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Commande d'opérations de soudure à fréquence basse.
L'invention concerne un appareil de commande pour débiter du courant provenant d'un réseau triphasé à une charge monophasée, spécialement pour la soudure par résistance.
L'invention a pour but principal la création d'un dis- positif de soudure à fréquence basse alimenté par une ligne poly- phasée, dans lequel on utilise, pour souder, des impulsions suc- cessives de courant continu, impulsions qui sont prises de façon égale aux.diverses phases de la ligne polyphasée et envoyées successivement dans des directions opposées, sous la commande de dispositifs électriques à décharge à arc, de préférence du type ignitron.
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Dans les dispositifs du genre précité, il est essentiel que les durées des demi-périodes alternatives du courant de soudure à fréquence basse soient exactement égales. Cela signifie en pratique qu'il faut utiliser le même nombre d'ignitrons pour conduire le courant de soudure dans chaque demi-période. Toute inégalité de durée des demi-périodes du courant de soudure entraî un courant non équilibré dans le primaire du transformateur de soudure, ou, en d'autres mots, une composante de courant continu dans le transformateur de soudure, qui sature le transformateur pendant un court laps de temps, et rend la soudeuse inopérante ou inefficace pendant ce temps.
Il est aussi important que les ignitrons qui envoient le courant dans la pièce à souder dans un sens soient réglés de façon à donner un courant exactement égal à celui envoyé par les autres ignitrons dans le sens opposé, parce que sinon, malgré l'égalité en nombre des ignitrons pour chaque demi-période de courant de soudure, le courant de soudure total appliqué à la pièce à souder ou circulant dans le primaire du transformateur de soudure pendant les demi-périodes alternatives du courant de soudure ne sera pas égal et le transformateur sera saturé.
Le courant passant dans la pièce à souder peut être considéré comme étant constitué d'impulsions de courant continu positives et négatives. Dans un système triphasé, trois ignitrons sont prévus pour la production des impulsions positives et trois pour les impulsions négatives, les ignitrons étant connectés par paires dans les phases différentes du système triphasé, dos-à-dos, en une manière connue. Le temps d'allumage de chaque ignitron peut être réglé au moyen d'un tube d'allumage qui est d'habitude un thyratron, dont l'anode est reliée à l'anode de l'ignitron associé, tandis que la cathode du thyratron est connectée en série avec l'igniteur de l'ignitron associé.
L'amorçage du thyratron est réglé au moyen d'un dispositif de commande électro- nique ayant la forme d'un générateur d'impulsions de commande
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d'allumage, qui peut lui-même être un thyratron. L'appareil envisagé utilise des thyratrons à impulsions de commande, un associé avec chaque ignitron ou, en d'autres mots, l'appareil, alimenté par une ligne triphasée, utilise trois thyratrons à impulsions de commande pour régler les impulsions continues positives envoyées dans la pièce à souder, et trois thyratrons semblables pour les impulsions négatives.
Suivant une forme d'exécution de la présente invention, les thyratrons à impulsions de commande pour les impulsions de courant positives sont disposés de façon à fonctionner en suc- cession par groupes de trois, le fait d'allumer le premier des trois thyratrons entraînant fatalement l'allumage, en séquence, des deux autres. L'allumage du premier thyratron est réalisé par l'application d'une impulsion de commande provenant d'un disposi- tif compteur, à un moment suivant la mise en route d'un cycle de soudure. L'allumage du premier thyratron à impulsion de commande provoque une impulsion de commande appliquée au premier thyratron d'allumage, ce qui entraîne donc l'allumage du premier ignitron.
L'impulsion de commande appliquée au premier thyratron d'allumage est appliquée aussi au second thyratron à impulsion de commande et sert d'impulsion d'allumage à ce dernier qui s'allume donc dès que sa tension plaque atteint la valeur voulue.
En s'allumant, le second thyratron à impulsion de commande produit une impulsion d'allumage pour le second thyratron d'allumage, et aussi pour le troisième thyratron à impulsion de commande. Ce dernier, en s'allumant, produit une impulsion d'allumage pour le troisième thyratron d'allumage, le cycle d'opérations s'arrêtant alors jusqu'à ce qu'une nouvelle impulsion de commande est appli- quée au premier thyratron à impulsion de commande.
L'impulsion positive de courant de soudure peut être allongée à volonté en continuant simplement à envoyer, aux moments voulus, des impulsion de commande au premier thyratron à impulsion de commande, et peut être arrêtée n'importe quand après l'allumage du troisième
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thyratron à impulsion de commande, en négligeant d'envoyer une impulsion d'allumage au premier thyratron à impulsion de commande.
L'impulsion négative de courant continu est commandée de manière analogue par un autre groupe de trois thyratrons à impulsion de commande, dont le fonctionnement est amorcé par une impulsion de commande qui ne peut se produire qu'à la fin d'une impulsion positive de courant continu, mais à un moment quelconque réglable, après cette fin, de sorte qu'il peut y avoir un intervalle, qui peut être d'une durée déterminée, ehtre les impulsions positives et négatives continues du courant de soudure.
Les circuits de commande des tubes d'allumage qui, con- formément à la présente invention, déterminent les durées des et les intervalles de temps entre les impulsions de courant continu à polarités alternées qui forment le courant de soudure, rendent les ignitrons principaux conducteurs uniquement par groupes de trois, et jamais moins de trois, et utilisent une seule impulsion pour commander l'allumage de chaque groupe de trois ignitrons.
Les thyratrons à impulsions de commande peuvent être alimentés par l'intermédiaire d'un circuit déphaseur, qui sert à déterminer la phase d'allumage des ignitrons par rapport à la phase des tensions d'alimentation, et cette phase d'allumage peut être variée simple- ment par le réglage du circuit déphaseur.
La production d'impulsions de commande pour le premier thyratron à impulsion de commande de chaque groupe de trois, au bon moment,est réalisée au moyen d'un dispositif compteur qui peut être considéré comme un circuit de commande de fréquence. Ce dispositif compteur est une autre caractéristique de l'invention et sera décrit en détail ci-après, avec référence aux dessins annexés.
Une forme d'exécution préférée de l'invention est re- présentée à titre d'exemple-aux dessins annexés.
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Les figures 1, 2 et 3, représentent ensemble un schéma de connexions d'un système de soudure par résistance particulier.
La figure 1 représente l'arrangement de plusieurs dis- positifs conducteurs à gaz, en ce qui concerne le rapport entre les phases des dispositifs conducteurs à gaz et les phases d'un réseau polyphasé, servant au transfert réglable de courant de la ligne électrique à une charge monophasée.
La figure 2 représente un circuit générateur d'impulsions de commande servant à régler les transferts successifs d'impul- sions de courant entre les diverses dispositifs conducteurs à gaz de la figure 1 et une charge monophasée, à des moments et pendant des temps réglables.
La figure 3 représente un circuit de commande de fréquen- ce servant à déterminer la durée des et les intervalles entre les diverses impulsions de courant continu distinctes, se succédant alternativement en sens inverses dans la pièce à souder, et un compteur pour les opérations de soudure réalisé conformément à l'invention, et
La figure 4 est un diagramme des temps d'allumage des divers tubes de commande électroniques représentés à la figure 3, montrant aussi l'effet de divers circuits de temps associés à ces tubes électroniques de commande.
En se reportant à la figure 1, les références L1' L2' L3 désignent les lignes d'un réseau triphasé, dont les diverses phases alimentent séparément les ignitrons 1 TU et 2 TU, 3TU et 4TU, 5TU et 6TU, montés dos-à-dos par paires, une paire étant insérée dans chaque phase, et chaque paire fournissant séparément du courant à un des enroulements primaires séparés 11, 12, 13 d'un transformateur T, dont l'enroulement secondaire unique 14 fournit le courant à la pièce à souder L.
Chacun des ignitrons 1TU à 6TU est commandé par un
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thyratron d'allumage, désigné 1FT à 6FT, chacun de ces thyratrons étant connecté en série entre l'anode et l'igniteur d'un ignitron associé, de sorte que l'allumage d'un quelconque des thyratrons entraîne l'allumage de l'ignitron associé.
Les électrodes de commande 15 des tubes d'allumage 1FT à 6FT sont normalement polarisées en-dessous du seuil d'allumage des thyratrons, au moyen d'une tension continue appliquée aux bornes d'un condensateur relié au tube d'allumage. La tension continue aux bornes du condensateur 16 est obtenue en redressant une tension prise entre les lignes L1 et L3' et appliquée par des lignes 6 aux primaires 17 de transformateurs 18, dont les secon- daires 19 sont mis en série avec les condensateurs par l'inter- médiaire du redressement 20. Les impulsions d'allumage sont appliquées aux tubes d'allumage 1FT, 3FT et 5FT respectivement par les lignes 21, 22 et 23, et aux tubes 2FT, 4FT et 6FT par les lignes 24, 25 et 26 respectivement.
En l'absence d'impulsions d'allumage envoyées par les lignes respectives 21 à 26, les tubes d'allumage sont hors service, mettant ainsi les ignitrons associés 1TU à 6TU hors service également, et empêchant le transfert de courant à la pièce à souder L.
Il est donc bien évident que n'importe quel thyratron 1FT à 6FT, et donc n'importe quel ignitren 1TU 6TU peut être rendu conducteur en envoyant une impulsion d'allumage appropriée de polarité et amplitude convenables dans une des lignes appropriées 21 à 26, quand l'anode de l'ignitron est positive. L'allumage d'un quelconque des ignitrons 1TU, 3TU, 5TU, enverra dans la charge L un courant d'une polarité, qui pour faciliter l'exposé peut être supposée positive, et l'envoi de courant par un quel- conque des ignitrons 2TU, 4TU, 6TU, provoquera de même le passage dans la charge L d'un courant en sens opposé à la direction positive et qui peut donc être, de ce fait, dénommé courant négatif.
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On remarquera que l'utilisation d'ignitrons et de thyra- trons dans la présente invention est le résultat d'un choix d'élé- ments de circuit et que l'on peut utiliser, pour appliquer l'in- vention, d'autres dispositifs électroniques à décharge sans s'écar- ter de l'esprit de l'invention: Les valves 1FT à 6FT seront dé- signées par la suite comme des valves d'allumage, puisque ces valves servent à allumer les ignitrons. Les ignitrons porteront leur propre nom, ou pourront être désignés comme des dispositifs ou valves à décharge à arc, leur seul rôle étant de laisser passer du courant vers la pièce à souder, à des moments déterminés par les tubes d'allumage 1FT à 6FT, notamment quand ceux-ci sont allumés.
Il est évident que les ignitrons 1TU à 6TU pourront être remplacés par des thyratrons ou d'autres dispositifs conduc- teurs à gaz, spécialement pour la soudure de petites pièces, et que les thyratrons 1FT à 6FT pourront être remplacés par des valves à vide ou de simples tubes électroniques, si le courant d'allumage requis est suffisamment faible.
En se reportant à la figure 2, . on y trouve une repré- sentation schématique du circuit produisant les impulsions de commande qui déterminent les temps d'allumage des tubes d'allu- mage 1FT à 6FT. Le potentiel d'anode alternatif pour les tubes de commande 1CT à 6CT est fourni par le réseau triphasé L1' L2 et L3 par l'intermédiaire d'un transformateur T2 dont un premier enroulement primaire 30 est connecté aux lignes L1 et L, un second primaire 31 aux lignes L2 et L3' et un troisième primaire 32 aux lignes L3 et L1. Les primaires du transformeur T2 sont donc reliés en delta au réseau triphasé L1' L2' L3. Les enroule- ments secondaires du transformateur T2' portant les références 33, 34 et 35, associés dans l'ordre aux primaires respectifs 30,31 et 32, sont aussi connectés en delta.
Aux bornes des secondaires
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33, 34 et 35, se trouve connecté un dispositif déphaseur désigné dans sa généralité par la référence 36, et consistant en trois potentiomètres montés sur le même axe 37, 38 et 39, et connectés en delta aux enroulements secondaires 33, 34 et 35 du transfor- mateur T2. Trois résistances 40, 41 et 42, connectées en étoile aux bornes du dispositif 36, établissent un point neutre 43 pour le système triphasé.
La phase des potentiels aux bornes des résistances 40, 41 et 42 par rapport au point neutre 43, peut être changée en déplaçant les curseurs 44 des potentiomètres 37, 38 et 39, puisque les points de jonction de ces potentiomètres entre eux sont reliés aux points milieux 45 des enroulements se- condaires 33, 34 et 35 du transformateur T2, respectivement.
Trois lignes 46, 47 et 48 partent des curseurs 44 des potentiomètres 37, 38 et 39. Les tensions sur les lignes 46, 47 et 48, sont déphasées entre elles de 120 , puisqu'elles provien- nent du réseau triphasé L1' L2 et L3' et les potentiels des lignes 46, 47 et 48, atteignent chacun successivement leur potentiel positif maximum, dans l'ordre dans lequel les lignes ont été citées. Les phases des tensions dans les lignes 46, 47 et 48 par rapport aux tensions des lignes L1' L2 et L3 du réseau peuvent être changées, en déplaçant les contacts 44 qui sont solidaires les uns des autres, afin que si une variation de phase quelconque est introduite dans une des lignes 46, 47 et 48, elle est intro- duite également dans les deux autres.
La ligne 46 fournit le potentiel d'anode à un tube de commande 1CT par l'intermédiaire de l'enroulement primaire 50 d'un transformateur de commande 1T à deux secondaires 51 et 52.
La ligne 47 mène de même à l'anode d'un tube de commande 3CT, par l'intermédiaire de l'enroulement primaire 56 d'un transformateur de commande 3T à deux secondaires 54 et 55. La ligne 48 fournit le potentiel d'anode au tube de commande 5CT à travers l'enrou- lement primaire 56 d'un transformateur de commande 5T. Les tubes
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1CT, 3CT et 5CT reçoivent leur potentiel d'anode continuellement, la phase de celui-ci étant retardée de 120 d'un tube à l'autre, mais ils sont normalement hors service et empêchés de s'allumer par un potentiel de polarisation appliqué à leurs électrodes de commande par un redresseur RX recevant du courant alternatif provenant des lignes L1 L3 par un enroulement primaire 60 d'un transformateur 61 ayant un secondaire 62.
Celui-ci est con- necté à deux extrémités diagonalement opposées du redresseur RX, la sortie continue étant prise aux deux bornes restantes et appliquée à deux résistances en série 63, 64 shuntées par un condensateur de filtrage 65. Le point de jonction des résis- tances 63 et 64 est relié aux électrodes de commande des tubes de commande 1CT,3CT, 5CT réunies en parallèle, et l'autre bout de la résistance 63 est connecté aux cathodes des tubes de commande 1CT, 3CT, 5CT réunies en parallèle. Le potentiel dé- veloppé aux bornes de la résistance 63 sert à établir, de manière connue, une polarisation négative sur les grilles de commande des tubes 1CT, 3CT et 5CT, qui empêche l'allumage de ces tubes, quel que soit le potentiel appliqué à leurs anodes.
On décrira maintenant comment la tension d'allumage est appliquée aux tubes de commande 1CT, 3CT et 5CT. En regardant d'abord le tube 1CT, on voit que la tension d'allumage lui est appliquée, par l'intermédiaire d'une paire de lignes 66, sous la forme d'une impulsion dont la formation sera décrite ci-après. La présence d'une impulsion d'allumage sur la ligne 66 amorce un cycle d'opération des tubes de commande 1CT, 3CT et 5CT, et, par conséquent, comme il sera décrit ultérieurement, des ignitrons 1TU, 3TU et 5TU. Il s'en suit donc que la présence d'une impulsion sur la ligne 66 amorce un cycle de soudure.
L'impulsion appliquée sur la ligne 66 est envoyée dans le primaire 67 d'un transfor- mateur 1F, ayant un enroulement secondaire 68 qui est relié à l'électrode de commande du tube de commande 1CT par l'intermé-
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diaire d'un redresseur 69, une combinaison en parallèle d'une résistance 71 et d'un condensateur 70 étant mise en shunt sur le secondaire 68 et le redresseur 69 reliés en série. Le re- dresseur 69 rectifie l'impulsion fournie par le transformateur 1F et charge le condensateur 70 dans un sens tel que l'on rend l'électrode de commande du tube de commande 1CT suffisamment positive pour ioniser le gaz du tube 1CT et rendre celui-ci conducteur quand l'anode du tube de commande 1CT devient positive.
La constante de temps du circuit résistance 70 et capacité 71 est assez courte pour que le condensateur 70 se décharge rapide- ment, après allumage du tube 1CT. L'impulsion d'allumage appli- quée à l'électrode de commande du tube 1CT est synchronisée avec le potentiel d'anode appliqué au même tube, puisque l'im- pulsion de commande appliquée au tube 1CT est déviée de la même phase du réseau L1' L2, L3 que le potentiel d'anode du tube 1CT.
Le déphasage entre l'impulsion d'allumage appliquée à l'élec- trode de commande du tube de commande 1CT et le potentiel d'anode du tube 1CT, est évidemment variable, puisque l'impulsion d'al- lumage se présente à un moment fixe par rapport à la tension des lignes d'alimentation L1' L2' L3' alors que le potentiel d'anode appliqué au tube de commande 1CT, l'est par l'intermédiaire du circuit déphaseur 36, qui peut donc avancer variablement la phase du potentiel d'anode par rapport au temps d'application de l'impulsion d'allumage.
L'allumage du tube 1CT provoque une impulsion de courant dans l'enroulement primaire 50 du transformateur 1T, impulsion qui est d'abord transférée par l'intermédiaire du secondaire 51 du transformateur 1T au circuit d'impulsion de grille 72 du tube de commande 3CT, identique à tous points de vue au circuit d'im- pulsion de grille du tube 1CT, dont le fonctionnement a été décrit ci-dessus. L'impulsion appliquée par l'intermédiaire du secondaire
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51 est redressée et appliquée à l'électrode dé commande du tube de commande 3CT,permettant à celui-ici de s'allumer quand le potentiel d'anode devient positif. Le potentiel d'anode est appliqué au tube 3CT par l'intermédiaire de la ligne 47 et de l'enroulement primaire 53 du transformateur 3T.
Par conséquent, le tube de commande 3CT deviendra con- ducteur à un certain moment après l'allumage du tube 1CT, l'intervalle étant déterminé par le moment auquel le potentiel positif est appliqué à l'anode du tube de commande 3CT. L'allu- mage du tube 3CT provoque une impulsion de courant dans l'enrou- lement primaire 53 du transformateur 3T, qui est transférée par ' l'enroulement secondaire 54 du transformateur 3T au circuit d'im- pulsion 73 de l'électrode de commande du tube de commande 5CT, ce dernier circuit d'impulsion étant de nouveau identique au circuit d'impulsion 72 et formant une impulsion de tension à appliquer à l'électrode de commande du tube de commande 5CT.
L'application d'une impulsion de commande positive à l'électrode de commande du tube de commande 5CT provoque un passage de courant dans celui-ci quand son potentiel d'anode devient positif, potentiel appliqué au tube de commande 5CT pqr l'intermédiaire de la ligne 48 et de l'enroulement primaire 56 du transformateur 5T. L'impulsion de courant produite dans l'enroulement primaire 56 n'est pas retransférée au premier des tubes de commande 1CT, mais le fonctionnement en cascade des tubes de commande 1CT, 3CT et 5CT s'arrête ici, à moihs qu'une nouvelle impulsion de commande est appliquée à l'enroulement primaire 67 et au transformateur 1F, par l'intermédiaire de la ligne 66.
Si une telle nouvelle impulsion était appliquée, les tubes 1CT, 3CT et 5CT, s'allumant en cascade, réaliseraient un nouveau cycle d'opérations, doublant la succession d'opérations décrite cirdessus.
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Un deuxième enroulement secondaire 52 est associé au primaire 50 du transformateur 1T, qui est relié, par le conducteur 21, à l'électrode de commande et à la cathode du tube 1FT qui règle le temps d'allumage de l'ignitron 1TU, établissant un po- tentiel d'allumage sur l'électrode de commande du tube 1FT à un moment convenant pour l'allumage du tube, c'est-à-dire quand son anode est positive. L'allumage du tube 1FT provoque une im- pulsion de courant dans l'igniteur de l'ignitron 1TU, qui allume celui-ci, provoquant ainsi le transfert d'une impulsion de courant dans la pièce à souder L, par les enroulements primaire 11 et se- condaire 14 du transformateur T.
Quand le tube de commande 3CT s'allume, de même l'im- pulsion de courant dans l'enroulement primaire 53 du transformateur 3T établit de la tension aux bornes du secondaire 55 du transfor- mateur 3T, l'impulsion de tension matant appliquée, par l'inter- médiaire de la ligne 22, à l'électrode de commande du tube d'al- lumage 3FT, qui à son tour allume l'ignitron 3TU et fait passer, par conséquent, une impulsion positive de courant dans la pièce à souder L, par l'intermédiaire des enroulements primaire 12 et secondaire 14 du transformateur T.
L'allumage du tube de commande 5CT provoque, de même, une impulsion dans l'enroulement primaire 56 du transformateur 5T, impulsion transformée en une impulsion de tension dans l'enrou- lement secondaire 57 de ce dernier, qui est transmise par la ligne 23 à l'électrode de commande du tube d'allumage 5FT, qui, de ce fait, s'amorce et allume l'ignitron 5TU. Celui-ci, à son tour, transfère une impulsion positive à la pièce à souder L par les enroulements primaire 13 et secondaire 14 du transformateur T.
En résumé, chaque fois qu'une impulsion est envoyée dans la ligne 66, il se produit un fonctionnement en cascade des tubes
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de commande 1CT, 3CT, 5CT, qui produisent en cascade des impul- sions de commande pour les tubes d'allumage 1FT, 3FT, 5FT, lesquels entraînent l'allumage, en cascade, des ignitrons 1TU, 3TU, 5TU et avec des déphasages successifs de 120 , de manière à éta- blir une impulsion positive dans la pièce à souder qui dure 360 de la fréquence d'alimentation.
Le système exige et veille donc à l'allumage des ignitrons 1TU, 3TU, 5TU, par groupes de trois, en fonction d'une impulsion de commande unique appliquée à la ligne 66, et l'allumage en cascade des ignitrons 1TU, 3TU, 5TU, une fois amorcé, ne peut plus être arrêté ou interrompu, aussi longtemps que les trois ignitrons ne se sont pas déchargés.
Un ou plusieurs cycles d'opération peuvent être amorcés de la même manière par l'application successive d'impulsions de commande à la ligne 66, et le courant de soudure peut être interrompu à n'importe quel moment après un cycle d'allumage complet des ignitrons 1TU, 3TU, 5TU, en négligeant d'appliquer une impulsion de commande à la ligne 66.
Les tubes de commande 2CT, 4CT, 6CT opèrent de façon entièrement semblable au mode de fonctionnement décrit ci-dessus des tubes 1CT, 3CT, 5CT. L'amorçage du tube 2CT est provoqué par l'envoi dans les lignes 80 d'une impulsion de commande, qui établit une tension de commande d'allumage sur l'électrode de commande du tube de commande 2CT, à laquelle est normalement appliquée une tension de polarisation négative de coupure pro- duite aux bornes de la résistance 82 par redressement, dans le redresseur 83, d'un courant alternatif fourni par la ligne 84 et provenant de l'enroulement secondaire 85 d'un transforma- teur 86 ayant un enroulement primaire 87, qui est connecté, à son tour, aux bornes du secondaire 62 du transformateur 61.
Le transformateur 86 comprend deux secondaires suplémentaires 88 et 89, qui servent à établir, de la même façon, des tension de
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polarisation pour les électrodes de commande des tubes de commande 4CT et 6CT, le tube de commande 4CT ayant dans son circuit de grille une résistance 90 en série avec un redresseur 91 et le secondaire 88 du transformateur 86, tandis que l'électrode de commande du tube de commande 6CT contient dans son circuit une résistance de polarisation 92 en série avec un redresseur 93 et le secondaire 89 du transformateur 86.
Le circuit de cathode du tube de commande 2CT contient, dans son circuit, l'enroulement primaire 94 d'un transformateur 2T qui a un enroulement secondaire 95 relié à l'électrode de com- mande du tube de commande 4CT, par l'intermédiaire d'un circuit de redressement d'impulsions 96, qui est identique au circuit de redressement d'impulsions associé au tube de commande 1CT, et au circuit redresseur d'impulsions associé au circuit de com- mande 81 du tube 2CT qui- a été décrit en détail ci-dessus. L'al- lumage du tube 2CT est donc suivi par l'allumage du tube 4CT, quand il reçoit uh potentiel d'anode positif convenable.
Le circuit de cathode du tube 4CT contient aussi l'enroulement primaire 97 d'un transformateurT dont un enroulement secondaire 98 est connecté au circuit d'entrée 99 du tube de commande 6CT, ce der- nier circuit étant identique aux circuits de commande 96 et 81 associés aux tubes de commande 4CT et 2CT, respectivement. Il s'en suit que l'allumage du tube 4CT est suivi de l'application d'une impulsion d'allumage au tube 6CT qui s'allume quand son potentiel d'anode atteint une valeur positive convenable.
L'allumage du tube de commande 6CT termine le cycle d'al- lumage des tubes 2CT, 4CT et 6CT, à moins qu'une impulsion de commande ultérieure est appliquée par l'intermédiaire de la ligne 80 au transformateur d'entrée 2F du tube de commande 2CT.
Le transformateur 2T comprend aussi un enroulement se- condaire 100 qui, en réponse-à une impulsion de courant dans
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l'enroulement primaire 94 du transformateur 2T, transmet une impulsion de tension, par la ligne 24, au tube d'allumage 2FT associé à l'ignitron 2TU, qui en s'allumant provoque l'allumage de l'ignitron.
Le transformateur 4T comprend un enroulement secon- daire 101 qui est inséré dans le circuit de cathode du tube de commande 4CT et transmet, par la ligne 25, une impulsion de tension au circuit de l'électrode de commande du tube d'allumage 4FT. Celui-ci s'allume sous l'effet de cette impulsion, et amorce l'ignitron 4TU.
De même, un enroulement secondaire 105 est couplé magnétiquement au primaire du transformateur 6T qui est mis en série dans le circuit de cathode du tube de com- mande 6CT, de sorte que l'allumage de celui-ci provoque l'envoi, par la ligne 26, d'une impulsion de tension au tube d'allumage 6FT, qui s'allume en fonction d'une impulsion de commande établie sur la ligne 80; les tubes de commande 2CT, 4CT et 6CT s'allu- ment en cascade, transmettant des impulsions d'allumage aux tubes d'allumage 2FT, 4FT et 6FT en cascade, et ces derniers, en s'allumant, provoquent l'amorçage des ignitrons associés 2TU, 4TU et 6TU dans le même ordre, ceux-ci appliquant des impulsions de potentiel négatives qui se chevauchent à la pièce à souder L, par l'intermédiaire des enroulements primaires 11, 12 et 13 du transformateur de soudure T.
Les ignitrons 2TU, 4TU et 6TU s'al- lument donc en cascade, par groupes de trois, en réponse à une impulsion de commande unique appliquée aux fils 80, l'allumage finissant après l'allumage du tube 6TU, à moins qu'un nouveau cycle d'allumages est amorcé.
Il faut étudier maintenant comment on forme les im- pulsions de commande à envoyer dans les lignes 66 et 80. En se reportant à la figure 3, on y voit un schéma de connexions d'un appareil servant à-four-nir des impulsions de commande au
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générateur d'impulsions d'allumage de la figure 2. Le courant d'alimentation du générateur d'impulsions de commande est amené par trois lignes 110, 111 et 112 reliées respectivement aux extrémités opposées et à une prise médiane d'un enroulement secondaire 103 d'un transformateur 104, dont le primaire 105 est relié aux lignes L1 et L2.
Au démarrage d'un cycle de soudure, conformément à la pratique connue, les électrodes de soudure enserrent la pièce pendant un temps déterminé, avant que du courant soit envoyé dans la pièce par le transformateur de soudure: c'est la période de "compression". Dans la présente forme d'exécution de l'inven- tion,pendant la période de compression, la ligne llla est fermée par le contact normalement fermé 113. Il s'en suit que l'électrode de commande auxiliaire 114 du thyratron 115 reçoit de la tension alternative qui amène le potentiel de l'électrode de commande 114 alternativement au-dessus et en-dessous du potentiel de la cathode 116 du thyratron 115, établi celui-ci par la connexion 112.
Le condensateur 117, relié à l'électrode de commande 114, se charge par redressement de grille avec une polarité telle que l'électrode de commande 114 se maintient né- gative par rapport à la cathode 116 du thyratron 115, celui-ci restant dans l'état non conducteur. A la fin de la période de compression, les contacts 113 s'ouvrent et enlèvent la tension de la ligne llla. Il n'y a alors aucune tension pour charger le condensateur 117 par redressement de grille, et le condensateur 117 se décharge dans la résistance 118 mise à ses bornes, rendant le thyratron 115 conducteur dès l'application d'une tension posi- tive de valeur voulue à son anode.
Le fonctionnement du dispositif de la figure 3 ressor- tira plus clairement en se reportant à la figure 4 qui représente un diagramme des temps d'opération. A la figure 4 les opérations
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se succèdent en ordre alphabétique, les parties hachurées du diagramme représentent, suivant le cas, un tube en état de con- duction, ou un condensateur en charge et décharge.
Aussi longtemps que le thyratron 115 n'est pas con- ducteur, le condensateur 120 n'a pas de charge, et il n'y a aucun potentiel à ses bornes. Il ne peut être chargé que par l'inter- médiaire d'un circuit comprenant l'enroulement secondaire 121 d'un transformateur 122 dont le primaire 123 est relié aux lignes L1 et L2. Cet enroulement secondaire est en outre relié à une anode 124 d'une duo-diode 125 ayant une cathode 126 dont le circuit contient le thyratron 115. Une résistance 127 et un condensateur 128 mis en série, sont connectés aux bornes du secondaire 121 du transformateur 122 et forment ensemble un cir- cuit déphaseur pour la tension établie aux bornes du secondaire 121.
La tension déphasée peut être prise au point de jonction de la résistance 127 et du condensateur 128, et est appliquée à l'électrode de commande 129 d'un thyratron 130. La cathode 131 du thyratron 130 est reliée directement à la ligne 112. D'autre par l'anode 132 du thyratron 130 est connectée dans le circuit cathodique d'une duo-diode 133, dont une anode 134 est reliée à la ligne 110 par l'intermédiaire d'une résistance 135 et d'un condensateur 136 mis en parallèle entre eux.
On se souviendra que les lignes 110, 111 et 112, ainsi que le transformateur 122 sont alimentés par les lignes L1 et L2.
Par conséquent la phase de la tension appliquée à l'anode 134 de la diode 133, et à l'anode 132 du thyratron 130, est en phase avec la tension appliquée à l'enroulement primaire 123 du trans- formateur 122. La tension d'allumage appliquée à l'électrode de commande 129 du thyratron 130 est, au contraire, dérivée du circuit déphaseur aux résistance 127 et condensateur 128, et se trouve donc déphasée en arrière par rapport à la tension
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d'anode du thyratron 130, provoquant donc l'allumage de celui-ci (A Figure 4) tard dans le cycle du potentiel d'anode. La duo- diode 133 comprend une autre anode 137 reliée à la ligne 110 par une autre combinaison parallèle comprenant la résistance 138 et le condensateur 139.
Comme le thyratron 130 s'allume une fois dans chaque cycle du potentiel appliqué aux lignes 110 et 112, les condensateurs 136 et 139, insérés dans les circuits d'anode 134, et 137 de la duo-diode 133, se chargent, comme indiqué en (B) à la fig.4. établissant des potentiels négatifs sur les anodes 134 et 137, potentiels qui sont appliqués respectivement à l'électrode de commande 140 du thyratron 141, et à l'électrode de commande 142 du thyratron 143, maintenant les thyratrons 141 et 143 au cut-off .
On voit ainsi que, lorsque les contacts 113 sont fermés le thyratron 130 est conducteur, mais les thyratrons 141, 115 et 143 sont maintenus au cut-off (voir figure 4).Quand les contacts 113 s'ouvrent, ce qui signifie le commencement d'un cycle de soudure, comme il a été dit plus haut, la tension de charge du condensateur 117 est enlevée, et celui-ci se décharge rapidement dans la résistance parallèle 118, atteignant un poten- tiel tel que l'électrode de commande 114 du thyratron 115 peut allumer celui-ci à l'application d'un potentiel d'anode souhai- table, en supposant établie initialement une tension d'allumage convenable sur l'électrode de commande 144 du thyratron 115.
Le potentiel d'allumage pour l'électrode de commande 144 est obtenu par l'intermédiaire d'un circuit déphaseur alimenté par le secondaire du transformateur de filament 145 qui produit d'autre part le courant de chauffage pour la cathode 116 du thyratron 115. L'enroulement secondaire 145' du transformateur de filament du thyratron 115 est connecté par l'intermédiaire d'une connexion 146 et d'une résistance 147 à une extrémité d'un
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condensateur 148, dont l'autre extrémité est reliée à la ligne 112 La borne citée en premier lieu du condensateur 148 est en outre connectée par une connexion 149 et une résistance 149a à l'électrode de commande 144. L'autre extrémité de l'enroulement secondaire 145' du transformateur de filament du thyratron 115 est rattachée directement à la ligne 112.
Par conséquent, l'ali- mentation du filament 146' établit aux bornes du condensateur 148 une tension alternative déphasée en avance par rapport à la tension appliquée à l'anode du thyratron 115, le déphasage étant produit par la vertu du passage d'un courant proportionnel à la tension de filament dans la résistance 147 et le condensateur 148 en série, la tension aux bornes du condensateur 148 étant en avance sur le courant qui le traverse, suivant les principes d'électricité bien connus.
L'allumage du thyratron 115 (C, Figure 4) permet le passage du courant dans la duo-diode 125. La tension pour l'anode 124 de celle-ci est fournie par l'enroulement secondaire 121 du transformateur 122. Cet allumage permet par conséquent le transfert d'impulsions de commande dans les lignes 80, par l'intermédiaire de l'anode 124a de la duo-diode 125. Le passage du¯courant dans la partie de la duo-diode 125 comprenant l'anode 124 provoque la charge (D) du condensateur 120 dont la borne négative est connectée, par l'intermédiaire de l'enroulement se- condaire 121a, de la résistance 127 et de la connexion 150, à l'électrode de commande 129 du thyratron 130, qui est amenée ainsi au cut-off, ce qui provoque la décharge (E) du condensateur 136 dans la résistance 135, et celle du condensateur 139 (E) dans la résistance 138.
Les vitesses relatives de décharge des condensateurs 136 et 139 sont réglées de telle façon que le con- densateur 136 se décharge le plus rapidement, de sorte que le po- tentiel d'allumage est appliqué à l'électrode de commande 140
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du thyratron 141 (F) avec une période complète d'avance sur le moment où le potentiel d'allumage est appliquépar l'anode 137 de la duo-diode 133 à l'électrode de commande 142 du thyratron 143. tl s'en suit que le thyratron 141 est conducteur avant le thyratron 143. L'allumage du thyratron 141 provoque la charge du condensateur 148 dont la borne négative est reliée à l'électrode de commande 144 du thyratron 115.
Par conséquent le thyratron 115 est mis au cut-off (G) à un moment déterminé par le temps de décharge du condensateur 136. Dans la présente forme d'exécution de l'invention, le temps de décharge du condensateur 136 est réglé de telle façon qu'après passage de deux périodes de courant alternatif dans le thyratron 115, le potentiel de l'électrode de commande 140 du thyratron 141 a monté suffisamment pour que ce tube s'allume (H), ce qui produit la polarisation de cut-off du thyratron 115 aux bornes du condensateur 148 sans retard, de sorte que le thyratron 115 a le temps de laisser passer un total de deux périodes de courant alternatif.
On se rappellera que le condensateur 139 se décharge (E) plus lentement que le condensateur 136, et notamment que le condensateur 139 se décharge suffisamment pour permettre l'allu- mage du thyratron 143 une période après l'allumage du thyratron 141. Par conséquent, après allumage du thyratron 141 et la coupure du thyratron 115, il se passe une période'de courant alternatif et alors, le condensateur 139 s'étant assez déchargé, le thyratron 143 s'allume (I) produisant des impulsions de courant dans la ligne 66.
Pendant que le thyratron 143 transmet des impulsions de courant, le thyratron 115 reste coupé. Puisque celui-ci ne conduit pas de courant, le condensateur 120 ne se charge pas et la charge existant à ses bornes fuit lentement (J) en se dé- chargeant dans la résistance associée 120a en shunt sur le con- densateur 120.
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Le temps de décharge du condensateur 120 est réglé de façon à valoir trois périodes de la fréquence d'alimentation.
Quand le condensateur 120 s'est suffisamment déchargé, c'est- à-dire après trois périodes de la fréquence d'alimentation, le thyratron 130 ne reste plus hors service et s'allume à nouveau, chargeant rapidement les condensateurs 136 (L) et 139 (L) et coupant les thyratrons 141 et 14-3 .
Le circuit représenté à la figure 3 ne se trouve pas dans les conditions initiales, et si le cycle de soudure n'est pas achevé, le condensateur 117 reste non chargé, puisque les contacts 113 restent ouverts. Le thyratron 141 étant actuelle- ment bloqué, le condensateur 118 qui produit la polarisation de coupure pour le thyratron 115, se décharge (M Figure 4( A la décharge du condensateur 148 qui dure une période de la fréquence d'alimentation, le thyratron 115 décharge à nouveau (N), et le cycle entier d'opérations recommence. Ce cycle se répétera indéfiniment jusqu'à ce que les contacts 113 se referment, ce qui établit un potentiel sur l'électrode de commande 114 par le condensateur de charge 117.
Quand le condensateur 117 a appliqué le potentiel de commande à l'élec- trode de commande 114 et le thyratron 115 s'est arrêté de conduire, une polarisation de cut-off sera produite par le condensateur 117 sur l'électrode de commande 114 par redressement de grille, et le cycle d'opérations s'interrompt, jusqu'à ce que les contacts 113 s'ouvrent à nouveau.
On étudiera maintenant le problème suivant : la fermeture des contacts 113, aussi longtemps que le cycle d'opérations n'est pas entièrement achevé par le générateur d'impulsions de commande représenté à la figure 3, c'est-à-dire jusqu'à ce que une suite de deux impulsions de commande a été envoyée dans la ligne 80 suivie d'une autre suite de deux impul- sions envoyée dans la ligne 66, et jusqu'à ce que trois ignitrons se sont allumés en réponse à chacune de ces impulsions.
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Afin d'assurer qu'un cycle de soudure ne soit pas in- terrompu avant l'achèvement d'un cycle complet de courant de soudure à fréquence basse, le procédé suivant est adopté.
On se souviendra que le condensateur 120 est chargé quand le thyratron 115 s'allume, et qu'il garde sa charge jusqu'à la fin d'un cycle d'opérations, qu'il se décharge ensuite et que c'est le fait que le condensateur 120 attent une certaine valeur de charge, que le thyratron 130 peut s'allumer pour provoquer la recharge des condensateurs 136 et 139 qui signifie la fin d'un cycle de courant de soudure. Par conséquent, on peut considérer que le condensateur 120 est chargé pour toute la durée d'un cycle d'opérations et qu'il se décharge à la fin de ce cycle.
On prévoit une connexion 160 qui est reliée de manière conductrice, par l'intermédiaire d'un circuit ad hoc, à la borne négative du condensateur 120 et qui applique le potentiel négatif du conden- sateur 120, quand celui-ci est chargé, à une grille de commande auxiliaire 161 d'un thyratron WT qui, en période conductrice, signale la fin d'un cycle de soudure. Puisque le potentiel né- gatif appliqué par la ligne 160 maintient l'électrode de commande auxiliaire 161 du thyratron WT à un niveau de potentiel négatif pendant un cycle entier de courant de soudure, le thyratron WT ne peut s'allumer avant la fin d'un cycle de courant de soudure, mais est libre de s'allumer après celà quand on applique à l'élec- trode de commande 162 du même thyratron un potentiel d'allumage convenable.
En fonctionnement normal du thyratron WT, le potentiel d'allumage, peut être appliqué à l'électrode de commande 162 à des moments relativement variables, c'est-à-dire à des moments qui ne sont pas en correspondance exacte avec les conditions ou la phase du courant de soudure. Conformément donc à la présente invention, l'application d'un potentiel d'allumage à la grille 162
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ne peut faire cesser une opération de soudure si, à ce moment, l'électrode de commande 161 est polarisée négativement, signalant que le cycle de courant de soudure n'est pas achevé.
Quand le potentiel d'allumage est appliqué à l'électrode de commande 162, le thyratron WT reste empêché de s'allumer par le potentiel né- gatif appliqué à l'électrode de commande 161 jusqu'à achèvement d'un cycle de courant de soudure; à ce moment, l'électrode de commande 161 est montée suffisamment en potentiel pour permettre au thyratron WT de conduire le courant.
Pour que le dispositif de soudure conforme à l'invention fonctionne normalement, il est en outre essentiel que la fin d'un cycle de soudure bloque le fonctionnement du générateur d'impulsions qui commande l'allumage des ignitrons 1TU à 6TU.
Dans ce but,on insère une paire de contacts 163 entre la cathode 126 de la duo-diode 125 et l'anode du thyratron 115, les contacts 163 normalement fermés en fonction de l'excitation du relais WTD (fig. 3) qui commande le temps de soudure et est excité à la suite de l'allumage du thyratron de temps de soudure WT. Par conséquent, quand le thyratron WT est amorcé, signifiant la fin du cycle de soudure, et que le relais WTD est excité en consé- quence, les contacts 163 s'ouvrent, interrompant le circuit d'anode du thyratron 115 et mettant le circuit de commande qui produit les impulsions de commande pour l'allumage des ignitrons 1TU à 6TU, entièrement hors service.
La figure 3, à laquelle il faut se référer particulière- ment, représente schématiquement les circuits nécessaires pour régler la suite de toutes les opérations d'un dispositif de soudure conforme à l'invention. L'alimentation pour le dispositif de minuterie est prise aux lignes L1 et L2 du réseau triphasé, auxquelles est connecté le primaire 105 d'un transformateur 104
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dont le secondaire 103 est utilisé, comme il a été dit, pour établir la tension alternative sur les lignes 110, 111, 112.
Un relais de commande CR, en série avec un commutateur à commande manuelle SW, est branché entre la ligne 170 directement reliée à la ligne 110, et la ligne 112 qui est connectée à la prise médiane de l'enroulement secondaire 103 du transformateur 104. La fermeture du commutateur SW excite le relais de commande CR qui enelenche, fermant les contacts normalement ouverts 171 et 172 et ouvrant les contacts normalement fermés 173. La fer- meture des contacts 171 établit un circuit partant de la ligne 110, par le relais de période de compression STD et le thyratron de période de compression ST, pour aboutir à la ligne 112. Par con- séquent le potentiel d'anode est appliqué à l'anode du thyratron ST, et le relais de période de compression STD est arrangé de façon à être excité par l'allumage du thyratron de période de compression ST.
La fermeture des contacts normalement ouverts 172 produit un potentiel sur la ligne 174, dont le rôle sera exposé ci-après.
Avant l'excitation du relais de commande CR, et donc avant l'ouverture des contacts 173, le potentiel de mise hors service appliqué à l'électrode de commande du thyratron de période de compression ST est dérivé par le circuit suivant. Les résis- tances 175 et 176 en série sont connectées entre lignes 177 et 112.
La ligne 177 est reliée, par l'intermédiaire d'une résistance de chute de tension 178, à la ligne 110, et donc à une borne du secondaire 103 du transformateur 104. Une autre paire de résis- tances en série 180 et 181 est connectée entre le point com- mun 179 des résistances 175 et 176 et la ligne 111, par l'inter- médiaire de contacts normalement fermés 173 du relais CR.
Comme les tensions sur les lignes 177 et 111 sont en opposition déphasé par rapport au potentiel de la ligne 112, celle-ci
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étant reliée à la prise médiane du secondaire 103, et les lignes 177 et 111 aux extrémités opposées du même secondaire, le potentiel appliqué à l'électrode de commande du thyratron de période de compression ST et dérivé de la borne 182 qui est le point de jonction des résistances 180 et 181, a une phase telle qu'il maintient le thyratron ST normalement non conducteur, et le potentiel établi entre la borne 182 et la ligne 112 sert en outre à charger le condensateur 183 par conduction de grille dans le thyratron ST, de manière à.établir un potentiel fixe négatif pour le thyratron ST, qui maintient celui-ci non conduc- teur,
même si la polarisation alternative de mise hors service n'est pas appliquée.
Cependant, quand les contacts 173 s'ouvrent à cause de l'excitation du relais de commande CR, l'application de tension alternative à l'électrode de commande du thyratron de période de compression ST est interrompue. Le potentiel appliqué à l'électrode de commande du thyratron SW provient maintenant du point 179, et est en phase avec le potentiel appliqué à l'anode du thyratron ST. La tension alternative ainsi appliquée à l'électrode de commande du thyratron ST n'est pas suffisante que pour allumer le thyratron ST, parce que cette tension alter- native, même à ses pointes positives, n'est pas aussi élevée que la polarisation fixe établie par la charge du condensateur 183.
La charge sur le condensateur 183 commence cependant, à partir de ce moment, à s'écouler par un circuit de décharge com- prenant une résistance fixe 184 et une résistance variable 185, le temps de décharge du condensateur étant déterminé par le ré- glage de cette dernière. Donc après un moment dépendant du réglage de la résistance variable 185, le condensateur 183 est assez déchargé pour que la période suivante de tension alternative aux contacts 171 provoque l'allumage du thyratron ST, puis
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l'excitation du relais de période de compression STD, signalant la fin de la période de compression dans le cycle de soudure.
Le potentiel d'anode pour le thyratron de période de sou- dure WT et du relais de période de soudure WTD est dérivé de la ligne 110 par l'intermédiaire des contacts 171, actuellement fermés, puisque le relais CR est excité, du redresseur 186, de la bobine du relais de période de soudure WTD, et des contacts normalement ouverts 187, pour être appliqué directement à l'anode du thyratron de période de soudure WT. Cependant, quand le relais de période de compression STD est excité, les contacts 187 se ferment et le potentiel d'anode est appliqué à l'anode du thyra- tron de période de soudure WT, par l'intermédiaire du relais de période de soudure WTD.
Le thyratron de période de soudure WT est associé à un circuit de commande, relié à son électrode de commande 162, et comprenant une paire de résistances en série 188 et 189 connectée entre les lignes 177 et 122, le point commun aux deux résistances 190 étant relié en série avec une paire de résistances 191 et 192, et ensuite par les contacts normale- ment fermés 193 à la ligne 111. L'électrode de commande 162 est reliée en série à un condensateur de charge 194 et au point commun aux deux résistances 191 et 192.
Par conséquent les contacts 193 étant fermés comme normalement, le potentiel appliqué à l'électrode de commande 162 du thyratron de période de soudure WT est en opposition de phase avec la tension appliquée à l'anode du même thyratron, ce qui maintient celui-ci non conducteur et sert à charger le condensateur 194 par conduction de grille. Le condensateur 194 se trouve.en série entre le point de jonction des résistances 191 et 192 et l'électrode de commande 162, sa charge ayant une polarité telle que l'électrode 162 est pourvue d'une polarisation négative fixe.
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Les contacts 193, en s'ouvrant sous l'effet de l'excita- tion du relais de période de compression STD, déconnectent la résistance 192 de la ligne 111, et servent à établir une tension alternative sur l'électrode de commande 162 du thyratron WTD, tension dérivée du,point de jonction 190, et qui est donc en phase avec le potentiel d'anode appliqué à l'anode du thyratron de période de soudure WT.
Celui-ci ne s'allume toujours pas, la tension alternative appliquée à l'électrode de commande 162 et en provenance du point de jonction des résistances 191 et 192, étant trop faible que pour dépasser la polarisation négative fixe produite par le condensateur 194. Du fait que la résistance 192 est déconnectée de la ligne 111, le condensateur 194 ne se charge plus et commence à se décharger dans une paire de résistances en série 195 et 196, dont la dernière est réglable de manière à pouvoir régler le temps de soudure en déterminant le temps total nécessaire au condensateur pour se décharger à un niveau assez bas pour que les pointes positives de potentiel au point de jonction 190 provoquent l'allumage du thyratron de période de soudure WT.
L'excitation du relais de période de compression STD qui signifie la fin de la période de compression, et le commen- cement de la période de soudure, provoque en outre l'ouverture des contacts 113 dans la ligne 111, ce qui arrête la charge du condensateur 117 et amorce la production des impulsions de commande de soudure par le circuit de la figure 3, d'une façon déjà décrite en détail.
Quand le condensateur 194 s'est déchargé suffisamment, le potentiel sur l'électrode de commande 162 du thyratron de période de soudure WT décroit suffisamment pour permettre au thyratron de s'amorcer en réponse au potentiel du point de jonction 190, pourvu que, cependant, l'électrode de commande
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auxiliaire 161 du thyratron WT n'est pas polarisée négativement à un degré tel que l'allumage soit empêché. Or, comme il a été dit ci-dessus, l'électrode de commande auxiliaire 161 garde son potentiel négatif pour toute la durée du cycle de soudure et devient, à la fin de celui-ci, assez positive pour permettre au thyratron WT de s'allumer, si son électrode de commande 162 a, à ce moment, un potentiel d'allumage.
On peut admettre ainsi qu'après un certain temps, l'électrode 162 a atteint une pola- risation permettant l'allumage du thyratron WT, et que l'on a atteint la fin d'uh cycle de soudure à courant alternatif de fréquence basse, moment où l'électrode de commande auxiliaire 161 atteint aussi le potentiel d'allumage, et que le thyratron WT s'allume, mettant fin à la période de soudure.
L'allumage du thyratron de période de soudure WT pro- voque l'excitation du relais de période de soudure WTD qui en- clenche, ouvrant les contacts normalement fermés 163 qui, comme il a été expliqué, sont mis en série entre la cathode 126 de la duo-diode 125 et le thyratron 115, mettant entièrement hors service le circuit, représenté à la figure 3, qui fournit les impulsions de commande pour les tubes d'allumage et les ignitrons, empêchant ainsi tout transfert ultérieur de courant du réseau triphasé L1' L2'L3 à la pièce à souder L, par l'intermédiaire du transformateur de soudure T.
En outre, l'excitation du relais de période de soudure WTD provoque l'ouverture des contacts normalement fermés 197, ce qui sert à amorcer la période de "maintien". Le thyratron de période de maintien est normalement coupé de ma- nière semblable à celle décrite lors de l'étude du thyratron de période de compression ST et du thyratron de période de soudure WT, le condensateur de temps 198 étant normalement chargé par conduction de grille. A l'ouverture des contacts 197, le
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circuit de charge du condensateur 198 est coupe et le condensa- teur commence à se décharger dans les résistances 199 et 200, la dernière étant de valeur réglable afin de pouvoir régler les périodes de maintien pour le thyratron de période de main- tien HT.
Quand le condensateur 198 s'est déchargé suffisamment, le thyratron HT, qui reçoit son potentiel d'anode de la ligne 110 ou de la ligne 174, par l'intermédiaire des contacts soit 201a soit 201b du commutateur manuel à deux positions R, suivant que l'on désire un fonctionnement à répétition ou sans répétition, et par l'intermédiaire de la ligne 202 et des contacts normale- ment fermés 203, s'allume, ce qui signifie la fin de la période de maintien.
Dans le cas du fonctionnement "sans répétition", les contacts 201b sont fermés et les contacts 201a ouverts, et le thyratron de période de repos OT se trouvé sans tension, ne pre- nant pas part à la suite des opérations. L'allumage du thyratron de période de maintient HT excite le relais de période de main- tien HTD, ce qui ouvre les contacts normalement fermés 204., 205, 206 et 207.
Les contacts 206 se trouvent en série entre la ligne 111 et les contacts 173, empêchant la réapplication de la polari- sation de cut-off sur le thyratron de période de compression ST, par la fermeture des contacts 173. Les contacts 205 sont placés entre la ligne 111 et les contacts 197 actuellement ouverts qui, en se fermant, appliquent une polarisation de cut-off au thyratron de période de maintient HT. L'ouverture des contacts 205 empêche donc le rétablissement de la polarisation de cut-off sur le thyratron de période de maintien HT, même quand le relais de période de soudure est désexcité, fermant ses contacts 197.
L'ou- verture des contacts normalement fermés 204 met hors service le circuit de polarisation de cut-off 208 pour l'électrode de commande
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du thyratron de période de repos OT, et qui sert normalement à établir une polarisation de cut-off pour celui-ci. L'ouver- ture des contacts 204 sert à amorcer la décharge du condensateur de temps 209 dans les résistances de minuterie 210 et 211, dont la dernière est variable pour pouvoir régler les périodes de repos, et après un certain temps le condensateur 208 s'est suffisamment déchargé dans les résistances 210 et 211 pour faire disparaître la polarisation de cut-off sur l'électrode de com- mande du thyratron de période de repos OT,
polarisation qui pourra alors être surmontée par les pointes positives du courant alternatif présent au point de jonction 212 des résistances 213 et 214 connectées aux lignes 177 et 112. Cependant, le circuit d'anode du thyratron de période de repos OT est ouvert au com- mutateur R, et le thyratron ne peut donc pas s'allumer.
L'excitation du relais de période de maintien HTD provoque aussi l'ouverture des contacts 207, normalement fermés, et maintenant ainsi fermé un circuit pour l'excitation du relais de commande CR. Par conséquent, à la fin de la période de maintien signalée par l'excitation du relais de période de maintient HTD, le relais de commande CR est déconnecté rouvrant les contacts normalement ouverts 171 et désexcitant ainsi le relais de pério- de de compression STD. Les contacts normalement ouverts 172 s'ouvrent également, à cause de la coupure du relais de commande CR, ce qui ouvre le circuit de maintien du relais de commande CR en un autre point, de sorte que le relais CR restera coupé indé- pendemment des états successifs des contacts 207. L'ouverture des contacts 172 interrompt aussi la ligne 174, enlevant le potentiel d'anode du thyratron HT.
Les contacts 173 sont fermés par la coupure du relais de commande CR, ce qui permet le réta- blissement de la polarisation de cut-off sur le thyratron de période de compression ST. La désexcitation du relais de période de compression STD ferme aussi les contacts normalement fermés 193, afin de permettre le rétablissement d'une polarisation de
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cut-off sur l'électrode de commande 162 du thyratron de période de soudure WT.
La coupure du relais de période de compression STD ouvre, en outre, les contacts normalement ouverts 187, enlevant le potentiel d'anode du thyratron de période de soudure WT, et coupant le courant du relais de période de soudure WTD, permet- tant la fermeture des contacts normalement fermés 197 et 163.
La coupure du relais de période de compression STD provoque encore la fermeture des contacts 113, et celle du relais de période de soudure WTD ferme les contacts 163, ce qui met le circuit de commande de fréquence de la figure 3 en état de fonctionnement, prêt pour un nouveau cycle de soudure qui commencera à une nouvelle fermeture du commutateur manuel SW, et le système de minuterie se trouvant aussi dans son état initial, prêt pour un nouveau cycle de soudure.
Si l'on désire un fonctionnement "avec répétition" au lieu du fonctionnement "sans répétition" qui vient d'être décrit, de commutateur de répétition R sera placé dans son autre position, fermant les contacts 201a et ouvrant les contacts 201b, ce qui applique de la tension sur le thyratron de repos OT et sur le relais de repos OTD, par l'intermédiaire de la ligne 110 et du commutateur R. Le thyratron de période de main- tien HT et le relais de période de maintien HTD se trouvent main- tenant en circuit avec la ligne 174, mais mieux encore avec la ligne 110, par l'intermédiaire des contacts 201a et 203.
Par conséquent, la désexcitation du relais de commande CR n'a pas d'effet sur le thyratron de période de maintien HT, et celui-ci reste conducteur jusqu'à ce que le thyratron de période de repls s'est allumé, ouvrant les contacts 203, et déconnectant le thyra- tron HT et le relais HTD de période de maintien. Ceci établit un circuit de charge par conduction de grille pour le thyratron
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OT, qui est donc polarisé au cut-off. La coupure du relais de pé- riode de maintien HTD referme les contacts 207, ce qui permet l'excitation du,relais de commande CR et le départ d'un nouveau cycle de soudure.
Le commutateur à deux positions R sert à court-circuiter l'interrupteur du circuit SW, et établit un circuit par la ligne 110 pour les thyratrons de commande HT et OT dans la position "avec répétition", tandis que, dans la position "sans répétition", il fournit de la tension de travail au circuit de maintien comprenant le thyratron HT et le relais HTD, à l'exclu- sion du relais et du thyratron de repos OTD et OT. Quand le com- mutateur R se trouve dans la position "avec répétition", le dis- positif fonctionne pendant plusieurs cycles successifs, tandis que dans l'autre position "sans répétition" le dispositif réalise des soudures uniques. Ce dernier mode de fonctionnement n'a pas de période de repos, et chaque opération de soudure de- mande une fermeture distincte de l'interrupteur SW.
Le fonction- nement "avec répétition" exige d'autre part, entre les périodes de maintien et de compression une période de "repos" supplémen- taire.
Il est clair que la présente invention n'est pas limi- tée aux détails particuliers donnés ci-dessus, de multiples va- riantes pouvant être trouvées pour les dispositifs et arrange- ments utilisés. Quoique l'invention ait été décrite comme appliquée à un système de soudure, elle peut être d'une façon générale utilisée comme un système de transmission réglable de puissance entre une source de courant triphasée et une charge monophasée. En outre, le système peut être considéré en général comme un système changeur de fréquence permettant de transformer la fréquence d'une source en une fréquence plus basse, ayant une valve qui peut être choisie à volonté.
Divers types de
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tubes peuvent être substitués aux dispositifs à décharge électro- niques décrits, et des modifications peuvent être apportées à la disposition des circuits décrits, tout en maintenant les prin- cipes de fonctionnement décrits dans la forme d'exécution par- ticulière de l'invention exposée ici.
REVENDICATIONS
1.- Appareil de commande pour transmettre du courant d'une source d'énergie triphasée à une charge monophasée, spé- cialement pour des soudeuses par résistance, comprenant au moins un groupe de trois dispositifs à décharge à arc (lTU, 3TU, 5TU), chacun d'eux étant connecté de façon àrégler le courant entre une phase de la source d'énergie et la charge de manière à envoyer dans celle-ci du courant d'une seule polarité, carac- térisé en ce que les dispositifs à commande électronique (1CT, 3CT, 5CT) associés à chacun des dispositifs à décharge (1TU, 3TU, 5TU) sont reliés de telle façon entre eux et avec une minuterie, qu'à la réception d'une impulsion de commande (66) de cette minuterie, le dispositif de commande (lCT) associé au premier (lTU)des dispositifs à décharge rend celui-ci conducteur et, en même temps,
commande le dispositif de commande (3CT) associé au second dispositif à décharge (3TU) pour fendre ce dernier conducteur, et en ce que le dispositif de commande (3CT) du second dispositif à décharge (3TU), quand il rend celui-ci conducteur (3TU), commande en même temps le dispositif de commande (5CT) associé au troisième dispositif à décharge (5TU) afin de rendre ce dernier (5TU) conducteur.
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Control of low frequency welding operations.
The invention relates to a control apparatus for supplying current from a three-phase network to a single-phase load, especially for resistance welding.
The main object of the invention is the creation of a low frequency soldering device supplied by a multiphase line, in which successive direct current pulses are used for soldering, pulses which are taken from equal to the various phases of the polyphase line and sent successively in opposite directions, under the control of electric arc discharge devices, preferably of the ignitron type.
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In devices of the aforementioned type, it is essential that the durations of the alternating half-periods of the low-frequency welding current are exactly equal. In practice, this means that the same number of ignitrons must be used to conduct the solder current in each half-period. Any unevenness in the duration of the half-cycles of the welding current results in an unbalanced current in the primary of the welding transformer, or, in other words, a DC component in the welding transformer, which saturates the transformer for a period of time. short period of time, and makes the welder inoperative or ineffective during this time.
It is also important that the ignitrons which send the current into the workpiece in one direction are set so as to give a current exactly equal to that sent by the other ignitrons in the opposite direction, because otherwise, despite the equality in number of ignitrons for each half period of welding current, the total welding current applied to the workpiece or flowing through the primary of the welding transformer during the alternating half periods of the welding current will not be equal and the transformer will be saturated.
The current flowing through the workpiece can be thought of as consisting of positive and negative direct current pulses. In a three-phase system, three ignitrons are provided for the production of the positive pulses and three for the negative pulses, the ignitrons being connected in pairs in the different phases of the three-phase system, back to back, in a known manner. The ignition time of each ignitron can be adjusted by means of an ignition tube which is usually a thyratron, the anode of which is connected to the anode of the associated ignitron, while the cathode of the thyratron is connected in series with the ignitor of the associated ignitron.
The ignition of the thyratron is regulated by means of an electronic control device in the form of a control pulse generator.
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ignition, which may itself be a thyratron. The contemplated apparatus uses drive pulse thyratrons, one associated with each ignitron or, in other words, the apparatus, powered by a three-phase line, uses three drive pulse thyratrons to tune the positive continuous pulses sent into the workpiece, and three similar thyratrons for the negative pulses.
According to one embodiment of the present invention, the control pulse thyratrons for the positive current pulses are arranged to operate in succession in groups of three, the fact of igniting the first of the three thyratrons inevitably resulting in the ignition, in sequence, of the other two. The first thyratron is ignited by the application of a control pulse from a counter device at a time following the initiation of a welding cycle. Ignition of the first control pulse thyratron causes a control pulse to be applied to the first ignition thyratron, which therefore causes the first ignitron to be ignited.
The control pulse applied to the first ignition thyratron is also applied to the second control pulse thyratron and serves as an ignition pulse for the latter which therefore ignites as soon as its plate voltage reaches the desired value.
Upon firing, the second drive pulse thyratron produces an ignition pulse for the second ignition thyratron, and also for the third drive pulse thyratron. The latter, on firing, produces an firing pulse for the third firing thyratron, the cycle of operations then stopping until a new control pulse is applied to the first thyratron at. control pulse.
The positive weld current pulse can be lengthened at will by simply continuing to send, at desired times, control pulses to the first control pulse thyratron, and can be stopped anytime after the third is fired.
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control pulse thyratron, neglecting to send an ignition pulse to the first control pulse thyratron.
The negative direct current pulse is similarly controlled by another group of three control pulse thyratrons, the operation of which is initiated by a control pulse which can only occur at the end of a positive pulse of direct current, but at any time adjustable, after this end, so that there may be an interval, which may be of a fixed duration, between the continuous positive and negative pulses of the welding current.
The ignition tube control circuits which, in accordance with the present invention, determine the durations of and the time intervals between the alternating polarized direct current pulses which form the solder current, make the main ignitrons conductive only. in groups of three, and never less than three, and use a single pulse to control the ignition of each group of three ignitrons.
Control pulse thyratrons can be powered through a phase shifter circuit, which is used to determine the ignition phase of ignitrons relative to the phase of supply voltages, and this ignition phase can be varied simply by adjusting the phase shifter circuit.
The generation of drive pulses for the first drive pulse thyratron of each group of three, at the right time, is accomplished by means of a counter device which can be thought of as a frequency drive circuit. This counter device is another characteristic of the invention and will be described in detail below, with reference to the accompanying drawings.
A preferred embodiment of the invention is shown by way of example in the accompanying drawings.
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Figures 1, 2 and 3 together show a circuit diagram of a particular resistance welding system.
Figure 1 shows the arrangement of several gas-conducting devices, with regard to the relationship between the phases of the gas-conducting devices and the phases of a polyphase network, serving for the adjustable transfer of current from the power line to a single-phase load.
Figure 2 shows a control pulse generator circuit for regulating the successive transfers of current pulses between the various gas conductive devices of Figure 1 and a single phase load, at adjustable times and for adjustable times.
FIG. 3 shows a frequency control circuit for determining the duration of and the intervals between the various distinct direct current pulses, alternately succeeding each other in opposite directions in the workpiece, and a counter for the welding operations produced in accordance with the invention, and
Figure 4 is an ignition timing diagram for the various electronic control tubes shown in Figure 3, also showing the effect of various timing circuits associated with these electronic control tubes.
Referring to figure 1, the references L1 'L2' L3 designate the lines of a three-phase network, the various phases of which supply separately the ignitrons 1 TU and 2 TU, 3TU and 4TU, 5TU and 6TU, mounted back-to-back. -dos in pairs, with one pair inserted in each phase, and each pair separately supplying current to one of the separate primary windings 11, 12, 13 of a transformer T, whose single secondary winding 14 supplies current to the part soldering L.
Each of the 1TU to 6TU ignitrons is controlled by a
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ignition thyratron, designated 1FT to 6FT, each of these thyratrons being connected in series between the anode and the ignitor of an associated ignitron, so that the ignition of any of the thyratrons causes the ignition of the 'associated ignitron.
The control electrodes 15 of the ignition tubes 1FT to 6FT are normally biased below the ignition threshold of the thyratrons, by means of a direct voltage applied across a capacitor connected to the ignition tube. The direct voltage at the terminals of the capacitor 16 is obtained by rectifying a voltage taken between the lines L1 and L3 'and applied by lines 6 to the primaries 17 of transformers 18, the secondaries 19 of which are placed in series with the capacitors by the 'intermediate rectification 20. The ignition pulses are applied to the ignition tubes 1FT, 3FT and 5FT respectively through lines 21, 22 and 23, and to tubes 2FT, 4FT and 6FT through lines 24, 25 and 26 respectively.
In the absence of ignition pulses sent through the respective lines 21 to 26, the ignition tubes are out of service, thus putting the associated 1TU to 6TU ignitrons out of service as well, and preventing the transfer of current to the room to be solder L.
It is therefore quite obvious that any 1FT to 6FT thyratron, and therefore any 1TU 6TU ignitren can be made conductive by sending an appropriate ignition pulse of suitable polarity and amplitude in one of the appropriate lines 21 to 26, when the ignitron anode is positive. Ignition of any one of the ignitrons 1TU, 3TU, 5TU, will send in the load L a current of one polarity, which for ease of exposition can be assumed to be positive, and the sending of current by any of the ignitrons 2TU, 4TU, 6TU, will also cause the passage in the load L of a current in the direction opposite to the positive direction and which can therefore be, therefore, called negative current.
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It will be appreciated that the use of ignitrons and thyra- trons in the present invention is the result of a choice of circuit elements and that one can use, in order to apply the invention, of other electronic discharge devices without departing from the spirit of the invention: The valves 1FT to 6FT will be referred to hereafter as ignition valves, since these valves are used to ignite the ignitrons. Ignitrons will have their own name, or may be designated as arc discharge devices or valves, their sole role being to allow current to flow to the workpiece, at times determined by the 1FT to 6FT ignition tubes, especially when they are on.
It is obvious that the 1TU to 6TU ignitrons could be replaced by thyratrons or other gas conducting devices, especially for the welding of small parts, and that the 1FT to 6FT thyratrons could be replaced by vacuum valves or simple electronic tubes, if the required ignition current is low enough.
Referring to Figure 2,. there is a schematic representation of the circuit producing the control pulses which determine the ignition times of the ignition tubes 1FT to 6FT. The alternating anode potential for the control tubes 1CT to 6CT is supplied by the three-phase network L1 ′ L2 and L3 via a transformer T2 of which a first primary winding 30 is connected to lines L1 and L, a second primary 31 on lines L2 and L3 'and a third primary 32 on lines L3 and L1. The primary of transformer T2 are therefore connected in delta to the three-phase network L1 'L2' L3. The secondary windings of transformer T2 'bearing the references 33, 34 and 35, associated in order with the respective primary 30, 31 and 32, are also connected in delta.
At the terminals of the secondaries
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33, 34 and 35, is connected a phase shifter device designated in general by the reference 36, and consisting of three potentiometers mounted on the same axis 37, 38 and 39, and connected in delta to the secondary windings 33, 34 and 35 of the transformer T2. Three resistors 40, 41 and 42, connected in star to the terminals of the device 36, establish a neutral point 43 for the three-phase system.
The phase of the potentials at the terminals of resistors 40, 41 and 42 with respect to the neutral point 43, can be changed by moving the sliders 44 of the potentiometers 37, 38 and 39, since the junction points of these potentiometers between them are connected to the points media 45 of secondary windings 33, 34 and 35 of transformer T2, respectively.
Three lines 46, 47 and 48 start from sliders 44 of potentiometers 37, 38 and 39. The voltages on lines 46, 47 and 48 are out of phase with each other by 120, since they come from the three-phase network L1 'L2 and L3 'and the potentials of lines 46, 47 and 48 each successively reach their maximum positive potential, in the order in which the lines have been cited. The phases of the voltages in lines 46, 47 and 48 with respect to the voltages of lines L1 ′ L2 and L3 of the network can be changed, by moving the contacts 44 which are integral with each other, so that if any phase variation is introduced in one of the lines 46, 47 and 48, it is also introduced in the other two.
Line 46 supplies the anode potential to a control tube 1CT through the primary winding 50 of a control transformer 1T with two secondaries 51 and 52.
Line 47 also leads to the anode of a 3CT control tube, through the primary winding 56 of a 3T control transformer with two secondaries 54 and 55. Line 48 supplies the potential of anode to the 5CT control tube through the primary winding 56 of a 5T control transformer. Tubes
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1CT, 3CT and 5CT receive their anode potential continuously, with the phase of this being delayed by 120 from tube to tube, but they are normally off and prevented from igniting by an applied bias potential to their control electrodes by a rectifier RX receiving alternating current coming from the lines L1 L3 by a primary winding 60 of a transformer 61 having a secondary 62.
This is connected to two diagonally opposite ends of the rectifier RX, the DC output being taken to the two remaining terminals and applied to two series resistors 63, 64 shunted by a filter capacitor 65. The junction point of the resistors. tances 63 and 64 is connected to the control electrodes of the control tubes 1CT, 3CT, 5CT joined in parallel, and the other end of the resistor 63 is connected to the cathodes of the control tubes 1CT, 3CT, 5CT joined in parallel. The potential developed at the terminals of resistor 63 serves to establish, in a known manner, a negative bias on the control gates of the tubes 1CT, 3CT and 5CT, which prevents the ignition of these tubes, whatever the applied potential. to their anodes.
How the ignition voltage is applied to the control tubes 1CT, 3CT and 5CT will now be described. Looking first at tube 1CT, we see that the ignition voltage is applied to it, through a pair of lines 66, in the form of a pulse, the formation of which will be described below. The presence of an ignition pulse on line 66 initiates an operating cycle of the 1CT, 3CT and 5CT control tubes, and therefore, as will be described later, of the 1TU, 3TU and 5TU ignitrons. It therefore follows that the presence of a pulse on line 66 initiates a welding cycle.
The pulse applied to line 66 is sent to primary 67 of a 1F transformer, having a secondary winding 68 which is connected to the control electrode of 1CT control tube through the intermediate.
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diary of a rectifier 69, a parallel combination of a resistor 71 and a capacitor 70 being shunted on the secondary 68 and the rectifier 69 connected in series. The rectifier 69 rectifies the pulse supplied by the transformer 1F and charges the capacitor 70 in a direction such that the control electrode of the control tube 1CT is made positive enough to ionize the gas in the tube 1CT and make the same. - this conductive when the anode of the 1CT control tube becomes positive.
The time constant of the resistor 70 and capacitor 71 circuit is short enough for the capacitor 70 to discharge rapidly after ignition of the tube 1CT. The ignition pulse applied to the control electrode of tube 1CT is synchronized with the anode potential applied to the same tube, since the control pulse applied to tube 1CT is deflected from the same phase of the tube. network L1 'L2, L3 as the anode potential of tube 1CT.
The phase shift between the ignition pulse applied to the control electrode of the control tube 1CT and the anode potential of the tube 1CT is obviously variable, since the ignition pulse is present at a. fixed moment with respect to the voltage of the supply lines L1 'L2' L3 'while the anode potential applied to the control tube 1CT is via the phase shifter circuit 36, which can therefore variably advance the phase of the anode potential with respect to the application time of the ignition pulse.
The ignition of the 1CT tube causes a current pulse in the primary winding 50 of the 1T transformer, which pulse is first transferred through the secondary 51 of the 1T transformer to the gate pulse circuit 72 of the control tube 3CT, identical in all respects to the grid pulse circuit of the tube 1CT, the operation of which has been described above. The impulse applied through the secondary
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51 is rectified and applied to the control electrode of the control tube 3CT, allowing the latter here to ignite when the anode potential becomes positive. The anode potential is applied to the 3CT tube through the line 47 and the primary winding 53 of the 3T transformer.
Therefore, the control tube 3CT will become conductive at some point after the ignition of the tube 1CT, the interval being determined by when the positive potential is applied to the anode of the control tube 3CT. The ignition of the 3CT tube causes a current pulse in the primary winding 53 of the 3T transformer, which is transferred by the secondary winding 54 of the 3T transformer to the pulse circuit 73 of the electrode. control of the control tube 5CT, the latter pulse circuit being again identical to the pulse circuit 72 and forming a voltage pulse to be applied to the control electrode of the control tube 5CT.
The application of a positive control pulse to the control electrode of the 5CT control tube causes a current to flow through it when its anode potential becomes positive, potential applied to the 5CT control tube pqr through line 48 and primary winding 56 of transformer 5T. The current pulse produced in the primary winding 56 is not transferred back to the first of the 1CT control tubes, but the cascade operation of the 1CT, 3CT and 5CT control tubes ends here, except that a new one Control pulse is applied to primary winding 67 and to transformer 1F, through line 66.
If such a new impulse were applied, the tubes 1CT, 3CT and 5CT, igniting in cascade, would carry out a new cycle of operations, doubling the succession of operations described above.
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A second secondary winding 52 is associated with the primary 50 of the 1T transformer, which is connected, through the conductor 21, to the control electrode and to the cathode of the 1FT tube which regulates the ignition time of the 1TU ignitron, establishing an ignition potential on the control electrode of the tube 1FT at a time suitable for the ignition of the tube, ie when its anode is positive. The ignition of the 1FT tube causes a current pulse in the ignitor of the 1TU ignitron, which ignites it, thus causing the transfer of a current pulse in the piece to be welded L, by the primary windings 11 and secondary 14 of transformer T.
When the 3CT control tube ignites, likewise the current pulse in the primary winding 53 of the 3T transformer establishes voltage across the secondary 55 of the 3T transformer, the matting voltage pulse applied. , via line 22, to the 3FT ignition tube control electrode, which in turn ignites the 3TU ignitron and therefore passes a positive pulse of current through the ignition tube. piece to be welded L, via the primary 12 and secondary 14 windings of transformer T.
The ignition of the control tube 5CT likewise causes an impulse in the primary winding 56 of the transformer 5T, which impulse is transformed into a voltage impulse in the secondary winding 57 of the latter, which is transmitted by the line. 23 to the 5FT ignition tube control electrode, which thereby ignites and ignites the 5TU ignitron. This, in turn, transfers a positive impulse to the workpiece L through the primary 13 and secondary 14 windings of the transformer T.
In summary, whenever a pulse is sent to line 66, cascading of the tubes occurs.
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1CT, 3CT, 5CT, which cascaded control pulses for 1FT, 3FT, 5FT ignition tubes, which cause ignition, in cascade, of ignitrons 1TU, 3TU, 5TU and with phase shifts successive 120, so as to establish a positive pulse in the workpiece which lasts 360 of the supply frequency.
The system therefore requires and ensures the ignition of the 1TU, 3TU, 5TU ignitrons, in groups of three, according to a single control pulse applied to line 66, and the cascade ignition of the 1TU, 3TU ignitrons, 5TU, once initiated, cannot be stopped or interrupted, as long as the three ignitrons have not discharged.
One or more cycles of operation can be initiated in the same manner by the successive application of control pulses to line 66, and the weld current can be interrupted at any time after a complete ignition cycle. ignitrons 1TU, 3TU, 5TU, neglecting to apply a control pulse to line 66.
The 2CT, 4CT, 6CT control tubes operate in an entirely similar fashion to the mode of operation described above for the 1CT, 3CT, 5CT tubes. The ignition of the 2CT tube is caused by sending in the lines 80 a control pulse, which establishes an ignition control voltage on the control electrode of the 2CT control tube, to which is normally applied a cut-off negative bias voltage produced across resistor 82 by rectifying, in rectifier 83, an alternating current supplied by line 84 and coming from secondary winding 85 of a transformer 86 having a primary winding 87, which is connected, in turn, to the terminals of the secondary 62 of the transformer 61.
The transformer 86 comprises two additional secondaries 88 and 89, which serve to establish, in the same way, voltages of
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bias for the control electrodes of the control tubes 4CT and 6CT, the control tube 4CT having in its grid circuit a resistor 90 in series with a rectifier 91 and the secondary 88 of the transformer 86, while the control electrode of the 6CT control tube contains in its circuit a bias resistor 92 in series with a rectifier 93 and the secondary 89 of transformer 86.
The 2CT control tube cathode circuit contains, in its circuit, the primary winding 94 of a 2T transformer which has a secondary winding 95 connected to the control electrode of the 4CT control tube, via a pulse rectifier circuit 96, which is identical to the pulse rectifier circuit associated with the control tube 1CT, and with the pulse rectifier circuit associated with the control circuit 81 of the tube 2CT which has been described in detail above. The ignition of the 2CT tube is therefore followed by the ignition of the 4CT tube, when it receives a suitable positive anode potential.
The cathode circuit of the tube 4CT also contains the primary winding 97 of a transformer T, a secondary winding 98 of which is connected to the input circuit 99 of the control tube 6CT, the latter circuit being identical to the control circuits 96 and 81 associated with the 4CT and 2CT control tubes, respectively. It follows that the ignition of the tube 4CT is followed by the application of an ignition pulse to the tube 6CT which ignites when its anode potential reaches a suitable positive value.
Ignition of the 6CT control tube terminates the ignition cycle of the 2CT, 4CT and 6CT tubes, unless a subsequent control pulse is applied through line 80 to the input transformer 2F of the 2CT control tube.
The 2T transformer also includes a secondary winding 100 which, in response to a current pulse in
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the primary winding 94 of the transformer 2T, transmits a voltage pulse, via line 24, to the ignition tube 2FT associated with the ignitron 2TU, which on igniting causes the ignitron to ignite.
The transformer 4T comprises a secondary winding 101 which is inserted into the cathode circuit of the control tube 4CT and transmits, through line 25, a voltage pulse to the circuit of the control electrode of the ignition tube 4FT. This ignites under the effect of this pulse, and ignites the 4TU ignitron.
Likewise, a secondary winding 105 is magnetically coupled to the primary of the transformer 6T which is put in series in the cathode circuit of the control tube 6CT, so that the ignition thereof causes the sending, by the control tube. line 26, a voltage pulse to the ignition tube 6FT, which ignites according to a control pulse set on line 80; the 2CT, 4CT and 6CT control tubes are cascaded, transmitting ignition pulses to the 2FT, 4FT and 6FT cascaded ignition tubes, and the latter, when igniting, cause the ignition of the associated ignitrons 2TU, 4TU and 6TU in the same order, these applying overlapping negative potential pulses to the workpiece L, through the primary windings 11, 12 and 13 of the welding transformer T.
The 2TU, 4TU and 6TU ignitrons therefore ignite in cascade, in groups of three, in response to a single control pulse applied to the wires 80, the ignition ending after the 6TU tube is ignited, unless a new ignition cycle is initiated.
It is now necessary to study how one forms the control pulses to be sent in the lines 66 and 80. Referring to figure 3, there is seen a circuit diagram of an apparatus used to provide control pulses. order at
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ignition pulse generator of Figure 2. The supply current to the control pulse generator is supplied by three lines 110, 111 and 112 respectively connected to the opposite ends and to a center tap of a secondary winding 103 a transformer 104, the primary 105 of which is connected to lines L1 and L2.
At the start of a welding cycle, in accordance with known practice, the welding electrodes grip the part for a determined time, before current is sent into the part by the welding transformer: this is the period of "compression. ". In the present embodiment of the invention, during the compression period, line IIIa is closed by normally closed contact 113. As a result, the auxiliary control electrode 114 of thyratron 115 receives power. the alternating voltage which brings the potential of the control electrode 114 alternately above and below the potential of the cathode 116 of the thyratron 115, established by the latter by the connection 112.
The capacitor 117, connected to the control electrode 114, charges by grid rectification with a polarity such that the control electrode 114 remains negative with respect to the cathode 116 of the thyratron 115, the latter remaining in the non-conductive state. At the end of the compression period, the contacts 113 open and remove the tension from the line IIIa. There is then no voltage to charge the capacitor 117 by gate rectification, and the capacitor 117 discharges in the resistor 118 placed at its terminals, making the thyratron 115 conductive upon the application of a positive voltage of desired value at its anode.
The operation of the device of Figure 3 will emerge more clearly by referring to Figure 4 which represents a diagram of the operating times. In figure 4 the operations
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follow one another in alphabetical order, the hatched parts of the diagram represent, as the case may be, a tube in conduction state, or a capacitor in charge and discharge.
As long as thyratron 115 is not conducting, capacitor 120 has no charge, and there is no potential across it. It can only be charged through the intermediary of a circuit comprising the secondary winding 121 of a transformer 122, the primary 123 of which is connected to lines L1 and L2. This secondary winding is further connected to an anode 124 of a duo-diode 125 having a cathode 126 whose circuit contains the thyratron 115. A resistor 127 and a capacitor 128 placed in series, are connected to the terminals of the secondary 121 of the transformer. 122 and together form a phase shifter circuit for the voltage established at the terminals of secondary 121.
The phase-shifted voltage can be taken at the junction point of resistor 127 and capacitor 128, and is applied to control electrode 129 of a thyratron 130. Cathode 131 of thyratron 130 is connected directly to line 112. D 'other by the anode 132 of the thyratron 130 is connected in the cathode circuit of a duo-diode 133, of which an anode 134 is connected to the line 110 by means of a resistor 135 and a capacitor 136 put in parallel with each other.
It will be remembered that the lines 110, 111 and 112, as well as the transformer 122, are supplied by the lines L1 and L2.
Therefore the phase of the voltage applied to the anode 134 of the diode 133, and to the anode 132 of the thyratron 130, is in phase with the voltage applied to the primary winding 123 of the transformer 122. The voltage d The ignition applied to the control electrode 129 of the thyratron 130 is, on the contrary, derived from the phase shifter circuit at the resistor 127 and capacitor 128, and is therefore out of phase behind with respect to the voltage
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anode of the thyratron 130, thus causing the ignition of the latter (A Figure 4) late in the cycle of the anode potential. The duodiode 133 comprises another anode 137 connected to the line 110 by another parallel combination comprising the resistor 138 and the capacitor 139.
As thyratron 130 turns on once in each cycle of the potential applied to lines 110 and 112, capacitors 136 and 139, inserted into anode circuits 134, and 137 of duo-diode 133, charge, as shown. in (B) in fig. 4. establishing negative potentials on the anodes 134 and 137, potentials which are applied respectively to the control electrode 140 of the thyratron 141, and to the control electrode 142 of the thyratron 143, keeping the thyratrons 141 and 143 at the cut-off.
We thus see that, when the contacts 113 are closed, the thyratron 130 is conductive, but the thyratrons 141, 115 and 143 are kept cut-off (see figure 4). When the contacts 113 open, which signifies the beginning of a solder cycle, as mentioned above, the charge voltage of capacitor 117 is removed, and the latter rapidly discharges in parallel resistor 118, reaching a potential such as the control electrode 114 of thyratron 115 may ignite it upon the application of a desirable anode potential, assuming initially a suitable ignition voltage is established on the control electrode 144 of thyratron 115.
The ignition potential for the control electrode 144 is obtained via a phase shifter circuit supplied by the secondary of the filament transformer 145 which on the other hand produces the heating current for the cathode 116 of the thyratron 115. The secondary winding 145 'of the thyratron filament transformer 115 is connected through a lead 146 and a resistor 147 at one end of a.
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capacitor 148, the other end of which is connected to line 112 The first-mentioned terminal of capacitor 148 is further connected by a lead 149 and a resistor 149a to the control electrode 144. The other end of the secondary winding 145 'of the thyratron 115 filament transformer is attached directly to line 112.
Therefore, the supply of the filament 146 'establishes across the capacitor 148 an alternating voltage out of phase in advance with respect to the voltage applied to the anode of the thyratron 115, the phase shift being produced by virtue of the passage of a current proportional to the filament voltage in resistor 147 and capacitor 148 in series, the voltage across capacitor 148 being ahead of the current flowing through it, following well known electrical principles.
The ignition of the thyratron 115 (C, Figure 4) allows current to flow through the duo-diode 125. The voltage for the anode 124 thereof is supplied by the secondary winding 121 of the transformer 122. This ignition allows therefore the transfer of control pulses into lines 80, via anode 124a of duo-diode 125. The current passage through the portion of duo-diode 125 comprising anode 124 causes the load (D) of the capacitor 120, the negative terminal of which is connected, through the intermediary of the secondary winding 121a, of the resistor 127 and of the connection 150, to the control electrode 129 of the thyratron 130, which is thus brought to the cut-off, which causes the discharge (E) of the capacitor 136 in the resistor 135, and that of the capacitor 139 (E) in the resistor 138.
The relative discharge rates of capacitors 136 and 139 are adjusted such that capacitor 136 discharges fastest, so that ignition potential is applied to control electrode 140.
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thyratron 141 (F) with a full period ahead of when the ignition potential is applied by the anode 137 of the duo-diode 133 to the control electrode 142 of the thyratron 143. tl follows that the thyratron 141 is a conductor before the thyratron 143. The ignition of the thyratron 141 causes the charge of the capacitor 148 whose negative terminal is connected to the control electrode 144 of the thyratron 115.
Therefore, thyratron 115 is cut-off (G) at a time determined by the discharge time of capacitor 136. In the present embodiment of the invention, the discharge time of capacitor 136 is set as such. so that after two periods of alternating current have passed through thyratron 115, the potential of the control electrode 140 of thyratron 141 has risen enough for this tube to ignite (H), which produces the polarization of cut- off of thyratron 115 across capacitor 148 without delay, so that thyratron 115 has time to let a total of two periods of alternating current pass.
It will be remembered that the capacitor 139 discharges (E) more slowly than the capacitor 136, and in particular that the capacitor 139 discharges sufficiently to allow the ignition of the thyratron 143 a period after the ignition of the thyratron 141. Consequently , after ignition of thyratron 141 and shutdown of thyratron 115, a period of alternating current occurs and then, capacitor 139 having sufficiently discharged, thyratron 143 ignites (I) producing current pulses in the line 66.
While thyratron 143 transmits current pulses, thyratron 115 remains off. Since this does not conduct current, capacitor 120 does not charge and the charge existing at its terminals slowly leaks (J) discharging into associated resistor 120a shunted across capacitor 120.
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The discharge time of the capacitor 120 is set so as to be equal to three periods of the supply frequency.
When the capacitor 120 has sufficiently discharged, i.e. after three periods of the supply frequency, the thyratron 130 no longer remains out of service and turns on again, rapidly charging the capacitors 136 (L) and 139 (L) and cutting thyratrons 141 and 14-3.
The circuit shown in FIG. 3 is not in the initial conditions, and if the soldering cycle is not completed, the capacitor 117 remains uncharged, since the contacts 113 remain open. With thyratron 141 currently off, capacitor 118 which produces the cutoff bias for thyratron 115, discharges (M Figure 4 (At the discharge of capacitor 148 which lasts a period of the supply frequency, thyratron 115 discharges again (N), and the entire cycle of operations begins again. This cycle will repeat indefinitely until contacts 113 close again, which establishes a potential on control electrode 114 by charging capacitor 117 .
When capacitor 117 has applied the drive potential to drive electrode 114 and thyratron 115 has stopped conducting, a cut-off bias will be produced by capacitor 117 on drive electrode 114 through gate straightening, and the cycle of operations is interrupted, until the contacts 113 open again.
We will now study the following problem: the closing of the contacts 113, as long as the cycle of operations is not entirely completed by the control pulse generator shown in FIG. 3, that is to say until until a sequence of two control pulses has been sent in line 80 followed by another sequence of two pulses sent in line 66, and until three ignitrons have ignited in response to each of these impulses.
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In order to ensure that a weld cycle is not interrupted before the completion of a full cycle of low frequency weld current, the following procedure is adopted.
It will be remembered that the capacitor 120 is charged when the thyratron 115 turns on, and that it keeps its charge until the end of a cycle of operations, that it then discharges and that it is the fact. that the capacitor 120 attends a certain charge value, that the thyratron 130 can ignite to cause the recharging of the capacitors 136 and 139 which signifies the end of a cycle of welding current. Therefore, it can be considered that the capacitor 120 is charged for the entire duration of a cycle of operations and that it discharges at the end of this cycle.
A connection 160 is provided which is conductively connected, via an ad hoc circuit, to the negative terminal of capacitor 120 and which applies the negative potential of capacitor 120, when the latter is charged, to an auxiliary control grid 161 of a thyratron WT which, in the conductive period, signals the end of a soldering cycle. Since the negative potential applied through line 160 maintains the auxiliary control electrode 161 of the WT thyratron at a negative potential level for an entire cycle of weld current, the WT thyratron cannot ignite until the end of the cycle. one cycle of welding current, but is free to ignite after that when a suitable ignition potential is applied to the control electrode 162 of the same thyratron.
In normal operation of the thyratron WT, the ignition potential, can be applied to the control electrode 162 at relatively variable times, that is, at times which are not in exact correspondence with the conditions or the phase of the welding current. In accordance with the present invention, therefore, the application of an ignition potential to the grid 162
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cannot stop a soldering operation if, at this time, the control electrode 161 is negatively biased, indicating that the solder current cycle is not complete.
When the ignition potential is applied to the control electrode 162, the thyratron WT remains prevented from igniting by the negative potential applied to the control electrode 161 until the completion of a current cycle of. welding; at this time, the control electrode 161 has risen sufficiently in potential to allow the thyratron WT to conduct current.
For the welding device according to the invention to operate normally, it is also essential that the end of a welding cycle blocks the operation of the pulse generator which controls the ignition of the ignitrons 1TU to 6TU.
For this purpose, a pair of contacts 163 is inserted between the cathode 126 of the duo-diode 125 and the anode of the thyratron 115, the contacts 163 normally closed depending on the excitation of the WTD relay (fig. 3) which controls weld time and is energized as a result of ignition of the WT weld time thyratron. Therefore, when the WT thyratron is fired, signifying the end of the weld cycle, and the WTD relay is energized accordingly, contacts 163 open, interrupting the anode circuit of thyratron 115 and switching on the circuit. control unit that produces the control pulses for igniting 1TU to 6TU ignitrons, completely out of service.
FIG. 3, to which particular reference should be made, schematically represents the circuits necessary to regulate the sequence of all the operations of a welding device according to the invention. Power for the timer device is taken from lines L1 and L2 of the three-phase network, to which the primary 105 of a transformer 104 is connected.
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whose secondary 103 is used, as has been said, to establish the alternating voltage on lines 110, 111, 112.
A CR control relay, in series with a manually operated switch SW, is connected between line 170 directly connected to line 110, and line 112 which is connected to the middle tap of secondary winding 103 of transformer 104. The closing of the switch SW energizes the control relay CR which trips, closing the normally open contacts 171 and 172 and opening the normally closed contacts 173. The closing of the contacts 171 establishes a circuit starting from the line 110, through the relay of compression period STD and the compression period thyratron ST, to result in line 112. Therefore the anode potential is applied to the anode of the thyratron ST, and the compression period relay STD is arranged from so as to be excited by the ignition of the compression period thyratron ST.
The closing of the normally open contacts 172 produces a potential on line 174, the role of which will be explained below.
Before the energization of the control relay CR, and therefore before the opening of the contacts 173, the deactivation potential applied to the control electrode of the compression period thyratron ST is derived by the following circuit. The resistors 175 and 176 in series are connected between lines 177 and 112.
Line 177 is connected, via a voltage drop resistor 178, to line 110, and therefore to a terminal of secondary 103 of transformer 104. Another pair of series resistors 180 and 181 is connected between the common point 179 of resistors 175 and 176 and line 111, via normally closed contacts 173 of relay CR.
As the voltages on lines 177 and 111 are out of phase with the potential of line 112, the latter
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being connected to the middle tap of secondary 103, and lines 177 and 111 to the opposite ends of the same secondary, the potential applied to the control electrode of the compression period thyratron ST and derived from terminal 182 which is the point of junction of resistors 180 and 181, has a phase such as to keep thyratron ST normally non-conductive, and the potential established between terminal 182 and line 112 is further used to charge capacitor 183 by gate conduction in thyratron ST , so as to establish a negative fixed potential for the thyratron ST, which keeps it non-conductive,
even if the switch-off alternate polarization is not applied.
However, when the contacts 173 open due to the energization of the control relay CR, the application of AC voltage to the control electrode of the compression period thyratron ST is interrupted. The potential applied to the control electrode of the thyratron SW now comes from point 179, and is in phase with the potential applied to the anode of the thyratron ST. The alternating voltage thus applied to the control electrode of the thyratron ST is not sufficient only to ignite the thyratron ST, because this alternating voltage, even at its positive peaks, is not as high as the fixed polarization. established by the charge of capacitor 183.
The charge on the capacitor 183, however, begins from this point on through a discharge circuit comprising a fixed resistor 184 and a variable resistor 185, the discharge time of the capacitor being determined by the setting. of the latter. So after a time depending on the setting of variable resistor 185, capacitor 183 is discharged enough that the next period of alternating voltage at contacts 171 causes thyratron ST to turn on, then
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the energization of the STD compression period relay, signaling the end of the compression period in the welding cycle.
The anode potential for the weld period thyratron WT and the weld period relay WTD is derived from line 110 through the contacts 171, currently closed, since the CR relay is energized, of the rectifier 186 , the coil of the WTD weld period relay, and normally open contacts 187, to be applied directly to the anode of the WT weld period thyratron. However, when the STD compression period relay is energized, contacts 187 close and anode potential is applied to the anode of the weld period thyristor WT, through the weld period relay. WTD.
The weld period thyratron WT is associated with a control circuit, connected to its control electrode 162, and comprising a pair of series resistors 188 and 189 connected between lines 177 and 122, the point common to the two resistors 190 being connected in series with a pair of resistors 191 and 192, and then through the normally closed contacts 193 on line 111. The control electrode 162 is connected in series with a load capacitor 194 and the point common to the two resistors. 191 and 192.
Consequently, the contacts 193 being closed as normally, the potential applied to the control electrode 162 of the weld period thyratron WT is in phase opposition with the voltage applied to the anode of the same thyratron, which maintains it. non-conductive and serves to charge capacitor 194 by gate conduction. The capacitor 194 is in series between the junction point of the resistors 191 and 192 and the control electrode 162, its charge having a polarity such that the electrode 162 is provided with a fixed negative polarization.
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The contacts 193, when opening under the effect of the excitation of the compression period relay STD, disconnect the resistor 192 from the line 111, and serve to establish an alternating voltage on the control electrode 162 of the thyratron WTD, voltage derived from, junction point 190, and which is therefore in phase with the anode potential applied to the anode of the weld period thyratron WT.
This still does not turn on, the alternating voltage applied to the control electrode 162 and coming from the junction point of resistors 191 and 192, being too low to exceed the fixed negative bias produced by capacitor 194. Because resistor 192 is disconnected from line 111, capacitor 194 no longer charges and begins to discharge in a pair of series resistors 195 and 196, the last of which is adjustable so that the solder time can be adjusted. by determining the total time it takes for the capacitor to discharge to a level low enough that the positive spikes of potential at junction point 190 cause the weld period thyratron WT to ignite.
The energization of the STD compression period relay which signifies the end of the compression period, and the beginning of the welding period, furthermore causes the opening of the contacts 113 in the line 111, which stops the load. of the capacitor 117 and initiates the production of the welding control pulses by the circuit of FIG. 3, in a manner already described in detail.
When the capacitor 194 has discharged sufficiently, the potential on the control electrode 162 of the weld period thyratron WT decreases sufficiently to allow the thyratron to initiate in response to the potential of the junction point 190, provided that, however, , the control electrode
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Auxiliary 161 of the WT thyratron is not negatively biased to such an extent that ignition is prevented. However, as it was said above, the auxiliary control electrode 161 keeps its negative potential for the whole duration of the welding cycle and becomes, at the end of this cycle, positive enough to allow the thyratron WT to s 'ignite, if its control electrode 162 has, at that moment, an ignition potential.
We can thus assume that after a certain time, the electrode 162 has reached a polarization allowing the ignition of the thyratron WT, and that we have reached the end of a low frequency alternating current welding cycle. , when the auxiliary control electrode 161 also reaches the ignition potential, and the thyratron WT ignites, ending the welding period.
The ignition of the weld period thyratron WT causes the energization of the weld period relay WTD which engages, opening the normally closed contacts 163 which, as explained, are put in series between the cathode 126 of the duo-diode 125 and the thyratron 115, completely disabling the circuit, shown in figure 3, which provides the control pulses for the ignition tubes and the ignitrons, thus preventing any subsequent transfer of current from the three-phase network L1 'L2'L3 to the piece to be welded L, via the welding transformer T.
In addition, energizing the weld period relay WTD causes the normally closed contacts 197 to open, which serves to initiate the "hold" period. The hold period thyratron is normally cut in a manner similar to that described in the study of the compression period thyratron ST and the weld period thyratron WT, the time capacitor 198 being normally charged by grid conduction. . When opening contacts 197, the
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The capacitor charge circuit 198 is cut and the capacitor begins to discharge in the resistors 199 and 200, the latter being of adjustable value in order to be able to set the hold periods for the hold period thyratron HT.
When the capacitor 198 has discharged sufficiently, the thyratron HT, which receives its anode potential from line 110 or from line 174, via the contacts either 201a or 201b of the two-position manual switch R, following whether repeating or non-repeating operation is desired, and through line 202 and normally closed contacts 203, lights up, which signifies the end of the hold period.
In the case of "no repeat" operation, contacts 201b are closed and contacts 201a open, and the rest period thyratron OT is found without voltage, not taking part as a result of the operations. Ignition of the HT hold period thyratron energizes the HTD hold period relay, which opens normally closed contacts 204., 205, 206 and 207.
The contacts 206 are in series between the line 111 and the contacts 173, preventing the reapplication of the cut-off polarization on the compression period thyratron ST, by the closing of the contacts 173. The contacts 205 are placed between the line 111 and the contacts 197 currently open which, on closing, apply a cut-off bias to the hold period thyratron HT. The opening of the contacts 205 therefore prevents the reestablishment of the cut-off polarization on the HT holding period thyratron, even when the welding period relay is de-energized, closing its contacts 197.
The opening of the normally closed contacts 204 deactivates the cut-off bias circuit 208 for the control electrode.
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of the OT rest period thyratron, and which normally serves to establish a cut-off bias for it. The opening of the contacts 204 serves to initiate the discharge of the time capacitor 209 in the timer resistors 210 and 211, the last of which is variable in order to be able to adjust the rest periods, and after a certain time the capacitor 208 s' is sufficiently discharged in resistors 210 and 211 to remove the cut-off polarization on the control electrode of the rest period thyratron OT,
polarization which can then be overcome by the positive peaks of the alternating current present at the junction point 212 of resistors 213 and 214 connected to lines 177 and 112. However, the anode circuit of the OT rest period thyratron is open to the com- mutator R, and therefore the thyratron cannot ignite.
The energization of the holding period relay HTD also causes the opening of the contacts 207, normally closed, and thus maintaining a circuit for energizing the control relay CR. Therefore, at the end of the hold period signaled by the energization of the hold period relay HTD, the control relay CR is disconnected reopening the normally open contacts 171 and thus de-energizing the compression period relay STD. Normally open contacts 172 also open, due to the disconnection of the control relay CR, which opens the holding circuit of the control relay CR at another point, so that the relay CR will remain disconnected regardless of the changes. successive states of contacts 207. Opening of contacts 172 also interrupts line 174, removing the anode potential of thyratron HT.
The contacts 173 are closed by cutting the control relay CR, which allows the re-establishment of the cut-off bias on the compression period thyratron ST. De-energization of the STD compression period relay also closes normally closed contacts 193, to allow the reestablishment of a polarization of
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cut-off on the control electrode 162 of the WT weld period thyratron.
Switching off the STD compression period relay further opens the normally open contacts 187, removing the anode potential of the weld period thyratron WT, and shutting off the current of the WTD weld period relay, allowing closing of the normally closed contacts 197 and 163.
Turning off the STD compression period relay again causes contacts 113 to close, and turning off the WTD solder period relay closes contacts 163, which puts the frequency control circuit of Figure 3 into working condition, ready. for a new welding cycle which will start when the manual switch SW is closed again, and the timer system also being in its initial state, ready for a new welding cycle.
If one wishes an operation "with repetition" instead of the operation "without repetition" which has just been described, the repeat switch R will be placed in its other position, closing the contacts 201a and opening the contacts 201b, which applies voltage to the OT rest thyratron and the OTD rest relay, via line 110 and switch R. The HT hold period thyratron and HTD hold period relay are located now in circuit with line 174, but better still with line 110, through contacts 201a and 203.
Therefore, de-energizing the CR control relay has no effect on the HT hold period thyratron, and it remains conductive until the repls period thyratron has turned on, opening the contacts 203, and disconnecting the HT thyra- tron and the HTD holding period relay. This establishes a grid conduction charge circuit for the thyratron.
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OT, which is therefore polarized at the cut-off. Switching off the holding period relay HTD closes contacts 207, which allows the control relay CR to be energized and a new welding cycle to start.
The two-position switch R serves to short circuit the switch of the circuit SW, and establish a circuit through line 110 for the control thyratrons HT and OT in the "with repetition" position, while, in the "without position". repeat ", it supplies working voltage to the holding circuit comprising the HT thyratron and the HTD relay, excluding the OTD and OT resting relay and thyratron. When the switch R is in the "with repetition" position, the device operates for several successive cycles, while in the other "without repetition" position the device makes single welds. This latter operating mode has no rest period, and each welding operation requires a separate closing of the switch SW.
On the other hand, the "repetitive" operation requires an additional "rest" period between the hold and compression periods.
It is clear that the present invention is not limited to the particular details given above, multiple variations can be found for the devices and arrangements used. Although the invention has been described as applied to a welding system, it can be generally used as an adjustable power transmission system between a three-phase current source and a single-phase load. Further, the system can be viewed in general as a frequency changer system for transforming the frequency of a source to a lower frequency, having a valve which can be selected at will.
Various types of
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tubes can be substituted for the electronic discharge devices described, and modifications can be made to the arrangement of the circuits described, while maintaining the operating principles described in the particular embodiment of the invention set forth. here.
CLAIMS
1.- Control apparatus for transmitting current from a three-phase power source to a single-phase load, especially for resistance welders, comprising at least one group of three arc discharge devices (lTU, 3TU, 5TU ), each of them being connected in such a way as to regulate the current between a phase of the energy source and the load so as to send current therein of a single polarity, characterized in that the devices to electronic control (1CT, 3CT, 5CT) associated with each of the discharge devices (1TU, 3TU, 5TU) are connected in such a way with each other and with a timer, that upon receipt of a control pulse (66) of this timer, the control device (lCT) associated with the first (lTU) of the discharge devices makes the latter conductive and, at the same time,
controls the control device (3CT) associated with the second discharge device (3TU) to split the latter conductor, and in that the control device (3CT) of the second discharge device (3TU), when it makes the latter conductive (3TU), simultaneously controls the control device (5CT) associated with the third discharge device (5TU) in order to make the latter (5TU) conductive.