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Dispositif triphasé compensateur de charge et de commande pour soudeuse à résistance.
On sait que les soudeuses à résistance, à cou- rant alternatif de réglage pour raccordement direct, ne peuvent être mises en fonctionnement qu'avec du courant alternatif monophasé. Il s'ensuit des charges des phases asymétriques et très défavorables, en particulier du point de vue des centrales électriques, en raison des conditions indésirables de charge du réseau. On a déjà proposé divers instruments et dispositifs qui visent à supprimer cet in- convénient, par exemple le potentiomètre de Scott, des instruments de compensation de charges statiques composés
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de selfs et de capacités, des groupes convertisseurs de phases rotatifs, ainsi que des instruments à lampes tra- vaillant sur le principe du redressement.
Mais tous ces instruments et dispositifs connus ne remplissent que par- tiellement leur rôle et présentent en outre certains in- convénients. La présente invention supprime ces inconvé- nients.
L'invention a pour objet un dispositif triphasé compensateur de charge et de commande pour soudeuses à résistance, dans lequel un transformateur auxiliaire à courant triphasé est intercalé devant le transformateur de soudure, puis le bobinage secondaire de ce transforma- teur auxiliaire couplé en zig-zag est relié, d'une part, par un conducteur partant de son point neutre et, d'autre part, par six conducteurs au bobinage primaire du trans- formateur de soudure, une valve électrique est intercalée dans chacun desdits six conducteurs, ces valves électri- ques sont contrôlées par un instrument de commande, de telle manière que trois des six valves électriques, qui sont connectées aux trois phases du bobinage secondaire du transformateur auxiliaire de courant triphasé,
soient ouvertes alternativement pendant la soudure à une cadence sélectionnable déterminée par l'instrument de commande et les trois autres soient bloquées, de manière que le bobi- nage primaire du transformateur de soudure soit parcouru alternativement dans l'un et dans l'autre sens par un cou- rant continu formé par les demi-ondes redressées des trois phases du transformateur auxiliaire de courant triphasé.
De très importants avantages sont obtenus par rap- port au potentiomètre de Scott. C'est ainsi qu'on réalise une compensation parfaite de charge sur les trois phases pouvant être obtenues indépendamment de l'état de charge de la soudeuse et sans manipulation de réglage. Le dispo- sitif conforme à l'invention remplit en même temps égale-
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ment le rôle d'un instrument de commande à temps automa- tique à lampes du fait que les valves/électriques utilisées assument aussi la fonction de commutation pour le courant de soudure primaire. En raison du courant alternatif de fré- quence réduite amené à la soudeuse qui peut être inférieur d'un multiple à la fréquence du réseau, la soudeuse travail- le avec un très bon facteur de puissance qui peut atteindre environ 1.
La puissance apparente à fournir par le réseau est ainsi réduite dans une mesure tout-à-fait considérable.
Lors de la soudure de tôle de fer, le courant de soudure n'est pratiquement pas influencé par la pièce d'ouvrage faisant saillie dans l'ouverture des bras porte-électrodes.
Ces avantages existent aussi essentiellement par rapport aux groupes convertisseurs de fréquence rotatifs. De tels grou- pes convertisseurs sont en outre beaucoup plus coûteux, leur rendement est plus mauvais, ils sont plus volumineux et leur commande est plus compliquée que le dispositif triphasé com- pensateur de charge et de commande conforme à la présente invention.
Par rapport à un couplage triphasé compensateur de charge qui a en outre été proposé, le dispositif con- forme à l'invention présente l'avantage que seulement deux ou trois conducteurs allant au transformateur de soudure sont nécessaires et que le transformateur de soudure est plus petit et plus léger parce qu'il ne comporte qu'un enroulement primaire. Ceci présente une importance parti- culièrement grande pour les soudeuses transportables, par exemple les soudeuses de rails. Le dispositif conforme à l'invention permet en outre de régler la tension secondai- re du transformateur de soudure et, par suite, le courant de soudure au moyen de prises appropriées sur le bobinage primaire du transformateur auxiliaire.
L'installation de soudure peut aussi être montée directement pour le raccor- dement à un réseau d'alimentation à haute tension, tandis
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que dans le montage triphasé compensateur de charge connu mentionné, un transformateur spécial est nécessaire, ce qui conduit à des frais supplémentaires importants.
Une forme d'exécution donné à simple titre d'ex- emple non limitatif est représentée aux dessins annexés.
La Fig. 1, R, S et T désignent les conducteurs d'un réseau triphasé auxquels sont raccordés, au moyen des commutateurs à plots 1, 2 et 3, les trois brins 4, 5 et 6 du bobinage primaire couplé en étoile d'un transformateur auxiliaire à courant triphasé dont le noyau est désigné par 7. Le secondaire de ce transformateur auxiliaire à courant triphasé est subdivisé en deux parties comportant les brins 8, 9, 10 et 8', 9' et 10', qui sont couplés en zig-zag.
Les points neutres des deux parties du bobinage secondaire sont reliés entre eux par un conducteur 11 et par un con- ducteur 12 au point neutre du bobinage primaire 13 d'un transformateur de soudure dont le noyau est désigné par 14 et dont l'enroulement secondaire est désigné par 15. Les brins 8,9 et 10 du bobinage secondaire du transformateur auxiliaire à courant triphasé sont reliés par les conducteur- r, s, t à l'une des extrémités du bobinage primaire 13 du transformateur de soudure et-leurs brins 8', 9' et 10' par les conducteurs r', s', t' à l'autre extrémité de ce bobinage primaire.
Une soupape électrique est intercalée dans chacun des six conducteurs r, s,t, r', s', t'; dans le cas représenté, ce sont les lampes 16, 17, 18 et 16' 17', 18', dont les organes de blocage, par exemple des poin- tes d'allumage ou les grilles 19, 20,21 et 19', 20', 21', sont contrôlés par un instrument de commande 22.
Le mode de travail du dispositif triphasé"compen- sateur de charge et de commande décrit est le suivant.
A l'aide de l'instrument de commande 22, les sou- papes électriques ou lampes 16,17, 18 sont tout d'abord
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ouvertes successivement avec un déphasage de 120 et les lampes 16'. 17', 18', sont bloquées, de sorte que l'une des moitiés du bobinage primaire 13 du transformateur de soudure est parcourue par un courant continu formé par les demi- ondes redressées des trois phases du courant triphasé. Après un certain temps réglable, déterminé à l'aide de l'instru- ment de commande 22, les soupapes électriques ou lampes 16, 17, 18 sont bloquées et les lampes 16', 17', 18' sont ouver- tes successivement de nouveau avec un déphasage de 120 .
Ceci a pour résultat qu'un courant continu analogue passe en sens contraire par l'autre moitié du bobinage primaire 13 du transformateur de soudure. Par inversion alternative de la commande des organes à bloquer 19, 20, 21 et 19', 20', 21' des valves électriques ou lampes 16,17, 18 et 16', 17', 18' à une cadence sélectionnable quelconque et à transmettre par l'instrument de commande 22, un courant de soudure de fréquence correspondante est produit dans le bobinage secon- daire 15 du transformateur de soudure. Lorsque la soudure est achevée, les six valves électriques ou lampes 16, 17, 18 et 16'. 17', 18' sont toutes bloquées.
Il y a la possibilité de faire varier la tension secondaire du transformateur de soudure et par suite égale- ment du courant de soudure même par une plus ou moins grande mise hors d'action des valves électriques dans des limites déterminées.
Les deux parties couplées en zig-zag du bobinage secondaire du transformateur auxiliaire à courant alterna- tif pourraient aussi être remplacées par un bobinage secon- daire unique couplé en montage en fourchette hexaphasé.
La Fig. 2, R, S et T désignent de nouveau les con- ducteurs d'un réseau triphasé auxquels sont raccordés, au moyen des commutateurs à plots 23,24, 25, les trois brins 26, 27, 28 du bobinage primaire couplé en étoile d'un trans- formateur auxiliaire à courant triphasé dont le noyau est
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désigné par 29.
Les trois brins du bobinage secondaire couplé en zig-zag de ce transformateur auxiliaire à courant triphasé sont désignés par 30,31, 32 et leut point neutre est relié par un conducteur 33 à l'une des extrémités du bobinage pri- maire 34 d'un transformateur de soudure dont le noyau est désigné par 35 et dont le bobinage secondaire est désigné par 36. Un conducteur r, s, et t respectivement est relié à chacun des brins 30, 31, 32 du bobinage secondaire du transformateur auxiliaire triphasé. Ces conducteurs r, s, t se subdivisent chacun en deux branches r', r" et s', s", puis t' t".
Six valves électriques fonctionnant en push pull, dans le cas représenté les lampes 38, 39, 40, 41,42 43 sont reliées, d'une part, chacune à l'une des branches r', r", s', s",t', t" et, d'autre part, à un conducteur commun 37, puis par celui-ci à l'autre extrémité du bobinage primaire 34 du transformateur de soudure. Les organes à bloquer 44, 45, 46,47, 48,49 des lampes 38 à 43 sont contrôlés par un instrument de commande 50. Par les valves électriques ou lampes 38,40 et 42, le courant ne peut pas- ser que dans l'un des sens et par les valves électriques 39, 41 et 43, le courant ne peut passer que dans l'autre sens ; par conséquent, ces valves électriques sont couplés en push pull. Mais, en outre, toutes les lampes peuvent être bloquées pour le passage du courant dans les deux sens.
Le mode de fonctionnement de ce dispositif tripha- sé compensateur de charge et de commande correspond exacte- ment à celui de l'exemple de réalisation précédemment dé- crit et représenté à la Fig. 1. Le bobinage secondaire du transformateur auxiliaire triphasé est toutefois plus sim- ple dans ce cas et le bobinage primaire du transformateur de soudure ne possède que deux raccordements, de sorte que ce transformateur de soudure ne se distingue plus d'un
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transformateur de soudure normal.