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Modulateur des tensions alternatives.
La présente invention est relativeà un modulateur des tensions alternatives. On connait déjà des modulateurs des tensions alternatives, dans lesquels la valeur maximum instantanée de la tension secondaire varie sinusoïdalement au fur et à mesure que varie la position du rotor. Ces modulateurs permettent daugmenter et de diminuer périodiquement l'intensité d'un courant alternatif ordinaire.
On utilise les modulateurs connus par exemple dans le procédé connu de soudure par modulation, dans lequel on ne branche et ne débranche pas par des contacts mobiles les poin-
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tes de puissance qui sont nécessaires pour une soudure composée de points individuels. Dans ce procédé, on utilise un trans- formateur rotatif, dit modulateur,'qui tourne à une vitesse déterminée et qui augmente et diminue périodiquement la valeur de la tension aux bornes de la machine à souder.
Or, on a observé que lorsqu'on met en oeuvre de l'alumi- nium pur, du cuivre et d'autres métaux qui se prêtent diffici- lement à la soudure par points, un modulateur de ce genre ne @ convient pas comme source de courant de soudure. Pour la soudu- re de tôles en ces matières, il faut au contraire un procédé qui coupe le courant complètement dans les intervalles entre les instants où l'on soude, et qui permet en outre de donner une valeur quelconque au rapport entre la durée du courant de soudure et la durée des intervalles pendant lesquels ce courant est coupé. Avec le transformateur rotatif connu, il est par- faitement possible de satisfaire à la première de ces condi- tions, quand on pousse la modulation jusqu'à - 100 %.
Dans ce cas, on obtient, il est vrai, un passage de l'intensité par zéro, mais, dans ce procédé de soudure, on est lié à la varia- tion à peu près sinusoïdale naturelle de la tension de soudure.
Par conséquent, même lorsqu'on pousse la modulation jusqu'à 100 %, l'intervalle de temps pendant lequel la tension ou l'in- tensité est nulle est d'une durée infiniment petite, et la va- leur efficace de la tension de soudure augmente et diminue à peu près suivant une courbe sinusoïdale. Comme les matières à assembler par soudure exigent qu'il y ait un rapport déterminé entre la durée de la période de soudure et la durée entre les périodes successives de soudure, il faudrait procéder, lors de ce passage infiniment court de la tension ou de l'intensité par zéro, à une coupure mécanique pour obtenir une période d'annulation d'une certaine durée. Or, cela présente de grandes difficultés, en raison de la durée extrêmement brève du passa- ge de la tension par zéro.
Dans ces conditions, la présente invention est relative à
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un modulateur des tensions alternatives qui fournit, conformément à la présente invention, une tension modulée qui, lorsque le rotor est animé d'un mouvement de rotation continu dans un sens déterminé, reste nulle pour la durée d'au moins une demipériode du réseau à moduler, entre deux maxima consécutifs décalés l'un par rapport à l'autre d'une demi-période de modulation. On obtient cette variation de la tension en disposant d'une façon correspondante les enroulements de la partie primaire et de la partie secondaire du modulateur. On donne de préférence une largeur différente aux pôles de la partie secondaire et à ceux de la partie primaire.
On obtient la période d'annulation de la tension en exécutant l'enroulement de façon que la partie secondaire du modulateur ne soit traversée par aucun flux inducteur pendant un temps qui correspond à la période d'annulation de la tension modulée lorsque le modulateur tourne de près de 180 degrés électriques.
On peut obtenir ce résultat d'après la présente invention en faisant recouvrir à l'enroulement de compensation dans la partie primaire une fraction du pourtour qui correspond à une largeur supérieure à celle d'un pôle de la partie secondaire du modulateur.
Il est particulièrement avantageux d'exécuter l'enroulement de façon que les maxima de la tension instantanée varient suivant une courbe trapézoïdale.
Comme, dans le modulateur conforme à la présente invention, la période d'annulation de la tension modulée est au moins égale à une demi-période du réseau à moduler, on peut, pendant ce temps, couper et fermer facilement le circuit de soudure sans avoir à couper aucune puissance.
En conséquence, on utilise ce modulateur avec un avantage particulier en combinaison avec un interrupteur commandé méca- niquement, accouplé de façon rigide avec le modulateur, et
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monté par exemple dans le circuit à haute tension du transformateur de soudure. D'autres caractéristiques de détail avantageuses sont décrites ci-après.
Sur le dessin joint est représenté l'objet de la présente invention.
La fig. I représente la variation des maxima instantanés de la tension d'un modulateur conforme à la présente invention.
La fig. 2 représente un autre mode de variation, par exemple une variation trapézoïdale des maxima instantanés.
La fig. 3 représente le schéma électrique du modulateur conforme à la présente invention.
La fig. 4 représente schématiquement la construction du modulateur.
Le modulateur conforme à la présente invention se compose d'un stator I et d'un rotor 2. Dans le stator I sont logés l'enroulement primaire 3 et l'enroulement de compensation 4.
L'enroulement primaire 3 est branché sur un réseau alternatif normal 5, tandis que l'enroulement de compensation 4 est courtcircuité sur lui-même d'une manière conhue. Sur le rotor 2 est logé l'enroulement secondaire 6 qui alimente l'enroulement à haute tension 7 du transformateur de soudure 8.
L'enroulement de compensation 4 recouvre, conformément à la présente invention, une fraction du pourtour de la partie primaire I qui est supérieure à ce qui correspond à la largeur d'un pôle de la partie secondaire 6.
L'enroulement primaire 3 et l'enroulement de compensation 4 peuvent être exécutés sous la forme d'enroulements concentrés. Mais on peut aussi utiliser avec avantage un enroulement réparti, par exemple pour obtenir une variation trapézoïdale des maxima instantanés de la tension modulée.
Si on fait alors tourner le rotor 2 d'une façon continue dans un sens déterminé, on induit dans la partie secondaire, c'est à dire dans l'enroulement 6, et à la condition que le flux magnétique produit par l' enroulement 3 passe à travers
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l'enroulement 6, et suivant la valeur du flux qui traverse cet en@oulement, une tension qui varie, suivant la disposition de l'enroulement, par exemple de la manière indiquée sur la fig.I ou la fig. 2. Dans l'intervalle de temps pendant lequel l'enroulement 6 est recouvert par l'enroulement 4 de compensation, aucune tension n'est induite dans l'enroulement 6 du rotor 2. Dans une maohine comprenant une paire de p8les, on obtient donc, pour une révolution du rotor 2, la courbe représentée sur les fig.
I et 2 pour la variation des valeurs maxima instantanées de la tension modulée. Suivant l'extension de l'enroulement de compensation 4 dans l'espace, on obtient une période plus ou moins longue d'annulation de la tension. L'enroulement de compenaation doit être exécuté de façon que la tension de la partie secondaire soit nulle au moins pendant une demi-période du réseau à moduler.,Cependant, la période d'annulation peut également s'étendre sur plusieurs périodes entières du réseau à moduler.
Pendant la période d'annulation de la tension, on peut alors couper et fermer à vide le circuit de soudure à l'aide d'un dispositif de coupure actionné mécaniquement, et réaliser ainsi n'importe quelles conditions en ce qui concerne la valeur du rapport entre la durée de la période de soudure et la durée des intervalles qui séparent les périodes de soudure les unes des autres. On obtient ce résultat, conformément à la présente invention, en montant dans le circuit de l'enroulement à haute tension 7 du transformateur 8 de soudure un interrupteur comman- dé mécaniquement et accouplé de façon rigide au modulateur, de telle sorte qu'il ne s'ouvre et se ferme que pendant la période d'annulation de la tension modulée.
Conformément à la présente invention, on peut également exécuter cet interrupteur de façon qu'il permette d'obtenir par réglage des valeurs différentes pour le rapport entre la durée de fermeture et la durée de coupure du circuit de soudure.