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La présente invention a pour objet un dispositif de régla- ge d'un thyratron alimenté par une tension pulsatoire obtenue par redressement des deux alternances d'une tension alternative mono- phasée. Ce dispositif permet d'obtenir à l'aide du seul thyra- tron, soit une tension alternative do valeur efficace réglable de façon continue, soit une tension redressée de valeur moyenne réglable également de façon continue.
Les éléments permettant: ce réglage sont réduits au mini- mum et aucune valve supplémentaire n'est requise, comme c'est le cas dans les dispositifs actuellement connus.
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Suivant la présente invention, le dispositif de @ réglage d'un thyratron est caractérisa en ce qu'un circuit constitué d'une résistance et d'un condensateur en série, avec un redresseur en parallèle ur la résistance, est branché en parallèle sur le thyratron la tension aux bornes du condensateur étant appliquée entre la grille de commande et la cathode du thyratron, des moyens étant prévus pour faire agir une source de tension continue de façon à régler l'instant d'allumage du thyratron.
D'autres caractéristiques apparaîtront au cours de la description qui va suivre.
Les figures des dessins annexés représentent à titre d'exemples non limitatifs des schémas de réalisation du dispositif suivant la présente invention.
La figure 1 représente un dispositif permettant d'obtenir une tension redressée de valeur moyenne réglable de façon continue.
La figure 2 représente en fonction du temps les dif- férentes tensions intervenant dans le fonctionnement du dispositif suivant la figure 1.
La figure 3 représente le même dispositif que dans le cas de la figure 1, mais oit le thyratron est remplacé par un thyratron à grille écran.
La figure 4 représente un dispositif permettant d'ob- tenir une tension alternative de valeur efficace réglable de façon continue.
La figure 5 représente en fonction du temps la tension
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obtenue par le dispositif suivant la figure 4,
La figure 6 représente un contacteur électronique avec réglage de courant pour les machines à souder par résistanc.es.
Sur ces figures, les mêmes éléments sont désignés par les mêmes chiffres de référence.
Suivant la figure 1, la tension secondaire d'un trans- formateur monophasé 1 est redressée par un redresseur 2 de type classique et appliquée à un thyratron 4 à travers une impédance d'utilisation, supposée pour plus de simplicité être une résis- tance 3. En parallèle sur le thyrabron 4 esb branché un circuit constitué d'une résistance 7 et d'un condensateur 8 en série, avec en parallèle sur la résistance 7 un redresseur 9. La ten- sion aux bornes du condensateur 8 est appliquée entre la grille de commande et la cathode du thyratron 4, en série avec une tension de polarisation négative prise sur un potentiomètre 5 alimenté par une source 6 de tension continue.
En se référant à la figure 2, le fonctionnement du dispositif selon la figure 1 est le suivant.
Sur cette figure 2, la caractéristique d'amorçage du thyratron est supposée,' dans'un but de simplification, se con- fondre avec l'axe des temps OX, c'est-à-dire qu'il est supposé que le tube s'amorce dès que sa tension grille-cathode devient nulle.
La courbe a représente la tension anodique du thyratron 4, la courbe b, sa tension de grille. Au temps 0, la tension anodique est nulle et la tension de grille a la valeur fixée, par le potentiomètre 5, le condensateur 8 n'étant pas chargé.
La tension anodique varie ensuite suivant la courbe a, ce qui a pour effet de charger le condensateur 8 à travers les résis- tances 3 et 7. La partie AB de la courbe b représente la charge du condensateur 8. La tension négative de grille devient de moins en moins négative et elle devient nulle en B à l'instant t1. Le thyratron 4 s'amorce et constitue un court-circuit sur
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le condensateur 8 quisedécharge de façon pratiquement ins tan- tanée grâce au redresseur 9 qui shunte la résistance 7.
La tension de grille revient donc à la valeur u. Le. thyratron 4 reste allumé jusqu'au temps t2 correspondant à la fin de l'alternance de tension anodique. Entre les temps t1 et t2, la tension de grille conserve la valeu,r u. Au temps t2, le même cycle recommence et ainsi de suite.
Les parties hachurées représentent la tension redressée aux bornes de la résistance 3.
En faisant varier la valeur u de la polarisation néga- tive de grille en agissant sur le potentiomètre 5, il est pos- sible de déplacer à volonté l'instant d'allumage t1 et donc de faire varier de manière continue la valeur moyenne de la tension redressée aux bornes de la résistance 3. 'En effet, la courbe b atteint plus rapidement l'axe OX, si u est plus petit et inver- sement.. l'inclinaison de la dite courbe b étant naturellement gar- dée constante. Le même résultat est dailleurs atteint en gardant u fixe et en faisant varier la constante de temps du système 7-8, par exemple en faisant varier la résistance 7.
Il reste une troisième possibilité : déplacer la carac- téristique d'allumage du thyratron. Ceci est possible en utili- , sant un @hyratron à grille écran dans lequel on fait varier le potentiel de la grille écran au voisinage du potentiel de cathode.
Un dispositif utilisant un tel thyratron est représenté figure 3.
Dans ce cas, le potentiomètre 5 alimejnté par la source 6 de ten- sion continue est branché entre la cathode et la grille écran du thyratron 4, de façon à polariser négativement cette grille é- cran. La tension aux bornes du condensateur 8 est appliquée entre la grille de commande et la cathode du thyratron 4.
@
Si au lieu d'avoir une tension redressée de valeur moyenne réglable de façon continue, on désire obtenir une tension alternative de valeur efficace réglable également de façon conti- nue, il suffit de placer l'impédance d'utilisation 3 en série dans
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l'alimentation du redresseur 2 comme il est représenté figure
4. La tension alternative alors obtenue aux bornes de cette im- 'pédance 3, pour un réglage donné, a l'allure représentée par.les parties hachurées de la figure 5.
En agissant sur le potentio- mètre 5, on obtient un réglage continu, de'la valeur efficace de cette tension alternative*
La figure 6 représente un contacteur électronique pour les machines à souder par résistance, dans lequel deux igni- trons 10 et 11 montés en parallèle inversé sont amorcés successi- vement par un seul thyratron.
Dans ce dispositif, le thyratron a d'une 'part son anode raccordée au point commun de deux redres- seurs 12 et 13 connectés en opposition entre les deux cathodes des ignitrons 10 et 11 et d'autre part sa cathode raccordée au point @ commun de deux autres redresseurs 14 et 15 connectés également. en opposition entre les deux électrodes d'amorçage des ignitrons
10 et 11, les sens de passage de ces redresseurs étant tels que le courant d'amorçage de l'un quelconque des ignitrons travers toujours le thyratron dans le sens anode cathode.
Le seul thyratron permettant l'amorçage des deux ignitrons 10 et 11 est par exemple un thyratron 4 à grille écran ' dont la commande est réalisée par un dispositif identique à cels de la figure 4, c'est-à-dire par un dispositif très simple et très efficace. Un autre avantage est que la puissance de soudage varie d'une manière sensiblement linéaire en fonction de la variation du potentiomètre de réglage 5.
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The present invention relates to a device for adjusting a thyratron supplied with a pulsating voltage obtained by rectifying the two halfwaves of a single-phase alternating voltage. This device makes it possible to obtain, with the aid of the thyra- tron alone, either an alternating voltage of rms value which can be continuously adjusted, or a rectified voltage of average value which can also be adjusted continuously.
The elements allowing: this adjustment are reduced to a minimum and no additional valve is required, as is the case in currently known devices.
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According to the present invention, the device for adjusting a thyratron is characterized in that a circuit consisting of a resistor and a capacitor in series, with a rectifier in parallel with the resistor, is connected in parallel with the resistor. thyratron the voltage at the terminals of the capacitor being applied between the control grid and the cathode of the thyratron, means being provided for making a source of direct voltage act so as to adjust the ignition instant of the thyratron.
Other characteristics will become apparent during the description which follows.
The figures of the appended drawings represent, by way of nonlimiting examples, diagrams of embodiment of the device according to the present invention.
FIG. 1 represents a device making it possible to obtain a rectified voltage of continuously adjustable average value.
FIG. 2 represents as a function of time the various voltages involved in the operation of the device according to FIG. 1.
FIG. 3 represents the same device as in the case of FIG. 1, but where the thyratron is replaced by a thyratron with a screen grid.
FIG. 4 represents a device making it possible to obtain an alternating voltage of continuously adjustable rms value.
Figure 5 shows the voltage as a function of time
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obtained by the device according to Figure 4,
Figure 6 shows an electronic contactor with current control for resistance welding machines.
In these figures, the same elements are designated by the same reference numerals.
According to figure 1, the secondary voltage of a single-phase transformer 1 is rectified by a rectifier 2 of conventional type and applied to a thyratron 4 through a use impedance, assumed for the sake of simplicity to be a resistor 3 In parallel on the thyrabron 4 esb connected a circuit consisting of a resistor 7 and a capacitor 8 in series, with in parallel on the resistor 7 a rectifier 9. The voltage across the capacitor 8 is applied between the control gate and the cathode of thyratron 4, in series with a negative bias voltage taken from a potentiometer 5 supplied by a source 6 of direct voltage.
Referring to Figure 2, the operation of the device according to Figure 1 is as follows.
In this figure 2, the starting characteristic of the thyratron is assumed, for the sake of simplification, to merge with the time axis OX, i.e. it is assumed that the tube starts as soon as its grid-cathode voltage becomes zero.
Curve a represents the anode voltage of thyratron 4, curve b, its gate voltage. At time 0, the anode voltage is zero and the gate voltage has the value set by potentiometer 5, capacitor 8 not being charged.
The anode voltage then varies along curve a, which has the effect of charging capacitor 8 through resistors 3 and 7. Part AB of curve b represents the charge of capacitor 8. The negative gate voltage becomes less and less negative and it becomes zero in B at time t1. Thyratron 4 initiates and forms a short circuit on
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the capacitor 8 which discharges practically instantaneously thanks to the rectifier 9 which bypasses resistor 7.
The gate voltage therefore returns to the value u. The. thyratron 4 remains on until time t2 corresponding to the end of the alternation of anode voltage. Between times t1 and t2, the gate voltage maintains the value, r u. At time t2, the same cycle begins again and so on.
The hatched parts represent the rectified voltage across resistor 3.
By varying the value u of the negative grid bias by acting on potentiometer 5, it is possible to move the ignition instant t1 at will and therefore to continuously vary the mean value of the voltage rectified at the terminals of resistor 3. In fact, the curve b reaches the axis OX more quickly, if u is smaller and conversely, the inclination of said curve b being naturally kept constant. The same result is also achieved by keeping u fixed and by varying the time constant of the system 7-8, for example by varying resistance 7.
There remains a third possibility: shifting the ignition characteristic of the thyratron. This is possible by using a screen grid @hyratron in which the potential of the screen grid is varied in the vicinity of the cathode potential.
A device using such a thyratron is shown in figure 3.
In this case, the potentiometer 5 supplied by the DC voltage source 6 is connected between the cathode and the screen grid of the thyratron 4, so as to negatively bias this screen grid. The voltage across capacitor 8 is applied between the control grid and the cathode of thyratron 4.
@
If instead of having a rectified voltage of continuously adjustable average value, it is desired to obtain an alternating voltage of rms value which can also be continuously adjusted, it suffices to place the operating impedance 3 in series in
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the supply to rectifier 2 as shown in figure
4. The alternating voltage then obtained at the terminals of this impedance 3, for a given setting, has the shape represented by the hatched parts of FIG. 5.
By acting on potentiometer 5, one obtains a continuous adjustment of the rms value of this alternating voltage *
FIG. 6 shows an electronic contactor for resistance welding machines, in which two ignitons 10 and 11 connected in reverse parallel are successively ignited by a single thyratron.
In this device, the thyratron has on the one hand its anode connected to the common point of two rectifiers 12 and 13 connected in opposition between the two cathodes of ignitrons 10 and 11 and on the other hand its cathode connected to the common point. two other rectifiers 14 and 15 also connected. in opposition between the two ignition electrodes of the ignitrons
10 and 11, the direction of passage of these rectifiers being such that the starting current of any one of the ignitrons always passes through the thyratron in the direction anode-cathode.
The only thyratron allowing the initiation of the two ignitrons 10 and 11 is for example a thyratron 4 with a screen grid ', the control of which is carried out by a device identical to those of FIG. 4, that is to say by a very simple and very effective. Another advantage is that the welding power varies in a substantially linear fashion as a function of the variation of the adjustment potentiometer 5.