Régulateur d'intensité automatique. L'invention est relative aux régulateurs d'intensité automatiques et, à titre d'exemple, il cri sera décrit ci-dessous une application aux courants alternatifs et plus spécialement à la soudure à l'arc électrique.
Dans la soudure à l'arc il est désirable que le circuit possède ce que l'on appelle "une caractéristique de voltampère descen dante", c'est-à-dire une caractéristique telle que les volts diminuent à mesure que l'in tensité du courant augmente.
Cependant; si les volts diminuent trop rapidement par rapport à l'intensité du cou rant, il devient difficile d'amorcer l'arc, tandis que s'il diminue trop lentement il y a facilement excès de l'intensité du courant dans l'arc.
Il est donc avantageux de réaliser un régulateur qui donne automatiquement au circuit une caractéristique de voltampère descendante plus lente lorsque l'arc doit être amorcé et plus rapide lorsque l'arc est formé.
Une caractéristique de voltampère des cendante a été obtenue jusqu'ici en connectant une impédance, c'est-à-dire soit une résistance, soit une réactance, soit enfin les deux, en série, avec une partie du circuit de soudage. Lorsqu'on emploie un transformateur, cette impédance peut être connectée soit au circuit primaire, soit au circuit secondaire, tandis que lorsqu'il n'y a point de transformateur, ou lorsqu'il ne convient pas de changer les connexions du transformateur, l'impédance est mise en série avec l'arc. Une telle impé dance donne une caractéristique de volt ampère fixe, qui ne peut être changée qu'en changeant la valeur de l'impédance elle-même.
Le même effet, c'est-à-dire une caracté ristique de volt-ampère descendante, a égale ment été obtenu en donnant à un transfor mateur une certaine fuite ou dispersion magnétique, de manière que tout le flux magnétique créé ne passe pas à travers tous les enroulements et qu'ainsi ces derniers ne soient pas tous mutuellement inductifs. Cette dispersion magnétique pourrait être réglée en faisant varier la perméabilité des chemins de dispersion magnétique, par exemple en rem- plissant plus ou moins ces chemins avec des masses de fer fixées dans différentes positions. L'effet obtenu ainsi sur les circuits électriques est le même qu'en faisant varier l'impédance susmentionnée.
Enfin, dans certains cas, jusqu'à présent, on utilisait un organe de dispersion magné tique, ajustable, permettant de faire varier la quantité de dispersion, ou bien on a dis posé cet organe de manière qu'il soit déplacé automatiquement le long de guides par le flux magnétique, son déplacement étant com mandé par exemple par un ressort et un amortisseur.
Le régulateur d'intensité automatique selon l'invention qui est du type dans lequel un organe mobile en matière magnétique se dé place automatiquement par rapport à un noyau en matière magnétique, l'un de ces organes ait moins étant muni d'au moins un enroule ment, est caractérisé par deux butées, dont au moins une est réglable en position, de manière à déterminer les deux positions extrêmes de l'organe mobile de faon que la courbe de la caractéristique volt-ampère dit régulateur soit comprise entre deux courbes de caractéristique voltampère définies, corres pondant à ces deux positions extrêmes.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, différentes formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Fig.l représente, schématiquement, en élévation latérale, une première forme; Fig. 2 est une vue partielle de la fig. 1 montrant l'organe mobile dans une autre position; Fig. 3 à 7 sont des vues également sché matiques de cinq autres formes d'exécution; Fig.8 est un graphique montrant une courbe de la caractéristique voltampère obtenue en employant le régulateur faisant l'objet de l'invention.
Dans toutes ces formes, une butée au moins est réglable et l'organe mobile est en matière magnétique.
Selon les fig. 1 à 3, A indique titi circuit magnétique fermé ou- noyau rectangulaire. Dans la fig. 1, le régulateur est destiné à agir comme un transformateur, dont une partie est munie d'un enroulement primaire B et l'autre partie d'un enroulement secondaire C lesquels constituent des parties du circuit d'arc ou circuit de soudage, si le régulateur est employé dans le cas de la soudure à l'arc.
Au centre de ce circuit magnétique ou noyau 1 est disposé un organe mobile en matière magnétique A', monté à pivot de manière à pouvoir tourner sous l'influence du champ magnétique d'une position extrême (représentée fig. 1 et en trait plein fig. 3) de dispersion minima à une autre position extrême (représentée fig. " et en trait interrompu fig. 3) de dispersion maxima. La course de ce membre A' est limitée par des butées D et D' de position réglable dans une coulisse circulaire.
Ces butées coopèrent avec un bras fixé à l'axe (le pivotement de l'organe de dispersion A'. -Un ressort F agit sur ce bras E de manière à tendre à, le maintenir appliqué contre la butée D, c'est-à-dire à servir de ressort de rappel tendant à ramener l'organe A.' dans sa position initiale de dispersion minima. Pour régler la vitesse du déplacement de l'organe de dispersion A', on utilise un amortisseur G dont la tige G' du plongeur est pivotée à un levier H, lequel est, à son tour, pivoté en un point fixe H' à une de ses extrémités et articulé à un bras<B>IV</B> à son autre extrémité. Ce bras R-' est, d'autre part, relié à l'extrémité libre du bras E.
Pour permettre un mouvement de retour rapide, le plongeur de l'amortisseur peut, au besoin, être muni d'une soupape (non représentée).
Le régulateur représenté schématiquement fig. 3 diffère mécaniquement de celui repré senté fig. 1 et 2 en ce que les extrémités de l'organe mobile en matière magnétique A' sont conformées de manière â ce que cet organe puisse décrire sa course sans qu'il soit nécessaire de ménager des entailles à la partie intérieure des deux longs côtés du noyau A, comme c'est le cas dans la première forme d'exécution.
Au point de vue électrique la construction représentée fig. 3 diffère de celle de la pre- mière forme d'exécution en ce que les enroule ments B 1 et C1 sont reliés en opposition en série dans le circuit de l'arc, au lieu d'agir comme les enroulements respectivement pri maire et secondaire d'un transformateur. Ainsi le régulateur de la fig. 3 agit comme une réactance ou impédance variable dont l'action varie suivant la position automatique ment prise par l'organe de dispersion Al.
Dans cette forme, les enroulements D1 et C' peuvent avoir un nombre égal ou différent de ces spires.
Dans la fig.3 le ressort de rappel et l'amortisseur ne sont pas représentés pour simplifier le dessin, mais il va sans dire gué des organes semblables ou équivalents à ceux représentés fig. 1 et 2 peuvent être employés pour jouer le même rôle.
Dans la forme représentée fig. 4, l'organe de dispersion A2 est articulé à un pôle cons tituant la projection A3 d'un des bras du noyau A. Dans sa position fermée (représentée en trait interrompu) son extrémité libre vient appuyer contre un pôle opposé A4constituant une projection du bras opposé du noyau A. Les enroulements Bz et C2 peuvent être disposés soit de manière à agir comme les enroule ments d'un transformateur, comme dans la première forme d'exécution, soit à agir comme des parties d'un enroulement de réactance ou d'impédance (comme dans la seconde forme d'exécution).
A titre d'exemple, dans cette figure, l'organe de dispersion A' est représenté muni d'un bras ,E1 susceptible d'osciller entre deux butées de position réglable D 2 et D 3. Le déplacement de l'organe de dispersion A2 est réglé au moyen d'un ressort de rappel F 1 et d'un amortisseur G 1.
Dans la forme représentée fig. 5, l'organe mobile en matière magnétique A5 forme lui- même une partie du circuit magnétique prin cipal et agit à travers des pôles d'un noyau en U A". Les deux butées sont indiquées en D4 et Dl. La butée D' est constituée par une came de position angulaire réglable au moyen d'une vis Dl. Cette came est ramenée dans sa position initiale par un ressort de rappel non représenté.
Une telle disposition est dé sirable dans toutes les constructions où, comme c'est le cas dans la forme représentée par cette figure, le mouvement de l'organe A5 détermine une différence comparativement grande dans la réluctance du circuit magné tique lorsqu'il s'approche de sa position fermée. Le régulateur représenté dans cette fig. 5 peut soit être muni, comme représenté, d'un enroulement B3 sur le noyau fixe A' et d'un enroulement C3 sur l'organe mobile A5, ou bien il peut ne posséder que l'un de ces en roulements.
Dans la forme représentée fig. 6, l'organe en matière magnétique A' constitue également une partie du circuit magnétique, principal. Dans cette forme, cet organe A7 a la forme d'un arc pivoté en As de manière à pouvoir se déplacer en regard des deux pôles d'un noyau en U.A". La corne d'entrée Als de l'organe A7 a une section transversale graduellement décroissante, de manière quela diminution de la réluctance magnétique du circuit qui se pro duit lorsque cette corne Als s'approche du pôle adjacent,
soit moins subite que ce ne serait le cas si l'organe A7 avait une section transversale uniforme sur toute sa longueur. Les butées ajustables sont indiquées dans cette forme en D7 et D$ et le ressort de rappel en F2. Dans cette forme un seul en roulement B 4 est représenté enroulé sur le noyau A9. Cet enroulement unique pourrait également se trouver sur l'organe A7, ou bien i1 pourrait y avoir, comme dans la forme précédente, deux enroulements disposés respec tivement sur le noyau fixe A9 et sur l'organe mobile A7.
Dans la forme d'exécution fig. 7, l'organe en matière magnétique Al présente une tige A11 susceptible de coulisser dans un guide A12. L'extrémité intérieure de cette tige est reliée au piston de l'amortisseur G'. Le ressort de rappel F3 prend appui, d'une part, sur le guide fixe Aie et, d'autre part, sur un écrou A13,
de position ajustable sur une portion filetée de la tige A11. La course de l'organe A'- est limitée par deux butées<I>D 9</I> et<I>D</I> 1 dont l'écartement peut être réglé de toute matière appropriée, à l'aide d'un bras .A.11. Les enrou- lernents Bl' et Cr sont disposés de la même manière que dans la troisième forme d'exé cution (fig. 4).
Dans certains cas on peut utiliser plusieurs organes mobiles cri matière magnétique. Par exemple on pourrait avoir un noyau pré sentant, vers la gauche, deux bras ou pôles symétriques aux bras ou pôles A3 et A4 de la troisième forme (fig. 4). Dans ce cas, il y aurait un second organe mobile disposé en regard de ces deux nouveaux pôles. Les deux organes mobiles pourraient être disposés symétriquement ou non, et pourraient être commandés solidairement ou indépendamment l'un de l'autre.
La fig. 8 montre comment le régulateur agit en donnant une courbe caractéristique comprise entre les deux caractéristiques de volt-ampère descendantes correspondant aux positions initiale et finale de l'organe mobile déterminées par les deux butées. La courbe a peut être prise par exemple comme celle correspondant à la position initiale de l'organe r11 (fig. 1 et 2) contre la butée D, tandis que la courbe b sera prise comme celle correspondant à la position opposée de l'or gane ..1 contre la butée Dl. Ainsi, pendant le fonctionnement du régulateur, la courbe de la caractéristique voltampère réelle c pourra se maintenir assez rapprochée de la courbe a au début, puis pourra ensuite rejoindre la courbe b.
En rapprochant la butée D de la butée <I>D</I> 1,1a courbe<I>a</I> se rapproche de la courbe b et vice-versa.
Dans ce graphique les ordonnées respec tives o-f et o-g indiquent le voltage dans le cas du circuit ouvert et dans le cas du soudage, tandis que les abcisses respectives a-ci et o-e donnent l'ampérage du courant d'amorçage et du courant de soudage.