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SYSTEME DE CONTROLE POUR SOUDURE ELECTRIQUE.
La présente invention a pour objet un système de réglage de soudu- re électrique, en particulier un-système de contrôle de soudure par résistance, le dit système étant de réglage économique, améliorant la qualité et diminuant la durée de soudure tout en évitant le crachement et les projections de métal, dangereux pour l'opérateur.
Dans les installations modernes de soudure par résistance, par points ou continue, le dispositif de réglage est habituellement-muni de moyens permettant de régler à une valeur déterminée, fixe, l'intensité de courant de soudure et de maintenir cette valeur constante au cours du processus de la soudure. Si le courant et la résistance électrique de la soudure restent cons- tants au cours du travail, la chaleur de soudure, créée par unité de temps, reste, elle aussi, constante. Cependant, comme la température de soudure aug- mente les pertes de chaleur dues à la conduction, à la convection et au rayon- nement,augmentent, elles aussi. Il s'ensuit que le degré d'augmentation de température diminue au fur et à mesure de la progression de la soudure et une durée plus longue est nécessaire pour l'effectuer.
Une telle augmentation de la durée de la soudure est indésirable pour plusieurs raisons : elle entraîne un gaspillage de temps, d'énergie électrique et elle affecte, probablement, la qualité même de la soudure. Il est possible, dans certains cas, qu'un équi- libre thermique soit atteint du fait que les pertes totales de chaleur compen- sent l'accroissement de la chaleur ; si, toutefois, la température d'équilibre s'établit en-dessous de la température de fusion, la soudure ne sera jamais effectuée.
En réalité, la résistance électrique de la soudure n'est pas cons- tante et diminue ou augmente vers la fin de la soudure. Etant donnée la réac- tance relativement élevée du circuit de soudure, la variation de résistance a un effet négligeable sur la grandeur du courant de soudure et, en conséquence, la stabilisation de la température n'est pas obtenue et ses effets indésirables se trouvent par suite aggravés.
On peut pallier les inconvénients qu'on vient de décrire, en commen-
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gant la soudure avec le courant minimum admissible juste suffisant pour surmon- ter la résistance des,impuretés'dont est couverte la surface du corps à souder, et en augmentant ensuite ce courant à une valeur supérieure, pendant un nombre de périodes prédéterminé mais réglable de la tension alternative d'alimenta- tiono
Selon une variante de réalisation, conforme à la présente invention, l'augmentation graduelle de l'intensité du courant est obtenue par l'intermé- diaire d'un circuit auxiliaire associé aux circuits habituels comportant une paire d'ignitrons connectés à une source d'alimentation alternative par la fer- meture d'un interrupteur de mise en marche.
Au moyen d'un rhéostat de réglage de chaleur, faisant partie d'un circuit déphaseur, on choisit le point d'amor- çage des ignitrons pour déterminer la valeur du courant fourni au circuit de soudure. Le circuit auxiliaire comprend une paire de tubes électroniques, de tubes à gaz par exemple, normalement polarisés pour être non conducteurs, con- nectés au circuit déphaseur et commandant au cours de l'opération de soudure, 14*déphasage, de façon à faire progressivement avancer le point d'amorçage des ignitrons au cours des alternances successives de la tension d'alimentation, en réponse à une tension de commande variant suivant une loi prédéterminée, ce qui augmente l'intensité du courant de soudure suivant la loi désirée.
En se référant aux schémas joints, on va décrire quelques exemples, donnés à titre non limitatif, de mise en oeuvre de l'invention.. Les dispositions de réalisation, données à propos de ces exemples, devront être considérées comme faisant partie de l'invention, étant entendu que toutes dispositions équi- valentes pourront aussi bien être utilisées sans sortir du cadre de celle-ci.
En se référant à la Figure 1, le circuit de soudure 1 est connecté en série avec l'enroulement secondaire 2a d'un transformateur de soudure 2, dont l'enroulement primaire 26 est connecté, lorsque l'interrupteur 14 est fer- mé, à une source constituée par exemple par le secteur 3 - 4. En série avec 2b sont disposés deux ignitrons 5 & 6 montés en parallèle et en opposition de phase; on a figuré respectivement les anodes 5a & 6a, les cathodes liquides 5b & 6b et les électrodes d'amorçage 5c & 6c.
L'amorçage des ignitrons est commandé par deux tubes 7 & 8, par exemple des thyratrons à grille-écran du type FG 95. Ils fournissent le courant d'amorçage des ignitrons de façon que celui-ci se produise, à l'instant voulu, pour que les ignitrons alimentent, par un courant d'intensité moyenne désirée, le transformateur de soudure. Les thyratrons 7 & 8 comportent, respectivement les anodes 7a & 8a, les cathodes 7b & 8b et les'grilles de commande 7c & 8c.
La détermination de l'instant précis d'amorçage des ignitrons est obtenue par réglage des tensions appliquées aux grilles de commande 7c & 8c des tubes d' amorçage 0
Pour régler la durée de la soudure, c'est-à-dire le nombre de pé- riodes pleines au cours desquelles la tension alternative est appliquée au circuit de soudure, on prévoit un circuit à constante de temps, réglant la du- rée de l'excitation du circuit de commande des tubes d'amorçage, de façon que la soudeuse fonctionne pendant la durée voulue. Le circuit à constante de temps en question est constitué par l'ensemble résistance-capacité, comprenant le rhéostat 9, le condensateur 10 et deux thyratrons 11 & 12, par exemple du type FG-95, à grille-écran.
Ils comportent respectivement une anode 11a & 12a, une cathode 11b & 12b et une grille de commande llc & 12c.
Les thyratrons 11 & 12 sont connectés en circuit parallèle et en opposition et sont connectés à la source d'alimentation générale en tension alternative, représentée par les conducteurs 3 & 4, à travers le primaire 13a d'un trans- formateur 13 et une résistance 13d. Un circuit comprenant le condensateur 15 et le primaire 16a d'un transformateur 16 est connecté en parallèle avec le primaire 13a et la résistance 13d.
La grille de commande llc du thyratron 11 est reliée, à travers le secondaire 16b du transformateur 16, à un point inter- médiaire d'un diviseur de tension constitué par les résistances 17, 18, 19 & 20, connectées aux'bornes d'une source de tension continue, non figurée, par les conducteurs 21 & 22. Le curseur 18a est disposé sur la résistance 18 de façon à régler la tension de la grille 11c et à polariser négativement le tube 11 au-delà de sa tension de blocage.
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La grille de commande 12c est connectée à la cathode 12a par l'in- termédiaire d'une résistance 23, du secondaire 16c du transformateur 16 et du secondaire 25b d'un transformateur 25, dont le primaire 25a est alimenté par une source convenable, telle que le secteur (conducteurs '3 & 4). Le secondaire 25b transmet, à la grille 12c, une tension de polarisation alternative de blo- cage, qui, normalement, polarise le tube 12 au-delà du cut-off, La tension de polarisation de blocage peut être compensée par la tension de mise en marche, appliquée à la grille par le secondaire 16c.
Cette tension de mise en marche est induite dans le secondaire 16c par le cou- rant pulsatoire traversant le primaire 16a, alimenté par le tube 11. Le tube 12 peut s'amorcer avant le tube 11, Le transformateur 13 comporte deux secon- daires 13b & 13c intercalés respectivement dans les circuits d'entrée des thy- ratrons d'amorçage 7 & 8. Quand les tubes 11 & 12 du circuit à constante de temps sont conducteurs, des tensions développées dans les secondaires 13b & 13c sont appliquées aux grilles de commande 7c & 8c des thyratrons d'amorçage.
La phase de ces tensions par rapport aux tensions anodiques permet le déblo- cage des thyratrons 7 & 8 et l'amorçage des ignitrons ; sont appelées tensions de mise en marche.
Les secondaires 24b & 24c d'un transformateur de crête 24 et les secondaires 26b & 26c d'un transformateur 26, dont le primaire 26a est alimen- té par les conducteurs 3 & 4 sont également connectés en série avec les enrou- lements 13 dans les circuits d'entrée des tubes d'amorçage. Le transformateur 24 est un transformateur de crête, c'est-à-dire qu'il comporte un noyau magné- tique saturable, la tension secondaire se présentant sous forme d'ondes à front raide. Le transformateur 26 applique, aux grilles 7 & 8, des tensions de blo- cage dont l'amplitude et la phase par rapport aux impulsions issues de 24 sont prévues pour que les deux thyratrons restent bloqués aussi longtemps qu' aucune tension n'apparaît aux bornes des secondaires du transformateur 13.
La tension induite dans les secondaires du transformateur de mise en marche com- pense la tension de polarisation de blocage et permet aux crêtes positives de la tension, apparaissant dans 24, de débloquer les thyratrons 7 & 8.
On règle le déphasage entre la tension impulsive et les tensions anodiques des thyratrons pour commander le point d'amorçage des ignitrons et par suite le courant moyen. En effet, il est connu que, si un ignitron est amorcé au commencement de l'alternance positive de sa tension d'anode, il transmet un courant moyen maximum. Si, par contre, l'ignitron est amorcé tard au cours de l'alternance positive de la tension d'anode, il transmet un cou- rant moyen très faible. Pour des instants d'amorçage intermédiaires,, le cou- rant moyen présente une valeur intermédiaire. En réglant le déphasage de la crête de tension, on varie à volonté l'intensité du courant et, en conséquence, la chaleur développée pour la soudure.
Ce réglage est obtenu en agissant sur la résistance du circuit dé- phaseur 32-33-34 inséré en série avec le primaire 24a du transformateur de crête. Cet enroulement constitue le bras transversal d'un montage en pont cons- titué par les quatre bras suivants : l'inductance 27b, la résistance ajustable 27,les deux condensateurs 28 & 29 connectés en parallèle et les rhéostats 30 & 30' shuntés par la résistance ajustable 31. Entre les deux points homologues A & B, de celui-ci, la tension du secteur 3-4 est appliquée, par l'intermédiai- re du transformateur 50, commandé par l'interrupteur 51 agissant sur le relais 49, dont le rôle sera précisé plus loin.
Si l'on réduit la résistance effective des rhéostats 30 & 30', la phase de l'impulsion induite dans les secondaires du transformateur de crête, est avancée et les thyratrons d'allumage se déve- loppant plus tôt par rapport à la tension d'alimentation fournie par le secteur 3-4 entraînant une avance de l'amorçage des ignitrons et une augmentation du courant de soudure. Les rhéostats 30 & 30' sont pour cette raison, appelés désor- mais rhéostats de réglage de chaleur.
Dans le but d'augmenter le courant de soudure, depuis la valeur de démarrage fixée par les rhéostats 30 & 30', jusqu'à la valeur finale maximum, on prévoit un circuit auxiliaire de commande automatique agissant sur le rhé- ostat 30'. Il comprend essentiellement les deux tubes 36 & 37, jouant le rôle de tubes redresseurs ; le transformateur 35, dont le secondaire 35a shunte le
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rhéostat 30', et un circuit de commande des tubes 36 & 37 constitue essentiel- lement par la diode 39, ,les circuits associés et un condensateur 38, chargé par ce tube et définissant la tension de polarisation des tubes redresseurs.
Les anodes 36a et 37a des tubes 36 & 37 sont reliées respectivement aux'bornes opposées du primaire 35b et les cathodes 36b & 37b à la prise médiane de cet enroulement. Bien que les tubes 36 & 37 puissent être de n'importe quel type convenable, on choisit de préférence'des tubes à vide du type 2 A 3.
Le condensateur 38, connecté entre les cathodes 36b & 37b et les grilles 36c & 37c, est alimenté en courant continu par une source convenable représentée par le tube diode 39. Celui-ci redresse la tension qui lui est transmise par le transformateur d'alimentation 40, connecté par exemple au secteur 3-4. Un diviseur de tension 41 est connecté aux bornes de sortie du redresseur. L'électrode cathodique du condensateur 38 est réunie à l'extrémi- té 41a du diviseur de tension, portée au potentiel le plus positif, et l'é- lectrode connectée au circuit-grille est reliée, par l'intermédiaire des ré- sistances 42 & 43, au curseur 41b du diviseur de tension. Une différence de potentiel négative est donc maintenue entre les cathodes et les grilles de 36 & 37.
La valeur de cette tension de polarisation peut être réglée à la valeur désirée par réglage de la position du curseur mobile 41b. Un rhéostat 44 est connecté entre le point 42a, commun aux résistances 42 & 43 et le conducteur
21, maintenu à un potentiel positif; l'électrode cathodique du condensateur
38 est réunie par le conducteur 45 au point commun 10a à la résistance 9a et à la résistance 10b, shuntée par le condensateur 10 du circuit à constante de temps décrit plus haute Le condensateur de polarisation 38 se trouve ainsi branché en parallèle sur la résistance 9a.
@
Un tube à gaz 46 est connecté entre le point 10a et un conducteur
47, reliés au point intermédiaire 19a du diviseur de tension constitué par les résistances 17,18, 19, 20. Ce tube 46 est, de préférence, un thyratron du type F G 17.
La grille 46c est connectée au conducteur 22, maintenu à un po- tentiel négatif,par l'intermédiaire du secondaire 48b, d'un transformateur de crête 48, la cathode 46b étant connectée au conducteur 47, maintenue à un potentiel intermédiaire. Une tension continue négative de polarisation, se trouve appliquée à la grille entre grille et cathode de 46. A cette tension continue est superposée une tension alternative'de crête, fournie par le trans- formateur de crête 48. Une tension impulsive alternative setrouve ainsi con- tinuellement appliquée à la grille 46c, de façon à assurer un amorçage syn- chrone.
Au repos., les contacts 49c, normalement ouverts, du contacteur de mise en marche., isolent l'anode 46a du tube du point 10a et les contacts 49b normalement fermés, complètent le circuit de décharge du condensateur 10 du circuit à retard.
Les manoeuvres de mise en marche consistent tout d'abord à fermer l'interrupteur 14, commandant la mise sous-tension générale de l'installation (la source étant figurée par les conducteurs 3 & 4). La fermeture de l'inter- ruptëur 51 de mise en marche assure l'alimentation du transformateur 50 et la mise sous tension, des conducteurs 3a & 4a d'alimentation du circuit de com- mande de 1-*installation.
L'enroulement 49a du relais 49 se trouve ainsi excité et les con- tacts 49b, normalement fermés, s'ouvrent, ce qui interrompt le circuit de dé- charge du condensateur 10 du. circuit à constante de temps,, les contacts 49c normalement ôuverts, se ferment entraînant la fermeture du circuit anodique du tube 46, de mise en marche. La crête positive de la tension d'alimentation, consécutive à la fermeture des contacts 49c, amorce èe tube. Le potentiel du point 10a baisse alors brusquement de sa valeur initiale, qui est essentielle- ment celle du conducteur 21, à celle, beaucoup plus faible, du potentiel du conducteur 47.
Le potentiel du conducteur 4a suit le potentiel du point 10a puis- que le condensateur 10 ne peut pas se charger instantanément. Cette chute sou-
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daine du potentiel du conducteur 4a entra!ne le déblocage du tube 11 du circuit à constantes de temps, ce qui entraîne l'amorçage du tube 12 au cours de l'al- ternance suivante.Un courant alternatif traverse donc le primaire 13a du trans- formateur d'amorçage et une tension d'amorçage est induite-aux bornes des secon- daires 13b & 13c, compensant la tension de blocage appliquée aux thyratrons d' amorçage 7 & 8, par les secondaires 26b & 26co Dans ces conditions, les impul-. sions issues du transformateur de 'crête 24 rendent conducteurs les tubes 7 & 8 permettant l'amorçage des ignitrons 5 & 6,
en un point de l'alternance positi- ve de la tension d'anode, déterminé par le réglage des rhéostats de commande de chaleur 30 & 30'.
Le courant fourni par les ignitrons au circuit de soudure, pendant la première alternance, est représenté par l'ordonnée 52a, de la première al- ternance positive de la courbe 52 de la Figure 2.
Grâce au courant qui traverse le rhéostat 9, le condensateur 10 se charge lentement, de sorte que le potentiel du conducteur 4a croît lentement tendant vers la valeur qu'il avait avant amorçage du tube 46. Après un nombre prédéterminé de périodes, déterminé par réglage du rhéostat 9, le potentiel du conducteur 4a devient suffisamment positif pour que le tube 11 du circuit à constante de temps se rebloque, entraînant le blocage de 12 à la fin de l'o- pération de soudure. Comme l'indique la courbe 52, l'opération de soudure a duré 15 périodes complètes de la tension alternative d'alimentation.
La chute brusque du potentiel du point 10a, provoquée par le dé- blocage du tube 46 de mise en marche, assure la charge du condensateur 38 sous une tension de polarité inverse de celle de la tension continue redressée par le tube 39. Le condensateur 38 commence, par conséquent, à se décharger pour se recharger suivant la polarité opposée. Au cours de la décharge, le poten- tiel des grilles 36c & 37c devient progressivement moins négatif et le courant, traversant le primaire 35b, augmente progressivement, ce qui a pour effet de diminuer progressivement la résistance apparente du secondaire shuntant le rhéostat 30' de réglage de chaleur.
Il s'ensuit un déphasage graduel de l'im- pulsion appliquée par le transformateur de crête aux grilles des thyratrons d'amorçage 7 & 8, qui se traduit par une avance du point d'amorçage des igni- trons et, par conséquent, de l'amplitude du courant alternatif fourni au circuit de soudure, ainsi qu'il est représenté par la courbe 52 à la fig. 20
En réglant le rhéostat 41, la tension de polarisation positive appliquée aux'grilles 36c & 37c peut être ajustée à la valeur maximum désirée ce qui détermine également la valeur maximum du courant de soudure.
Si on désire que l'augmentation du courant commence immédiatement après la mise en marche du poste de soudure, les tubes 36 & 37 doivent être polarisés au voisinage du "cut-off" lors du démarrage. Il faut noter, toutefois qu'en faisant varier les résistances des rhéostats 30 & 30' de réglage de cha- leur, la tension aux bornes du secondaire 35a varie également. Pour maintenir les tubes 36 & 37 au voisinage du blocage, il faut agir manuellement sur la position du curseur 41b du diviseur de tension 41.
La Figure 3 représente une variante de l'invention comportant des moyens pour régler automatiquement la polarisation négative des tubes 36 & 37 en fonction des variations de la tension d'alimentation anodique fixée par le potentiel de 21. Dans cette variante, comme précédemment, les tubes de comman- de 36 & 37, sont alimentés par le primaire 35b du transformateur 35 dont le secondaire 35a shunte le rhéostat 30' de réglage de chaleur. Le condensateur 38 fixant la valeur de la tension de polarisation est alimenté par un redres- seur monophasé représenté sous forme d'une double diode 53, dont les anodes 53a & 53b sont connectées aux bornes du secondaire 54b du transformateur 54.
Le primaire 54a est connecté aux bornes du rhéostat 30' de réglage de. chaleur.
Deux diviseurs de tension 55 & 56 sont reliés en série dans le circuit de charge, entre la cathode 53c et la prise médiane du secondaire 54bo
La borne cathodique du condensateur de commande de polarisation est connectée aux points communs 55a, aux deux diviseurs de tension 55 & 56 tandis que l'autre borne de ce condensateur est connectée au curseur 56a du diviseur de tension 56, par l'intermédiaire des contacts 57b normalement fer-
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més, commandés par un relais 57 dont la bobine d'excitation 57a est connec- tée en parallèle sur le primaire 13a du transformateur de sortie du circuit à constante de temps 11 & 12, c'est-à-dire entre le conducteur 3a et le point 15a. Quand les tubes 11 & 12 sont bloqués, le relais 57 n'est pas exci- té et les contacts 57b,sont fermés.
Dans ces conditions, le condensateur de commande de polarisation est connecté en parallèle avec la portion active du diviseur de tension 56, entre le contact mobile 56a et la borne supérieure, et se charge suivant la polarité indiquée sur la figure. Le contact mobile 56a peut être ajusté de telle manière que les tubes 36 & 37 soient polarisés juste au delà du "cut-off".
En cours de fonctionnement, la charge du condensateur 38 varie avec le réglage des rhéostats 30 & 30' de réglage de chaleur et, par consé- quent les tubes 36 & 37 restent bloqués jusqu'au seuil du blocage à travers toute la large gamme de variation de ces rhéostats.
En réponse à la conduction des tubes du circuit à constante de temps le relais 57 fonctionne et ouvre les contacts 57b normalement fermés, et ferme les contacts 57c normalement ouverts. La borne négative du condensa- teur 38 se trouve alors connectée au curseur 55b du diviseur de tension 55.
Le condensateur se décharge alors et se recharge suivant la polarité opposée et le courant fourni par les ignitrons au circuit de soudure, augmente de façon identique à celle représentée par la figure 2.
Dans la variante de réalisation représentée par la figure 4, 1' énergie nécessaire à la soudure est appliquée en 58 par le secondaire 59a d'un transformateur 59, dont le primaire 59b est branché au secteur d'alimen- tation à courant alternatif 60-61, par l'intermédiaire d'une paire d'igni- trons 62 & 63 connectés en parallèle et en opposition de phase. Les ignitrons 62 & 63 comportent respectivement les anodes 62a & 63a, les cathodes à mercu- re 62b & 63b et les électrodes d'amorçage 62c & 63c jouant le même rôle que les tubes 5 & 6 de la réalisation précédente.
L'amorçage des ignitrons est commandé au moyen d'une paire de thyratrons 64 & 65, de préférence du type FG-95, jouant le même rôle que les tubes 7 & 8 de la réalisation précédente.
Les thyratrons 64 & 65 comportent respectivement les anodes 64a & 65a, les cathodes 64b & 65b à chauffage indirect, les grilles de commande 64c & 65c et les grille-écrans 64d-65d. Le point précis d'amorçage des igni- trons à chaque alternance positive de la tension d'anode, dépend des tensions de commande appliquées aux grilles 64c & 65c des tubes d'amorçageo Celles-ci sont fixées par le transformateur 66 comportant un primaire 66a et deux se- condaires 66b & 66c. Le secondaire 66b est branché entre la cathode 64b et la grille de commande 64c par l'intermédiaire d'une résistance de protection 67 ; de même, le secondaire 66c est branché entre la cathode 65b et la grille de commande 65c, par l'intermédiaire d'une résistance de protection 68.
La tension alternative entre les conducteurs 60 & 61 est appli- quée au primaire 66a par l'intermédiaire d'un circuit déphaseur, relative- ment complexe, Les moitiés opposées 69a & 69b d'un auto-transformateur à prise médiane, constituent deux bras du montage en pont jouant le rôle de circuit déphaseur. Le condensateur 70 constitue le troisième, et les rhéos- tats 71 & 72 le quatrième bras de ce pont, lorsque les bornes 73a & 73b sont réunies par un court-circuit., Dans le cas contraire, ainsi qu'il apparaît sur la figure, le tube 74 se trouve interposé dans ce bras. Le primaire 66a du transformateur de grille de commande est connecté entre la prise médiane 69c de l'enroulement 69a-69b et le point commun 70a au condensateur 70 et au rhéostat 71.
Le déphasage entre les tensions de grille et d'anode des tubes d'amorçage 64 & 65 est réglé au moyen du rhéostat 72 de réglage de chaleur jouant le rôle du rhéostat 30 de la réalisation précédenteo Dans les dispo- sitifs'de commande de postes de soudure industriels, le rhéostat de réglage de chaleur est actionné à la main et comporte un -cadran gradué permettant au soudeur de choisir la température de soudure qu'il sait, par expérience, convenir le mieux au. genre de. travail qu'il doit effectuer.
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Pour faire croître le courant de soudure, depuis sa valeur initia- le jusqu'à la valeur finalevoulue, correspondant au réglage préalable effec- tué sur le rhéostat de réglage, on prévoit une paire de tubes 74 & 75 de n' importe quel type convenable, de préférence des thyratrons G L - 502 - A à grille-écran, qui sont respectivement munis d'anodes 74a & 75a, de cathodes 74b & 75b et de grilles de commande 74c & 75c. En enlevant la connexion-, de @ court circutit entre les points 73a & 73b, on connecte 'en série avec le rhéos- tat de réglage de chaleur 72 les tubes 74 & 75 connectés en parallèle et en opposition de phase, c'est-à-dire que l'anode 74a est connectée directement à la cathode '75b et que l'anode 75a est connectée directement à la cathode 74b.
Il s'ensuit, par conséquent, que pendant l'alternance de la tension d'a- limentation où la borne 69d de l'auto-transformateur est à un potentitel po- sitif, l'interrupteur 100 fermant les contacts 105, le circuit intercalé entre les bornes 73b & 73a du circuit déphaseur, comprend le conducteur 76, l'espace anode-cathode du tube 74, les conducteurs 77 & 78.
A l'alternance suivante, le circuit comprend le tube 75 à la place du tube 74. .
On applique, entre la cathode et la grille de chaque thyratron, une tension de polarisation alternative en retard de 90 par rapport à la ten- sion anodique, au .moyen de circuits convenablement disposés d'un transforma- teur de grille 80. Le circuit déphaseur en question comprend une résistance 81 et un condensateur 82, reliés en série par l'intermédiaire de deux demi- enroulements 69a & 69b de l'auto-transformateur 69. Le transformateur 80 com- porte un secondaire 80b branché entre la cathode 74b et la grille de commande 74c et un autre secondaire 80c, branché entre la cathode 75b et la grille de commande 75c. Des résistances de polarisation 83 & 84 shuntées respectivement par les condensateurs 87 & 88, sont branchées respectivement entre les catho- des 74b et 75b et les secondaires 80b et 80c.
Le primaire 80a du transforma- teur de grille 80 est connecté entre la prise médiane 69c de l'auto-transfor- mateur et le point commun $la à la résistance 81 et au condensateur 82. La résistance 81 et le condensateur 82 sont choisis de telle façon que les ten- sions alternatives fournies aux grilles 74c & 75c soient en retard d'environ 90 par rapport aux tensions anodiques de 74 & 75.
Le transformateur de grille comporte deux autres secondaires 80d & 80e alimentant les redresseurs 85 & 86; les tensions continues négatives obtenues sont appliquées, par les condensateurs 87 & 88, aux grilles des thy- ratrons.
L'une des extrémités de l'enroulement secondaire 80d est réunie directement à la borne 87a du condensateur 87, dont la borne 87b est reliée à l'extrémité opposée du secondaire 80d, par l'intermédiaire des contacts 89a normalement fermés du relais 89 et du redresseur 85. Celui-ci est polarisé de telle façon que le condensateur se charge suivant la polarité représentée sur la figure. Une tension de polarisation négative est ainsi appliquée à la grille 74c, et d'une façon analogue la grille 75c est., elle aussi., polarisée négativement, le condensateur 88 étant polarisé par le secondaire 80e par 1' intermédiaire du redresseur 86.
Une tension positive de polarisation, croissant lentement, on dis- pose aux bornes du secondaire 80d un condensateur 90 en série avec un redres- seur 91, ce dernier étant disposé de telle façon que le condensateur 90 se charge suivant la polarité représentée sur la figure. Un rhéostat 92 est con- necté à la borne 90a et, à travers les contacts 89 c, normalement ouverts du relais 89, à la borne 87b du condensateur de polarisation 87. D'une façon ana- logue., un condensateur 93 et un redresseur 94 sont connectés en série aux'bor- nes du secondaire 80e, pour fournir à la grille de commande 75c une tension positive de polarisation croissant lentement.
Le rhéostat 95 est connecté à la borne 93a et, par.l'intermédiaire des contacts 89d normalement ouverts du relais 89, à la borne 88b du condensateur 88.
Lorsque le relais 89 est excité, les contacts 89a et 89b s'ouvrent et les contacts 89c & 89d se ferment. L'ouverture des contacts 89a & 89b éli- mine la source chargeant négativement les condensateurs 87 & 88, tandis que
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la fermeture des contacts 89c & 89d complète les circuits de décharge de ces condensateurs et les connecte à des sources de tension tendant à les charger suivant la polarité inverse, c-est-à-dire que les grilles des thyratrons de- viennent positives par rapport aux anodes.La vitesse de charge des condensa- teurs 87 & 88 est déterminée par le réglage des rhéostats 92 & 95, ce qui dé- termine le nombre de périodes de tension d'alimentation, au bout duquel la tension de polarisation atteint une valeur entraînant le déblocage des thyra- trons 74 & 75.
Le réglage détermine donc le nombre de périodes nécessaire pour que le courant de soudure fourni par les ignitrons, croisse depuis la valeur initiale jusqu'à la valeur finale. C'est pourquôi on appellera ces rhéostats: rhéostats de réglage de durée, avant que la chaleur finale ne soit atteinte et l'un de ces rhéostats peut être pourvu d'un cadran gradué-en périodeso
Les résistances de charge 96 & 97 sont branchées respectivement aux bornes des enroulements 80d & 80e, fournissant les tensions de polarisation.
La résistance 96 a une valeur ohmique légèrement plus faible que la résistance 97. 0 il s'ensuit que le thyratron 74 est initialement polarisé légèrement moins négativement que le thyratron 75 et s'amorcera alors le premier, quand le re- lais 89 est excité.
Une résistance 98 et un rhéostat 99 sont connectés en série entre les cathodes 74b & 75b. Le courant initial fourni par les ignitrons 62 & 63 au circuit de soudure, est déterminé par le réglage du rhéostat 99 qui s'appel- lera "rhéostat de chaleur initiale".
L'interrupteur 100 sert à mettre les thyratrons 74 & 75 hors cir- cuit et à les remplacer par une résistance 101, produisant la même chute de tension que celle produite par les thyratrons en pleine marche.
Lors de la mise en route, on ferme l'interrupteur 102 d'alimenta tion des enroulements 69a & 69b sur les conducteurs d'alimentation 60 & 61.
Le rhéostat 99 de chaleur initiale et les rhéostats de chaleur finale sont a- lors réglés aux valeurs désirées et l'interrupteur 100 ferme le contact 105 de mise en marche, fermant ainsi le circuit allant depuis les anodes 74a & 75a aux enroulements de l'auto-transformateur 79. De même, on ajuste les rhé- ostats de réglage de durée avant que la chaleur finale ne soit atteinte.
Il est d'usage de disposer un relais retardé dans le circuit de la commander de soudure, pour donner aux thyratrons.le temps de chauffer. Le dispositif de retardement en question est omis dans les figures pour -simplifier.
Dans ces conditions, le relais 89 n'est pas excité et les contacts 89a & 89b fermés, déterminent les circuits de charge des condensateurs 87 & 88 qui appliquent aux tubes 74 & 75 des tensions de blocage.
L'opération de soudure proprement dite commence lorsqu'on ferme 1' interrupteur de mise en marche 103, assurant la mise sous tension du circuit d'excitation du relais 104. Les contacts 104a & 104b normalement ouverts se ferment alors. Les contacts 104a referment les circuits associés aux ignitrons 62 & 63 dont l'amorçage est commandé par le déblocage des tubes 64 & 65.
Une tension alternative apparaît entre les points 69c & 70a du pont déphaseur. Elle est appliquée au primaire du transformateur 66 et les tensions induites dans les secondaires 66b & 66c sont appliquées aux circuits de commande des thyratrons. Le déphasage de ces tensions par rapport aux ten- sions d'anode, est déterminé par l'ajustement des rhéostats 99 de chaleur ini- tiale et 72 de chaleur finale. Si l'on suppose; par exemple, que le rhéostat 72 de chaleur finale présente une résistance égale à 80% de sa valeur maximum et le rhéostat 99 de chaleur initiale à 50%, la phase des tensions développées sur les grilles des thyratrons d'amorçage sera en retard par rapport aux tensions anodiques et les ignitrons 62 & 63 fournissent un courant initial égal à 40% du courant final maximum.
La fermeture des contacts 104b complète le circuit d'excitation de la bobine du relais 890 Les contacts 89a & 89b normalement fermés s'ouvrent et, inversement, les contacts 89c & 89d se ferment. Les condensateurs de pola- risation 87 & 88 se trouvent déconnectés de leur circuit de charge comprenant les secondaires 80d & 80e et remis aux sources auxiliaires de tension continue
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constituées par les condensateurs 90 & 93, tendant à les décharger puis à les recharger suivant une polarité inverse. Les tensions de polarisation négatives, initialement appliquées aux grilles 74c & 75c deviennent ainsi graduellement moins négatives et finalement positives ; la valeur finale dépend du nombre de périodes auquel ont été ajustés les rhéostats 92 & 95 de chaleur finale.
La tension de polarisation continue en question devient moins né- gative, les tensions de polarisation alternatives déphasées, développées par les secondaires 80b & 80c, superposées à la tension continue assurent le dé- blocage des thyratrons à la fin de l'alternance positive de la tension d'anode.
Ceci a pour effet de réduire la résistance effective du pont déphaseur entre les points 70a & 73b en avançant la phase de la tension de grille des tubes d'amorçage 64 & 65 par rapport à la tension d'anode. Les ignitrons 62 & 65 s' amorceront alors plus tôt au cours de l'alternance positive de la tension d' anode et le courant délivré augmente à chaque période.
Du fait de l'augmentation progressive des tensions continues de polarisation des grilles 74c & 75c, les thyratrons 74 & 75 s'amorcent un peu plus tôt à chaque alternance positive de la tension d'anode jusqu'au moment où, à la fin de la période de charge des condensateurs 87 & 88, les thyratrons restent allumés pendant toute l'alternance positive de la tension anodique.
Les ignitrons sont ainsi amenés à s'amorcer un peu plus tôt à chaque alternance positive successive jusqu'à l'instant défini par la valeur'finale de la résis- tance ramenée dans le circuit déphaseur, définie par le rhéostat de commande de chaleur 72.
L'effet de ce mode de commande ressort de la figure 2 déjà décri- teo Il faut répéter ici que la valeur effective du courant de soudure augmen- te graduellement depuis la valeur initiale jusqu'à la valeur finale, la cour- be de charge des condensateurs constituant l'enveloppe de ce courant.
La présente invention se prête particulièrement à la soudure des alliages d'aluminium, mais ne se limite aucunement à cette application.