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" Procédés et appareils pour la soudure à résistance "
La présente invention concerne l'art; de la soudure électrique à résistance et elle vise plus particulièrement un procédé et un appareil perfectionné pour la soudure des, métaux par le procédé à résistance.
Jusqu'à présent, les machines à soudure à résistance ont été alimentées avec un courant alternatif monophasé..Pour les installations diphasées et triphasées, qui sont généra- lement employées dans les établissements industriels, ceci conduit à une charge de force motrice non équilibrée et on rencontre un grand inconvénient lorsqu'il s'agit de grandes machines à cause de la grande quantité d'énergie à fournir.
La difficulté réside dans la nature du transformateur de sou-
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dure, qui ne peut pas transformer une alimentation polyphasée, et un courait monophasé ; une perturbation supplémentaire est due à la grande réactance du circuit secondaire de la machine de soudure, ce qui a pour conséquence que le fadteur de puis- sance est très bas et généralement inférieur à 30 %.
, On a essayé d'améliorer cet état de choses en montant des condensateurs dms le circuit primaire du trans- formateur de soudure et en utilisant un courant à basse fré- quence, par exemple de 25 périodes au lieu de 60. Toutefois, ce courant à basse fréquence est rarement disponible et, en outre, la charge n'est pas encore équilibrée lorsqu'il s' agit d'un courant polyphasé. D'autres solutions ont consisté à, utiliser un groupe moteur-génébatrice qui transforme le courmt polyphasé de haute fréquence en courait monophasé de basse fréquence, mais ceci augmente notablement le coût de l'ins- tallation..
L'accumulation de l'énergie est une autre tentative qui a été faite pour résoudre le problème, mais la théorie et la pratique ont montré que ni les machines de soudure à accumu- lation électro-magnétique, ni les machines à accumulation :électrostatique, ne peuvent fournir des courants pendant un laps de temps dépassant une petite fraction d'une seconde ; or, dans certains cas, plusieurs secondes sont nécessaires pour la soudure de grosses pièces de métal.
La présente Invention a pour but de créer un procédé de soudure assurant un facteur de puissance amélioré et permettant de réduire la consommation d'énergie et les pertes de chaleur. Ce procédé est basé sur l'emploi de l'ac- cumulation électro-magnétique d'énergie en vue d'obtenir un courait alternatif de soudure à basse fréquence.
Un autre but consiste à créer un procédé de soudure basé sur l'accumulation électro-magnétique d'énergie et suivant lequel la soudure est effectuée au moyen d'un courant
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alternatif à basse fréquence, produit par plusieurs impulsions de courant primaire.
Un autre but de la présente invention consiste à créer un procédé de soudure suivent lequel le courant qui passe dans le circuit secondaire pendant le/soudure est un courait alternatif de basse fréquence et, suivant lequel une charge équilibrée est empruntée à une source de courait alter- natif diphasé et triphasé:
Un autre but de l'invention consiste à créer un procédé de soudure à résistance pour la soudure de métaux, procédé suivant lequel le courait de soudure qui passe dans le circuit secondaire est un courant alternatif de basse fréquence ayant la forme d'onde la mieux appropriée aux caractéristiques du métal à souder.
Un autre but de l'invention consiste à créer des dispositifs perfectionnés pour, appliquer des impulsions pério- diques de courant continu fourni par un redresseur à l'enrou- lement primaire d'un transformateur, et suivant lesquels le transformateur est caractérisé par un entrefer dans son noyau en fer pour augmenter l'accumulation d'énergie et pour amé- liorer la forme d'onde du courant de soudure induit dans le circuit secondaire.
Un autre but consiste à créer un procédé de sou- dure à résistance pour la soudure de métaux, procédé suivent lequel on modifie la forme d'onde du courent alternatif dans le circuit secondaire en faisant varier le voltage et la fréquence indépendamment l'un de l'autre.
Dans ces buts et dans d'autres, l'invention consis- te en certaines caractéristiques nouvelles de construction et de fonctionnement qui résulteront de la description dé- taillée qui va suivre, ainsi que du résumé et des dessins ci-joints.
Dans ces dessins qui représentent un mode de réa- lisation du dispositif, et dans lesquels les mêmes numéros de référence désignent les mêmes pièces : - La figure 1 est une vue schématique d'un procède
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de soudure à résistance électrique suivant l'invention, pro- cédé suivait lequel une charge équilibrée peut être empruntée à une source de,courant alternatif polyphasé.
- La figure 2 est un schéma de connexions repré- sentait un dispositif servant à appliquer des impulsions successives de courant continu à l'enroulement primaire du transformateur de soudure.
- La figure 3 est un schéma représentant un mode. de réalisation d'un redresseur utilisant des ignitrons et permettant -le règlage de la tension des impulsions de courant continu appliquées au primaire du transformateur.
- La figure 4 est un schéma de connexions repré- sentant un mode d'amorçage de l'allumage des tubes Ignitrons du redresseur.
- La figure 5 est un schéma'de connexions repré- sentant un autre mode de réalisation suivant lequel l'amor- çage de l'allumage des ignitrons est retardé.
- La figure 6 est un schéma représentent un autre procédé de soudure à résistance faisait partie de l'invention.
- Lafigure 7 est un schéma représentant un type d'appareil actionné par une ou plusieurs cames pour modifier la forme de l'onde du courant induit dais le circuit secon-' daire, suivant le procédé représenté dans la figure 6.
- Les figures 8, 9 et 10 sont des schémas montrant comment le courant primaire et le courant secondaire se com- portent lorsque des impulsions de courait successives et d'un seul sens sont appliquées à un transformateur ayant un en- trefer dans son noyau de fer.
- Les figures 11, 12 et 13 sont des schémas repré- sentalt la façon dont le courait primaire et le courant se- condaire se comportent lorsque des impulsions semblables, d'un seul sens, sont appliquées à un transformateur sans en- trefer dans son noyau, de fer.
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- Les figures 14, 15 et 16 sont des schémas repré- sentant la façon dont le courant primaire et le courait se- condaire se comportent dans le mode de rélisation de l'inven- tion représenté dans la figure 6.
Les figures 17, '18 et 19 sont des schémas montrant comment on peut modifier la forme de l'onde du courent se- condaire en utilisant le relais à courant maximum de la figure 1, et - Les figures 20, 21 et 22 sont des schémas ana- logues montrant la façon de modifier la forme de l'onde du courant secondaire lorsque le relais à courant maximum est remplacé par un régulateur chronométrique.
La présente invention vise un procédé de soudure à résistance utilisant un dispositif constitué par une ma- chine de soudure à résistance munie d'une paire d'électrodes dont l'une est mobile pour appliquer une pression mécanique à la pièce, et comprenant un transformateur de soudure ayant un circuit primaire et un circuit secondaire, avec un entrefer dans le noyau en fer de ce transformateur de soudure. Un redresseur de courant capable de transformer un courant alter- natif polyphasé en courait continu est monté dans le circuit primaire et un mécanisme est combiné avec ce redresseur et permet d'appliquer des impulsions périodiques de courant con- tinu au primaire du transformateur de soudure.
Bien que l'utilisation d'un entrefer soit préfé- rable dans le but d'augmenter l'accumulation d'énergie et d'éviter la saturation du noyau de fer, l'invention vise éga- lement l'utilisation d'un noyau de fer sans entrefer. Dans ce cas on emploie dans le même but qui consiste à améliorer l'efficacité du procédé, un fer de qualité telle qu'il pos- sède une grande perméabilité et une faible rétensivité.
On considèrera d'abord le mode de réalisation de l'invention qui est représenté dans la figure 1. La place 20
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à souder est placée entre l'électrode fixe 21 et l'électrode mobile 22 de la machine à souder. Une pression pneumatique empruntée à la conduite d'air 24, par le fonctionnement de la soupape 25, est appliquée au piston 23, ce qui impDime une pression mécanique à la pièce placée entre,les électrodes
21 et 22, qui sont reliés électriquement au secondaire 26.
Cet enroulement et les connexions avec les électrodes cons- tituent le secondaire 27 du transformateur de soudure ayant un entrefer 28 dans son noyau de fer 29. Le primaire 30 est relié électriquement par des contacteurs 31 et 32 à un re- dresseur 33. Une extrémité du circuit primaire 34 est reliée au redresseur à un point neutre 35 et l'autre extrémité de ce primaire est reliée au redresseur en 36. La source de courant alimentant la redresseur 33 est indiquée par le numéro de référence 37 et elle est constituée par une source de courait alternatif triphasé'usuel. Le redresseur 33 comprend des tubes redresseurs 40 du type ignitron qui seront décrits en détail plus loin.
Lorsque les contacteurs 31 et 32 sont fermés et ouverts à plusieurs reprises, un eourarft fourni par la source de courant triphasé 37 passe dans le redresseur 33 et le courant continu ainsi produit passe ensuite dans le primaire
30. Les impulsions de courant continu qui passent dans le primaire du transformateur de soudure induisent des impulsions de courant alternatif dans le secondaire et ces impulsions passent dans les électrodes 21 et 22, ainsi que dans la pièce
20, pour souder les pièces en métal.
Le/schéma de connexions de la figure 2 représente un mode préféré de mise en action des contacteurs, de façon qu'ils établissent et coupent le courant dans le .circuit primaire par une succession rapide d'opérations. L'interrup- teur 41, qui est monté en série avec la bobine 42, sst relié aux bornes d'une source de courant indiqué par L1 et L2.
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La fermeture de l'interrupteur excite la bobine 42 et provbque la fermeture du contact 43 ; ceci a pour effet d'exciter les bobines 44 et 45, le contacteur 46 étant fermé. L'excitation des bobines 44 et 45 provoque la fermeture des contacteurs 31 et 32, et il en résulte que du courant continu fourni par le redresseur passe dans le primaire 30. Lorsque le courant continu atteint une valeur déterminée d'avance, le relais à courant maximum 47 est excité et le contacteur 48 est fermé.
Ce contacteur, ainsi que la bobine 49 en série avec lui, sont reliés aux lignes d'alimentation L1 L2. Immédiatement après la fermeture du contacteur 48, la bobine 49 est excitée, ce ' qui provoque l'ouverture du contacteur 46 et il en résulte que les contacteurs principaux 31 et 32 cessent d'être excités, le passage du courant continu dans le primaire étant ainsi interrompu. Ceci fait cesser l'excitation de la bobine 47 du relais à courant maximum et provoque l'ouverture du contacteur 48. La bobine 49 cesse ainsi d'être excitée et il en résulte que le contacteur 46 se ferme, ce qui rétablit le circuit des bobines 44 et 45. L'excitation de ces bobines provoque de nouveau la fermeture des contacteurs 31 et 32 et une autre impulsion de courant continu passe dans le primaire.
Des impulsions successives.'de' courant continu sont ainsi envoyées au primaire du transformateur de soudure, tant que l'opérateur maintient l'interrupteur 41 dans sa position de fermeture.
Lorsque une tension de courent continu Ep est appliquée au primaire, ,un courant passe dans l'enroulement et tend à atteindre suivant une courbe exponentielle une va- leur finale constante 1p = E , dans laquelle la résistance
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rI de l'enroulement primaire est indiquée par Rp. La pente ini- tiale de la courbe Ip est déterminée par le quotient E où L représente la self-induction des enroulements primaire et secondaire accouplés magnétiquement. La pente suivante est
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déterminée par la constante temps du circuit. Cette courbe de courant est représentée dans la figure 8. Dans cette figure la courbe Ipiodique une impulsion de courant avec un circuit secondaire ouvert, ctest-à-dire les électrodes 21 et 22 étant séparées de la pièce.
La surface hachurée entre les deux oou- raits indique la quantité d'énergie transférée du primaire au secondaire pendant le laps de temps T T1.
La courbe Is de courant secondaire pour les impul- sions successives est représentée dans la figure 10. L'énergie W reçue par le circuit secondaire pendant chaque impulsion, c'est-à-dire la surface hachurée dans la figure 8, est re- présentée très sensiblement par
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où R est la résistance du circuit secondaire.
- La figure 9 représente la densité de champ B dans le circuit magnétique du noyau de fer du transformateur 'de soudure en fonction du courant primaire. La surface hachurée indique l'énergie électro-magnétique emmagasinée pendant l'impulsion. Au moment T1 de l'interruption du passage du courant dans le primaire par l'ouverture des contacteurs 31 et 32 un nouveau courent de polarité inverse est induit dans le circuit secondaire et il disparaît suivent une courbe ex- ponentielle. L'effondrement du champ magnétique du noyau de fer dans ce transformateur de soudure, effondrement qui in- duit cette seconde poussée de courant, n'est pas complet, à cause de la bétentivité du noyau de fer.
Le transformateur de soudure possède un entrefer sur le trajet du champ magnétique. Ces conditions sont créées pour assurer l'accumulation d'une quantité notable d'énergie électro-magnétique pendant l'impulsion de courait. La pré- sence de l'entrefer empêche la forte saturation du noyau de
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fer qui a lieundans une transformation ordinaire lorsque ce- lui-ci est soumis à des impulsions de courant d'un seul sens.
La figure 9, pour un transformateur ayent un entrefer, montre que le champ magnétique s'effondre presque complètement) comme cela est indiqué par la courbe en tireté Bl, lorsque le courant
Ip revient à zéro. Dans la figure 12, on a représenté un courant semblable pour un transformateur n'ayant pas d'entre- fer. Si on suppose que le courant a la même valeur dans le primaire, on remarquera qu'on atteint une forte saturation et qu'il persiste ainsi un magnétisme notable après la dispa- rition du courant. Le courant induit dens le secondaire a donc une valeur moindre* On peut améliorer 'ce résultat en utilisant un fer de qualité telle qu'il ait une haute per- méabilité et une faible rétentivité.
- La figure 13 montre que la première impulsion de courant pendant le laps de temps T T1 produit pendant le laps de temps T1 T2 un courant secondaire à peu près égal, lorsqu'il n'y a pas d'entrefer, à celui qui est obtenu lorsque le transformateur a un entrefer (figure 10). La grandeur positive du courant secondaire pendant la disparition du courant primaire, pendant le laps de temps T1 T2, est à peu près la même, mais le courait décroit plus rapidement dais la . figure 13, parce que la quantité d'énergie accumulée est re- lativement petite.
Pendant la deuxième impulsion de courent
T2 T3, le courant primaire augmente plus rapidement que pour la première impulsion, parce que le noyau de fer possède déjà un grand magnétisme lorsque le courent-.et établît. Comme la vitesse du champ magnétique est faible, une petite quantité d'énergie est transmise du primaire au secondaire. Le courant secondaire positif subséquent qui s'établit pendant le laps de temps T3 T4 est légèrement plus grand que précédemment, parce que le courant primaire est plus intense, comme le montre la figure 11.
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Le circuit primaire et le circuit secondaire du transformateur qui, dais le cas présent, comprend un noyau de fer ayant les caractéristiques les mieux appropriés et, de préférence, un entrefer, peuvent être calculés de façon que les impulsions secondaires négatives et positives aient sensi- blement la même valeur. L'invention vise donc un dispositif de soudure utilisant un courant alternatif de basse fréquence dais le circuit secondaire, ce dispositif ayant l'avantage qutune charge équilibrée peut être empruntée à une ligne d'alimentation en courant alternatif polyphasé. La perte d'é- nergie et de chaleur est aussi moins grande avec un courait alternatif de basse fréquence servant de courant effectif de soudure.
Le nombre de périodes de ce courant alternatif qui détermine la durée totale de la soudure suivait l'épais- seur et les caractéristiques de la matière à souder et peut être réglé au/moyen d'un régulateur chronométrique.
Avec un redresseur approprié, comme celui qui est représenté à titre d'exemple dans la figure 3, il est pos- sible de modifier la forme de l'onde du courant secondaire, parce qu'on peut faire varier la tension des impulsions de courait continu. La façon dont on peut modifier la forme de l'onde sera expliquée en détail lorsqu'il sera question des figures 17 à 22 inclusivement. Le redresseur est carac- térisé par des tubes ignitrons indiqués par le numéro de référence 50. Chaque tube comprend une anode 51, une cathode en mercure 52 et une tige d'amorçage 53 plongeant dans le mercure, Le circuit allant de l'anode à la cathode et passant par le tube n'est conducteur que lorsque le mercure est ionisé.
Lorsque le circuit qui passe par la tige d'amorçage est fermé par la fermeture du contacteur 54, le courait passe par le tube 55 à commande thermo-ionique jusqu'à la tige d'amorçage, ce qui a pour effet dtioniser immédiatement le mercure dans le tube ignitron, le courant passant alors de n
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l'anode 51 à la cathode 52. Le courant ne passera dans ce sens que pendant l'alternance positive du courant alternatif fourni.Lorsque l'alternance négative est'atteinte, le tube ignitron cesse d'être conducteur et la même opération se ré- pète pendant l'alternance positive suivante, à condition que le contacteur 54 reste fermé.
Le circuit du tube de commande 55, qui fonctionne de façon à fournir le voltage complet des ignitrons est représenté dais la figure 4. Dais ce circuit, la grille 56 est reliée à la plaque 57 et elle' a la même polarité que cette plaque. La cathode 58 est reliée à la tige d'amorçage 53. Le tube de commande passe ainsi immédiatement du courant au début d'une alternance positive du courant alternatif.
En conséquence, le tube ignitron devient conducteur dès le début de chaque alternative du courant alternatif fourni et on obtient le voltage complet pour le courant redressé débité.
- Dans la figure 5, la grille 56 du tube de commande est reliée à la plaque par une résistance variable 60 et cette grille est reliée à la cathode par le condensateur 51. Lorsque le contact 54 est fermé le tube de commande ne passe pas de courait immédiatement à la cathode, parce que le potentiel de grille reste négatif par rapport à la plaque pendsnt un certain temps. Le règlage de la résistance variable détermine la longueur de ce laps de temps avant que la grille ne deviennt assez positive pour permettre au courant de passer par le tube de commande et d'amorcer ainsi l'ignitron.
Plus le retard apporté à l'amorçage par l'action du tube de commande 55 est grand, plus la proportion de chaque al- ternance positive qui passera par l'ignitron sera petite et, par conséquent, plus le voltage du courant redressé sera -bas.
Le règlage du voltage des impulsions primaires peut être obtenu au moyen ±lune dynamo ou bien des prises
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peuvent être faites sur le primaire pour règler le voltage en faisant varier le rapport entre les spires du primaire et du secondaire.
Dans la figure 6, on a représenté une variante de l'invention, variante dans laquelle un appareil est em- ployé pour appliquer, aux bornes du redresseur, des impul- sions périodiques de courant alternatif fourni par une source diphasée ou triphasée. La came 64 est entraînée convenable- ment par un moteur électrique ou un moteur analogue non re- présenté, pour provoquer la rotation des trois éléments de came 65,66 et 67. Ces éléments de came actionnent les élé- ments d'interrupteurs 68, 69 et 70, chaque élément étant sol- licité élastiquement dans le sens voulu par le ressort héli- corda! 71. Chaque élément d'interrupteur est aussi relié élec- triquement à/une borne de la source de courant triphasé,
in- diquée par le numéro de référence 72 et commandé par l'in- terrupteur 73. Lorsque les éléments d'interrupteur sont en contact avec la came, les contacts d'interrupteur 74/75 & 76 sont fermés, ce qui a pour résultat que le redresseur 77 est relié électriquement à la source de courant alternatif tri- phasé. Le redresseur 77 comprend plusieurs redresseurs in- dividuels de demi-onde 78, reliés chacune, un fil de la ligne d'alimentation en courant triphasé. Le courait continu fourni par le redresseur est amené par le circuit 80 au primaire 81 du transformateur de soudure ayant un noyau en fer 82 et un entrefer 83. Comme dans la figure 1, le secondaire com- prend un enroulement 84 et des électrodes 85 et 86.
Ltélec- trode 86 est mobile, de façon à pouvoir se rapprocher et s'écarter de la pièce sous l'action d'une pression pneumati- que appliquée au piston 87 et fournie par la conduite d'air 88, par la commande d'une soupape 89.
Le mode de réalisation de l'invention représenté dms la figure 6 permet également d'appliquer une impulsion
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de courant d'un seul sens au primaire du transformateur, pour induire des impulsions de courant secondaire destinées à la soudure. Le procédé est semblable sous bien des rapports à celui qui a été décrit pour lafigure 1, sauf que dans ce mode de réalisation de l'invention, le circuit primaire 80 est un circuit fermé, de sorte que lorsque le champ magnétique s'effondre dans le transformateur, un peu de ,courant du circuit secondaire est absorbé par ce circuit primaire fermé.
L'effondrement du courant primaire est donc progressif. Ceci contraste avec. l'effondrement instantané du courant primaire dans le mode de réalisation de l'invention ,représenté dans la figure 1.
Lorsque l'interrupteur 73 est fermé, le courant de la ligne passe par les éléments d'interrupteur et les contacts d'interrupteur, chaque fois que ces éléments viennent en prise.
Ceci a lieu une fois pour chaque tour de la came, car, ainsi qu'on l'a décrit précédemment, les éléments d'interrupteur sont en prise avec leurs contacts, sauf lorsque ces éléments sont actionnés, pour occuper leur position d'ouverture, par les éléments de came 65, 66 et 67 respectivement. Les impul- sions résultantes de courant alternatif, passent donc à tra- vers le redresseur, qui les transforme en impulsions de courent continu, celles-ci passant, par conséquent, successivement dans le primaire 81. L'établissement d'un courant dans le primaire et l'effondrement de ce courant induisent des im- pulsions de courant secondaire, qui sont fournies aux élec- trodes pour la soudure.
Dans ce mode de réalisation de l'invention, le transformateur de soudure est également pourvu d'un entrefer désigné par 83 pour augmenter l'accumulation d'énergie de chaque impulsion de courant continu fourni au primaire. La haute saturation du noyau de fer, saturation qui se produi- rait dans un transformateur ordinaire lorsqu'il est soumis
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à l'action, d'impulsions de courant d'un seul sens, est égéle- ment éliminée et la forma de l'onde du courent induit dans le secondaire est ainsi améliorée.
Les figures 14, 15 et 16 sont des courbes montrant graphiquement la façon dont le courant primaire et le courant secondaire se comportent dais le mode de réalisation représenté dans la figure 6.
Il est possible de règler la forme de l'onde du courant secondaire jusqu'à un certain point en utilisant l'élé- ment repr ésenté dais la figure 7 et actionné par une came.
Dans ce mode de réalisation de l'invention, la came 64 est remplacée par une came 90 constituée par deux séries d'éléments de came disposés suivait un certain aigle sur la came. Les élémentsde came 91, 92 & 93 sont disposés sur la came 90 de façon à actionner au début les éléments d'interrupteur 94, 95 & 96 respectivement pour les amener à la position d'ou- verture par rapport aux contacts d'interrupteur 98/98 & 99.
La came 90 continuant à tourner, les éléments d'interrupteur 100,101 et 102 actionneront le cas échéant les élémentsd'in- terrupteur 103, 104 & 105 pour les amener à la position d'ou- verture par rapport à leurs contacts 106, 107 et 108. L'ou- verture initiale du premier jeu d'éléments interrupteurs a pour effet d'exercer une résistance dans le circuit partant de la ligne d'alimentation en courant alternatif en aboutissant au redresseur, ce qui fait que l'effondrement de chaque im- pulsion de courant arrivant au primaire du transformateur peut être réglé de façon à avoir lieu plus graduellement, ce qui permet de modifier en conséquence la forme de l'onde du courant secondaire induit.
Ghacun des contacts 97, 98 et 99 est relié électri- quement à une phase de la source de courait à ternatif triphasé.
En avant de ces contacts d'interrupteurs les conducteurs 110 sont reliés à la source de courait alternatif de ces
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conducteurs se terminant; par des résistances 111. Ces résis- tances sont règlables et, de cette façon, les conducteurs 112 peuvent être reliés en un point quelconque le long de ces résistances, pour donner toute valeur de résistance désirée.
A leur autre extrémité, ces conducteurs 112 sont reliés élec- triquement à chaque série d'éléments d'interrupteurs. Le circuit est fermé par les donducteurs 113, qui relient élec- triquement les contacts d'interrupteurs 106, 107 et 108 au redresseur.
Lorsque les éléments interrupteurs sont en contact zvec la came 90, ils sont en prise avec leurs contacts ,d'in- terrupteurs et le circuit du redresseur est fermé par ces éléments d'interrupteurs. Les éléments interrupteurs 94, 95 et 96 sont alors ouverts et insèrent automatiquement les résistances 111 dans le circuit du redresseur. On peut donc règler le voltage en, règlant la valeur de la résistance in- sérée dans le circuit. Toutefois le passage du courant dans la résistance est momentané, parce que les éléments d'inter- rupteurs 103, 104 & 105 sont ouverts à ce moment et que le courant a, par conséquent, cessé de passer dans le r edresseur.
Avant la fin de chaque impulsion de courait redressé arrivant au primaire 81 le voltage est momentanément réduit et, de cette façon, l'effondrement du courant, pour chaque période est réglé de façon à modifier ainsi la forme de l'onde du secondaire Induit.
Dans le mode de réalisation de l'invention repré-
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a sente dans les figures 1 et 2 la forme de l'onde du courant secondaire peut aussi tre modifiée, car il est possible de faire varier la fréquence et le voltage des impulsions de courant primaire. Les figures 17, 18 et 19 sont basées sur l'utilisation du relais à courant maximum. Toutefois, il est bien entendu qu'un régulateur chronométrique peut remplacer le relais à courant maximum et la façon de donner la forme
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voulue à l'onde du courant secondaire à l'aide de ce régula- teur chronométrique est représentée schématiquement dans les figures 20, 21 et 22.
Deux courbes sont représentées dans la figure 17.
L'une montre le courait ayant un voltage de 150 volts et l'autre courbe indique le voltage de 75 volts. Les impulsions de courant primaire de, ces voltages peuvent être obtenues en réglant le redresseur de la façon décrite pour les figures 3, 4 et 6. Les valeurs A et B du courant sont prises sur la courbe à 150 volts, et la valeur du courant 0 est prise sur la courbe à 75 volts. Ces valeurs du courant primaire, ainsi que d'autres, pouvant être désirées pour le fonction- nement effectif, sont obtenues par un règlage du relais à courant maximum indiqué par le numéro de référence 47 dans les figures 1 et 2.
La valeur du courant primaire indiquée par A sur la courbe à 150 volts est atteinte pendant le temps To Tx et les contacteurs du circuit primaire s'ouvrent lorsque cette valeur est atteinte, et le courant de l'enroulement primaire s'effondre rapidement, comme cela est représenté schématiquement.
L'établissement et l'effondrement de ce courant dans l'enroulement primaure, induisent dans le se- condaire un courant alternatif qui est représenté dans la figure 18 par la courbe A. On remarquera que la forme de l'onde de cette courbe diffère un peu de celle qui est re- présentée dans' les figures. 10 et 16, bien que le laps.de temps T1 T2 soit le même dans tous les cas, car le temps d'ouverture pour les contacteurs dans le circuit primaire dépend des caractéristiques des bobines particulières repré- sentées dans le schéma de connexions de la figure 2. Seul le règlage du relais à courant maximum a été changé.
Les constantes du circuit de commande qui déterminent le temps d'ouverture des contacteurs n'ont pas été changées, de sorte
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que le temps T1 T2 est le même pour toutes les courbes dais les figures 10, 16, 18 et 19.
Dans la figure 18, la courbe en traits mixtes C représente le courant alternatif induit dans le secondaire pour la valeur du courant primaire représenté dans la figure 17 et pris sur la courbe à 75 volts. 1 titre d'indication, la valeur du courant C a été prise égale à la valeur du courant A. Toutefois, comme le voltage est réduit de moitié, il faut plus longtemps au courant pour s'établir jusqu'à la même valeur, qui est représentée dans la figure 17 par le temps To T2. On remarquera que. la réduction du voltage des impulsions de courant primaire a pour effet d'abaisser la fréquence du courant secondaire induit.
Bien que le temps de charge ou d'établissement soit plus grand pour C, la même quantité d'é- nergie est, accumulée dans le transformateur de soudure et, en conséquence, les poussées positives sur. les deux courants .lA. et C représentées dans la figure 18 ont la même grandeur.
La courbe B représentée dans la figure 19 repré- sente la valeur du courant B sur une courbe à 150 volts. La forme de l'onde du courant alternatif induit dans le secon- daire est encore un peu modifiée, car le temps nécessaire avant que cette valeur du courant ne soit atteinte est indi- qué maintenant par To Ty. La grandeur du courait secondaire des deux poussées, la poussée négative et la poussée positive, est un excès par rapport à celle qui est représentée pour les courbes A et G,car on conçoit qu'une plus grande quantité d'énergie est accumulée dais le transformateur de soudure dans ce cas particulier.
Les figures 20/2L & 22 représentent schématiquement la façon dont la forme est donnée à l'onde du courant secon- daire lorsqu'un régulateur chronométrique remplace le courant à relais maximum. Dans la figure 20, on a représenté deux courbes, une pour 150 volts et l'autre pour 75 volts. La figure
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21 représente le courant secondaire induit pour ces voltages lorsaue le régulateur est réglé sur le temps D. Les deux ondes de courant alternatif de la figure 21 sont identiques en ce qui concerne leur forme, mais la grandeur de la poussée né- gative et de la poussée positive de la courbe à bas voltage représentée en traits mixtes est proportionnellement plus petite que pour la courbe à voltage élevé.
La figure 22 représente la portion de la forme de la courbe du courant secondaire induit lorsque le régulateur chronométrique est réglé sur le temps F. Les deux courbes sont sensiblement identiques quant à leur forme, mais elles diffèrent quant à la grandeur de la poussée négative et de la poussée positive. La poussée négative, pour la courbe de 150 volts, est en excès par rapport à la courbe de 75 volts, cette dernière étant représentée en traits mixtes. D'une façon analogue, les pointes positives de la courbe de 150 volts sont d'autant plus grandes que celles de la courbe à basse tension.
On peut utiliser un ou deux régulateurs chronomé- triaues dans le mode de réalisation de l'invention représenté dans les figures 1 et 2. Lorsqu'un régulateur est utilisé, il remplace le relais à courant maximum. En pareil cas, le régulateur commande le temps de fermeture des contacts, et l'intervalle pendant lequel ces contacts restent ouverts est commandé par les constantes du circuit. Lorsque deux régula- teurs sont utilisés, on peut régler à la fois le temps de fermeture et le temps d'ouverture des contacts et ce réglage affectera naturellement la fréquence des impulsions de courant primaire et par suite, la fréquence du courant se- condaire alternatif.
La présente invention vise la façon de donner la forme voulue à l'onde du courant alternatif secondaire, afin d'obtenir une forme d'onde la mieux appropriée aux
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caractéristiques du métal à souder. Le fer et l'acier par exemple ont des caractéristiques différentes de celles de l'aluminium. Le fer accumule la chaleur plus rapidement que l'aluminium et il peut retenir cette chaleur pendant plus longtemps. Ainsi la forme de l'onde, forme qui produit l'ef- fet de chauffage désiré sur le métal suivant les caractéris- tiques de ce dernier, est choisie lorsque le métal est soudé.
Un autre avantage important de la présente invention réside dans la production d'un courant de soudure dont la fréquence est inférieure à celle du dispositif d'alimenta- tion dans lequel une charge équilibrée peut être.empruntée à une source d'alimentation en courant alternatif poly- phasé.Alors que le courant polyphasé est le courait usuel de 60 périodes, le courant du circuit secondaire utilisé pour la soudure a une fréquence pouvant varier entre moins d'une période et 20 périodes par seconde. Cette bas- se fréquence produit une réduction correspondante de la réact-ance du circuit secondaire.
Le procédé perfectionné qui fait l'objet de l'invention est applicable à divers types de soudure à r é- sistance, soudure par points et en ligne, en bout et à plat, ou au travail de forge et au chauffage par résistance.
L'invention n'est pas limitée aux détails ni pour les détails de construction du mode particulier de réalisation qui a été représenté dans les dessins, d'au- tres types .de dispositifs pouvant être imaginés par l'homme de l'art sans sortir du cadre de l'invention.