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APPAREIL INDICATEUR DE COURANT DE SOUDURE POUR SOUDEUSES PAR RESISTANCE.
La présente invention concerne les appareils à décharge électrique et en particulier les appareils indicateurs de l'intensité du courant de sou- dure dans les soudeuses par résistance.
La soudure par résistance est utilisée de plus en plus pour souder entre eux des matériaux de variétés toujours plus nombreuses. La nécessité s'est fait sentir en même temps de plus en plus, d'un indicateur de courant de soudure précis et sur. Si un tel indicateur est généralement intéressant, il y a des cas où il est tout à fait indispensable. Par exemple, certaines appli- cations de la soudure par résistance, comme la soudure de fuselages, consistant à produire une série de soudures constituant un joint qui doit avoir une qua- lité constante donnée sur toute sa longueur., Dans ce cas, une seule soudure non satisfaisante suffit pour condamner toute la pièce au rebut, ce qui est un procédé très coûter, surtout dans la période actuelle de manque de métaux.
Le coutides pertes dues au rebut, exclut 1?usage de la soudure dans ces condi- tions, à moins qu'on ait à sa disposition un indicateur de courant de soudure précis au moyen duquel on surveille, sans interruption :l'opération de soudure et on prévoit la mauvaise soudure avant que la matière à souder est endommagée sans espoir de 'réparation. Par conséquente si on peut trouver un indicateur précis pour surveiller le courant de soudure, la soudure par résistance pour- ra s'appliquer à un nombre de cas de plus en plus élevé,
Pour construire un indicateur de courant de soudure, il faut fai- re attention à la nature du courant de soudure.
Ge courant provient générale- ment d'un réseau industriel monophasé ou polyphasé ayant une fréquence de l' ordre de 60 cycles par seconde., et est appliqué à cette fréquence ou à une fréquence plus basse. Quelle que soit la fréquence, le courant de soudure n' est pas délivré de façon continue, mais au contraire en pointes ou trains d' impulsions habituellement d'une durée de 1/2 à 30 périodes du réseau, mais
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pouvant durer plusieurs secondes ou même plus. Le courant de -soudure est délivré d'habitude à travers des dispositifs à décharge, comme des ignitrons, dont la conductivité est établie brutalement à certains moments 'dans les pé- riodes du réseau.
Avec ce procédé de conduction, la chaleur fournie pour la soudure peut facilement varier dans une gamme étendue, et on nomme' ce 'procédé justement le procédé par commande de chauffage. A cause de la commande de' chauffage et du caractère intermittent du courant de soudure, les pointes ou trains d'impulsions et même le courant total ne sont pas sinusoïdaux mais très irréguliers, avec un grand pourcentage d'harmoniques. Ces caractéristi- ques particulières de l'appareil de soudure par résistance rendent évidemment plus difficiles les recherches au sujet d'un indicateur de courant de soudure sur.
Les indicateurs utilisée jusqu'ici se sont avérés très insuffi- sants. Ces indicateurs sont incapables de donner des résultats suffisamment précis pour une application industrielle, dans le cas de courants de soudure relativement élevés.
La présente invention a pour but de procurer un indicateur de courant de soudure précis et sur.
L'invention a aussi pour but de procurer un indicateur pouvant 4tre utilisé pratiquement dans le cas d'une série de soudures devant avoir une qualité constante de donnée.
Parmi les indicateurs utilisés jusqu'ici, il y a un appareil de mesure dit à arrêt d'aiguille. Un appareil de ce genre est couplé au primaire du transformateur de soudure, par un transformateur de courant. On a constaté que, le courant ayant une forme d'onde très irrégulière, l'appareil de mesure est très imprécis et son imprécision augmente au fur et à mesure que le cycle utile diminue, sous l'effet de la commande de¯chauffage, En outre, la mesure du courant de soudure est indirecte, le transformateur de courant étant cou- plé au primaire. A cause de ce couplage, il faut pouvoir estimer les pertes dans le transformateur de soudure et cette estimation, pour des cas de soudai différents, introduit de grandes erreurs.
On a aussi proposé de prendre le signal de commande de l'appa- reil de mesure, directement au secondaire du transformateur de soudure. Dans le passé, ce signal a été prélevé au moyen d'un toroide à noyau de fer. L' utilité d'un tel toro3:de est limitée parce que, s'il a des dimensions rai- sonnables, son fer se sature pour les courants élevés et il faut donc toujours prendre des courants relativement faibles pour éviter la saturation; si on veut éviter entièrement la saturation, le toroide est trop encombrant.
D'autres recherches dans ce domaine ont abouti à la réalisation d'un indicateur composé d'un appareil de mesure et d'un appareillage d' amplification relativement complexe. Cet appareillage est cependant trop complique pour être utilisé en atelier, il a tendance à glisser, et demande une vérification et un réétalonnage constants.
L'invention a donc spécialement pour but de procurer un indica- teur de courant de soudureprécis et sûr de construction simple, d'usage facile, non influencé par des variations de la forme d'onde provoquées par la commande de chauffage, sans glissement et restant étalonné.
L'invention a aussi pour buts particuliers de procurer un nouveau circuit électronique et de procurer un appareil pour convertir un signal à forme d'onde irrégulière en un signal sensiblement sinusoïdal ayant une amplitude proportionnelle à la grandeur du signal de forme d'onde irrégulière .
L'invention procure un dispositif dans lequel une tension de signal proportionnelle au courant de soudure, est tirée directement du se- condaire du transformateur de soudure, au moyen d'une bobine toroldale à air. Comme le toroide est couplé au secondaire du transformateur de soudure,
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l'erreur introduite auparavant par le couplage au primaire est supprimée.
Comme le torode est à air, il ne peut se saturer et peut donc donner des signaux corrects pour des courants de soudure élevés. Dans la mise en appli- cation de l'invention, des indications correctes ont été données pour des courants allant jusqu'à 40.000 ampères.
La tension donnée par le toroide à air est proportionnelle à la dérivée première du courant de soudure, plutôt,qu'au courant lui-même. Dans la forme d'exécution préférée de l'invention, la tension donnée par le toroi- de est appliquée à un circuit d'intégration de manière à obtenir un poten- tiel proportionnel au courant de soudure. A cause de la commande de chauffa- ge, la forme d'onde du potentiel à la sortie du circuit d'intégration est irrégulière et contient un pourcentage élevé d'harmoniques.
Il est souhaitable de dériver de ce potentiel d'intégration, un potentiel proportionnel d'une certaine façon au courant de soudureo Un point important de la présente invention est la découverte qu'un circuit résonnant accordé à la fréquence des impulsions individuelles du train d'onde du courant de soudu- re et connecté à la sortie du circuit d'intégration. produit des impulsions correspondantes dont les pointes (ou amplitudes) sont proportionnelles à la valeur efficace du courant de soudure été suivant l'invention, un circuit de ce genre est connecté à la sortie du circuit d'intégration. Dans le cas habi- tuel d'une soudeuse monophasée à courant de soudure à fréquence réseau, le circuit doit être accordé sur une fréquence de 60 cycles par seconde.
Pour les soudeuses travaillant à une fréquence plus basse que celle du réseau, le circuit doit être accordé sur cette fréquence plus basse.
La sortie du circuit accordé est une tension de pointe dont l' amplitude est proportionnelle au courant de. soudure produisant le signal du toroide. La précision de cette proportionnalité*dépend du degré auquel les harmoniques du signal intégré se manifestent et elle devient de moins en moins bonne, au fur et à mesure que les harmoniques sont atténues dans le circuit résonnant.
Pour un circuit résonnant donné la précision de la proportionnalité au courant de soudure diminue,,, quand le pourcentage d'harmoniques augmente dans le signal d'intégration. Si le circuit résonnant est accordé de façon très aiguë de façon à supprimer les harmoniques de son signal d' entrée, le signal de pointe produit à ses bornes devient de moins en moins proportionnel au courant de soudure quand le cycle utile diminue.
On a constaté par des mesures pratiques que si un circuit résonnant de ce genre est précis pour un cycle utile de 100%. le signal produit est trop faible de 7,8% pour un cycle utile de 70% et trop faible de 30% pour un cycle utile de 40%.
Il est donc essentiel que le circuit résonnant produise un potentiel avec un pourcentage élevé d'harmoniques. Il a été constaté qu'un circuit résonnant à faible Q, c'est-à-dire à rapport réactance sur résistance faibleintroduit des harmoniques de façon satisfaisante. C'est ainsi qu'un circuit ayant un Q de l'ordre de 1,06, produit un signal contenant un tiers de l'amplitude de pointe d'harmonique trois et environ un cinquième de l'amplitude de pointe d'harmonique cinq. Un tel circuit s'est avéré suf- fisamment précis pour les besoins considérés.
La pointe ou amplitude de la tension aux bornes du circuit résonnant est proportionnelle au courant de soudure.
L'invention procure un circuit répondant à cette amplitude (plutôt qu'à la valeur efficace) pour indiquer la valeur du courant de soudure. Ce circuit est du type à déclenchement. Suivant les aspects particuliers de l'inven- tion, la sortie du circuit résonnant commande la conductivité d'une paire de thyratrons.
Chacun des thyratrons reçoit un potentiel négatif de polarisation qui le maintient normalement non conducteur. Le potentiel appliqué à un des thyra-
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trons est plus élevé qu'à l'autre.
Ces potentiels sont amenés à travers une paire d'impédances variables. Une de ces impédances est commune'aux deux thyratrons et détermine 1' ordre de grandeur des deux potentiels.
L'autre polarisation est réglée par une seconde impédance variable qui ne détermine que la différence entre les deux potentiels. La première impédance est réglée de façon à correspondre au courant de soudure demandé; l'autre impédance correspond à la gamme de variation permise du courant de soudure. La sortie du circuit résonnant est mise en circuit avec les impédances de polarisation, de façon que le potentiel que le circuit résonnant délivre, s'oppose à cette polarisation. L'effet d'opposition ne dépend pas de la valeur moyenne de ce potentiel de résonance, mais de sa valeur de pointe.
Si, pour un réglage quelconque des impédances variables. le potentiel dérivé du circuit résonnant équilibre le potentiel de polarisation inférieur un des thyratrons seulement est rendu conducteur. S'il équilibre les deux potentiels de polarisation.. les deux thyratrons sont rendus conducteurs.
Le premier potentiel de polarisation est réglé de façon à correspondre à la limite inférieure admissible du courant de soudure. Par conséquent, la conduction du premier thyratron indique que le courant de soudure n'est pas trop faible. Le second potentiel de polarisation est réglé de fa- çon à correspondre à la gamme admissible de courant de soudure, et la conduction du second thyratron indique, du fait que ce potentiel est équilibré par la tension du circuit résonnant, que le courant de soudure dépasse la limite supérieure admissible. La grandeur du second potentiel de polarisation définit donc la sensibilité de l'indicateur, et elle est réglée en fonction de la sensibilité voulue.
Si les matériaux à souder admettent de grandes variations de courant, la seconde impédance peut être réglée de façon qu'il y ait une grande différence de polarisation entre les deux thyratrons.
Si le courant de soudure doit être maintenu dans des limites étroites, la seconde impédance doit être réglée de façon que la polarisation du second thyratron ne dépasse que de peu celle du premier.
Des indicateurs peuvent être mis dans les circuits des deux thyratrons, pour montrer quand ils sont conducteurs. Les tubes à lueur sont indiqués.
Quoique suivant l'invention un toroide à air soit préféré, il y a des cas où un toroide à noyau'de fer peut être utilisé pour dériver un signal du secondaire du transformateur de soudure. Dans ces cas, la sortie du toroide est couplée directement au circuit résonnant, et le circuit d' intégration est supprimé.
Les particularités estimées originales de l'invention ont été exposées de façon générale ci-dessus. L'invention elle-même, sa disposition et son fonctionnement, ainsi que d'autres buts et avantages ressortiront clairement de la description d'une forme d'exécution, donnée ci-après avec réference aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 est un schéma des circuits d'une forme d'exécution préférée de l'invention.
La figure 2 est une vue, partiellement en coupe et partiellement en élévation, d'un toroide conforme à l'invention; et
Les figures 3 et 4 sont des graphiques montrant comment l'invention fonctionne.
L'appareil représenté à la figure 1 comprend un toroide T représenté couplé au secondaire S d'un transformateur de soudure W. Le primai-
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re P du transformateur est alimenté par les barres L1 et L2 d'un réseau industriel, par l'intermédiaire d'un appareil de commande C de type cou- rant. Cet appareil contient des dispositifs à décharge (non représentés) qui sont rendus brutalement conducteurs à des moments déterminés durant les périodes du réseau, en vue de la commande de chauffage.
Le toroide T est constitué de plusieurs bobines en galettes C1 montées entre deux cylindres concentriques 5 et 7 en matière isolante.
Les bobines C1 sont mises en série et leur sortie arrive à un connecteur 9 monté sur le cylindre extérieur 7.
La sortie du toroide est connectée à un circuit d'intégration I composé d'un condensateur 11 et d'une résistance 13 de valeurs convenables, connetés en série. Le potentiel produit aux bornes du condensateur 11 par le signal venant du toroide. est proportionnel à l'intégrale du signal qui est à son tour proportionnel au courant circulant dans le secondaire S. Le primaire P1 d'un transformateur T1. qui peut être dénommé transformateur est accordé par un condensateur 15, sur la fréquence du courant de soudu- re. La fréquence de ce circuit est de 60 cycles pour la soudeuse monophasée ordinaire, mais, dans le cas d'une soudeuse à basse fréquence, elle peut être égale à la fréquence basse du courant de soudure même. Une résistance OR, qui peut être dénommée résistance de sortie, est mise aux bornes du cir- cuit H.
Une impulsion de tension est produite aux bornes de ce circuit résonnant R (ou la résistance OR) pour chaque demi-onde du courant de soudu- re, quand un signal est appliqué au torolde T. La pointe de cette tension résonnante peut être proportionnelle* au courant de soudure secondaire avec une précision raisonnable si les harmoniques trois et cinq du signal pro- duit dans le circuit intégrateur sont présents dans le potentiel aux bornes du circuit résonnant. A cet effet, le circuit résonnant.a un Q relativement faible de l'ordre de l'unité.
La résistance de sortie OR est connectée directement, par sa bor- ne 18, à l'électrode de commande 19 d'un premier thyratron. V1 et. par sa borne 20, au curseur 21 d'une résistance variable VR qui peut être considérée comme la résistance principale de réglage. Le thyratron V1 a, en plus de l'é- lectrode de commande 19une anode 23 et une cathode 25.
La résistance principale de réglage VR reçoit du courant conti- nu d'une source régulée de courant continu RX. Cette alimentation régulée vient d'un transformateur T2 dont le primaire P2 est connecté à un tube Indicateur ST. Ce primaire P est relié aux barres principales. par l'intermédiaire d'un interrupteur marche-arrêt SO. L'alimentation RX comprend une double diode DD connectée aux bornes du secondaire S2 du transformateur T2et comprenant, dans son circuit de sortie.,,, deux condensateurs de filtrage 33 et 35 et une self de filtrage 37. La sortie de l'alimentation RX est appliquée, à travers une résistance variable auxiliaire AVR1, aux bornes d'une paire de tubes régulateurs de tension RT1 et RT2.
La jonction 27 entre ces deux tubes est mise à la terre. Une autre résis- tance variable auxiliaire AVR2 est connectée aux bornes du tube le plus négatif RT2, et le curseur 29 de cette résistance est relié à la résistan- ce principale de réglage VR qui est mise à la terre par une résistance 31 de réglage de gamme fixe. On peut avoir que la borne inférieure 39 et le cur- seur 29 sont négatifs par rapport à la terre et qu'il en est de même du curseur 21.
La borne 18 de la résistance de sortie OR est aussi mise à la
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terre par une autre résistance variable VRS qui peut être dénommée résis- tance de réglage de sensibilité. Le curseur 41 de la résistance de réglage de sensibilité VRS est reliée à l'électrode de commande 19 d'un second thyratron V2, qui a aussi une anode 23 et une cathode 25.
Les thyratrons V1 et V2 sont alimentés en potentiel par la-source régulée de courant continu RX et leurs anodes 23 sont reliées chacune à la borne positive 43 de la source RX, par l'intermédiaire d'une paire de résistances anodiques 45-47 et 49-51 respectivement' et d'un interrup- teur SC qui peut être dénommé interrupteur de coupure.
Cet interrupteur SC peut ouvrir les circuits anodiques des thyratrons V1 et V2, de manière à les rendre non conducteurs.
Une résistance, 47 et 51. de chaque paire est shuntée par un tube indica- teur à décharge lumineuse HT et NT respectivement. Les cathodes 25 des thyra- trons V1 et V2 sont réunies à la terre.
Les diverses résistances AVR2, VR et VRS sont choisies et connec- tées à l'alimentation régulée RX de telle façon gue la résistance principale de réglage applique une polarisation négàtive importante en série avec la résistance de sortie OR. En l'absence de signal, cette polarisation est ap- pliquée directement à l'électrode de commande 19 du premier thyratron V1.
Cette polarisation est aussi appliquée, par l'intermédiaire de la résis- tance de réglage de sensibilité VRS, à l'électrode de commande 19 du second V2. La résistance VRS peut introduire une différence de potentiel relativement faible entre les deux électrodes de commande 19, rendant l'électro- de de commande du second thyratron V2 légèrement moins négative que celle du premier thyratron V1.
Les rapports entre les potentiels appliqués aux électrodes de commande 19 des thyratrons V1 et V2, sont représentés à la figure 3.
Sur ce graphique, les tensions sont portées verticalement et le temps horizontalement. La tension critique de grille de chacun des thyratrons est représentée par la ligne horizontale supérieure, la polarisation appliquée au second thyratron V2, par la ligne horizontale médiane et la polarisation appliquée au premier thyratron V1; par la ligne horizontale inférieure. La tension prise aux bornes de la résistance de sortie OR est représentée par deux sinusoïdes, dont l'une est portée sur l'horizontale médiane et l'autre sur l'horizontale inférieure. Les pointes de ces courbes atteignent des hauteurs telles. que la supérieure coupe la ligne critique de tension et l'autre ne la coupe pas.
Dans les conditions représentées par ces courbes, le second thyratron V2 est conducteur et le premier ne l'est pas, ce qui indique que le courant de soudure a la valeur voulue. Si l'amplitude de la sinusoïde supérieure baisse au point de ne plus couper la ligne critique, aucun thyratron n'est conducteur et le courant est trop faible. Si la courbe inférieure monte au point de couper la ligne critique., les deux thyratrons sont conducteurs et indiquent que le courant est trop élevé. La distance entre les sommets des deux sinusoïdes correspond à la gamme de-variation admis- sible du courant de soudure. Cette distance ou gamme peut être réglée au moyen de la résistance de réglage de sensibilité VRS.
Des thyratrons différents peuvent avoir des potentiels critiques légèrement différents. mais on peut en tenir compte dans le réglage de la résistan- ce de sensibilité VRS.
Un appareillage qui s'est avéré satisfaisant, comprenait les éléments suivants :
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Double diode DD 5Z4
Premier condensateur de filtrage 33 8 microfarads
Self de choc de filtrage 37 8 henrys à 450 cycles
Second condensateur de filtrage 35 8 microfarads
Résistance variable auxiliaire AVRl 5.000 ohms réglée à 3.000 ohms environ
Tube régulateur RT1 connecté à la borne positive 43 VR150
Tube régulateur RT2 connecté à la borne négative 39 VR75
Résistance variable auxiliaire AVR2 aux bornes de RT2 200000 ohms
Résistance principale de réglage 50.
000 ohms
Résistance de réglage de gamme 40.000 ohms
Toroide capable de fournir en- viron 1000 volts pour un courant secondaire de soudure de 40.000 ampères
Résistance du circuit d'intégra- tion 13 20.000 ohms
Condensateur du circuit d'intégra- tion 11 32 microfarads
Transformateur d'entrée T1 Rapport 1 à 10, impé- dance de 250 ohms envi- ron à 60 cycles
Condensateur d'accord 15 0,15 microfarad
Résistance de sortie OR 51.000 ohms
Résistance de réglage de sensi- 30.000 ohms bilité VRS
Thyratrons V1 et V2 type 884
Première résistance anodique 45, 49 300000 ohms
Seconde résistance anodique 47,51 100.000 ohms
Quand on utilise l'indicateur de l'invention,
le toroide T est monté de façon à enfermer un conducteur secondaire 53 du transformateur de soudure T1. Pour faciliter son montage, le toroide T peut être à char- nières. Une fois le toroide bien en place, la résistance principale de réglage VR peut être réglée de façon à correspondre au courant de soudure voulu, et la résistance de réglage de sensibilité VRS peut être réglée de façon à correspondre à la gamme de variation admissible de courant de soudure voulue. On peut alors fermer l'interrupteur de coupure SC et 1' interrupteur de marche-arrêt SO.
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Un essai coopération de soudure peut être effectué maintenant.
Pendant cet essai, un potentiel est produit aux bornes de sortie du toroi- de T. Ce potentiel est appliqué aux circuits de commande du premier et du second thyratrons V1 et V2. par l'intermédiaire de la résistance de sortie OR. Si le courant de soudure a la valeur correcte, seule la polarisation né- gative dérivée des résistances VR et VRS. au curseur 41. est équilibrée, tan- dis que la polarisation prise au curseur 21 seul n'est pas équilibrée, et seul le second thyratron V2 est rendu conducteur. Le tube à lueur NT dans son circuit anodique signale que le courant de soudure est correct.
Si le cou- rant de soudure est trop élevé, la polarisation négative appliquée au premier thyratron par le curseur 21 et la polarisation plus faible dérivée du curseur 41 sont toutes deux équilibrées, et les deux thyratrons V1 et V2 sont conducteurs. Les deux tubes à lueur NT et HT sont allumés et indi- quent que le courant de soudure est trop élevé. Si le courant de soudure est trop faible, ni la polarisation négative appliquée par le curseur 41 au second thyratron, ni celle du curseur 21 appliquée au premier thy- ratron V1 ne sont équilibrées et aucun tube à lueur. NT ou HT, s'allume.
Ceci indique que le courant de soudure est trop faible.
A la fin de l'essai, on ouvre l'interrupteur de coupure SC et les thyratrons V1 et V2 devenant non conducteurs, l'appareil est remis en état pour une nouvelle opération. Si l'indicateur, durant le premier essai, a montré que le courant n'a pas la valeur voulue, on rerègle l'appareil de commande C et on fait un nouvel essai, et ainsi de suite jusqu'à ce que 1' indicateur montre que la commande de la soudeuse est bien réglée.
Une fois la commande de la soudeuse bien réglée, on peut laisser les interrupteurs de coupure SC et de marche-arrêt SO fermés, et la soudu- re peut commencer.
L'interrupteur CS est représenté symboliquement par un interrup- teur à main. Ce peut être un interrupteur rotatif par exemple, qui est com- mandé automatiquement par l'avancement de l'opération de soudure, de maniè- re à ouvrir et refermer chaque fois le circuit de soudure. Un tel interrup- teur SC doit être utilisé dans le cas de la surveillance d'une opération de soudure, pour que l'indicateur soit remis à zéro de façon répétée. Pendant une opération de surveillance de ce genre, le toroide T reste couplé au conducteur 53 et on relève l'état des indicateurs NT et HT au fur et à me- sure. Si les deux indicateurs NT et HT s'allument ou s'éteignent, l'opé- rateur sait que le courant de soudure est trop fort ou trop faible. Il peut arrêter l'opération de soudure et remettre à zéro.
L'indicateur muni d'un interrupteur automatique de coupure SC, peut être relié à l'appareil de commande C de façon que, dans les cas où le,courant de soudure est incorrect, le courant de soudure puisse être coupé automatiquement. Cette liaison de protection est dans le cadre de l'invention.
La possibilité d'utilisation pratique de l'appareil peut être mise en lumière en considérant les valeurs des potentiels réellement appliqués au circuit indicateur. Soit, par exemple, un courant de soudure à obtenir qui donne un potentiel d'environ 800 volts aux bornes du rtoroi- de T. La résistance du circuit intégrateur a une valeur de 20. 000 ohms.
L'impédance du condensateur d'intégration 11 et du transformateur P1 est de l'ordre de 70 ohms à 60 cycles. Comme la tension d'entrée est de 800 volts, la tension appliquée aux bornes du primaire P1 est de l'ordre de 2,5 volts.
Le transformateur a un rapport 10 à 1 et la tension au secondaire de ce trans- formateur est de l'ordre de 25 volts efficaces. La tension de pointe sur la résistance OR vaut alors elviron 1.4 x 25 volts, soit 35 volts. La résistan- ce principale de réglage VR applique la polarisation, qui dépasse les 35 volts de la quantité déterminée correspondant à la gamme de variation admis-
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sible du courant de soudure, au circuit de commande des thyratrons V1 et V2. et la résistance de réglage de sensibilité VRS applique une polarisation de l'ordre de 35 volts au circuit de commande du second thyratron V2. Du courant de soudure capable de produire 800 volts à la sortie du toroide rendra le se- cond thyratron V2 conducteur, s'il a la valeur correcte.
S'il est trop.élevé, le premier thyratron devient aussi conducteur, et s'il est trop faible, aucun thyratron n'est conducteur. Les 35 volts disponibles au secondaire du transfor- mateur sont capables de commander parfaitement les thyratrons V1 et V2, et cette valeur est si élevée, qu'en pratique les variations des caractéristiques des circuits et des thyratrons sont négligeables. L'appareil fonctionne ainsi avec une précision raisonnable.En fait, l'appareil s'est avéré satisfaisant pour tous les courants de soudure entre 7.400 et 25.500 ampères, avec une erreur de plus ou moins 500 ampères.
Pour pouvoir utiliser facilement l'indicateur de l'invention, il doit être étalonné de façon qu'on puisse le régler pour différents cou- rants de soudure. Pendant l'étalonnage, on marque la résistance principale de réglage de façon qu'elle corresponde aux divers courants voulus, et la résistance de réglage de sensibilité peut être marquée de même pour corres- pondre aux différentesgammes.
Pour la facilité, l'étalonnage se fait indirectement en appliquant des potentiels au circuit d'intégration I plutôt qu'en couplant le toroide T à la soudeuse et en faisant passer différents courants de soudure. La re- lation entre les tensions appliquées au circuit intégrateur et les courants de soudure peut être tirée de l'expression suivante: e = 2 Ò MfI où e est la tension aux bornes de sortie du toroide T qui a une induction mutuelle M, le courant de soudure I circulant dans le secondaire P1 à une fréquence f. Si M et ! sont connues, on peut déterminer le courant de soudure I pour différentes valeurs de e.
Pendant l'étalonnage, la résistance de réglage de sensibilité VRS est réglée de façon à éviter toute confusion par la conduction simultanée des thyratrons V1 et V2. On applique des potentiels e de différentes valeurs au circuit intégrateur I, et la résistance principale de réglage VR est ré- glée, pour chaque valeur e, de façon que le thyratron V1 devienne tout juste conducteur, comme le tube NT l'indique. le thyratron V2 1restant non conduc- teur. On peut alors marquer sur le cadran de la résistance principale de ré- glage VR les courants de soudure secondaires I correspondant aux potentiels e appliqués.
La figure 4 montre la précision d'étalonnage d'un indicateur construit suivant l'invention. Le courant de soudure est porté verticalement en milliers d'ampères, et les divisions du cadran de la résistance principale de réglage VR sont portées horizontalement. La courbe en trait plein donne le courant de soudure en fonction de la lecture sur le cadran. La courbe en pointillé donne le courant de soudure mesuré à l'oscillographe pour différents réglages de la résistance principale de réglage VR. Les mesures à l'oscillographe étant di- rectes, sont plus précises que l'étalonnage calculé. La différence est cepen- dant relativement faible, de l'ordre de 1.000 ampères au point 40 du cadran qui correspond à environ 6.000 ampères.
La description ci-dessus montre que l'indicateur de courant de soudure de l'invention est précis et sûr, parce qu'il mesure directement le courant de soudure, et les résultats obtenus ne sont pas faussés par
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les erreurs dues au transformateur de soudure. Le signal étant dérivéd'un toroide à air, l'indicateur peut mesurer des courants très élevés. Le signal dérivé du toroide est de l'ordre de 1.000 volts, et les thyratrons peuvent donc être commandés par une tension suffisante. On obtient donc une indication précise de la valeur du courant de soudure.
L'indicateur n'a que trois commandes simples, l'interrupteur marche-arrêt SO, la résistance variable VR et l'interrupteur SC (à moins qu'il soit automatique) .Là résistance de sensibilité VRS est d'ordinaire à curseur commandé par tournevis, parce qu'il ne faut y toucher que dans des cas exceptionnels, par exemple quand des pièces détachées ont été remplacées, ou quand il faut souder des matières spé- ciales, comme de l'acier inoxydable.
Quoiqu'-une forme d'exécution déterminée de l'invention ait été décrite et représentée, il va de soi que de nombreuses modifications peuvent y être apportées.
REVENDICATIONS.
1. Indicateur de courant de soudeuse par résistance pour du courant de soudure délivré sous forme d'impulsions à une fréquence déterminée, comprenant un moyen répondant au courant de soudure pour dériver des impulsions de potentiel correspondant aux impulsions de courant de soudure., un circuit résonnant, accordé sur la dite fréquence, connecté au dit moyen répondant pour recevoir les impulsions de potentiel., et un circuit répondant à l'amplitude du potentiel aux bornes du circuit résonnant et comprenant un moyen pour indiquer l'amplitude du potentiel du circuit résonnant.
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WELDING CURRENT INDICATOR FOR RESISTANCE WELDERS.
The present invention relates to electric discharge devices and in particular to devices indicating the intensity of the welding current in resistance welders.
Resistance welding is used more and more to weld together materials of ever increasing variety. At the same time, there was an increasing need for an accurate and safe welding current indicator. If such an indicator is usually interesting, there are cases when it is quite indispensable. For example, some applications of resistance welding, such as the welding of fuselages, consisting in producing a series of welds constituting a joint which must have a given constant quality over its entire length., In this case, only one unsatisfactory soldering is enough to doom the whole part to scrap, which is a very expensive process, especially in the current period of metal shortages.
The cost of losses due to scrap excludes the use of solder under these conditions, unless a precise solder current indicator is available, by means of which the soldering operation is monitored without interruption. and the bad weld is predicted before the material to be welded is damaged without hope of repair. Consequently, if we can find a precise indicator to monitor the welding current, resistance welding can be applied in an increasing number of cases,
To construct a weld current indicator, attention must be paid to the nature of the weld current.
The current generally comes from a single-phase or polyphase industrial network having a frequency of the order of 60 cycles per second., And is applied at this frequency or at a lower frequency. Whatever the frequency, the welding current is not delivered continuously, but on the contrary in spikes or trains of pulses usually lasting from 1/2 to 30 periods of the network, but
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that can last several seconds or even longer. The solder current is usually delivered through discharge devices, such as ignitrons, the conductivity of which is set abruptly at certain times in network periods.
With this conduction process, the heat supplied for soldering can easily vary over a wide range, and 'this' process is called precisely the heating control process. Because of the heating control and the intermittent nature of the weld current, the spikes or pulse trains and even the total current are not sinusoidal but very irregular, with a large percentage of harmonics. These peculiar characteristics of the resistance welding apparatus obviously make it more difficult to research a weld current indicator on.
The indicators used so far have proven to be very inadequate. These indicators are unable to give sufficiently precise results for industrial application, in the case of relatively high solder currents.
The object of the present invention is to provide an accurate and reliable weld current indicator.
Another object of the invention is to provide an indicator which can be used practically in the case of a series of welds which must have a constant data quality.
Among the indicators used so far, there is a so-called needle stop measuring device. A device of this kind is coupled to the primary of the welding transformer, by a current transformer. It has been observed that, as the current has a very irregular waveform, the measuring device is very imprecise and its imprecision increases as the useful cycle decreases, under the effect of the heating control, In addition, the measurement of the welding current is indirect, the current transformer being coupled to the primary. Because of this coupling, it is necessary to be able to estimate the losses in the welding transformer and this estimate, for different welding cases, introduces large errors.
It has also been proposed to take the control signal of the measuring apparatus, directly from the secondary of the welding transformer. In the past, this signal has been taken using an iron core toroid. The usefulness of such a toro3: de is limited because, if it has reasonable dimensions, its iron becomes saturated for high currents and therefore relatively low currents must always be taken to avoid saturation; if we want to avoid saturation entirely, the toroid is too bulky.
Other research in this field has led to the production of an indicator composed of a measuring device and a relatively complex amplification device. This equipment is however too complicated to be used in the workshop, it has a tendency to slip, and requires constant checking and recalibration.
It is therefore a special object of the invention to provide an accurate and reliable weld current indicator of simple construction, easy to use, unaffected by variations in the waveform caused by the heating control, without slippage and. remaining calibrated.
It is also particular objects of the invention to provide a novel electronic circuit and to provide an apparatus for converting an irregular waveform signal into a substantially sinusoidal signal having an amplitude proportional to the magnitude of the irregular waveform signal.
The invention provides a device in which a signal voltage proportional to the welding current is drawn directly from the secondary of the welding transformer by means of a toroidal air coil. As the toroid is coupled to the secondary of the welding transformer,
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the error introduced previously by the coupling to the primary is eliminated.
As the torode is air-filled, it cannot saturate and can therefore give correct signals for high solder currents. In carrying out the invention, correct indications have been given for currents up to 40,000 amps.
The voltage given by the air toroid is proportional to the first derivative of the weld current, rather than to the current itself. In the preferred embodiment of the invention, the voltage given by the toroid is applied to an integrating circuit so as to obtain a potential proportional to the welding current. Due to the heater control, the waveform of the potential at the output of the integration circuit is irregular and contains a high percentage of harmonics.
It is desirable to derive from this integration potential a potential proportional in some way to the solder current. An important point of the present invention is the discovery that a resonant circuit tuned to the frequency of the individual pulses of the train of welding current wave and connected to the output of the integration circuit. produces corresponding pulses whose peaks (or amplitudes) are proportional to the rms value of the summer welding current according to the invention, a circuit of this type is connected to the output of the integration circuit. In the usual case of a single-phase welder with mains frequency welding current, the circuit must be tuned to a frequency of 60 cycles per second.
For welders working at a frequency lower than that of the mains, the circuit must be tuned to this lower frequency.
The output of the tuned circuit is a peak voltage whose amplitude is proportional to the current of. solder producing the toroid signal. The precision of this proportionality * depends on the degree to which the harmonics of the integrated signal are manifested and it becomes less and less good, as the harmonics are attenuated in the resonant circuit.
For a given resonant circuit the precision of the proportionality to the welding current decreases ,,, when the percentage of harmonics increases in the integration signal. If the resonant circuit is tuned very sharply so as to remove harmonics from its input signal, the peak signal produced at its terminals becomes less and less proportional to the welding current as the useful cycle decreases.
It has been found by practical measurements that if a resonant circuit of this kind is accurate for a duty cycle of 100%. the signal produced is too weak by 7.8% for a duty cycle of 70% and too low by 30% for a duty cycle of 40%.
It is therefore essential that the resonant circuit produces a potential with a high percentage of harmonics. It has been observed that a low Q resonant circuit, that is to say with a low reactance to resistance ratio, introduces harmonics satisfactorily. Thus, a circuit with a Q of the order of 1.06, produces a signal containing one third of the peak amplitude of harmonic three and about one fifth of the peak amplitude of harmonic five. . Such a circuit has proved to be sufficiently precise for the needs considered.
The peak or amplitude of the voltage across the resonant circuit is proportional to the solder current.
The invention provides a circuit responsive to this amplitude (rather than the rms value) to indicate the value of the weld current. This circuit is of the trigger type. In accordance with particular aspects of the invention, the output of the resonant circuit controls the conductivity of a pair of thyratrons.
Each of the thyratrons receives a negative polarization potential which keeps it normally non-conductive. The potential applied to one of the thyra-
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trons is higher than the other.
These potentials are brought through a pair of variable impedances. One of these impedances is common to the two thyratrons and determines the order of magnitude of the two potentials.
The other polarization is regulated by a second variable impedance which only determines the difference between the two potentials. The first impedance is set to match the requested welding current; the other impedance corresponds to the allowed variation range of the welding current. The output of the resonant circuit is switched on with the bias impedances, so that the potential that the resonant circuit delivers opposes this bias. The opposing effect does not depend on the average value of this resonance potential, but on its peak value.
If, for any setting of the variable impedances. the potential derived from the resonant circuit balances the lower bias potential only one of the thyratrons is made conductive. If it balances the two polarization potentials .. the two thyratrons are made conductive.
The first bias potential is set to correspond to the allowable lower limit of the welding current. Therefore, the conduction of the first thyratron indicates that the solder current is not too low. The second bias potential is set to match the allowable range of solder current, and the conduction of the second thyratron indicates, because this potential is balanced by the voltage of the resonant circuit, that the solder current exceeds the upper permissible limit. The magnitude of the second polarization potential therefore defines the sensitivity of the indicator, and it is adjusted as a function of the desired sensitivity.
If the materials to be welded admit large variations in current, the second impedance can be adjusted so that there is a large difference in polarization between the two thyratrons.
If the weld current is to be kept within narrow limits, the second impedance should be adjusted so that the polarization of the second thyratron only slightly exceeds that of the first.
Indicators can be put in the circuits of the two thyratrons, to show when they are conducting. Glow tubes are shown.
Although according to the invention an air toroid is preferred, there are instances where an iron core toroid can be used to derive a signal from the secondary of the welding transformer. In these cases, the output of the toroid is coupled directly to the resonant circuit, and the integrating circuit is removed.
The original features of the invention have been discussed in general above. The invention itself, its arrangement and its operation, as well as other objects and advantages will emerge clearly from the description of an embodiment, given below with reference to the accompanying drawings, in which:
Figure 1 is a circuit diagram of a preferred embodiment of the invention.
Figure 2 is a view, partially in section and partially in elevation, of a toroid according to the invention; and
Figures 3 and 4 are graphs showing how the invention works.
The apparatus shown in Figure 1 comprises a toroid T shown coupled to the secondary S of a welding transformer W. The primary
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re P of the transformer is supplied by the L1 and L2 bars of an industrial network, by means of a control device C of the current type. This apparatus contains discharge devices (not shown) which are made abruptly conductive at certain times during the periods of the network, with a view to controlling the heating.
The toroid T consists of several coils of C1 wafers mounted between two concentric cylinders 5 and 7 of insulating material.
The coils C1 are placed in series and their output arrives at a connector 9 mounted on the outer cylinder 7.
The output of the toroid is connected to an integration circuit I composed of a capacitor 11 and a resistor 13 of suitable values, connected in series. The potential produced at the terminals of the capacitor 11 by the signal coming from the toroid. is proportional to the integral of the signal which is in turn proportional to the current flowing in the secondary S. The primary P1 of a transformer T1. which can be called a transformer is tuned by a capacitor 15 to the frequency of the welding current. The frequency of this circuit is 60 cycles for the ordinary single-phase welder, but, in the case of a low-frequency welder, it may be equal to the low frequency of the welding current itself. An OR resistor, which can be called an output resistor, is placed across the H circuit.
A voltage pulse is produced across this resonant circuit R (or the resistor OR) for each half wave of the weld current, when a signal is applied to the torolde T. The peak of this resonant voltage can be proportional * to the secondary welding current with reasonable accuracy if the third and fifth harmonics of the signal produced in the integrator circuit are present in the potential across the resonant circuit. For this purpose, the resonant circuit has a relatively low Q of the order of unity.
The output resistor OR is connected directly, via its terminal 18, to the control electrode 19 of a first thyratron. V1 and. via its terminal 20, at the cursor 21 of a variable resistor VR which can be considered as the main adjustment resistor. The thyratron V1 has, in addition to the control electrode 19, an anode 23 and a cathode 25.
The main regulating resistor VR receives direct current from a regulated direct current source RX. This regulated power supply comes from a transformer T2 whose primary P2 is connected to an ST indicator tube. This primary P is connected to the main bars. via an SO on-off switch. The supply RX comprises a double diode DD connected to the terminals of the secondary S2 of the transformer T2 and comprising, in its output circuit. ,,, two filter capacitors 33 and 35 and a filter inductor 37. The output of the supply RX is applied, through an auxiliary variable resistor AVR1, to the terminals of a pair of voltage regulator tubes RT1 and RT2.
The junction 27 between these two tubes is earthed. Another auxiliary variable resistor AVR2 is connected to the terminals of the most negative tube RT2, and the slider 29 of this resistor is connected to the main adjustment resistor VR which is grounded by a resistor 31 for adjustment of. fixed range. It can be seen that the lower limit 39 and the cursor 29 are negative with respect to the earth and that the same is true of the cursor 21.
Terminal 18 of the OR output resistor is also set to
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earth by another variable resistor VRS which may be called a sensitivity adjustment resistor. The slider 41 of the sensitivity adjustment resistor VRS is connected to the control electrode 19 of a second thyratron V2, which also has an anode 23 and a cathode 25.
Thyratrons V1 and V2 are supplied with potential by the regulated direct current source RX and their anodes 23 are each connected to the positive terminal 43 of the source RX, via a pair of anode resistors 45-47 and 49-51 respectively 'and a switch SC which may be referred to as a cut-off switch.
This switch SC can open the anode circuits of the thyratrons V1 and V2, so as to make them non-conductive.
A resistor, 47 and 51. of each pair is shunted by a luminous discharge indicator tube HT and NT respectively. The cathodes 25 of thyra- trons V1 and V2 are joined to earth.
The various resistors AVR2, VR and VRS are selected and connected to the regulated power supply RX so that the main tuning resistor applies a large negative bias in series with the output resistor OR. In the absence of a signal, this polarization is applied directly to the control electrode 19 of the first thyratron V1.
This bias is also applied, via the sensitivity adjustment resistor VRS, to the control electrode 19 of the second V2. The resistor VRS can introduce a relatively small potential difference between the two control electrodes 19, making the control electrode of the second thyratron V2 slightly less negative than that of the first thyratron V1.
The ratios between the potentials applied to the control electrodes 19 of the thyratrons V1 and V2 are shown in FIG. 3.
On this graph, voltages are plotted vertically and time horizontally. The critical gate voltage of each of the thyratrons is represented by the upper horizontal line, the bias applied to the second thyratron V2 by the middle horizontal line and the bias applied to the first thyratron V1; by the lower horizontal line. The voltage taken across the output resistor OR is represented by two sinusoids, one of which is carried on the median horizontal and the other on the lower horizontal. The tips of these curves reach such heights. that the upper one cuts the critical line of tension and the other does not.
Under the conditions represented by these curves, the second thyratron V2 is conducting and the first is not, which indicates that the solder current has the desired value. If the amplitude of the upper sine wave drops to the point where it no longer intersects the critical line, no thyratron is conducting and the current is too low. If the lower curve rises to the point of intersecting the critical line, both thyratrons are conducting and indicate that the current is too high. The distance between the vertices of the two sinusoids corresponds to the permissible range of variation of the welding current. This distance or range can be adjusted using the VRS sensitivity adjustment resistor.
Different thyratrons may have slightly different critical potentials. but this can be taken into account when setting the VRS sensitivity resistor.
Apparatus which was found to be satisfactory included the following:
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Double diode DD 5Z4
First 33 8 microfarad filter capacitor
Filtering shock coil 37 8 henrys at 450 cycles
Second filter capacitor 35 8 microfarads
Auxiliary variable resistor AVRl 5,000 ohms set to approximately 3,000 ohms
Regulator tube RT1 connected to positive terminal 43 VR150
Regulator tube RT2 connected to negative terminal 39 VR75
Auxiliary variable resistor AVR2 across RT2 200,000 ohms
Main adjustment resistor 50.
000 ohms
Range adjustment resistor 40,000 ohms
Toroid capable of supplying approximately 1000 volts for a secondary welding current of 40,000 amps
Integration circuit resistance 13 20,000 ohms
Integration circuit capacitor 11 32 microfarads
Input transformer T1 Ratio 1 to 10, impedance of 250 ohms approximately at 60 cycles
Tuning capacitor 15 0.15 microfarad
OR output resistor 51,000 ohms
VRS sensitivity adjustment resistor 30,000 ohms
Thyratrons V1 and V2 type 884
First anode resistor 45, 49 300,000 ohms
Second anode resistor 47.51 100,000 ohms
When using the indicator of the invention,
the toroid T is mounted so as to enclose a secondary conductor 53 of the welding transformer T1. To facilitate its assembly, the toroide T can be hinged. Once the toroid is in place, the main tuning resistor VR can be set to match the desired weld current, and the sensitivity set resistor VRS can be set to match the allowable current variation range. desired solder. The cut-off switch SC and one on-off switch SO can then be closed.
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A weld cooperation test can now be performed.
During this test, a potential is produced at the output terminals of toroid T. This potential is applied to the control circuits of the first and second thyratrons V1 and V2. through the OR output resistor. If the welding current has the correct value, only the negative bias derived from the VR and VRS resistors. at cursor 41. is balanced, while the polarization taken at cursor 21 alone is not balanced, and only the second thyratron V2 is made conductive. The NT glow tube in its anode circuit signals that the solder current is correct.
If the solder current is too high, the negative bias applied to the first thyratron by cursor 21 and the lower bias derived from cursor 41 are both balanced, and both thyratrons V1 and V2 are conductive. Both NT and HT glow tubes are on and indicate that the solder current is too high. If the welding current is too low, neither the negative bias applied by the cursor 41 to the second thyratron, nor that of the cursor 21 applied to the first thyratron V1 are balanced and no glow tube. NT or HT, lights up.
This indicates that the welding current is too low.
At the end of the test, the cut-off switch SC is opened and the thyratrons V1 and V2 becoming non-conductive, the device is restored for a new operation. If the indicator, during the first test, has shown that the current is not at the desired value, the control unit C is readjusted and made a new test, and so on until the indicator shows that the welder control is properly adjusted.
Once the welder control is properly adjusted, the SC cut-off and SO on-off switches can be left closed, and welding can begin.
The CS switch is symbolically represented by a hand switch. It may be a rotary switch, for example, which is automatically controlled by the progress of the welding operation, so as to open and close the welding circuit each time. Such a switch SC must be used in the case of monitoring a welding operation, so that the indicator is repeatedly reset. During a monitoring operation of this kind, the toroid T remains coupled to the conductor 53 and the state of the indicators NT and HT is noted as it is measured. If both the NT and HT indicators light up or go out, the operator knows that the welding current is too high or too low. It can stop the welding operation and reset.
The indicator, provided with an automatic cut-off switch SC, can be connected to the control unit C so that, in cases where the welding current is incorrect, the welding current can be cut off automatically. This protective bond is within the scope of the invention.
The possibility of practical use of the apparatus can be brought to light by considering the values of the potentials actually applied to the indicator circuit. Consider, for example, a welding current to be obtained which gives a potential of about 800 volts at the terminals of the toroid. The resistance of the integrator circuit has a value of 20,000 ohms.
The impedance of the integration capacitor 11 and of the transformer P1 is of the order of 70 ohms at 60 cycles. As the input voltage is 800 volts, the voltage applied to the terminals of the primary P1 is of the order of 2.5 volts.
The transformer has a 10 to 1 ratio and the voltage at the secondary of this transformer is of the order of 25 rms volts. The peak voltage on the OR resistor is then equal to approximately 1.4 x 25 volts, or 35 volts. The main adjustment resistor VR applies the bias, which exceeds 35 volts by the determined quantity corresponding to the allowed variation range.
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sible of the welding current, to the control circuit of thyratrons V1 and V2. and the sensitivity adjustment resistor VRS applies a bias on the order of 35 volts to the control circuit of the second thyratron V2. Solder current capable of producing 800 volts at the toroid output will make the second thyratron V2 conductive, if it has the correct value.
If it is too high, the first thyratron also becomes a conductor, and if it is too low, no thyratron is conductive. The 35 volts available at the secondary of the transformer are capable of perfectly controlling the thyratrons V1 and V2, and this value is so high that in practice the variations in the characteristics of the circuits and of the thyratrons are negligible. The apparatus thus operates with reasonable accuracy; in fact, the apparatus has been found to be satisfactory for all welding currents between 7,400 and 25,500 amps, with an error of plus or minus 500 amps.
In order to be able to easily use the indicator of the invention, it must be calibrated so that it can be set for different welding currents. During calibration, the main trim resistor is marked to match the various currents desired, and the sensitivity trim resistor can be marked similarly to match different ranges.
For convenience, calibration is done indirectly by applying potentials to the integration circuit I rather than coupling the toroid T to the welder and passing different weld currents. The relation between the voltages applied to the integrator circuit and the welding currents can be taken from the following expression: e = 2 Ò MfI where e is the voltage at the output terminals of the toroid T which has a mutual induction M, the welding current I flowing in the secondary P1 at a frequency f. If M and! are known, we can determine the welding current I for different values of e.
During calibration, the sensitivity adjustment resistor VRS is adjusted to avoid confusion by the simultaneous conduction of the V1 and V2 thyratrons. Potentials e of different values are applied to the integrator circuit I, and the main adjustment resistor VR is adjusted, for each value e, so that the thyratron V1 just becomes conductive, as the tube NT indicates. the thyratron V2 1 remaining non-conductive. The secondary welding currents I corresponding to the applied potentials can then be marked on the dial of the main adjustment resistor VR.
FIG. 4 shows the calibration precision of an indicator constructed according to the invention. The welding current is carried vertically in thousands of amps, and the dial divisions of the main adjustment resistor VR are carried horizontally. The solid line curve gives the welding current as a function of the reading on the dial. The dotted curve gives the weld current measured at the oscillograph for different settings of the main adjustment resistor VR. Since oscillograph measurements are direct, they are more accurate than the calculated calibration. The difference is however relatively small, of the order of 1,000 amperes at point 40 of the dial which corresponds to approximately 6,000 amperes.
The above description shows that the solder current indicator of the invention is precise and safe, because it directly measures the solder current, and the results obtained are not distorted by
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errors due to the welding transformer. Since the signal is derived from an air toroid, the indicator can measure very high currents. The signal derived from the toroid is of the order of 1000 volts, and the thyratrons can therefore be controlled by a sufficient voltage. This gives a precise indication of the value of the welding current.
The indicator has only three simple controls, the SO on-off switch, the VR variable resistor, and the SC switch (unless automatic). The VRS sensitivity resistor is usually slider controlled. by screwdriver, because it should only be touched in exceptional cases, for example when spare parts have been replaced, or when special materials, such as stainless steel, have to be welded.
Although a specific embodiment of the invention has been described and shown, it goes without saying that numerous modifications can be made to it.
CLAIMS.
A resistance welder current indicator for solder current delivered as pulses at a determined frequency, comprising means responsive to the solder current for deriving potential pulses corresponding to the solder current pulses., A circuit resonant, tuned to said frequency, connected to said responding means to receive the potential pulses., and a circuit responding to the amplitude of the potential across the resonant circuit and comprising means for indicating the amplitude of the potential of the resonant circuit .