Brevet FR2238557A1 — publié le 19750221

La présente invention concerne les alimentations électriques de soudage et plus précisément, une telle alimentation ayant un circuit contacteur à semi-conducteur destiné à l'excitation et a' la désexcitation de l'alimentation. Les alimentations continues actuelles de soudage comprennent un relais électromécanique formant un contacteur du. coté du primaire du transformateur de puissance de soudage, pour la connexion de lalimentation au réseau et pour sa déconnexion. Dans certaines applications de soudage cependant, notamment dans le soudage par points, dans lesquelles l'ali- tentation est constamment excitée et désexcitée à intervalles relativement fréquents, le relais mécanique et plus précisément les contacts du relais, lorsqu'ils subissent une telle utilisation sévère se détériorent en un temps relativement court. On recherche depuis longtemps un dispositif permettant le remplacement des relais électromécaniques et qui fonctionne de façon répétée pendant de longues périodes sans détérioration. De plus, un tel dispositif doit être compatible avec les énergies utilisées pour le soudage.On constate selon l'invention que le raie du relais électromécanique de contact peut entre rempli par un circuit à semi-conducteur qui peut aussi constituer une partie du pont redresseur de l'alimentation. L'invention concerne donc une alimentation de soudage. ayant un circuit contacteur à semi-conducteur destiné à faire coopérer le réseau et l'alimentation ou à les séparer. L'invention concerne aussi une alimentation de soudage ayant un circuit contacteur à semi-conducteur qui effectue 1 pération de redressement destinée à transformer l'énergie al ternative en énergie continue au niveau du secondaire du transformateur, et qui assure simultanément la fonction d'excitation et de désexcitation de l'alimentation en fonction d'un signal de commande. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé sur lequel la figure unique est un schéma électrique de l'alimentation selon l'invention. Sur le dessin, lténergie-de soudage provient du réseau triphasé à 440 V. bien quo toute alimentation classique convienne, pourvu que le circuit soit adapté. La tension de ligne est abaissée par le transformateur 12 qui est disposé, comme représenté, en configuration triangle-triangle, de ma nièce qu'il transfnette la tension convenable de sortie, entre 10 et O V environ, avec une intensité pouvant varier entre O et 400 A environ, ces paramètres étant normalement nécessaires dans les applications de soudage par points. Le secondaire 14 du transformateur 12 de puissance est relié à un circuit redresseur 16 à pont à deux alternances qui comprend trois diodes 18, 20 et 22 et trois éléments commandés, de préférence des thyristors triodes à blocage inverse 24, 26 et 28. Les thyristors 24, 26 et 28 fonctionnent lors de leur excitation en association avec les diodes 18, 20 et 22 respectivement de manière qu'ils transmettent un signal continu redressé à deux alternances par les fils 30 et 32 de sortie de l'alimentation. Les thyristors 24, 26 et 28 assurent aussi l'excitation et la désexcitation de l'alimentation, sur commande comme décrit dans la suite, et remplacent ainsi les re la s mécaniques classiques connus sous le nom de contacteurs dans le-sondage. Chaque thyristor est commandé par un circuit 34 de comme mutation qui lui est propre, tous les circuits 34 étant avan tageusernent identiques et étant reliés eux-m8mes à un dispositif. commun 36 de commutation représenté par raison de simplicité sous forme d'un interrupteur manuel. Comme tous les circuits 34 sont identiques et ont le même but, on ne décrit en détail que le fonctionnement d'un des circuits pour l'excitation et la. désexcitation du thyristor 26. -Le circuit 34 de commutation comprend un élément cora- mandé, de préférence un thyristor triode 46 à blocage inverse qui, comme représenté,a ses bornes amode-cathode 48 et 50 reste pectivement reliées en parallèle à l'anode et à la gâchette 40 et 44 du thyristor 26. La cathode 50 du thyristor 46 est reliée par une résistance R à la cathode 42 du thyristor 26. Le po tentiel à la cathode 42 du thyristor 26 est sensiblement égal au potentiel de gâchette à la borne 44. La borne 52 de gSchet- te du thyristor 46 est reliée de manière qu'elle reçoive un signal de déclenchement du circuit 53, à la suite de la fermeture de l'interrupteur 36.Bien que tout circuit de déclen chevet puisse être utilisé à cet effet, il est avantageux que l'alimentatidn alternative classique à 110 V, disponible dans toutes les alimentations de soudage, soit mise en oeuvre. Le réseau à 110 Y est isolé du reste de l'alimentation par le transformateur 54 d'isolement.Un Un signal continu redressé à deux alternances est transmis à la borne 60 du circuit 53 de déclenchement et est encore redressé par le filtre formé par la combinaison de la résistance R1 etssu condensateur C1 si bien que le fil 62 est à' un potentiel relativement constant. Ce fil est relié en commun à toutes les gâchettes des thyristors excitateurs des circuits 34. Lors du fonctionnement, après enfoncement de l'intèr- rupteur 36 qui, comme indiqué précédemment, peut entre commandé automatiquement et/ou à distance, un potentiel constant est appliqué au fil 62 et forme un signal de déclenchement à la gâ- chette 52 du thyristor 46. Comme ce dernier est monté en paral lele avec le thyristor 26, dès que l'anode 40 du thyristor 26 devient positive, l'anode-48 du thyristor 46 doit aussi devenir positive si bien que le thyristor 46 assure l'excitation. Le thyristor 26 reçoit un signal de déclenchement à sa gâchet- te 44, simultanément à l'excitation du thyristor 46. Cependant, lorsque le thyristor 26 est excité, il représente en pratique une condition de court-circuit du thyristor 46 et le courant qui peut circuler ensuite dans le thyristor 46 devient minimal. Alnd., bien que le thyristor 46 doive initialement transmettre un courant très intense, il ne le transmet que de façon très temporaire si bien qu'il peut être d'un type peu coûteux et assure cependant la commande du thyristor 26. Il faut noter que, tant que l'interrupteur 36 reste enfoncé, le thyristor 26 est excité à chaque cycle du courant alternatif, lorsque les bornes anode-cathode sont polarisées dans le sens direct. Ainsi, tant que l'interrupteur 36 reste enfonce', un signal continu redressé à deux alternances parvient aux fils 30 et 32. Après ouverture de l'interrupteur 36, le signal de déclenchement est supprimé au niveau de la gâchette 52 du thyristor 46 si bien que ce thyristor est désexcité et ses bornes anode-cathode 48 et 50 deviennent polarisées dans le sens inverse. Cette caractéristique empêche alors l'apparition d'un signal de déclenchement à la gâchette 44 du thyristor 26 qui est donc aussi désexcitée si bien que le circuit 16 en pont est désexcité et que l'alimentation ne fonctionne plus. Il faut noter que les thyristors 24 et 28 sont désexcités de la même manière après libération de l'interrupteur 36. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre, qui est défini dans les revendications annexées. REYENDICATIONS 1. Alimentation de soudage, du type qui comprend un transforriateur destiné à transformer un courant alternatif ap- pliqué à tension élevée en un courant alternatif à basse te sion dont l'intensité peut atteindre 400 A, et un circuit re- t dresseur en pont à deux alternances-, destiné à transformer le courant alternatif à basse tension en un courant continu à la sortie de l'alimentation, celle-ci étant caractérisée en ce que le circuit redresseur en pont à deux alternances comprend an moins deux thyristors triodes à blocage inverse destinés 'a la commande de la conduction du circuit redresseur et au re dressemônt simultané du courant alternatif à basse tension, et ltalimentation comprend un dispositif de commande sensible à un signal de commande et destiné à l'excitation de chaque redresseur pendant chaque cycle du courant alternatif, et à la désexcitation des redresseurs après la suppression du signal de commande. 2 Alimentation selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque redresseur a une anode, une cathode et une gâchette, et le dispositif de commande comprend un second thyristor triode à blocage inverse pour chaque thyristor triode à blocage inverse et est relié à ce dernier de manière que l'anode et la cathode du second thyristor soient reliées en parallèle à l'anode et la cathode du premier thyristor, la cathode du second thyristor étant reliée à la gâchette du premier thyristor. 3. Alimentation selon la revendication 2, caractéri sée en ce que le courant alternatif appliqué est un courant triphasé, et le circuit redresseur en pont à deux alterpances comprend trois thyristors triodes à blocage inverse.