Brevet FR2331413A1 — publié le 19770610

les postes de soudage électriques puissants sont lourds et gros mangeurs de courant, les inventeurs ont cherché à les rendre plus légers, plus maniables et plus économiques et , par adjonction de plusieurs Rodules , à les rendre aptes à d'autres services et ce à partir de l'élément de base. - On pourre ainsi, per exemple, charger une batterie ou fournir une @limentation régulée. Il est a noter, comme on le verra plus tard, que l'un de ces nodules peut etre jouté aui postes de soudage à l'are existants afin d'en améliorer le rendement et l'amorçage. le procédé est compatible vec les systèmes de soudage sous gaz neutres. Pour les soudages par ultrasons, un transducteur est monté sur ii tete de soudage. La fig.I donne un schéma de montage drns lequel (I) est l'élément de base qui comporte un "hacheur" , un trensformateur de soude age et un asservissement de V (tension) et de I (courant). (2) est un générateur de tension d'aporçage réglable , circuit d'amorçage spécifique à le version soudage à l'are et à 1 brasure électrique. (5) est un pont redresseur de puissance pour : la soudure à 1' arc, la charge des batteries d'sccumulateurs, une alinientation régulée , la brasure électrique ( en version I) (4) un circuit de minuterie et de télécommande pour soudage par points - brasure élecrrique (sur option version N I ou version N 2) (5) un redresseur primaire préregulateur qui est un adaptateur en fonction de la puissrnce demandée ou du type de source d'énergie qui est utilisée (ex. secteur triphasé). (6) une capecité de filtrage pour trcnsforner la fonction chargeur de batteries en fonction n alimentation régulée". L'ensemble (2) + (5) que l'on désigner par 1 suite sous l'appellation (Y) forme un sdaptateur pour poste de soudage à l'^rc et pour postes de brasure électrique existants. Le tableau ci-dessous donne quelques exèmples d'utilisytions cvec plus ou moins de modules. La première colonne indique les usrges souhaités La deuxième, les modules à réunir dans le cas d'une alimentation tion en courant continu. La troisième, le module à prévoir, en plus , obligatoirement dans le ces d'une alimentation en courant triphasé, ou lorsqu'il s'agit de faibles puissances, mais rien ne s'oppose à @en emploi dns les ces de la colonne 2. Usage Courant monophasé ou continu Courant triphasé ou faible puiss. re (1)+(2)+(3)+ option (4) (5) Brasure (vers.i) (I)+(2)+(3)+ option (4) (5) - (vers.2) (I)+(2)+ option (4) (5) Soudage points (I)+(4) (5) Chargeur batterie (I)+(5) (5) Alimentat. régulée (I)+(3)+(6) (5) Soudage ultrasons (I)+option (4) (5) On va maintenant étudier de façon séparée les sous-ensembles. MODULE (I) - ou élément de base (fig.2)- il est constitué par un Hacheur (7)( à transistor ou à thyristors suivant la puissance qui est demandés.) Ce hacheur à pour but de transformer le tension électrique provenant d'un réseau en continu ou en alternatif (mono ou triphasé) en une tensien alternative de fréquence "ultrasenore" que l'on injec- te (8) au primaire d'un transformateur de soudage spécial (9). Le but cherché est d'avoir une fréquence plus grande pour avoir, au moins, les memes résultats, avec un transformesteur de faible volume. Afin de contrôler tous les paratiètres d'utilisation, ce hacheur est piloté par un ou plusieurs des circuits ci-dessous 10: Amplificetsur e gain variable asservi par le courant de sortie (S 2) (fig.I3 24- Amplificateur à gain variable asservi par la tension de sortie (S I ) 3 - Une minuterie variable pour définir les temps de soudage et de cycle d'utilisation (12). 4 - Un circuit de télécommande externe (IO) - fig.I. sur la fig.2 : (13) est un amplificateur de lecture de courant et (I4) un amplificateur de lecture de tension qui sont composés de: I étage redresseur + I étage intégrateur réglable + I étage à seuil réglable. - (I5) et (16) sont des coupleurs-séparsteurs "logiques" magnétiques, optoélectréméques etc.. - (17) un "QU" logique. MONDULE (2) - (fig. 6) - Circuit d'emerçage pour soudage pour soudage et brasure élsctrique.- Il a pour but de pallier à l'insuffisance de tension du transformateur de soudage lors de l'amorçage. -Il existe en deux versi@ ons, l'une pour le courent continu C et l'autre pour le courant alternatif Â qui sont étudiées ci-arès. od.@ @@@ Cour nt @lternatif - c'est celui qui est représenté sur la fig. 5. - ll conports un tr@nsformateur auxiliaire limité en puis- s nce er une résist nee possédent un second @ire à plusieurs ten sions de sortie et un pont redresseur. - Pour @d pter ce nodule sur u@@@@oste exist@nt, il fout réunir (2) + (3), c'est ve qui est repré- sent ; sur l fig. 6. @od. E C - Cour nt continu- Ls trensformateur est remplaçé par le convertisseur 3t tique (fig.7).- il est à noter nue cette version @ C, vec un circuit comport nt unc résistance et uncdiode de puissance, permet de ré liser un pcste de soudage "aubarqué "sur un véhicule et pouvant utiliser le source d'énergie élsctrique qui existe sur le dit véhicule (fig8) PDCLE (3) ;Pont redresseur de puissance, il convertit l@ tension @lternative du secondaire du tr nsformateur de soudage en une tension redressée (voir fig. 6) @ODCLE (4) : minuterie (12) et télécommande (4) La minuterie pernet d'afficher le temps de soudage et de temporisation sur 15 soudure p@r r oints. La téléco@l@ande permet dle fonctionnsement de l'ensemble sur un ordre extérieur, ce qui peut tre utile dans le cas d'une chaine automatique. KODULE (5) : Circuit d'adaptation d'entrée. - Il est faoultatif sauf pour les cas : a/ utilisation d'un circuit triphasé réél (forte puissance) b/ utilisation à faible puissance (pour fournir une prérégulation.) MODULE (F) : C'est une cap@cité de filtrage qui permet de transformer 1@ fonction "chargeur de betterie" en "slimentation régulée". MODULE (X C) : Il est obtanu d@r l@ réunion d'un module (2 C) et d'un module (3) - Des deux circuits asseciés permettent aux postes de soudage à l'arc existants, d'étendre leurs possibilités en courant et tension d'morçage. Le fig. 7 montre le schéma pour un rése@u continu : (22) est un convertisse@r stetique avec circuit d'autodémarrage. (I) est le module (I) déjà décrit (le schéma est très explicite) La fig. @ montre le schéne en version "portés" c'est à dire pouvant etre eml@rauée sur un véhicule et fonctionner avec les moyens de bord c'sst à dire soit sur la batterie d'accumul@teurs, soit sur une génératrice. Le module (Y) @onté avec le circuit annexe permet de trans former toute sorte de cour-nt continu en un poste de soudage a l'are "emvarqué" sur un véhieuls terrestre, m ritime, ou, éventuellement, sérien. (25) est un convertisseur statique (24) un réglage de l'intensité de soudage. (25) diode antiretour. (26) l'électrode. (27) la pièce à souder (reliée @u chassis). () 1 source de tension ( batterie ou génératrice) (29) la pince de masse. li est à noter Cue ce schéme est fait poru les véhicules sourants o c'est le moins qui est à 1 masse ; s'il s'agit de véhicules (notament de fabrication américaine) ch c'est la "plus" qui est à 1 messe, il feut inverser le sens du pont et le diode entirstour. MODULE (Y A) - pour courent alternatif. il est obtenu pr-r la réunion d'un module (2 A) et d'un module (3) mèmes buts que le module (Y C) La fig. 6 montre un module ( Y A ) monté sur un poste de soudage du commerce (20) R E V E M D O C A T O P M S 1 ) - Foste de soudage modulaire pouvvant etre utilisé pour la ssudure à l'are, la brasure, le soudare nar points le soudage par ultrasons etc...Il psut égélement servir de chargeur de batterie et fournir une alimentation électrioue régulée, tout celà gràçe à la combinaison de divers modules indé@endants et assemblables. il est carctérisé par sa légèreté rendue pessible parl'utilisation d'un hacheur comme élément principal. 2 - Foste selon la revendication M I caractérisé par la présence de circuits d'amorçage annexes pouvant étendre les possibilités des postes da soudage 7 l'are (ou à brasser) existants fonctionnant sur courant elternatif, sans en augmenter le consomnâtion, ce qui est obtenu en combinant t grâce à ltus--eie de deux ponts de diodes, la tension d'emorçage fournie par un transformataur auxiliaire, avec la tension de soudage fournie par le poste du commerce. 3 - Poste selon la revendication N I cersctrérisé par la possibilité d'obtenir les résultats décrits dans la revendication N 2, mais en utilisent un poste fonctionnant vec un courent continu, le transformateur auxiliaire étant alors ramplaçé par un convertisseur statique. 4 - Poste selon la revendication N I caractérisé par la possibilité, à Partir du montage décrit d-ns la revendication N 3 et en ajoutent un diode d'isolement,et une résist-nce, de transformer toute source de courent continu en un poste de soudage à l'are ( ou de brasure électrique).