d'un thyratron, une valve est maintenue non conductrice quand la charge du premier condensateur 29 est supérieure à un taux critique fixé à l'avance, et elle est rendue conductrice dans chaque demi-période du courant de la 'source dans laquelle l'anode 35 est positive par rapport à la cathode 39, quand la charge du premier condensateur 29 est inférieure au taux critique. Ce taux critique est, naturellement bien inférieur au taux maximum auquel le premier condensateur 29 est chargé à l'origine.
A la suite de la fermeture de l'interrupteur 51, le
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troisième relais 23 ferme le circuit passant par le pulsateur 15, de sorte que le premier relais 11 est alternativement excité et désexcité. Quand ce premier relais 11 est excité, son premier contact 9 ferme le circuit passant.par la charges 3.
Au même moment le second contact 47 du relais 11 ouvre le circuit traversant le second condensateur 45, en travers du premier condensateur 29, tandis que le troisième contact 50 ferme le circuit de décharge en travers du second condensa- teur 45. Il s'ensuit que le second condensateur 45 est complè- tement déchargé pendant qu'une impulsion de courant est envoyée à la charge 3, Quand, ensuite, le premier re- lais 11 est désexcité, le courant traversant la charge 3 est arrêté, le circuit de décharge en travers du second condensa- teur 45 est ouvert et le circuit dérivé passant par ce second condensateur, en travers du premier condensateur 29, est refermé.
Le second condensateur 45 est alors rechargé complètement par la charge existante du premier condensateur 29, de sorte que cotte charge du premier condensateur diminue dans une mesure fixée à l'avance.
Apres cela, quand le premier relais est à nouveau excité, le second condensateur 45 est de nouveau complètement déchargé, pendant que le courant est envoyé à travers la charge 3. Le premier relais 11 étant à nouveau désexcité, le second condensateur 45 est de nouveau chargé par le courant venant du premier condensateur 29, avec nouvelle diminution de la charge de ce dernier. On voit donc que la charge du premier condensateur 29 diminue chaque fois qu'une impulsion de courant est envoyée à la charge 3., de la quantité nécessaire pour char- ger le second condensateur 45. La charge du premier condensa- teur ne diminue, naturellement pas du même nombre de volts à chaque fois, car le voltage restant sur ce premier condensateur et fournissant le courant charge du second condensateur diminue
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Ché,(lJe fois. Cependant, Ir' charge du premier condensateur diminue du même pôurcrntage, à peu près, ch,-c-ue fois et diminue e 2insl d'une quantité àéterminée 1. l'avance à chaque fois que le relais 11 estexcité et désexcité. C'est pourquoi, après un certain nombre d'impulsions de courant, déterminé par la position du branchement 27 sur le diviseur 25 qui détermine les charges à 1''origine, la charge du premier condensa Leur 29
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tombe U-d5S0US du L8U critique 8 fi:.C. à l'évincé, ce sorte que If. v2lvc ?.( est rendue conductrice dans des de[!li-pfrIoàcs Y)U:il t7. VCâ de 16 sources clost-à-'uire dC1l5 des dci-9éradcs o'i l' anode F5 esl positive par rapport à If. cathode P.
C"u snc1 10 vl v" /<(< devient conductrice, le second rei <1" 19 est excita et ouvre le circuit traversant le pulsateur 15, l'empêchant de continuer à fonctionner, le relais19 étant du type qui reste dans sa position d'excitation aussi longtemps que le courant passe par son enroulement, dans une demi-période de chaque pé- riode.
Dans le système particulier, décrit, il est préférable que le premier relais 11 soit du type dans lequel, que le relais soit excité ou désexcité, ceux de ses contacts qui doi- vent être fermés de ce fait sont ainsi fermés avant que ceux qui doivent être ouverts soient ouverts. Un tel relais est bien connu et de son emploi dans ce système, il résulta que le premier condensateur se décharge seulement dans une mesure déterminée à l'avance, à chaque cycle du fonctionnement du re- lais.
On remarquera que la disposition est telle que la charge du premier condensateur 29 tombe au-dessous du taux critique pendant un intervalle dans lequel aucun courant n'est envoyé à travers la charge 3. Par conséquent, il n'existe pas de nécessité d'un coûteux dispositif de blo.cage (ou de synchro- nisation) pour empêcher le circuit modulateur d'interrompre
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effectivement l'envoi d'un. courant à la charge. On a constaté qu'en.outre l'appareillage décrit est tout à fait précis, de fabrication économique et de construction robuste.
Bien qu'on ait représenté et décrit une réalisation préférée de l'invention, il est entendu que bien des modifica- tions peuvent y être apportées sans s'écarter de l'esprit de l'invention, On n'entend donc pas limiter l'invention à la disposition particulière qui a été décrite.
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Modulator circuit.
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This invention relates to a circuit I cÙ! Llaé: .i1.de é ::: -. C- troniquc and relates particularly to a circuit intended for the counting of a determined number of fols that the same fact occurs.
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say again.
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In a 7,, o-oareillLge to be welded, the necessary energy PU sclud'a-Éc- is sometimes supplied by a current source # 1, subject to the control of a pulsation modulator.
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In such a system the current is sent to the transformer
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due to welding by 1.ipul ;; separate ions, each pulse having a 'Length c' a uniform number, fL: é> .t the advance, this clemi- periods of the current, 2.1 terll & .t'i.f , and a time interval d.'a number nrii-ôEt; erni? 1 <of half-periods separate the SUCCCS2.jves pulses. DÜ1S l: most of C [; 5, it is <lfsinob2-c of ta-
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set a general command limiting the number of pulses sent or welding transformer.
General control has been established in subsequent control devices by means of a general modulator circuit, the operation of which is initiated when the sending of the pulses begins.
The general modulator circuit, however, is not entirely satisfactory, since it requires frequent and careful adjustment to give the desired number of pulses, For example, if the length of a current pulse is changed slightly. or of the interval between successive pulses, it is necessary to re-adjust the circumt modulator to obtain the desired number of pulses.
In some prior systems, the general modulator circuit is replaced by a counter device, which stops the sending of welding current pulses after a determined number of them have been sent. However, these prior systems which employ an electronic counting circuit are rather expensive, especially since they include a number of circuit elements.
The use of step relays for counting has also been suggested, but these relays are not nearly robust and operate relatively slowly. Moreover, they are not established to open and close circuits where a current passes, but only to open and close circuits where the current does not pass at the considered moment.
One of the objects of the invention therefore consists of a new and improved apparatus for the general control of a pulse modulator.
The invention further includes a new and improved counting apparatus.
The new apparatus following the invention is intended for. be used with an alternating current source for the
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counting of a determined number of times that an event is repeated.
Another characteristic element is constituted by a new apparatus to be used with an alternating current source, for the counting of a determined number of times that a phenomenon is repeated, even when the length of the period of repetition of this phenomenon may vary. .
New equipment is also provided for counting a determined number of pulses separated from a current, whatever the length of a pulse or the interval between successive pulses.
Efforts have been made to realize a new counting apparatus which is relatively inexpensive to manufacture and robust in construction.
The invention itself, as well as its advantages and additional objects, may be better understood with the aid of the following description of a specific embodiment, with reference to the appended drawing, the only figure of which is a diagram. connections corresponding to a preferred embodiment.
As shown in the drawing, a load 3 is connected across two lines 5 and 7 bringing an alternating current through a normally open contact 9 of a first relay 11.
The winding 13 of this first relay 11 is arranged to be energized by a pulsating device 15, which is connected across lines 5 and 7 by a normally closed contact 17 of a second relay 19 and a normally closed contact 21. a third relay 23 with delayed action. When energized, pulsator 15 is arranged to send stepped current pulses which energize first relay 11 and successively de-energize it. Such pulsators are well known in the art of soldering, although it is of course possible to use any apparatus capable of alternately energizing and de-energizing this first relay 11.
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A current divider 25 is connected across lines 5 and 7, and a branch 27, placed between its ends is connected., Through a first capacitor 29 8 the control electrode 31 of an electric valve 33 of preferably the arc type such as a thyratron. The anode 35 of the valve 55 is connected, through the winding 37 of the second relay 19, to one of the main lines 5, while the. Cathode 59 is connected, via resistor 41, to the same main line 5. Cathode 39 is also connected to the other main line 7 by a normally open contact 43 of third relay 23.
A second capacitor 45 is connected, through a second normally closed contact 47 of the first relay 11, with a resistor 49 placed in a branch circuit across the first capacitor 29. The second capacitor 45 has a capacitance significantly less than that of the first capacitor 29. A suitable ratio of these circuit capacitances, employed successfully, is of the order of three or four to one; her. The exact value depends, as we will see later, on the number of pulser operations that we want to count. A normally open discharge circuit is established across the second capacitor 45, passing through resistor 49 and the third normally open contact 50 of the first relay 11.
To operate the apparatus, a priming switch 51 is closed, to complete a circuit connecting the main lines 5 and 7 through the winding 53 of the third relay 23 The relay 23 thus energized closes the through circuit. pulsator 15 and connects cathode 39 of valve 33 with second main line 7.
Before closing the switch 51, the first and the second capacitor 29 and 45 are charged by the current coming from the second main line 7, passing through a part
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of the current divider 25, the middle branch 27 thereof, the parallel circuit comprising the first capacitor 29, on the one hand, and the normally closed contact 47 of the first relay 11, the second capacitor 45 and the resistor 49, on the other hand, and returning through the control electrode 31, the cathode 39 of the valve 33 and the resistor 41 to the. first main line 5.
This charging current only passes, of course, when the second main line 7 is positive with respect to the first main line 5, because of the rectifying effect of the control electrode on the circuit of the control cathode. the valve. The first capacitor 29 is thus charged at a maximum rate fixed in advance.
When the third relay 23 is energized by the closing of the switch 51, the first capacitor 29 cannot continue to be charged by the main lines 5 and 7, due to the connection established between the cathode 39 of the switch. valve 03 and the. second main line.7 by the contact 43, now closed, of the third relay 23. The charge of the first capacitor 29 has a polarity such that it tends to make the control electrode 31 of the valve 33 strongly negative by relative to cathode 39, preventing the valve from becoming conductive.
Due to the well-known characteristics of a thyratron, a valve is kept non-conductive when the charge of the first capacitor 29 is greater than a critical rate fixed in advance, and it is made conductive in each half-period of the current of the A source in which the anode 35 is positive with respect to the cathode 39, when the charge of the first capacitor 29 is less than the critical rate. This critical rate is, of course, much lower than the maximum rate at which the first capacitor 29 is originally charged.
Following the closing of the switch 51, the
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third relay 23 closes the circuit passing through pulsator 15, so that first relay 11 is alternately energized and de-energized. When this first relay 11 is energized, its first contact 9 closes the circuit passing through the loads 3.
At the same time the second contact 47 of the relay 11 opens the circuit crossing the second capacitor 45, across the first capacitor 29, while the third contact 50 closes the discharge circuit across the second capacitor 45. It follows. that the second capacitor 45 is completely discharged while a current pulse is sent to the load 3, When, then, the first relay 11 is de-energized, the current passing through the load 3 is stopped, the discharge circuit across the second capacitor 45 is opened and the branch circuit passing through this second capacitor, across the first capacitor 29, is closed.
The second capacitor 45 is then fully recharged by the existing charge of the first capacitor 29, so that the charge of the first capacitor decreases to a measure fixed in advance.
After that, when the first relay is energized again, the second capacitor 45 is again completely discharged, while current is sent through the load 3. With the first relay 11 being de-energized again, the second capacitor 45 is again. charged by the current coming from the first capacitor 29, with a further decrease in the charge of the latter. It can therefore be seen that the charge of the first capacitor 29 decreases each time a current pulse is sent to the charge 3, by the quantity necessary to charge the second capacitor 45. The charge of the first capacitor does not decrease, naturally not the same number of volts each time, because the voltage remaining on this first capacitor and providing the charge current of the second capacitor decreases
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Ché, (1 time. However, the charge of the first capacitor decreases by the same amount, roughly, ch, -c-ue times and decreases by 2ins by a specified amount 1. advance each time the relay It is energized and de-energized. This is why, after a certain number of current pulses, determined by the position of connection 27 on the divider 25 which determines the charges at the origin, the charge of the first condensate.
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U-d5S0US falls from the critical L8U 8 fi: .C. to ousted, so that If. v2lvc?. (is made conductive in de [! li-pfrIoàcs Y) U: il t7. VCâ of 16 clost-to-′ sources dC1l5 of the dci-9éradcs where the anode F5 is positive with respect to If. cathode P.
C "u snc1 10 vl v" / <(<becomes conductive, the second rei <1 "19 is excited and opens the circuit through the pulsator 15, preventing it from continuing to operate, the relay 19 being of the type which remains in its excitation position as long as current is flowing through its winding, in half a period of each period.
In the particular system, described, it is preferable that the first relay 11 is of the type in which, whether the relay is energized or de-energized, those of its contacts which must be closed thereby are thus closed before those which must. be open be open. Such a relay is well known and from its use in this system, it resulted that the first capacitor discharges only to a predetermined extent, at each cycle of the operation of the relay.
Note that the arrangement is such that the charge of the first capacitor 29 falls below the critical rate during an interval in which no current is passed through the load 3. Therefore, there is no need to. an expensive blocking device (or synchronization) to prevent the modulator circuit from interrupting
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actually sending a. current to the load. It has been found that in addition the apparatus described is quite precise, of economical manufacture and of robust construction.
Although a preferred embodiment of the invention has been shown and described, it is understood that many modifications can be made to it without departing from the spirit of the invention. It is therefore not intended to limit the invention. invention to the particular arrangement which has been described.