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BREVET D t mENTION
La présente invention a trait à une disposition pour l'allumage fonctionnel de récipients à déoharge à rem- ' plissage de vapeurs ou de gaz et à déoharge sensiblement en forme d'arc, montés en parallèle et en opposition et servant notamment à la commande de machines de soudure.
On a déj proposé d'effectuer l'allumage du deuxième
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des récipients montés en opposition et en parallèle d'effectue en dépendance d'une tension prenant naissance aux bornes d'une résistance située dans le circuit commun d'anodes, lors de l'amorçage du courant de décharge dans le premier récipient (lampe de commande), Cette tension charge par 1'intermédiaire d'un redresseur, préférablement du. type sec, un condensateur situé dans le circuit de grille du deuxième récipient: à décharge (lampe commandée) et applique de ce fait à la grille de cette lampe une tension positive qui s'annule plus ou moins rapidement suivant les dimensions du condensateur et d'une résistance de décharge shuntant deluiesi.
Ce montage fonctionne en général atec une grande précision, mais peut présenter, le cas échéant, certains inconvé- nients, lorsque la charge dans le circuit d'anodes, c'est-àdire dans le circuit dans lequel prend naissance la tension de charge pour le condensateur, est fortement inductive, comme par exemple dans le cas des machines à souder par points, de grande dimensions, dans lesquelles la tension de charge du condensateur est préférablement prise directement sur l'enroulement primaire du transformateur de soudure.
Le déphasage produit dans ce cas entre le courant et la tension provoque souvent, même après bloquage de la lampe de commande, une charge complémentaire du condensateur de commande dans le circuit de grille de la lampe commandée; ce phénomène provoque un réallumage intempestif de cette lampe. Si l'allumage se répète, il peut finalement se produire un court-circuit en courant continu dans le circuit de soudure.
Conformément à l'invention, ces allumages retardés sont évités, en effectuant la charge du condensateur de commande non pas en fonction de la tension aux bornes de la charge inductive dans le circuit d'anode, mais en fonction d'un
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courant reprciuisant, en ce qui concerne son déphasage, le courant de charge inductif. Pour produire ce murant, on dispose parallèlement à la charge Inductive (enrourement primaire du. transformateur de soudure) un circuit déphaseur convenables ment agence, préférablement constitua par une réaotanoe et par une résistance.
Parallèlement à une résistance ohmique située dans ce circuit déphaseur, - cette résistance ohmique étant préférablement constituée par la résistance dn déphaseur elle-même - on prévoit alors, en série avec un redre s- seur de charge préférablement constitué par un redresseur sec, le condensateur de commande shunté par une résistance de décharge. On obtient ainsi que la tension de charge soit sensiblement en phase aveo le courant dans le circuit déphaseur et, partant, avec le courant de charge qui traverse les récipients à décharge. Il ne peut donc se produire de charge du condensateur que lorsque le premier des deux ré- cipients montés en opposition et en parallèle est effectivement parcouru par un courant.
Les dessins annexés montrent, schématiquement et à titre d'exemple nullement limitatif, un mode d'application de la disposition, objet de l'invention à un dircuit de soudure pour la soudure par points ou par séries de points:, ce cirouit étant commandé par des récipients à décharge montés en parallèle et en opposition.
La fig.l est un schéma du dispositif de soudure dans lequel les deux lampes ou récipients 1 et 2 sont montées directement dans le circuit primaire du transformateur de soudure 5 relié au réseau à murant alternatif 3. Le secondaire de ce transformateur est relié aux électrodes de soudure 4. Les récipients à décharge règlent le courant de so-ddure et permettent de limiter les différentes impulsions
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de courant à une ou plusieurs paires d'alternances successives. Le récipient 1 est commandé indépendamment an moyen d'un dispositif de commande raccordé aux bornes 11 et constitué par exemple par un transformateur de grille en combinaison avec un organe électrique temporisé.
La tension de commande pour la lampe 2 est prise sur l'enroulement primaire du transformateur de soudure 5 et amenée par l'intermédiaire du transformateur 18 à un dispositif de poit relié au secondaire de ce dernier transformateur et constitué par une réactance 10 et par une résistance 13. La résistance 13 se trouve en parallèle avec le condensateur 6 relié à la grille de la lampe 2 et en série avec le redresseur sec 8 par l'intermédiaire duquel s'effectue la charge de ce condensateur, au moyen d'un courant de sens déter- miné. Une source de courant formant polarisation négative peut être disposée en série avec le condensateur 6 dans le circuit de grille au point 9.
Lors de la libération de la lampe 1, il se forme au tra transformateur 5 une tension de sens déterminé; cettetension produit dans le circuit de déphasage un courant,qui; pour une appropriation déterminée de la résd etance 10 et de la résistance 13, reproduit le courant traversant le transformateur de soudure et présentant une direction non ambiguë par rapport à la tension de la lampe de commande, c'est-à-dire à la iampel. Le courant ainsi reproduit fait naître aux bornes de la résistance 13 une tension à. l'aide de laquelle s'effectue la charge on. condensateur. Ce dernier se décharge à travers la résistance 7, mais possède pendant un intervalle de temps déterminé une tension telle que la lampe 2 se trouve libérée pour le passade du courant.
Le transformateur 12 ntest pas absolument indispensable
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et dans de nombreux cas, il sera même avantageux de relier le circuit déphaseur directement à ltenroulement primaire de transformateur 5.
Les fig. 2a et 2b représentent les courbes d'intensité et de tension du transformateur de soudure, ainsi que les cour- bea de tension de grilles de la lampe 2 à allumage fonction- nel, pour la cas où l'impulsion de courant de soudure cor- respond à la durée d'une période.
Comme le montre la fig.2a, le courant de soudure J re- tarde par rapport à la tension UT dens le transformateur de soudure 5. Pendant la période a, la lampe de commahde laisse passer le courant, tandis que pendant la période b c'est la lampe commandée qui le laisse passer.
La fig.2b montre la superposition de la courte de ten- sion du condensateur UC et de la tension négative de polari- sation de grille UG. La charge du condensateur commence lors de l'amorçage du courant dans la lampe 1. :Pendant la période c, la tension du condensateur est supérierue à la tension continue négative UG et supérieure à la tension d'allumage de grillede la lampe 2. Pendant ce temps, la lampe comman- dée laisse donc passer le courant.
Un avantage particulier de la disposition conforme à l'invention comportant le circuit déphaseur réside dans le fait que le sommet de la courbe représentative de la courbe de tension de grille ainsi obtenue et correspondait à la lampe 2 se rapproche d'environ 90 de l'alternance de fonctionnement de la lampe commandée, comparé au montage d'allumage déjà proposé sans circuit déphaseur. Le circuit sur @ temporisé n' a donc besoin de s'étendre que/un laps de temps plus court, et de ce fait la résistance 7 (voir fig.1) peut n'avoir qu'une faible valeur.
Il en résulte que la courbe
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de tension de grille présente un flanc plus abrupt et améliore ainsi notablement le bloquage, notamment dans les alternances ultérieures,
Dans certains cas, il peut y avoir avantage à utiliser pour la production de la tension initiale de commande, an phase avec le courant et conforme à l'invention, un transformateur de courant alimenté du côté primaire par le courant de soudure, et chargé du côté secondaire par une résistance ohmque. 0'est sur cette résistance que peut alors étire prise la tension de commande de la grille.
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PATENT D t MENTION
The present invention relates to an arrangement for the functional ignition of discharge vessels with filling of vapors or gas and discharge substantially in the form of an arc, mounted in parallel and in opposition and serving in particular for the control of gas. welding machines.
It has already been proposed to start the second
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receptacles mounted in opposition and in parallel effected in dependence on a voltage arising at the terminals of a resistor located in the common anode circuit, during the initiation of the discharge current in the first receptacle ( control), This voltage charges through a rectifier, preferably. dry type, a capacitor located in the grid circuit of the second receptacle: discharge (controlled lamp) and therefore applies to the grid of this lamp a positive voltage which is canceled more or less rapidly depending on the dimensions of the capacitor and d 'a shunting discharge resistor deluiesi.
This assembly generally operates with great precision, but may have, where appropriate, certain disadvantages, when the load in the anode circuit, that is to say in the circuit in which the load voltage arises for the capacitor, is highly inductive, as for example in the case of spot welding machines, of large dimensions, in which the charging voltage of the capacitor is preferably taken directly from the primary winding of the welding transformer.
The phase shift produced in this case between the current and the voltage often causes, even after blocking of the control lamp, an additional charge of the control capacitor in the gate circuit of the controlled lamp; this phenomenon causes an untimely re-ignition of this lamp. If the ignition is repeated, there may eventually be a DC short in the solder circuit.
According to the invention, these delayed ignitions are avoided, by charging the control capacitor not as a function of the voltage across the inductive load in the anode circuit, but as a function of a
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current showing again, as regards its phase shift, the inductive load current. To produce this wall, there is a parallel to the inductive load (primary winding of the welding transformer) a phase-shifting circuit suitably arranged, preferably constituted by a reaotanoe and by a resistance.
In parallel with an ohmic resistor situated in this phase shifter circuit, - this ohmic resistor preferably being constituted by the phase shifter resistor itself - then provision is made, in series with a charge rectifier preferably constituted by a dry rectifier, the capacitor control switch shunted by a discharge resistor. This results in the charging voltage being substantially in phase with the current in the phase shifter circuit and hence with the charging current flowing through the discharge vessels. It is therefore only possible to charge the capacitor when the first of the two receptacles mounted in opposition and in parallel is effectively carrying a current.
The appended drawings show, schematically and by way of non-limiting example, a mode of application of the arrangement, object of the invention to a soldering circuit for spot welding or series of spots :, this cirouit being controlled by discharge vessels mounted in parallel and in opposition.
Fig.l is a diagram of the welding device in which the two lamps or receptacles 1 and 2 are mounted directly in the primary circuit of the welding transformer 5 connected to the AC wall network 3. The secondary of this transformer is connected to the electrodes 4. The discharge vessels regulate the solid state current and limit the various pulses
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current at one or more pairs of successive halfwaves. The receptacle 1 is controlled independently by means of a control device connected to the terminals 11 and constituted for example by a grid transformer in combination with a timed electrical member.
The control voltage for the lamp 2 is taken from the primary winding of the welding transformer 5 and supplied via the transformer 18 to a po device connected to the secondary of the latter transformer and constituted by a reactance 10 and by a resistor 13. Resistor 13 is in parallel with capacitor 6 connected to the grid of lamp 2 and in series with dry rectifier 8 through which the charging of this capacitor is carried out, by means of a current. of specific meaning. A negative bias current source can be arranged in series with capacitor 6 in the gate circuit at point 9.
When the lamp 1 is released, a voltage of determined direction is formed at the transformer 5; This voltage produces a current in the phase shifting circuit, which; for a determined appropriation of resd etance 10 and resistor 13, reproduces the current flowing through the welding transformer and having an unambiguous direction with respect to the voltage of the control lamp, i.e. at the iampel . The current thus reproduced gives rise to a voltage at the terminals of resistor 13. the aid of which is carried out the charge on. capacitor. The latter is discharged through resistor 7, but has during a determined time interval a voltage such that the lamp 2 is released for the passage of the current.
Transformer 12 is not absolutely essential
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and in many cases it will even be advantageous to connect the phase shift circuit directly to the primary transformer winding 5.
Figs. 2a and 2b represent the current and voltage curves of the welding transformer, as well as the voltage curves a of the gates of the lamp 2 with functional ignition, for the case where the welding current pulse cor- corresponds to the duration of a period.
As shown in fig.2a, the welding current J lags with respect to the voltage UT in the welding transformer 5. During period a, the control lamp lets current flow, while during period b c it is the controlled lamp that lets it pass.
Fig. 2b shows the superposition of the short voltage of the capacitor UC and the negative gate bias voltage UG. The charging of the capacitor begins when the current is ignited in lamp 1.: During period c, the voltage of the capacitor is greater than the negative direct voltage UG and greater than the ignition voltage of the grid of lamp 2. During this time, the controlled lamp therefore allows current to flow.
A particular advantage of the arrangement in accordance with the invention comprising the phase shifter circuit resides in the fact that the top of the curve representative of the gate voltage curve thus obtained and corresponding to the lamp 2 approaches approximately 90 to the alternating operation of the controlled lamp, compared to the ignition assembly already proposed without a phase shifter circuit. The over-timed circuit therefore only needs to extend for a shorter period of time, and therefore resistor 7 (see fig. 1) may only have a small value.
It follows that the curve
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gate voltage has a steeper edge and thus significantly improves blocking, especially in subsequent halfwaves,
In certain cases, it may be advantageous to use, for the production of the initial control voltage, in phase with the current and in accordance with the invention, a current transformer supplied on the primary side by the welding current, and charged with the current. secondary side by an ohmic resistance. It is on this resistor that the control voltage of the gate can then stretch.