Brevet FR2252640A1 — publié le 19750620

La présente invention est relative à un transformateur réglable particulièrement adapté entre autres aux besoins variés de la soudure électrique. Des transformateurs à couplage réglable sont connus depuis longtemps. On peut citer entre autres le brevet français 907 443 de C. MERCI demandé en 1944, destiné spécialement à la fabrication des tubes à décharge. Ce brevet a prévu essentiellement l'emploi de deux bobinages primaires dont un seul est couplé d'une manière serrée avec le bobinage secondaire, un shunt magnétique permettant le découplage du deuxième enroulement primaire, et les prises multiples sur l'enroulement primaire actionnées par un commutateur unique, permettant la variation dans de larges limites de la tension à vide et de I'intensité de courtcircuit du secondaire. Un brevet suisse 272 388 demandé en 1950 et destiné notamment à la soudure électrique, a prévu également un double enroulement primaire, akec enroulement secondaire sur une seule bobine, un shunt magnétique fixe, des prises intermé- diaires, et un commutateur unique conservant le nombre de spires du primaire mais permutant un nombre variable de celles-ci d'une bobine à l'autre. Les réalisations concernant le deuxième brevet ont permis des soudures à diverses intensités sans provoquer le phénomène du collage entre électrode et pièce à -souder. On connatt aussi les perfectionnements apportés par le brevet français de la Société SOGCZE, nO 1 293 605, demandé en 1961, et destiné à l'alimentation des potes de soudure électrique. Ce troisième brevet a permis de régler la puissance fournie au secondaire, sans cale mobile, et en assurant pour chacun des réglages la tension à vide désirée, constante ou variable. Comme dans les brevets précédents, l'invention a utilisé une carcasse à deux branches et deux enroulements primaires composés de plusieurs bobinages disposés en série sur ces deux branches, pn commutateur double permettant d'utiliser le courant primaire dans certaines portions des bobinages de l'une ou l'autre branche, en assurant le rapport de tranformation désiré.Suivant une autre caractéristique de cette invention, des éléments additionnels d'enroulement primaire peuvent etre mis en série sur la branche où se trouve l'enroulement secondaire, mais agencés de manière à jouer un rôle d'éléments soustractifs, de façon à augmenter les fuites magnétiques et à réduire la puissance fournie au secondaire. On connait encore un brevet demandé le 9.12.65 sous le nO PV. 41.538 par la Société URIVERSAL FRANCE prévoyant aussi la variation du nombre de spires du secondaire et du primaire, avec en outre des shunts réglables, et des commutateurs à bornes multiples permettant un réglage à l'intérieur d'un intervalle élémentaire du réglage précédent. La présente invention ajoute aux caractéristiques diverses de l'art antérieur rappelé ci-dessus, dans le domaine public pour l'essentiel, des dispositions nouvelles entratnant deux économies substantielles, une économie de spires secondaires, et une économie sur les spires primaires concentriques au secondaire. Cette double économie se traduit en une économie importante sur le poids du cuivre, et donc une réduction notable sur le coat des transformateurs. Selon l'invention, ce transformateur comprend une carcasse avec un noyau comportant une première région et une deuxième région séparées par un shunt magnétique, et un second enroulement primaire sur la seconde région, un enroulement secondaire monté concentriquement audit second primaire, les deux enroulements primaires comportant des bornes multiples reliés respectivement aux contacts d'au moins un commutateur multiple, ledit commutateur permettant la mise hors-circuit de groupes de spires du premier enroulement primaire, caractérisé en ce que le second enroulement primaire peut être branché au premier en série ou en opposition, totalement ou partiellement. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante et du dessin annexé. La figure 1 represente schématiquement un transformateur avec trois commutateurs de réglage. Les figures- 2 à 6 représentent les réglages appropriés à la soudure avec baguettes de différe-nts diamètres normalisés. On voit en 1 une carcasse de transformateur formant un circuit magnétique fermé avec noyau central 3 et un shunt magnétique 2. Un enroulement secondaire 4 est situé exclusivement sur la partie droite du noyau. L'enroulement primaire comporte à gauche trois sections-successives en série 5, 6, 7 formées de préférence de galettes successives selon un mode de réalisation habituel. il comporte à droite un enroulement 8 indépendant, formé lui aussi de galettes, et monté concentriquement à l'enroulement secondaire.On voit en- 68 les bornes d'un secteur monophasé reliées respectivement à cinq bornes d'un commutateur multiple 9 et d'un second commutateur multiple 10 ayant respectivement deux barrettes conductrices schématisées pour établir les contacts 11, 12, 13, 14, 15 dans le commutateur 9 reliées aux bornes 21, 22, 23, 24, 25 de galettes de la section 5, et les contacts 16, 17, 18, 19, 20 dans le commutateur 10, Les contacts 18, 19, 20 sont reliés à une borne extreme 51 de l'enroulement primaire 8, et les contacts 16, 17 à une borne 52 de l'autre extrémité de cet enroulement 8. Un troisième commutateur 30 comporte des contacts 31 à 35 reliés aux bornes 41 à 45 de galettes de la section 7 de l'enroulement primaire. La barrette dudit commutateur 30 est apte à relier les contacts 31 à 35 respectivement aux contacts 36 à 40. Le contact 40 est relié à la borne 52 du primaire droit, les contacts 36 et 38 sont reliés ensemble à la borne 51 dudit primaire, et les contacts 32 et 37 à une borne médiane 53 du meme primaire droit. Dans l'exemple de réalisation décrit et particulièrement adapté à un pos te de soudure, ona marqué en face des contacts 31 à 35 les indications (1, 6) (2) - (2, 5) - (3, 2) - (4) correspondant aux diamètres normalisés en mm des baguettes de soudure. La barrette du commutateur 30 est orientée en face des indications correspondant à l'usage choisi. Le commutateur 10 est prévu pour avoir sa barrette parallèle à celle du commutateur 3C. Ces deux commutateurs 10 et 30 sont donc réalisés de préférence en un seul commutateur double. On voit que la manipulation du commutateur 9 successivement des positions 11 à 15 supprime progressivement des galettes de la section de l'enroulement primaire gauche, et permet un réglage fin du nombre total de spires du primaire pour chaque position du commutateur 30 + 10. La manipulation du commutateur dcuble 10 + 30 provoque un effet plus complexe. D'une part le commutateur 30 manipulé de 31 à 35 supprime du bobinage primaire les galettes correspondant aux bornes 41 à 45, d'autre part pour la position 33 - 38 de la barrette, l'enroulement primaire 8 est court-circuité, pour la position 34 - 39, ledit enroulement 8 est utilisé partiellement de 53 à 51 d'une manière additionnelle, pour la position 35 - 40, le mtme enroulement est utilisé complètement d'une manière additionnelle. Au contraire, pour la position 31 - 36 de la barrette, ledit enroulement est utilisé totalement de 51 à 52 d'une manière soustractive, et pour la position 32 - 37, le même enroulement 8 est utilisé partiellement de 53 à 52 d'une manière soustractive. Sur les figures 2 à 6, on a représenté les enroulements d'une manière linéaire. Sur la ligne supérieure sont représentées en série les trois sections 5, 6, 7 du primaire de gauche. Sur une deuxième liqne sont représentés à gauche Xes cinq réglages fins du commutateur 9 et sur la drcite l'enroulement primaire droit 8 avec ses bornes extrêmes 51, 52 et sa borne médiane 53. Sur la ligne inférieure sont représentées les bornes 68du secteur, et les contacts de 16 à 20 du troisième commutateur. On voit donc en résumé qu'en outre du réglage fin du premier commutateur applicable dans tcus les cas, le commutateur double supprime successivement un nombre important de spires du primaire gauche, en combinant cette action avec l'utilisation, partielle ou totale, additionnelle ou soustractive, des spires du primaire concentriques au secondaire. Ea combinaison de ces actions est adaptée au problème spécifique à résoudre, et l'on voit que toute combinaison désirée peut être matérialisée dans un ou plusieurs commutateurs avec les connections appropries. On voit maintenant le progrès technique appréciable apporté par la présente invention pour la réalisation de transformateurs réglables comportant des réglages importants et des réglages fins, et cela grâce au bobinage concentrique au secondaire, apte à être monté avec le bobinage primaire indépendant, soit en série, so t en opposition, partiellement ou intégralement. Dans le calcul classique d'un poste de soudure, on était obligé d'augmenter le nombre de spires du secondaire pour augmenter la fcrce contre-électromotrice du secondaire, afin de dévier le flux magnétique vers les shunts prévus à cet effet, afin d'avoir les faibles intensités convenant à la fusion des petites baguettes. En application de l'invention, on réalise un transformateur en calculant exactement le nombre de spires secondaires nécessaire à la fusion de la plus petite électrode ; la force électromotrice complémentaire provient alors des spires primaires concentriques au secondaire et branchées en opposition. Il n'est plus nécessaire d'avoir un aussi grand nombre de spires primaires concentriques au secondaire. Il résulte de l'invention un meilleur réglage permettant des intensités très basses au secondaire, un câblage moins important, une économie notable de fil de bobinage primaire et secondaire, une tension secondaire à la demande. La description précédente n'a été donnée quà titre d'exemple de réalisation, et bien des variantes sont possibles dans l'esprit de l'invention. Celleci s'étend aussi bien aux courants polyphasés qu'au monophasé et s'applique à des réalisations à tensions multiples. EVEDt) ICATIONS 1. Trersformateur comprenant une carcasse avec un noyau comportant une première région et une deuxième région un enroulement primaire sur la première région, et un second enroulement primaire sur la seconde région, un enroulement secondaire monté concentriquement audit second primaire, les deux enroulements primaires comportant des bornes multiples reliés respectivement aux contacts d'au moins un commutateur multiple, ledit commutateur permettant la mise hors-circuit de groupes de spires du premier enroulement primaire, caractérisé en ce que le second enroulement primaire peut être branché au premier en série ou en opposition, totalement ou partiellement. 2. Transformateur selon la revendication i caractérisé en outre par un commutateur complémentaire mettant hors-circuit un nombre de spires du primaire inférieur à celui desdits groupes mis hors-circuit par le premier commutateur, commutateur complémentaire permettant des réglages fins précisant les réglages du premier. 3. Transformateur selon la revendication 1 caractérisé par ledit commutateur multiple dont les connexions réalisent simultanément les mises en circuit ou hors-circuit des divers groupes de spires des deux enroulements primaires, chaque position du commutateur correspondant à un programme déterminé. 4. Transformateur selon la revendication 3 caractérisé par ledit program- me des connexions correspondant à un poste à soudure utilisant des baguettes de soudure des différents diamètres normalisés. 5. Transformateur selon la revendication 1 caractérisé par un montage multiple correspondant aux diverses phases d'une alimentation polyphasée. 6. Transformateur selon la- revendication 1 caractérisé par des prises multiples correspondant à plusieurs tensions d'alimentation et d'utilisation.