Brevet FR2519480A1 — publié le 19830708

La présente invention concerne un dispositif pour. réguler le courant des chargeurs d'accumulateur et des soudeuses à l'arc monophasés à réglage électronique en fonction de l'echauffement des parties sensibles a la température. Les chargeurs d'accumulateurs (en abrégé : chargeurs) et les soudeuses à l'arc (en abrégé : soudeuses) monophasés sont traditionnellement protégés contre les trop grands échauffements des enroulements des transformateurs par des -disjoncteurs qui sont - soit enfouis dans les enroulements et réagissant à ltéchauffement - soit indépendants et réagissant à des sur-courants risquant de trop échauffer les enroulements. Ces systèmes réagissent par tout ou rien, coupant complètement le courant lorsque ltéchauffement est trop grand. Par ailleurs, certains chargeurs et certaines soudeuses sont maintenant controles-par des potentåomètres faisant partie d'un circuit électronique de contrôle du courant d'alimentation. On peut se reporter pour la description de tels systèmes au brevet français numéro : 74.25304. La présente invention concerne ce genre de chargeurs et soudeuses et présente le moyen de régulariser de manière continue le courant de fonctionnement a des valeurs compatibles avec la température que peuvent supporter les divers éléments (tels que : enroulements, diodes ...). Ce moyen permet une utilisation continue et suretout en supprimant la nécessité de monter un disjoncteur. L'invention utilise les propriétés de certaines résistances thermo-sensibles dont la valeur ohmique dépend de la température : - les unes (CTP) ont la propriété d'avoir une résistance croissant lorsque la température croît. - les autres (CTN) ont la propriété d'avoir une résistance décrois sant lorsque la température croit. On pourrait imaginer a'insérer une résistance CTP en série avec l'enroulement de sortie et d'enfouir cette CTP au sein de l'enroulement afin que, sa résistance augmentant lorsqu'il se produit une surchauffe dans le transformateur, le courant soit limité et régularisé par cette résistance. Un tel agencement présente cependant l'inconvénient de nécessite l'utilisation de CTP de forte puissance dont le cout est rédibitoiret L'invention cbnsiste à -- 1 - Positionner physiquement une résistance tnermo-sensible de telle sorte qu'elle soit soumise à une température faisant varier rapidement sa résistance, sur une plage de quelques degrés, avant qu'un des composants du chargeur ou de la soudeuse (enroule vents, diodes ...) n'atteigne une zone de température destructive. Cette résistance thermo-sensible peut être enfouie au sein des enroulements du transformateur, en contact avec des diodes de redressements, ou en contact avec un élément spécial, traversé par le courant risquant de provoquer des sur-échauffements, et chauffé par ce courant. - 2 - Connecter en un endroit judicieux du circuit de commande de l'ali mentation du chargeur ou de la soudeuse, cette résistance thermo sensible, de telle sorte que lorsque la résistance de l'élément thermo-sensible varie, le courant principal de fonctionnement diminue, se stabilisant à une valeur ne provoquant pas de destruction. Pour fixer l'objet de l'invention, sans cependant la limiter, deux réalisations pratiques de l'invention sont décrites ei-dessous. La figure 1 représente un chargeur ou une soudeuse dont le courant d'alimentation est contrôlé par un triac T1 permettant de relier le primaire du transfor mateur TR à l'alimentation du secteur pendant une partie des demi-alternanees (contrôle par angle de. phase). Le triac Ti est déclenché par un circuit doublement déphaseur PI, R2, C1 et R4, C2. Le diac D1 se declenche lorsque le voltage auquel est soumis le condensateur C2 atteind des valeurs de l'ordre de - 30 volts. Valeur typique des composants pour une alimentation 220 V- 50.H R1 = 1 K ohm ; 0,5 Watts R2 = 220 K ohms ; (potentiomètre) R4 = 4 > 7 K ohms ; 0,5 Watts C1 = C2 = 0,1 microfarads e Pealisation 1 Une résistance CTP est enfouie au sein des enroulements du transformateur. Cette résistance a une valeur inférieure à 100 ohms pour des températures inférieures à 1100 C, puis monte a une valeur de l'ordre du MMegodas lorsque la température monte de 1100 C à 1300 C. La résistance CTP est eonnectée en série avec R1 et R2. Le transformateur peut entre soumis à des surcharges thermiques - réglage à une valeur trop faible du potentiomètre R2 - utilisation pendant un temps trop long du chargeur ou de la soudeuses - température extérieure trop élevée - variation imprévue de la charge - variation de la tension d'alimentation etc Lorsque, sous l'effet d'une des causes précédentes, la température des-enroulements dépasse de quelques degrés-la valeur de 1100 C, la résistance CTP augmente très vite et sa valeur s'ajoute à celle du potentiomètre R2, diminuant ainsi l'angle de conduction du triac T1, ce qui stabilise la température des enroulements à une valeur comprise entre 1100 C et 1300 C, température que peuvent supporter les enroulements si l'on a choisi un fil émaillé de classe adéquate. Réalisation 2 Une résistance C est enfouie au sein des enroulements du transformateur, puis connectée en parallèle avec le condensateur C1. Cette résistance CTN est choisie de telle sorte que sa valeur ohmique soit suffisamment grande pour ne pas avoir d'action sur le circuit de déclenchement du triac jusqu > à une température de l'ordre de 1100 C, mais pour être un quasi courtcircuit à une température de l'ordre de 1300 C, empêchant ainsi le condendateur C1 de se charger et empêchant donc le déclenchement du triac. On obtiend une stabilisation comparable à celle decrite dans la realisation 1. A partir des réalisations décrites ci-dessus, on constate qu'en cas de surcharge thermique du chargeur ou de la soudeuse, le point de fonctionnement, en terme de courant efficace, s'adapte automatiquement à une valeur inférieure à celle qui provoquerait des destructions thermiques, mais que l'appareil peut continuer à fonctionner sans risque, avec des caractéristiques de pointes réduite. Plusieurs résistances thermo-sensibles peuvent etre connectées au circuit de commande pour protéger plusieurs points du chargeur (ou de la soudeuse) dont la température pourrait être critique. Les réalisations décrites ci-dessus permettent de supprimer le disjoncteur habituellement monté sur les chargeurs et les soudeuses. Dans le cas des chargeurs le disjoncteur est généralement monté sur le circuit de charge, après le pont de diodes, afin de protéger les diodes contre un branchement inversé de la batterie ce qui pourrait détruire les diodes. Dans le cas ou l'on supprime le disjoncteur, il est intéressant de monter en série sur le circuit de charge une diode qui évite la décharge de la batterie t travers le pont de diodes principal lorsqu'on inverse le branchement de la batterie par erreur. REVENDICATIONS 1) Dispositif limitant l'echauffement des chargeurs de batterie et des soudeuses à l'arc monophasés à contrôle électronique caractérisé- en ce qu il comporte un ou plusieurs éléments résistifs thermo-sensibles, variable avec la température, faisant partie du circuit basse puissance de commande (tel que celui de la figure 1) de l'élément de puissance T1 contrôlant lui-même le courant principal. 2) Dispositif selon la revendication 1 earactérisé en ce que l'élément thermo-sensible est positionné physiquement en contact thermique avec un des points du chargeur ou de la soudeuse qui est soumis à un échauffement lorsque le courant principal approche une valeur critique qui pourrait provoquer un phénomène thermique destructif ; ce point soumis à échauffement est par'exemple le transformateur TR. 3) Dispositif selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce que l'élément thermo-sensible est connecté dans le circuit de commande de telle sorte que la valeur du courant principal diminue continument jusqu'à une valeur nulle lorsque la température de l'élément thermo-sensible croi^ au delà d'un certain seuil : connection en série avec la résistance de déphasage R7 pour une thermistance à pente positive, ou connection en parallèle avec le- condensateur de déphasage C1 pour une thermistance à pente négative. h) Dispositif selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce que lsélément thermo-sensible est choisi de telle sorte qu'il provoque la coupure complète du courant principal avant que sa température n' atteigne une valeur qui correspondrait à des phénomènes thermiques destructifs pour le chargeur ou la soudeuse. 5) Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que l'élément thermo-sensible est choisi de telle sorte que la variation de sa résistance n'affecte pas de manière appreeiable le fonctionnement de l'appareil qu'il protège en dessous du seuil mentionné dans la revendication 3. 6) Dispositif selon les revendications 1 à 3 -caractdrisd en ce que l'élément peut-être une résistance dont la valeur croit lorsque la température croît (CTP) ou une résistance dont la valeur décroît lorsque la température croît (CEN).