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Groupe synchronisé transformateur pour soudure 4 l'arc électrique en courant continu,
Le groupe en question transforme le courant alternatif du réseau industriel de distribution en courant continu d'une tension et d'une intensité convenant spécialement pour la soudure à l'arc électrique, vis-à-vis d'autres systèmes connus jusqu'à ce jour, il offre l'avantage essentiel de travailler comme un transformateur rotatif, en transmettant au réseau une force réactive éle- vée au moment où le groupe tourne à vide. cette transmission peut servir à la recharge d'électrodes usées, à la. préparation de la pièce à travailler ou en vue d'obtenir des rendements plus élevés que ceux d'autres groupes, lorsqu'ils travaillent sous charge.
Des groupes connus moteur-générateur pour la production de courant continu pour la soudure à l'arc électrique comportent une dynamo spéciale accouplée à un moteur mécanique ou électrique, pouvant être alimenté au courant continu ou au courant alternatif
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suivant le réseau disponible, Le travail de transformation de tels groupes consiste d'abord dans la transformation de toute la force primaire en force mécanique, qui ensuite est transformée au moyen de la dynamo spéciale, constituant l'élément essentiel du groupe de tout système quelconque, en courant continu.
Cette double transformation de l'énergie donne, même sous pleine charge du groupe, une capacité totale très réduite. En outre, la capacité de tels groupes est encore diminuée du fait que dans de tres rares cas seulement on travaille avec des électrodes de diamètre maximum, pour lesquelles chaque groupe est équipé et que pendant plus d'un tiers dufrendement journalier, c'est-à-dire pendant les changements fréquents des électrodes ou pendant les arrêts, pour préparer une pièce à souder, les groupes tournent à vide.
Il en résulte que le rendement total, notamment le rapport de l'énergie utilisée à l'énergie consommée, n'atteint pas 50% pour tous les groupes connus de transformateurs pour la soudure électrique, En outre, si l'énergie utilisée est constituée par du courant alternatif, comme c'est le cas dans la plupart des cas, le moteur du groupe est normalement un moteur asynchrone qui, tant qu'il ne travaille pas sous pleine charge, présente l'inconvénient de fonctionner avec un coefficient de rendement tres réduit (cos ), ce coefficient tombant jusqu'à 0,2 à vide, tandis que le moteur, comme dit plus haut, tourne à vide pendant plus d'un tiers de/son fonctionnement total.
Ces deux questions, celle du coefficient de rendement et celle de l'utilisation de l'énergie,étaient les soucis constants de tous les constructeurs de groupes moteur-générateur pour la soudure à l'arc électrique. Ces soucis sont supprimés par le groupe synchro- nisé suivant l'invention.
Le groupe suivant l'invention, constituant un progrès indéniable dans la technique de la soudure à l'arc électrique, est constitué par un moteur à surface tournante et un convertisseur en cascade à accouplement normal mécanique et électrique.
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A cause du système spécial de la transformation du courant al- ternatif en du courant continu le groupe suivant l'invention doit être désigné comme "groupe synchronisé transformateur pour soudure à l'arc électrique en courant continu** Le dessin annexé représente titre d'exemple une forme d'exécution de la présente invention.
Un moteur 14. est muni d'un champ tournant constitué par un inducteur P avec rotor, Ce rotor est adapté à la tension et au système disponible de courant alternatif (par exemple courant triphasé)', afin de produire à l'intérieur du stator un flux rotatif de plus grande vitesse, Pour donner un exemple, la vitesse doit supposer être de 3000 tours/minute. L'induit (d'une machine dyname-électrique) ou le rotor S tourne plus grande vitesse, supposons par exemple un rapport de 2 : 3 et est équipé d'un induit polyphasé à six ou plusieurs phases par exemple.
Un transformateur électrique et mécanique c est accouplé directement en cascade au rotor du moteur. L'induit ou le rotor de ce transformateur., dans sa double fonction de transformateur et de dynamo, produit le courant continu pour l'arc de soudure A. Il rectifie directement l'énergie électrique qu'il reçoit de l'induit polyphasé S du moteur et transforme comme dynamo l'énergie superflue mécanique, qui leur est amenée par l'arbre de transmission.
La bobine d'induction du transformateur, présentant un certain nombre de pôles, par exemple le double de ceux du moteur, est munie de deux induits générateurs d'une force électro-magnétique agissant en sens opposé, notamment : - de l'induit JK à excitation indépendante par courant continu avec un rhéostat additionnel à portée de l'ouvrier soudeur, afin de pouvoir régler la tension de travail conformément aux conditions de soudure et au type des électrodes employées; - de l'induit EF, alimenté par le flux propre de l'arc et ser- vant à effectuer la désaimantation. Il produit un flux de force d'un effet opposé à celui du flux principal, qui provoque la trans-
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formation de la tension jusqu'au nombre de volts de l'allumage de l'arc.
Le réglage de la consommation du courant proportionnellement au diamètre des électrodes en question est rendu possible ou bien par commutation de la spirale de l'induit EF à effet opposé ou bien au moyen d'un ohmmètre ou d'un réglage shunt à réactance parallèle audit induit. A vide, sans le flux de force à effet opposé de l'induit EF, le transformateur travaille sous surcharge. Il produit de l'énergie réagissante (de l'impulsion en avant), pour que le moteur M travaille comme un transformateur rotatif.
Le groupe décrit peut être construit pour tout rendement énergétique, pour toute vitesse, grandeur quelconque ; pour chaque tension et pour chaque nombre quelconque de phases, de consommation de courant, du rotor et du moteur.
Le moteur M de la présente construction, qui par rapport au champ tournant du stator travaille avec un glissement prononcé, mais toujours avec une vitesse strictement synchronisée, résultant du n@mbre de pôles du moteur et du transformateur, agit comme double transformateur et livre l'énergie secondaire. Celle-ci est constituée en partie par de l'énergie mécanique (jusqu'à un tiers seulement de l'énergie totale à obtenir) et en partie par de l'énervé électrique, qui est transformée directement par le transformateur en courant continu. Le transformateur ne sert conune dynamo que pour la partie de l'énergie mécanique superflue, qui lui est amende par l'arbre commun, après avoir couvert les pertes mécaniques du groupe et du transformateur magnétique.
De cette double transformation, il résulte les avantages suivants :
Etant donné qu'une partie minime seulement de l'énergie absorbée du réseau se transforme dans le rotor en énergie mécanique, le moteur du groupe suivant l'invention est de beaucoup moins puissant qu'il ne fut nécessaire dans d'autres groupes de transformateurs
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par rapport au rendement utile. Par conséquent, le fait d'une charge plus réduite pour ce groupe aura moins d'influence sur la réduction de la capacité du moteur, son rendement mécanique étant absorbé en plus grande partie par les pertes mécaniques et magnétiques presque constantes du groupe.
La plus grande partie de l'énergie électrique primaire, que le moteur absorbe du réseau, est transformée par le s secondaire en énergie électrique, pour amener celle-ci directement dans le rotor du transformateur, où elle est transformée en courant contenu, sans avoir besoin de passer par une énergie mécanique, Par suite de cette transformation directe on obtient un rendement très élevé.
En résumé il résulte de ces deux espèces de transformation simultanée un rendement total amélioré et de beaucoup supérieur à celui obtenu par tous les autres groupes connus jusqu'à présent.
Par suite de sa propriété comme moteur synchronisée qui fonctionne à vide par suite de surexcitation, afin de disposer de la tension nécessaire pour allumer l'arc, il donne un bon résultat comme condensateur rotatif fonctionnant'comme compensateur du coef- ficient de rendement en supposant toutefois qu'il fonctionne sans charge et en réalité lorsque les autres groupes semblables présentent un coefficient minimum de rendement d'environ 0,2.
Résumé.
En résumé l'invention concerne :
1, Groupe synchronisé transformateur pour soudures à l'arc électrique, en courant continu, caractérisé en ce qu'il travaille avec un accouplement en cascade d'un moteur à champ rotatif et avec un transformateur à vitesse synchronisée et en ce qu'il transforme le courant alternatif du réseau distributeur en courant continu d'une tension susceptible d'être utilisée pour des soudures à l'arc électrique.
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