Brevet FR2182735A1 — publié le 19731214

L'invention a pour objet des transformateurs destinés au soudage à l'arc électrique à courant alternatif ou à l'alimentation des éléments redresseurs pour le soudage à courant continu. Dans la technique courante, les transformateurs de soudage sont caractéri sés par la manière dont on fait le réglage du courant de soudage. On connalt ainsi plusieurs systèmes : - Réglage par variation de la distance entre le primaire et le secondaire ou sr le déplacement d'une dérivation magnétique. Ces systèmes sont compliqués du point de vue mécanique. - Réglage à l'aide d'une dérivation magnétique qui se magnétise par courant continu réglable. Ces systèmes sont relativement compliqués et conduisent à une augmentation des pertes. - Réglage à l'aide d'un réacteur, formé par deux bobines connectées en opposition et situées sur les colonnes latérales du noyau magnétique monophasé du type cuirassé du transformateur. Ces systèmes mènent, pendant leur fonctionnement à l'augmentation de l'induction dans l'une des colonnes latérales et à l'accroissement du courant d'aimantation et des pertes. Cette solution ne peut être utilisée que pour les transformateurs monophasés. - Systèmes à deux bobinages primaires et un bobinage secondaire ou bien à deux bobinages secondaires et un bobinage primaire, avec réglage du courant en gradins par commutation de certaines parties des bobinages. Des commutations relativement compliquées sont nécessaires, étant donné que pour chaque commutation de gradin il faut changer deux connexions, ceux-ci ne présentant des avantages que pour le transformateur monophasé, avec noyau à deux colonnes. Selon l'invention on emploie un transformateur dont les bobinages primaire et secondaire d'une phase du transformateur se trouvent sur la meme colonne magnétique avec deux autres bobines, dont l'une fortement couplée magnétiquement au bobinage primaire et l'autre fortement couplée magnétiquement au bobinage secondaire. Les deux bobines sont connectées en opposition et forment en tout un réacteur qui est lié en série au bobinage primaire ou secondaire. Le couplage magnétique ci-mentionné a une importance particulière pour l'obtention d'un réacteur efficient. Grâce à la combinaison du flux de dispersion des bobinages du transformateur et des bobines du réacteur, l'inductance du réacteur est sensiblement plus grande que celle que l'on obtiendrait si les deux bobines étaient seules sur le noyau magnétique, ou magnétiquement couplées d'une manière égale au primaire et au secondaire. Une importance particulière concerne aussi le sens de la connexion du réacteur au bobinage primaire ou secondaire.Si la connexion est faite de manière que dans la bobine du réacteur fortement couplée au bobinage primaire les lignes de force de dispersion aient le meme sens que les lignes de force de dispersion du bobinage primaire et, dans la bobine fortement couplée au bobinage secondaire les lignes de force de dispersion aient le meme sens que les lignes de force de dispersion du bobinage secondaire, le réacteur a une réactance qui mène à la diminution du courant de soudage. Mais si la connexion se fait inversement, de manière que les lignes de force ci-mentionnées aient des sens inverses, le reacteur a une réactance "né- gative", par le fait que son couplage en série avec le bobinage primaire ou secondaire peut amener un accroissement du courant de court-circuit et de soudage. En même temps, selon l'invention, on obtient la disposition ei-mentionnée, comme à la figure 1, en situant sur la colonne magnétique 1 d'une phase et le bobinage primaire 2 et le bobinage secondaire 3, l'un dans le prolongement de l'autre (bout à bout? et, à un bout de la colonne et rapprochée du bobinage primaire, une bobine 4, du réacteur, tandis qu'à l'autre bout et rapprochée du bobinage secondaire, on place l'autre bobine 5 du réacteur. Le transformateur, aussi bien que le réacteur, peut être monophasé ou polyphase. Le réacteur peut être unique ou divisé. Ainsi, par exemple, il peut être constitué de groupes de deux bobines connectées en opposition, les groupes étant connectés en série entre eux et avec le bobinage primaire ou secondaire. Ainsi, dans la figure 2 sur une colonne magnétique 1, on pose le bobinage primaire 2, et secondaire 3, le réacteur étant constitué des groupes de bobines 4 avec 5 et 6 avec 7. La figure 2 correspond à un transformateur triphasé, avec le bobinage primaire connecté en étoile, alimenté par la prise 8. Les bobines 3 du circuit secondaire sont connectées entre elles en triangle ou en étoile et peuvent alimenter un arc électrique triphasé ou un groupe de cellules redresseuses pour le soudage à courant continu.L'échange des gradins du courant se fait à l'aide du commutateur 9, situé sur le point neutre. Au cas où le sens des connexions est tel que l'on obtient un réacteur qui diminue le courant de soudage, on obtient le courant maximum à la position du commutateur 9 comme représenté à la figure 2. Pour le passage à la position d'à côté, on obtient un courant plus faible et par le passage sur la dernière position on obt i. ent le courant le plus faible. Le nombre des gradins de réglage peut être choisi suivant les nécessités. On peut utiliser des schémas à deux commutateurs, dont l'un pour le réglage grossier et l'autre pour le réglage fin. Pour étendre le domaine de réglage, on peut utiliser les deux modes de connexions donc y compris la réactance "négative". La tension secondaire de fonctionnement à vide, sur les divers gradins de réglage est pratiquement constante. Les deux bobines qui forment un groupe en opposition ont usuellement un nombre égal de spires. Au cas où l'on considère nécessaire que la tension secondaire de marche à vide varie d'un étage à l'autre, ces bobines peuvent avoir un nombre différent de spires. t'avantage de l'invention consiste en ceci qu'on peut obtenir le réglage à l'aide d'un réacteur formé par des bobines fixées sur le noyau magnétique me- me du transformateur, ce qui mème è la diminution du gabarit, du poids et du prix de revient. L'application est surtout avantageuse pour les transformateurs triphasés. REVENDICATIONS 1.- Transformateur pour le soudage à l'are électrique, caractérisk er ce qu'il a pour chaque phase, sur la colonne respective du noyau magnétique, le bobinage primaire et secondaire et deux bobines dont l'une couplée magnétiquement plus fortement au bobinage primaire et l'autre couplée magnétiquement plus fortement au bobinage secondaire, les deux bobines étant connectées en opposition et constituant un réacteur qui est connecté en série au bobinage primaire ou bien au bobinage secondaire. 2.- Transformateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que son réacteur est constitué par des groupes de deux bobines en opposition. 3.- Transformateur selon les revendications 1, 2, caractérisé en ce qu'il a sur la même colonne d'une phase du noyau magnétique, les bobinages primaire et secondaire placés en prolongement et à un bout de la colonne magnétique et à coté du bobinage primaire, une des bobines du réacteur et à l'autre bout de la colonne magnétique et à côté du bobinage secondaire, l'autre bobine du réac- teur. k.- Transformateur selon les revendications 1, 2, 3, caractérisé en ce que le réglage du courant de soudage est obtenu en connectant en circuit ou en déconnectant totalement ou partiellement le réacteur.