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"Système d'excitation d'un alternateur de soudage, par exemple à soupapes".-
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La présente invention concerne les systèmes induc- teurs d'alternateurs possédant une inductance interne rela- tivement élevée, et peut être utilisée soit pour les al- ternateurs de soudage à courant alternatifs soit pour les alternateurs comportant un dispositif redresseur.
On connaît un système inducteur,par exemple pour al- ternateur synchrone, se composant d'un transformateur de tension, branché par son enroulement primaire sur la ten-
Eion composée ou simple de l'alternateur, et d'un transfor- mateur de courant dont l'enroulement primaire est branché en série sur l'une des phases de l'alternateur, les enrou- lements secondaires des transformateurs indiqués alimentant l'enroulement inducteur de l'alternateur ou bien l'enrou-- lement de son excitatrice.
Les systèmes inducteurs indiqués pour un alternateur synchrone sont volumineux et compliqués,et par ailleurs, ils n'assurent pas l'obtention d'une série de caractéristiques externes courant-tension de raideurs variables, qui sont nécessaires pour régler l'intensité du courant dans les al- ternateurs de soudage. C'est pourquoi, jusqu'à présent, ces systèmes n'étaient pas utilisés.
Jusqu'à présent, l'excitation des alternateurs de sou- dage était réalisée soit à partir d'une source étrangère, soit à partir d'un enroulement supplémentaire placé sur l'induit de 1'alternateur,ou bien avec des aimants permanents.
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Dans lés systèmes indiqués pour régler l'intensité du courant de l'alternateur, on modifiait la tension de marche à vide, ce qui est indésirable pour les alternateurs de soudage. D'autre part, dans les systèmes inducteurs des alternateurs connus, il était difficile de réaliser la télé- commande de l'intensité du courant de soudage.
La présente invention se propose comme but l'élimi- nation des inconvénients mentionnés plus haut.
L'invention est basée sur le problème de la création d'un système inducteur d'un alternateur de soudage, en particulier à soupapes, permettant de réglers en laissant invariable la tension de marche à vide, la raideur des caractéristiques externescourant- tension, et au besoin, pour de faibles intensités de courant : d'augmenter même la tension de marche à vide.
Ceci s'obtient du fait que le système inducteur du générateur de soudage comporte au moins un transformateur dont l'enroulement primaire est inséré dans le circuit de puissance de l'alternateur, tandis que son enroulement se- condaire alimente par l'intermédiaire d'un redresseur l'en- roulement inducteur de l'alternateur ou bien de son exci- tatricef et du fait ques selon l'invention, le circuit de l'enroulement secondaire du transformateur contient un dis- positif de réglage pour modifier l'intensité du courant dans l'enroulement indiqué.
Le dispositif de réglage peut être constitué soit par des résistances réglables, soit par un commutateur de dérivation, modifiant le rapport de transformation du trans- formateur .soit peut comporter l'un et l'autre.
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Pour accélérer le processus de rétablissement de la tension lors du passage du régime de ccurt-circuit au mégime de marche à vide, il paraît raisonnable d'insérer une in- ductance dans le circuit du courant redressé de l'enrou- lement secondaire du transformateur.
Le système inducteur d'un alternateur de soudage réalisé selon la présente invention permet de résoudre avec ouccès les problèmes posés,et d'autre part,permet de réali- ser aisément la télécommande de l'intensité du courant de scudage, fait croître la stabilité, l'élasticité de l'arc et permet de réduira les pertes de métal- pandant le soudage.
Les particularités de l'invention rensortiront plus particulièrement de-la description suivante domine à titre d'exemple et faîte en se référant aux dessine annexée qui représentent :
La figure 1, le schéma électrique de principe du sys- tème inducteur d'un alternateur de soudage avec un seul transformateur.
La figure 2, le schéma électrique de principe du système inducteur de ce même alternateur avec deux trans- formateurs.
La figure 1 net en évidence le fait que le système inducteur proposé pour un alternateur de soudage comporte un ' transformateur de courant 1 dont l'enroulement primaire est inséré en série dans le circuit de puissance entre l'in- duit 2 de l'alternateur et le redresseur de puissance 3. l'enroulement indiqué peut être branché soit sur la tension composée, soit sur la tension de phase de l'induit 2.
L'en- roulement secondaire du transformateur 1 est raccordé à tra-
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vers le redresseur 4 à l'enroulement inducteur 5 da l'alter- nateur, et l'enroulement secondaire indiqué peut être rac- cordé également à l'enroulement d'excitation de l'excitatri- ce de l'alternateur. L'enroulement 5 à son tour est branché sur la tension de sortie du redresseur de puissance 3. Dans le circuit d'alimentation de l'enroulement 5 selon l' in- vention, on a insère les résistances de réglage 6 et 7, le commutateur des prises de réglage 8 ainsi qu'une inductance
9 qui peut être soit réglable, soit de grandeur constante.
L'enroulement 5 peut également être alimenté à par- tir de deux transformateurs: le transformateur de courant 1 et le transformateur de tension 10 (figure 2). Dans ce cas, dans le circuit de l'enroulement secondaire du transformateur
10, sont également insérés :la résistance réglable 11, le @ commutateur des prises de réglage 12 et le redresseur 13. @ D'autre part, sur le côté redressé des enroulements secon- @ daires des transformateurs 1 et 10,on peut prévoir des ; résistances réglables complémentaires 6' et 11'.
Les systèmes inducteurs de l'alternateur représen-, tés aux figures 1 et 2 fonctionnent de façon analogue. On considérera par exemple le principe de fnnctionnement du systèms inducteur représenté à la figure 2.
Lorsque l'alterna%eu= fonctionne en marche à vide et s'il y a une aimantation rémanente,le transformateur de tension 10, selon un principe d'auto-excitation connu, ali- nente l'enroulement 5 et la tension de l'alternateur moit jusqu'à la tension de marche à vide.
Si le système inducteur est rélisé selon la figure 2, @ l'auto-excitation de l'alternateur est réalisée à partir de @
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la tension redressée du circuit de force de l'alternateur.
A mesure que la charge apparaît et augmente, la tension provenant du transformateur 10 et alimentant l'enroulement
5 d'excitation à travers le redresseur 13 diminue, tandis que la tension provenant du transformateur 1 augmente. La tension de marche à vide et l'intensité du courant de sou- dage sont réglées en modifiant les valeurs des résistances
11,11', 6 et 6'. Dans certains cas, il suffit de prévoir . deux résistances : 6 (ou 6') et 11(ou 11').
Pour obtenir une série de caractéristiques externes de l'alternateur à raideurs variables, mais avec une tension de marche à vide constante, on procède au réglage en ne mo- difiant que les résistances 6 ou 6'.
Les résistances 11 ou 11' doivent alors rester cons- tantes.
Le réglage de la valeur de la tension de marche à vide et de la raideur des caractéristiques externes du géné- rateur peut également être réalisé en modifiant le rapport de transformation des transformateurs 1 et 10 en modifiant de façon correspondante le nombre de epires au moyen des commutateurs 12 et 18 sur l'enroulement primaire ou se- condaire des transformateurs 1,10. En outre, les résistan- ces de réglage de la tension de marche à vide et de la raideur des caractéristiques externes de l'alternateur peu- vent être insérées dans le circuit à courant continu comme des potentiomètres.
.Il convient de remarquer que pour le réglage de la tension de mache à vide et de la raideur des caractéris- tiques externes du générateur, le dispositif de réglage
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peut comporter simultanément des commutateurs de prises et des résistances réglables.
L'inductance insérée dans le circuit redresseur du transformateur permet d'accélérer le processus de réta- blissement de la tension lors de la transition du régime de fonctionnement en court-circuit au régime de marche à vide.
Les résistances réglables 6 et 6' sont installées directement sur le poste de soudage ce qui permet de ré- soudreaisément le problème de la télécommande de l'in- tensité du courant de soudage de l'alternateur.
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"Excitation system of a welding alternator, for example with valves" .-
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The present invention relates to alternator inductor systems having a relatively high internal inductance, and can be used either for alternating current welding alternators or for alternators having a rectifier device.
An inductor system is known, for example for a synchronous alternator, consisting of a voltage transformer, connected by its primary winding to the voltage.
Eion composed or simple of the alternator, and of a current transformer whose primary winding is connected in series to one of the phases of the alternator, the secondary windings of the transformers indicated supplying the winding inductor of the alternator or the winding of its exciter.
Inductor systems indicated for a synchronous alternator are bulky and complicated, and moreover, they do not ensure to obtain a series of external current-voltage characteristics of varying stiffnesses, which are necessary to adjust the intensity of the current in welding alternators. This is why, until now, these systems were not used.
Heretofore, the excitation of welding alternators has been carried out either from an extraneous source, or from an additional winding placed on the armature of the alternator, or alternatively with permanent magnets.
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In the systems indicated for regulating the amperage of the alternator, the no-load voltage was changed, which is undesirable for welding alternators. On the other hand, in the inductor systems of known alternators, it was difficult to achieve remote control of the intensity of the welding current.
The object of the present invention is to eliminate the drawbacks mentioned above.
The invention is based on the problem of creating an inductor system for a welding alternator, in particular with valves, making it possible to adjust while leaving the no-load voltage invariable, the stiffness of the external current-voltage characteristics, and if necessary, for low currents: even increase the no-load voltage.
This is achieved by the fact that the inductor system of the welding generator comprises at least one transformer, the primary winding of which is inserted in the power circuit of the alternator, while its secondary winding supplies power via the generator. a rectifier for the inductor winding of the alternator or of its exciter f and because according to the invention, the circuit of the secondary winding of the transformer contains an adjustment device for modifying the current of the generator. current in the indicated winding.
The adjustment device can be constituted either by adjustable resistors or by a bypass switch, modifying the transformation ratio of the transformer. Or can include both.
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To speed up the process of voltage recovery when switching from dc to idle speed, it seems reasonable to insert an inductance in the rectified current circuit of the secondary winding of the transformer. .
The inductor system of a welding alternator produced according to the present invention makes it possible to easily solve the problems posed, and on the other hand, allows the remote control of the intensity of the scudage current to be easily achieved, increases the stability. , the elasticity of the arc and will reduce metal losses during welding.
The particularities of the invention will emerge more particularly from the following description dominated by way of example and made with reference to the appended drawings which represent:
Figure 1, the basic electrical diagram of the inductor system of a welding alternator with a single transformer.
FIG. 2, the basic electrical diagram of the inductor system of this same alternator with two transformers.
Figure 1 clearly shows the fact that the inductor system proposed for a welding alternator comprises a current transformer 1, the primary winding of which is inserted in series in the power circuit between the inductor 2 of the alternator. and the power rectifier 3.the indicated winding can be connected either to line voltage or to the phase voltage of armature 2.
The secondary winding of transformer 1 is connected through
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to rectifier 4 to field winding 5 of the alternator, and the indicated secondary winding can also be connected to the excitation winding of the exciter of the alternator. The winding 5 in turn is connected to the output voltage of the power rectifier 3. In the supply circuit of the winding 5 according to the invention, the adjusting resistors 6 and 7 have been inserted, the adjustment tap switch 8 as well as an inductor
9 which can be either adjustable or of constant magnitude.
Winding 5 can also be supplied from two transformers: current transformer 1 and voltage transformer 10 (figure 2). In this case, in the circuit of the secondary winding of the transformer
10, are also inserted: the adjustable resistor 11, the @ switch for the adjustment taps 12 and the rectifier 13. @ On the other hand, on the rectified side of the secondary windings of transformers 1 and 10, it is possible to provide ; additional adjustable resistors 6 'and 11'.
The inductor systems of the alternator shown in Figures 1 and 2 operate in a similar fashion. Consider for example the operating principle of the inductor system shown in Figure 2.
When the alterna% eu = operates in no-load operation and if there is a remanent magnetization, the voltage transformer 10, according to a known self-excitation principle, supplies the winding 5 and the voltage of l alternator half up to no-load voltage.
If the inductor system is made according to figure 2, @ the self-excitation of the alternator is carried out from @
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the rectified voltage of the alternator force circuit.
As the load appears and increases, the voltage from transformer 10 and supplying the winding
5 excitation through the rectifier 13 decreases, while the voltage from the transformer 1 increases. The no-load voltage and the intensity of the welding current are regulated by modifying the values of the resistors.
11.11 ', 6 and 6'. In some cases, planning is enough. two resistors: 6 (or 6 ') and 11 (or 11').
To obtain a series of external characteristics of the alternator with variable stiffnesses, but with a constant no-load voltage, the adjustment is carried out by modifying only the resistors 6 or 6 '.
The resistors 11 or 11 'must then remain constant.
The adjustment of the value of the off-load voltage and of the stiffness of the external characteristics of the generator can also be carried out by modifying the transformation ratio of transformers 1 and 10 by correspondingly modifying the number of epires by means of the switches 12 and 18 on the primary or secondary winding of transformers 1,10. In addition, the resistors for adjusting the idle voltage and the stiffness of the external characteristics of the alternator can be inserted into the direct current circuit as potentiometers.
.It should be noted that for the adjustment of the off-load voltage and the stiffness of the external characteristics of the generator, the adjustment device
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may simultaneously have tap switches and adjustable resistors.
The inductance inserted in the rectifier circuit of the transformer makes it possible to accelerate the process of restoring the voltage during the transition from the operating mode in short-circuit to the no-load mode.
The adjustable resistors 6 and 6 'are installed directly on the welding machine which makes it possible to solve the problem of the remote control of the intensity of the welding current of the alternator.