Transformateur à chute de tension réglable, applicable en particulier à la soudure électrique. Un appareil pour soudure à l'arc électri que doit présenter les caractéristiques sui vantes: 1o Une tension à vide assez élevée, géné ralement de 65 à 90 volts pour permettre l'amorçage de l'arc.
20 Une forte chute de tension en charge de façon que la tension aux bornes du cir cuit d'utilisation soit ramenée à une valeur comprise entre 20 et 30 volts; valeur corres pondant à la chute de tension dans l'arc.
30 La possibilité de régler le courant de charge suivant la qualité des électrodes em ployées et la masse des pièces à souder.
On réalise habituellement ces conditions au moyen- a) D'un groupe constitué d'un transforma teur et d'une self réglable placée en série avec le secondaire du transformateur. lie transformateur peut être à forte chute de tension, la self agissant simplement pour li miter le courant de charge. b I D'un transformateur muni d'un shunt magnétique à. entrefer variable permettant de faire varier la chute de tension.
La présente invention a pour objet un transformateur à chute de tension réglable, applicable en particulier à la soudure élec trique et ne comportant pour ce réglage ni self extérieurs ni shunt magnétique. Le transformateur, suivant la présente inven tion, est muni, outre les enroulements pri maire et secondaire, d'un enroulement sup plémentaire, qu'on appellera enroulement ter tiaire, lequel est couplé en série avec l'un des deux enroulements habituels (primaire et se condaire) et est disposé de façon à n'embras ser pratiquement que le flux de dispersion du transformateur ou une partie de celui-ci.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes .d'exécution du transformateur selon l'invention. Dans les di verses figures, les mêmes lettres de référence désignent les mêmes éléments ou organes. Les fig. 1 et 3 représentent schématique ment un transformateur monophasé à forte chute de tension et à circuit magnétique simple; Les fig. 2 et 4 sont des coupes effectuées suivant la ligne X-N des fig. 1 et 3.
Dans ce mode de réalisation le primaire 1 se trouve entièrement bobiné sur le noyau 11 et le secondaire 2 sur le noyau 12 (il convient de préciser 'que cette disposition n'est pas indispensable). L'enroulement ter tiaire 3 portant les prises de réglage est sim plement enroulé ,autour des deux noyaux, 11 et 12 comme on peut le voir notamment sur la fig. 2.
Cet enroulement tertiaire<B>3</B> est cou plé en série avec l'enroulement secondaire 2 de telle façon que le courant y circule dans le même sens que dans le secondaire (tel que l'indiquent les flèches des fig. 1 et 2:) ou bien de manière que le courant y circule dans le sens contraire (tel que représenté schémati quement fig. 3 et dans la coupe fig. 4).
Des prises de réglage a, b, c, etc. sont raccordées en divers points de l'enroulement tertiaire 3.
L'alimentation du primaire 1 se fait par <I>A</I> et<I>B.</I> Le circuit d'utilisation est raccordé en<I>A'</I> et l'une des prises<I>B', a, b, c, ... p,</I> pour les courant faibles (fig. 1 et 2), en A' et l'une des prises B',<I>c, b,</I> a, ... q, pour les courants forts (fig. 3 et 4).
Etant donné que le flux résultant em brassé par l'enroulement tertiaire 3 est très faible à vide, la tension aux bornes du se condaire 2, pour un débit nul, varie très peu quel que soit le nombre de spires tertiaires en service; condition nécessaire pour obtenir un amorçage aisé et régulier de l'arc élec trique.
En charge, par contre, l'enroulement ter tiaire est traversé par le flux de dispersion des enroulements primaire 1 et secondaire 2 du transformateur.
'Dans l'exemple décrit ci-dessus en regard des fig. 1-2 et 3-4 l'enroulement tertiaire 3 est simplement bobiné autour des deux noyaux 11 et 12. On obtiendrait un résultat identique en plaçant cet enroulement 3 d'une autre façon, mais de telle sorte qu'il embrasse totalement ou en partie le flux de dispersion du transformateur.
L'enroulement tertiaire 3 au lieu d'être simple peut être constitué, par exemple, de deux séries de bobines enroulées respective ment autour des noyaux 11 et 12 comme re présenté fig. 5-6 et 7-8.
La. fig. 5 est un schéma du transforma teur ainsi agencé, avec courant circulant dans l'enroulement tertiaire 3 dans le même sens que dans le secondaire 2, et la fig. 6 est une coupe suivant la ligne M <B><I>-N</I></B> de la fig. 5.
La fig. 7 est une vue schématique dn même transformateur, avec courant circulant dans l'enroulement tertiaire 3 en sens con traire de la circulation du courant dans le secondaire 2 et la fig. 8 est la -coupe corres pondante.
Les bobines sont couplées de telle façon qu'à vide les forces électromotrices engen drées dans chaque portion .de l'enroulement tertiaire, soient pratiquement égales et op posées.
On réalise alors le couplage comme pour l'enroulement simple et comme représenté respectivement fig. 5-6 et 7-8.
L'alimentation du primaire se fait par <I>A et B.</I> Le circuit d'utilisation est raccordé en<I>A'</I> et l'une des prises<I>B', a,</I> b, p, pour les courants faibles (fig. 5 et 6), en A et l'une des prises B', b,<I>a,</I> q, pour les courants forts (fi-.<B>7</B> et<B>8).</B>
Il convient de remarquer que le dispositif représenté fig. 5 à 8 ne comporte que trois groupes de bobines et ne permet donc l'uti lisation que de deux prises intermédiaires de réglage rr, <I>b.</I>
On a décrit ci-dessus un transformateur monophasé :à chute de tension réglable ap plicable en particulier à la soudure électri que et ne comportant pour ce réglage ni soif extérieure ni shunt magnétique. Ce transfor mateur à chute de tension réglable est muni, outre les enroulements primaire et secondaire, d'un enroulement supplémentaire appelé en roulement tertiaire lequel est disposé de façon à. n'embrasser pratiquement que le flux de dis- persion du transformateur ou une partie de celui-ci.
Le couplage de cet enroulement en série avec le secondaire permettant de régler la valeur de la chute de tension et par con séquent le courant de soudure.
Lorsque le réseau d'alimentation est tri phasé, on peut brancher cet appareil entre deux phases du système triphasé ou encore, pour obtenir une répartition plus favorable du courant, dans les différentes phases d'ali mentation, employer deux appareils mono phasés dont les primaires sont couplés en<B>V</B> et les enroulements secondaires et tertiaires de chaque appareil branchés en série.
Toutefois, il est alors plus intéressant de réaliser un nouvel appareil construit d'après le principe énoncé plus haut et décrit ci- dessous: Les fig. 9 et 12 représentent schématique ment, à titre d'exemple, un transformateur triphasé-monophasé établi conformément à l'invention; les fig. 10 et 13 sont des coupes effectuées suivant la ligne M-N des fig. 9 et 12. La fig. 11 est un dessin explicatif.
Les trois noyaux sont numérotés 11, 12 et 13, deux de ces noyaux qu'on peut choisir .arbitrairement portent chacun un enroulement primaire 1 et '3. Pour la symétrie, on a. pris les noyaux 11 et 13.
Cette disposition n'est toutefois pas in dispensable. Les primaires sont alors couplés par le système en<B>V</B> bien connu et reliés par les trois bornes<I>A, B</I> et C aux trois phases du réseau triphasé (fig. 9 et 12).
Ce couplage sera, dans une construction bien comprise, réalisé de telle façon que les flux 0, et 03 engendrés dans les noyaux 11 et 13 soient déphasés. d'un angle de 600. De cette façon, les flux se combinent comme in diqué sur la fig. 11 et le noyau 12 est<U>p</U>ar couru par un flux résultant 02 égal à V_ 3 fois le flux 0, ou 03 traversant l'un des noyaux 11 ou 13. L'enroulement secondaire eis t alors. bobiné entièrement autour du noyau 12.
Le transformateur ainsi réalisé présente un flux de dispersion appréciable lorsqu'il ,est en charge, et par conséquent une forte chute -de tension en charge. Il est à remar quer que ce flux de dispersion est en phase avec le courant débité.
Pour obtenir le réglage, on établira les connexions comme dans le cas du trans formateur monophasé, de façon à coupler le secondaire en série avec un enroulement ter tiaire de réglage qui embrasse en tout ou en . partie le flux de .dispersion. Cet enroulement tertiaire pourra, par exemple, être enroulé autour des trois noyaux comme indiqué sur les fig. 9, 10, 12 et 13, il sera alors couplé en série avec l'enroulement secondaire 2 de telle façon que le courant y circule dans le même sens que dans le secondaire (tel que l'indiquent les flèches des fig. 9 et 10)
ou bien de manière que le courant y circule dans le sens contraire (tel que représenté schématiquement! fig. 12 et dans la coupe fig. 13).
Des. prises de réglage<I>a, b,</I> c, etc. sont raccordées en divers points de l'enroulement tertiaire 4.
L'alimentation primaire se fait par A, B et C, le circuit d'utilisation est raccordé en<I>A'</I> et l'une des prises<I>B',</I> cc, b, c,<I>... p</I> pour les courants faibles (fig. 9 et 10), en A' et l'une des prises B', <I>c, b, a, ... q</I> pour les cou rants forts (fig. 12 et 13).
Pour obtenir le réglage de la chute de tension, on peut coupler l'enroulemenf ter tiaire ou une partie de celui-ci soit en con cordance, soit en discordance avec l'enroule ment secondaire, comme il est indiqué plus haut.
Il convient de remarquer qu'il est loisible, sans sortir du cadre de l'invention, d'obtenir le réglage du courant de charge en couplant l'enroulement tertiaire en série avec le pri maire, au lieu de le coupler avec le secon daire ainsi qu'il a été décrit en regard des fig. 1 à 6.
Les avantages présentés par les trans formateurs sus-décrits, comparativement aux transformateurs usuels, sont les suivants: 1. Légèreté.
2. Encombrement réduit. d. Rendement plus élevé dû à ce que le circuit magnétique est simple.
4. Grande simplicité de construction. 5. Réalisation très économique.