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APPAREIL ET PROCEDE POUR LA SOUDURE.
La présente invention concerne les'appareils et procédés de sou- dage utilisant un courant de soudure diphasé et peut s'appliquer, par exem- ple, à des systèmes où le courant de soudure diphasé provient d'un jeu de transformateurs connectés suivant le dispositif Scott, quoiqu'il puisse être appliqué aussi à des systèmes où le courant de soudure diphasé est ob- tenu par d'autresmoyens.
Quand on utilise une source diphasée de courant de soudure élec- trique, il a été jugé utile de réunir les deux électrodes de soudure de façon qu'elles constituent un tout mécaniquement, tout en étant évidemment isolées l'uae de l'autre électriquement. La réunion mécanique des deux électrodes peut s'effectuer, par exemple, à l'aide du décapant qui entoure normalement les électrodes de soudagee On a constaté qu'avec de tels arrangements,, lors- que;, on arrête de souder, en retirant les électrodes de leur position de sou- dage de la pièce., un arc se maintient entre les électrodes. On a proposé d'éteindre cet arcau moyen d'un interrupteur, qui coupe le-courant de sou- dure.
Si cet interrupteur est monté sur le porte-électrode, celui-ci tend à devenir volumineux et lourde se prêtant plus difficilement au soudage ma- nuel. Ou bien, on peut prévoir un interrupteur au pied connecté dans les gros conducteurs, entre le transformateur de soudure et le porte-électrode.
On peut encore prévoir un contacteur dans le primaire ou le secondaire du transformateur de soudure,, commandé de façon appropriée, à distance, par l'opérateur. Toutes ces solutions ont le défaut d'obliger l'opérateur? d'ac- complir une opération pour couper le courant de soudure., quand il désire cesser de souder.
Suivant un aspect de la présente invention, l'appareil de sou- dage à arc diphasé comprenant deux électrodes de soudage très voisines fonctionnant simultanément, ces électrodes et la pièce à souder étant con- nectées aux deux phases et au neutre ou retour commun d'une source de cou- rant de soudure diphasée;
, est pourvu d'un dispositif automatique, qui ré- duit la tension entre les électrodes au point d'éteindre l'arc entre les électrodes, quand les conditions de tension ou de courant existantes pendant le soudage sent changées., comme, par exemple, quand les arcs entre les élec- trodes et la pièce s'éteignent,
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Suivant un autre,aspect de l'invention, l'appareil de commande d'un appareil de soudageà arc diphasé comprenant deux électrodes de soudage voisines fonctionnant simultanément, ces électrodes et la pièce à souder étant connectées aux deux phases et au neutre ou retour commun d'une source de courant de soudure diphasée, comprend un dispositif automatique qui réduit la tension entre les électrodes au point d'éteindre l'arc entre les électro- des,
quand les conditions de tension ou de courant pendant les opérations de soudage sont changées, comme, par exemple, quand les arcs entre les élec- trodes et la pièce s'éteignent.
Dans une forme d'exécution de la présente invention, le disposi- tif automatique qui réduit la tension entre les électrodes répond au courant qui circule dans le neutre ou retour commun de la source de courant de sou- dure. Le dispositif répondant au courant qui circule dans le neutre peut comprendre un transformateur de courant à saturation dont un enroulement est mis dans le neutre et alimente la bobine d'excitation d'un relais ou contac- teur qui interrompt le courant de manière à éteindre tout arc qui se main- tiendrait entre les deux électrodes. La coupure peut se faire dans le circuit de soudage, ou bien dans le primaire d'un transformateur dont le secondaire constitue la source de courant de soudure.
On peut prévoir, en plus du dispositif répondant au courant dans le neutre ou retour commun de la source de courant de soudure, d'autres dis- positifs répondant à la chute de tension entre une ou les deux phases et le retour commun, pour effectuer une commutation qui rétablit les conditions normales de soudage, quand une ou les deux électrodes sont mises en contact avec la pièce à souder, de manière à fermer le ou les circuits de soudage.
Cette opération peut se faire à l'aide d'un relais répondant à la tension entre une des phases de soudure et le retour commun à la terre, ce relais, quand la tension baisse fortement, effectuant une commutation qui rétablit les conditions normales de soudage.
En variante de la forme d'exécution mentionnée ci-dessus, le dis- positif automatique faisant la commutation réduisant la tension entre les électrodes peut être actionné par un dispositif sensible au sens du courant circulant dans les deux phases de la source. Par exemple, un. transformateur peut avoir deux enroulements sur un même noyau, chacun des enroulements étant relié en série avec une des électrodes de soudage de sorte que le passage du courant de soudure magnétise le noyau du transformateur. Les deux enrou- lements du transformateur peuvent être montés de façon à constituer des selfs de choc de régulation.
Dans une autre forme d'exécution encore, la commutation se faisant aussi en fonction du sens du courant qui circule dans les deux phases de la source, deux enroulements sur un noyau commun d'un transformateur peuvent être connectés dans les deux phases respectivement et le flux magnétique du noyau. du transformateur peut servir à fermer le circuit de soudure normal quand le flux magnétique n'est pas annulé par opposition, au moyen d'une armature qui est attirée par le noyau du transformateur dans ces conditions, mais qui s'é- carte du noyau quand les flux magnétiques, produits par les deux enroule- ments connectés dans les deux phases, s'annulent.
Une caractéristique de l'invention consiste à utiliser les selfs de choc de régulation du circuit de soudure comme transformateur du type précité, les deux selfs de choc des deux phases reliées aux électrodes de soudure étant bobinées sur un noyau commun à trois branches, une self par branche et la troisième branche étant associée à l'armature.
Dans une autre forme d'exécution encore de l'invention, le disposi- tif automatique qui réduit la tension entre les deux électrodes répond à la tension entre une des phases et le neutre ou retour commun, ou bien à la com-- paraison des tensions entre les deux phases et le neutre ou retour commun.
On peut démontrer que les selfs de choc de régulation dans les deux phases font que les tensions entre les deux phases et le neutre deviennent inégales quand les arcs de soudure principaux entre les électrodes connectées aux phases et la pièce connectée au neutre, sont interrompus. Cette variation de tension ou inégalité des tensions peut servir à actionner un disoositif
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répondant à la tension et réduisant la tension entre les électrodes. Quand on utilise un dispositif répondant à la tension entre une .phase et le,neutre, on le relie de préférence à la ligne dans laquelle la variation de tension entre phase et neutre est la plus grande ceci dépendant du- sens de rotation desphases de la source de courant de soudure.
Dans les dispositifs décrits ci-dessus;, la réduction de la ten- sion entre les électrodes, en fonction de la variation des conditions de cou- rant ou de tension qui se produit par 1?extinction des arcs entre les élec- trodes et la pièce, se fait en réponse aux conditions d'équilibre de courants ou de tensions du circuit de soudure,mais, suivant la présenté invention, cette commande peut se faire aussi bien en réponse aux variations des condi- tions dans lesenroulements primairesdu transformateur d.e soudure.
Par exemple,quand le courant diphasé provient:, à travers un transformateur Scott, d'une source de courant alternatif triphasée, la commande peut s'effectuer en réponse au déséquilibre.des courants primaires du transformateur de sou- dures dans les trois phases, provoqué par l'extinction des arcs de soudure entre les électrodes et la pièce, seul un arc se maintient entre deux élec- trodes. Ce déséquilibre des courants primaires .peut être détecté au moyen d'un transformateur à noyau équilibré ou un circuit en pont ou des relais en opposition excités par le courant circulant dans deux quelconques des trois phases d'alimentation.
Sept dispositions d'appareils conformes à la présente invention seront décrites, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 représente une forme d'exécution où la commande se fait en réponse au courant dans le neutre ou retour commun. La figure 2 donne une modification.
La figure 3 montre une forme d'exécution où la commande se fait en réponse à la relation de phase des courants dans les deux phases qui alimentent les électrodes, et la figure 4 donne un diagramme vectoriel qui reproduite en trait plein, la relation de phase des courants des électrodes pendant le soudage et, en traits interrompus, la relation de phase des courants des électrodes, quand les arcs de soudure entre les électrodes et la pièce sont interrompus.
La figure 5 représente une ferme d'exécution variante dans la- quelle les courants sont envoyés aux électrodes, à travers deux enroule- ments montés sur deux branches différentes d'un noyau de transformateur à trois branches, la troisième branche portant une bobine d'excitation qui ferme un contacteur pendant le soudage.
La figure 6 montre une autre variante dans laquelle les courants sont envoyés aux électrodes à travers les deux enroulements d'une double self de choc à frote fuite et munies de prises de façon à assurer la régula- tion du courant de soudure. Le flux magnétique de la troisième branche du transformateur sert à attirer une armature actionnant un commutateur qui commande l'amenée de courant de soudure à une des électrodes.
La figure 7 montre une autre variante dans laquelle la commande du courant de soudure se fait en fonction dé la variation de tension entre une des électrodes et la pièce, provenant du passage de l'état de soudage au cas où seul .un arc se maintient entre les deux électrodes.
La figure 8 est un diagramme vectoriêl concernant le dispositif de la figure 7 et la figure 9 donne.le même diagramme vectoriel avec la ro- tation des phases opposée. Les traits pleins des diagrammes vectoriels in- diquent les tensions pendant le soudage et les traits interrompus les ten- sions quand les arcs entre les électrodes et la pièce sont interrompus.
La figure 10 donne une dernière variante, dans laquelle un trans- formateur d'óquilibrage des.courants est associé, à l'enroulement primaire d'un transformateur de soudure connecté en Scott, ,dont les connexions pri- maires seules sont représentées.
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Comme la figure 1 le montre, du courant de soudure diphasé est envoyé respectivement dans deux conducteurs 10 et 11 et dans un fil neu- tre 12. Les conducteurs 10 et 11 sont reliés aux électrodes respectives 13 et 14, tandis que la pièce à souder 15 est reliée au fil neutre 12. Le cou- rant de soudure diphasé provient des enroulements secondaires 16 et 17 d'un transformateur Scott portant la référence 18. Ce dernier comprend un enrou- lement primaire 20 dont une extrémité est reliée à une phase 21 d'un réseau triphasé et l'autre extrémité est reliée à la prise médiane d'un deuxième en- roulement primaire 22 dont les extrémités sont reliées aux deux autres pha- ses 23 et 24. La liaison avec la phase 24 se fait à l'aide d'un contacteur 25 qui est fermé quand sa bobine d'excitation 26 est alimentée.
Comme il a été dit, une extrémité de chacun des secondaires 16 et 17 du transformateur 18 est reliée à un des conducteurs 10 et 11. Les autres extrémités des secondaires 16 et 17 sont réunies à un conducteur 19 relié au fil neutre 12 par l'intermédiaire d'un transformateur de courant à saturation 30 dont l'enroulement primaire 31 est traversé par le courant qui circule dans le fil neutre 12 et dont l'enroulement secondaire 32 ali- mente, à travers un redresseur 33, l'enroulement d'excitation 34 d'un relais de courant à contacts 35 et 36, court-circuités quand la bobine d'excitation 34 est alimentée.
Les contacts 35 et 36 se trouvent dans un circuit d'ali- mentation de la bobine d'excitation 26 du contacteur de phase aboutissant aux phases 21 et 24. La bobine d'excitation 40 d'un relais de tension est mise en série avec un redresseur 41, entre le fil 19 et le fil 11. Le re- lais de tension est pourvu de contacts 42 et 43 en parallèle sur les courants 35 et 36 du relais de courant.
Le dispositif fonctionne comme suit : quand du courant de soudure circule dans le fil neutre 12, le contacteur de phase reliant la phase 24 par les contacts de 25 à l'enroulement primaire 22 du transformateur 18 est main- tenu fermé, mais quand le courant s'interrompt dans le fil neutre 12 dû à l'écartement des électrodes de la pièce, l'arrêt du courant dans l'enroule- ment primaire du transformateur de courant à saturation provoque la désex- citation de la bobine 34 du relais de courant, et, par conséquent, la désex- citation de la bobine 26 du contacteur de phase, coupant ainsi le passage de courant de la phase 24 à l'enroulement primaire 22 du transformateur 18.
Le relais de tension sert à répondre à un abaissement de la ten- sion entre les fils 11 et 19, comme il s'en produit quand l'électrode 14 tou- che la pièce 15 de manière à rétablir l'état de soudage. La réduction de ten- sion désexcite partiellement la bobine 40, ce qui permet aux contacts 42 et 43 de se fermer et d'alimenter la bobine d'excitation 26 du contacteur de pha- se de manière à compléter les connexions triphasées avec les enroulements pri- maires du transformateur 18.
Ceci rétablit le passage du courant de soudure dans les'fils 10 et 11 et le neutre 12, ainsi que dans l'enroulement primaire 31 du transformateur de courant à saturation, ce qui provoque l'excitation de la bobine 34 du relais de courant qui ferme ses contacts 35 et 36 de manière à maintenir l'alimentation de l'enroulement d'excitation 26 du contacteur de phase , même si la tension entre les fils 11 et 19 remonte à. une valeur qui fait séparer les contacts 42 et 43.
Une autre forme d'exécution, semblable en plusieurs points à cel- le décrite ci-dessus, est représentée à la figure 2 des dessins annexés.
Les mêmes éléments des deux figures portent les mêmes références. Dans la forme d'exécution de la figure 2, les enroulements secondaires du transfor- mateur Scott sont pourvus de prises de manière à pouvoir varier la tension de soudage; un commutateur 37 est prévu à cet effet. Quand l'inverseur 37 se trouve à gauche, on n'utilise que les parties 16 et 17 des enroulements secondaires qui sont réunies par le conducteur 19 et l'enroulement 31 du transformateur de courant à saturation 30, au fil 12 connecté à la pièce.
Quand l'inverseur 37 se trouve à droite, des enroulements supplémentaires 38 et 39 qui constituent des prolongements respectifs des enroulements se- condaires 16 et 17, sont mis en circuit. Ces prolongements sont reliés, par des parties supplémentaires 48 et 49 des selfs de choc de régulation du courant 28 et 29, au fil de retour 19 qui est relié, par l'enroulement 31 du transformateur à saturation de courant 30, au fil 12 connecté à la pièce.
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Comme dans la forme d'exécution de la figure 1, la bobine d'ex- citation 34 du relais de courant à contacts;35 et 36 normalement ouverts, est alimentée par l'enroulement secondaire 32. du transformateur de'courant à saturation 30. Le redresseur 33, dans le présent circuit, est constitué par un pont de redresseurs. Les connexions du relais de tension à bobine d'excitation 40 sont semblables à celles de la figure 1, sauf que le relais est mis entre le conducteur 10 relié à l'électrode de soudure 13 et le point de jonction des enroulements secondaires 16 et 38. Le redresseur 41 qui alimente la bobine d'excitation 40 est constitué par un pont de redresseurs.
La disposition des connexions d'alimentation de la bobine d'exci- tation 26 du contacteur aux contacts 25 commandant le passage du courant vers l'enroulement à prise médiane 22 du transformateur. Scott est un peu diffé- rente de celle de la figure 1. La bobine d'excitation 26 est alimentée à travers un pont de redresseurs 44, dont une extrémité à courant alterna- tif est reliée à la jonction des enroulements secondaires 16 et 38, tandis que l'autre extrémité à courant alternatif du redresseur 44 peutêtre con- necté, par trois paires différentes de contacts, à l'extrémité de l'enrou- lement secondaire 16 connectée à la self de choc de régulation du courant 28.
Les trois paires de contacts différentes sont la paire de contacts nor- malement ouverts 35 et 36 du relais de courant, la paire de contacts nor- malement fermés 42 et 43 du relais de tension, et une paire supplémentaire de contacts 45 et 46 qui peuvent être fermés par une came à commande manuel- le. Quand la came 47 laisse les contacts 45 et 46 ouverts, l'appareil est réglé pour le soudage en diphasé, avec les dispositifs de commande fonc- tionnant de façon générale de la manière décrite avec référence à la figure 1. Si. au contraire., les contacts 45 et 46 sont fermés par la came 47, les commandes sont sans effet on peut utiliser l'électrode 13 ou 14 pour le sou- dage en monophasé, la pièce étant toujours reliée au fil neutre ou retour commun 12.
Sur les figures 3 et 4, les électrodes 13 et.-11,. sont alimentées par les lignes de courant de soudure diphasé 51 et 52, à travers des selfs de choc de régulation du courant 53 et 54 et aussi à travers un double trans- formateur de courant 55. La pièce est connectée au retour commun ou fil retour 12. Un contacteur normalement ouvert 56 pourvu d'une bobine d'exci- tation 57 interrompt l'envoi de courant vers l'électrode 14, quand la bobi- ne 57 est excitée. Le double transformateur de courant 55 comporte deux enroulements dans lesquels passe le courant allant aux fils 10 et 11 connec- tés respectivement aux électrodes 13 et 14. Ces enroulements sont magné- tiquement couplés à un troisième enroulement 58 connecté à la bobine d'ex- citation 59 d'un relais 60 à contacts normalement ouverts.
Pendant le soudage, le rapport vectoriel des courants envoyés aux électrodes.13 et 14, est généralement comme le montrent les traits pleins de la figure 4, le vecteur OA représentant le courant de l'électrode 13, qui est généralement à angle droit par rapport au vecteur OB représentant le cou- rant de l'électrode 14. Dans ces conditions, le courant de retour dans le fil neutre 19 de l'alimentation diphasée va des électrodes 13 et 14 dans la pièce 15 et de là au neutre ou retour commun 12.
Les courants diphasés re- présentés par les vecteurs OA et OB induisent une tension dans l'enroule- ment 58 du double transformateur de courant 55, de sorte que la bobine d'ex- citation 59 du relais 60 est alimentée et ferme'le circuit qui connecte la bobine d'excitation 57 du contacteur entre les lignes 51 et 19 de la sour- ce de courant de soudure. Les contacts 56 restent ainsi fermés de façon que le courant de soudure diphasé arrive aux électrodes 13 et 14.
Quand les arcs de soudure entre les électrodes 13 et 14 et la piè- ce 15 sont interrompus, par exemple en écartant les électrodes 13 et 14 de la pièce, seul l'arc entre les électrodes 13 et 14 persiste. Dans ces con- ditions, un courant monophasé passe d'une électrode.à l'autre de sorte que, comme les traits interrompus de la figure 4,le montrent, les deux vecteurs de courant OC et OD, représentant les courants dans les fils 10 et 11 res- pectifs, s'opposent et aucune tension n'est induite dans l'enroulement 58 du double transformateur'de.courant 55; il s'en suit que le relais 60 déclen-
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che et désexcite l'enroulement d'excitation 57 du contacteur aux contacts 56 par lesquels le courant de soudure arrive à l'électrode 14.
L'ouverture du contacteur interrompt le circuit d'alimentation en courant des électro- des et, par conséquent, l'arc entre les électrodes. L'état de soudage peut être rétabli en faisant toucher la pièce 15 par l'électrode 13 de façon que du courant circule dans le fil 10 et induise une tension dans le troisième enroulement 58 du double transformateur de courant qui excite, à son tour, le relais 60 .et ferme le contacteur aux contacts 56, par lesquels du courant est envoyé, à l'électrode 14, de l'autre phase 52 de la source de courant de soudure.
Le fonctionnement de la variante de la figure 5 est un peu sembla- ble à celui de la variante représentée à la figure 3. Le courant d'une pha- se 51 de la source de courant de soudure est envoyé à l'électrode 13 à tra- vers un enroulement 70 d'un transformateur ayant un noyau à trois branches 71. Le courant vient de l'autre phase 52 de la source de courant de soudure par les contacts 56 d'un contacteur normalement ouvert et par un'second en- roulement 72 sur une branche séparée du noyau 71 du transformateur. Un troisième enroulement 73,sur la branche centrale du noyau 71, est connecté à la bobine d'excitation 57 du contacteur aux contacts 56.
Pendant le soudage, le rapport vectoriel entre les courants des enroulements 70 et 72 est généralement comme indiqué par les vecteurs OA et OB de la figure 4. -Ce déphasage des courants produit l'induction d'une tension, dans l'enroulement 73, suffisante pour maintenir le contacteur fer- mé, de sorte que la seconde phase 52 de la source de courant de soudure. reste reliée à l'électrode 14. Quand les arcs de soudure entre les électrodes 13 et 14 et la pièce 15 sont interrompus, un courant monophasé traverse les en- roulements 70 et 72 et les fils 10 et 11 ainsi que les électrodes 13 et 14.
Dans ces conditions,les flux magnétiques induits dans le noyau 71 s'annulent en substance, de sorte qu'aucune tension n'est induite dans l'enroulement 73, et les contacts 56 du contacteur s'ouvrent et déconnectent l'électrode 14 de la source de courant de soudure. L'état de soudage peut être rétabli en fai- sant toucher la pièce 15 par l'électrode 13 de manière à induire une tension dans l'enroulement 73 qui alimente la bobine d'excitation 57 du contacteur dont les contacts 56 se ferment et complètent le circuit desoudure diphasé.
Dans la forme d'exécution de la figure 6, le courant de soudure ,venant de la phase 51 arrive au fil 10 d'où il atteint l'électrode 13, à tra- vers un enroulement 80 monté sur une branche d'extrémité d'un n6yau 81 à trois branches. L'enroulement 80 a une ou plusieurs prises de manière à pou- voir mettre en circuit une partie ou la totalité de 1''enroulement 80.
De cette manière, celui-ci peut servir de self de choc de régulation du courant pour régler l'intensité du courant de soudure envoyé à l'électrode 13. L'autre électrode 14 est alimentée de même à travers un second enrou- lement 83 sur l'autre branche d'extrémité du noyau 81, cet enroulement étant aussi muni d'une ou plusieurs prises 84 servant au même but. Une armature 86 est montée sur pivot et associée à un entrefer entre la branche centrale 85 et la culasse du noyau 81, de façon que lorsqu'un flux magnétique circule dans la branche centrale 85, l'armature 86 est attirée contre le noyau. Un ressort 87 résiste à ce mouvement en ayant une extrémité reliée à l'armature et l'autre à un support fixe ou réglable (non représenté).
L'armature 86 est couplée mécaniquement à des contacts de commutation 88 montés dans le cir- cuit allant de la phase 52 à l'électrode 14. Le flux magnétique produit dans la branche centrale 85 du noyau 81 est plus grand lorsqu'on soude que lorsqu'il; n'y a qu'un arc entre les électrodes. Les contacts de commutation 88 sont normalement ouverts et sont donc fermés, pendant la soudure, de maniè- reà maintenir l'amenée du courant à l'électrode de soudure 14.
Les dispositifs décrits ci-dessus peuvent s'appliquer à des cir- cuits de soudage constitués par un seul transformateur ou générateur de soudure alimentant simultanément deux ou plusieurs postes de soudure. Cha- que poste de soudure peut être pourvu de selfs de régulation propres et d'un transformateur dont les enroulements sont parcourus par le courant envoyé à ses deux électrodes. On peut s'arranger que, lorsque les courants ne sont
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pas équilibrés dans le transformateur,un contacteur soit maintenu fermé dans une des deux phases, Le fonctionnement de ce contacteur sera indépendant du fonctionnement d'autres contacteurs mis dans les lignes alimentant d'autres postes de soudure.
Avec.cette disposition, on s'assure que l'arc entre les électrodes s'éteint quand on écarte les électrodes de la pièce à souder et que le courant se rétablit automatiquement quand on se remet à souder.
Dans la forme d'exécution représentée à la figure 7,le change- ment de tension entre une des électrodes de soudure et le neutre quand on passe de l'état de soudage au cas où seulement un arc persiste entre les électrodes 13 et 14, commande automatiquement l'admission du courant de soudure. Dans cette forme d'exécution, l'électrode de soudure 13 reçoit son courant de la phase 51 d'une source diphasée de courant de soudureà travers une self de régulation du courant 53.
L'autre électrode 14 reçoit de même son courant de l'autre phase 52, à travers une self de régulation de courant 54. La bobine d'excitation 90 d'un relais de tension à contacts 91 est con- nectée entre le neutre ou ligne de retour commun 19 et le fil 11 envoyant le courant de soudure à l'électrode 14.
Le fonctionnement de 1?appareil de la figure 7 sera mieux compris en se référant aux figures 8 et 9 où les traits pleins indiquent le rapport vectoriel des tensions pendant le soudage. Sur la figure 8, le vecteur OE représente la tension entre le neutre 19 et la ligne 51, tandis que le vecteur OF représente la tension entre la ligne 19 et la ligne 52. Ce sont les ten- sions de phase de la source de courant de soudure diphasée; on suppose qu'el- les restent sensiblement constantes. Pendant le soudage, le courant dans la phase 51 et le fil 10 jusqu'à l'électrode 13, est représenté par le vecteur OP.
Le vecteur OM, en phase avec le vecteur de courant OP, représente la tension entre la ligne 19 et le fil 10, tandis que la tension aux bornes de la self de régulation 53 est représentée par le vecteur EM. De même, le vecteur OQ représente le courant dans la phase 52 et le fil 11, et le vec- teur ON la tension entre la ligne 19 et le fil 11, le vecteur FN représen- tant la chute de tension dans la self de régulation 54. Quand les arcs de soudure principaux entre les électrodes 13 et 14 et la pi$ce 15 sont interrom- pus, le rapport vectoriel est modifié et le vecteur FG représente le courant monophasé, tandis que le vecteur EF représente la tension entre les lignes 52 et 53.
Il y a une chute de tension dans la self de régulation 53 repré- sentée par le vecteur EH et une chute de tension dans la self de régulation 54 représentée par le vecteur FJ. Le vecteur HJ représente la tension en- tre les électrodes. La tension entre l'électrode 13 et le neutre ou retour commun 19 est représentée par le vecteur JO et la tension entre l'électrode 14 et le neutre ou retour commun 19, par le vecteur OH. On remarquera que la tension entre le neutre 19 et l'électrode 14 représentée par le vecteur HO est nettement plus grande, en monophasé, que la tension entre ces points pendant soudage représentée par le vecteur ON.
La figure 9 est un diagramme vectoriel semblable à celui de la figure 8, avec la différence que le sens de rotation des phases est inver- se, Pendant les conditions normales de soudage, le courant dans la phase 51 et le fil 10 est représenté par le vecteur OQ et la tension entre la li- gne 19 et le fil 11 par le vecteur OR, la chute de tension dans la self de régulation 53 étant représentée par le vecteur ER. Le courant dans la pha- se 52 et le fil 11 est représenté par le vecteur OP, la tension entre la li- gne 19 et le fil 11 par le vecteur OS, et la chute de tension dans la self de régulation 54 par le vecteur FS. Quand les arcs de soudure principaux sont interrompus entre les électrodes 13, 14 et la pièce 15, le rapport vec- toriel devient celui représenté en traits interrompus.
Le vecteur FT repré- sente le courant monophasé et les vecteurs EK et FL les chutes de tension dans les selfs de régulation 53 et 54 respectivement, tandis que le vecteur KL représente la tension entre électrodes, La tension entre le neutre 19 et le fil 10 est représentée par le vecteur KO, tandis que la tension entre le neutre 19 et le fil 11 est représentée par le vecteur OL.
On remarquera que le vecteur OL edt sensiblement plus grand que le vecteur OS qui représen- te la tension entre les mêmes points pendant le soudage,
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Avec le sens de rotation des phases de la figure 8, la bobine d'ex- citation 90 du relais de tension aux contacts 91 normalement fermés,doit ê- tre connectée entre le neutre ou retour commun 19 et le fil 10,parce qu'il y a une plus grande variation de tension entre l'état de soudage et le cas où seul un arc persiste entre les électrodes,,, Avec le sens dé rotation des phases de la figure 9, la bobine d'excitation 90 du relais de tension doit. être connectée entre le neutre ou retour commun 19 et le fil 11, comme à la figure 7.
Pendant le soudage, la tension appliquée à la bobine d'exci- tation 90 du relais de tension est insuffisante pour déclencher le relais, de sorte que les contacts 91 normalement fermés, le restent. Quand on écar- te les électrodes 13 et 14 de façon à interrompre les arcs entre celles-ci et la pièce 15, la tension aux bornes de la bobine d'excitation 90 augmente et ouvre les contacts 91. En s'ouvrant, ces contacts provoquent une commu- tation qui abaisse la tension entre électrodes à une valeur insuffisante pour entretenir l'arc entre les électrodes.
De préférence, quand le courant de soudure provient d'un transformateur Scott, l'ouverture des contacts 91 provoque l'ouverture d'une des phases du primaire du transformateur de maniè- re à éteindre l'arc entre les électrodes, tout en laissant,, aux bornes de la bobine d'excitation 90 du relais de tension, une tension plus grande qu'en cours de soudage normal, Quand les arcs principaux se rétablissent, en remettant, en contact avec la pièce, l'électrode reliée à la bobine d'exci- tation 90, la tension aux bornes de celle-ci est réduite à zéro ou à peu près, ce qui permet la fermeture des contacts 91 et le rétablissement des connexions triphasées du transformateur. La tension aux bornes de la bobine d'excitation 90 en cas de soudage normale est insuffisante pour provoquer la réouverture des contacts 91.
Dans la forme d'exécution de la figure 10, la commande, au lieu de répondre à une tension ou à un courant dans le circuit de soudage même, par exemple le circuit connecté aux enroulements secondaires d'un transfor- mateur de soudure, répond à un déséquilibre des courants dans l'enroulement primaire d'un transformateur de soudure qui peut, par exemple, être du type Scott ou d'un autre type à courants primaires équilibrés dans les trois pha- ses d'une source de courant alternatif triphasé.
Dans la forme d'exécution de la figure 10, on utilise un transformateur Scott,le courant de soudure diphasé, envoyé dans les deux phases 51 et 52 et dans le neutre ou retour commun 19, provenant des enroulements secondaires 100.et 101 d'un transforma- teur Scott portant la référence générale 1020 L'enroulement primaire à pri- se médiane 103 du transformateur 102 est connecté, par une extrémité,à.
une phase 104 d'une source triphasée et, par l'autre extrémité, à travers les contacts 105 d'un contacteur normalement ouvert, à une seconde phase 106 de la source triphasée, L'autre enroulement primaire 107 du transformateur 102 est connecté, par une extrémité, à la prise médiane de l'enroulement 103 et, par l'autre extrémité, à la troisième phase 108 de la source tripha- sée, par l'intermédiaire de la bobine d'excitation 109 d'un relais à contacts normalement ouverts 110. Un transformateur à noyau d'équilibrage 111 produit une tension dans son enroulement secondaire 112, quand il y a un net désé- quilibre entre les trois phases qui alimentent les enroulements primaires 103 et 107 du transformateur 102. L'enroulement secondaire 112 est relié à la bobine d'excitation 113 d'un relais à contacts normalement fermés 114.
Ceux- ci sont en série avec les contacts 110 du relais répondant au courant de la phase 108, et quand les deux paires de contacts sont fermées, la bobine d'ex- citation 115 du contacteur aux contacts 105 placés dans la phase 106, est a- limentée. Dans ce cas, la bobine d'excitation 115 est connectée entre les phases 106 et 108.
Pendant le soudage, les courants de trois phases 104, 106 et 108 s'équilibrent sensiblement et aucune tension n'est induite dans l'enrou- lement secondaire 112 du transformateur à équilibrage des courants. La bo- bine d'excitation 113 n'est donc pas alimentée et le circuit comprenant les paires de contacts 110 et 114 est fermé de façon à alimenter la bobine d'ex- citation 115 du contacteur et à maintenir les contacts 105 fermés.
Si les arcs principaux de soudure entre les électrodes et la pièce sont interrompus, les courants des trois phases 104, 106 et 108 ne s'équilibrent plus et une
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tension est induite dans l'enroulement 112 qui alimente la bobine d'excita- tion 113 et ouvre les contacts 114, ce qui déconnecte la bobine d'excitation 115 et ouvre les contacts 105 par lesquels une extrémité de l'enroulement 103 est reliée à la phase 106 du réseau triphasé. Cette coupure du circuit vers l'enroulement primaire 103 provoque une réduction suffisante de la ten- sion entre électrodes, pour éteindre l'arc entre ces électrodes.
Le cou- rant de la phase 104 ne suffit pas pour maintenir les contacts 110 fermés,
Quand il faut se remettre à souder, on fait toucher la pièce - par une des électrodes connectée à la ligne de soudure 51 ou 52; la pièce étant reliée au neutre 19, du courant est pris au transformateur, et le courant monophasé circulant entre les phases 104 et 108 du réseau triphasé augmente au-dessus de la faible valeur du 'courant magnétisant existant quand les arcs entre les électrodes et la pièce sont éteints. Cette aug- mentation de courant dans la bobine d'excitation 109 ferme les contacts 110, qui étaient ouverts à cause de l'absence de charge.
Quand des cou- rants égaux et opposés circulent dans les phases 104 et 108, il n'y a pas de déséquilibre dans le transformateur à équilibrage des courants 111, et les contacts 114 se ferment. La bobine d'excitation 115 du contacteur est donc alimentée et les contacts 105 se ferment, faisant passer le courant dans la troisième phase 106 jusqu'à l'enroulement primaire 103 du transfor- mateur 102. Apres une courte période de transition, les courants s'équili- brent dans le transformateur à équilibrage des courants 111 et les contacts 105 restent donc fermés pendant l'opération de soudage.
Si le relais muni de la bobine d'excitation 113 est à mouvement retardé, le déséquilibre mo- mentané dans le transformateur 111 pendant la courte période de transition de l'état monophasé à l'état triphasé, ne provoquera pas la réouverture du contacteur
REVENDICATIONS.
1. - Appareil pour la soudure à l'arc par courant diphasé utilisant simultanément deux électrodes de soudure très voisines, les électrodes et la pièce à souder étant disposées de façon à être connectées à deux phases et au neutre ou retour commun d'une source de courant de soudure diphasé, caractérisé en ce qu'on prévoit un dispositif automatique pour réduire la tension entre les électrodes à une valeur à laquelle l'arc entre les élec- trodes est éteint, quand les conditions de courant ou de tension prévalant pendant le soudage sont modifiées, comme, par exemple, quand les arcs entre les électrodes et la pièce sont éteints.
2.- Appareil de commande pour un système de soudure à l'arc par courant diphasé dans lequel deux électrodes de soudure voisines sont utili- sées simultanément, les électrodes et la pièce étant connectées à deux pha- ses et au neutre ou retour commun d'une source de courant de soudure dipha- sé, caractérisé en ce que l'appareil de commande comprend un dispositif au- tomatique pour réduire la tension entre les électrodesà une valeurà laquel- le l'arc entre les électrodes est éteint, quand les conditions de courant ou de tension prévalant pendant le soudage sont modifiées, comme, par exemple, quand les arcs entre les électrodes et la pièce sont éteints.
3. - Appareil de soudure diphasé utilisant deux électrodes de soudure voisines simultanément,les électrodes et la pièce à souder étant disposées de façon à être connectées aux deux phases et au fil de retour commun d'une source de courant de soudure diphasé, caractérisé en ce qu'on prévoit un dispositif répondant au courant circulant dans le retour commun des deux phases pour effectuer .une commutation qui interrompt tout arc qui pourrait persister entre les électrodes connectées aux deux phases,quand le courant cesse de passer des deux phases au retour commun.
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