Brevet FR2537027A1 — publié le 19840608

Perfectionnement aux systèmes de réglage de l'in- tensité du courant dans les appareils de soudure à l'arc. L'invention concerne les appareils de soudure à arc électrique et,plus particulière- ment,leur système de réglage de l'intensité du courant de l'arc électrique. Un appareil de soudure à l'arc électri- que comprend principalement un transformateur constitué d'un enroulement primaire dont les ex- trémités sont connectées à des bornes d'alimen- tation secteur et d'un enroulement secondaire dont une extrémité est connectée aux pièces mé- talliques à souder tandis que l'autre extrémité est connectée à une électrode portée par un man- che en matériau isolant Les caractéristiques du transformateur sont telles qu'un arc électri- que s'établit entre les pièces à souder et l'électrode lorsque l'extrémité libre de cette dernière est amenée à proximité desdites piè- ces A l'endroit de Parc électrique le métal de l'électrode et celui des pièces à assembler se mettent en fusion de sorte que les pièces se soudent entre elles à l'aide de l'apport en métal de l'électrode. Plus les pièces à assembler seront épaisses au niveau de la ligne d'assemblage, plus l'apport de métal devra être important et plus le diamètre de l'électrode devra être grand En con- séquence, comme la résistance de l'électrode dimi- nue avec l'augmentation de son diamètre, l'appa- reil de soudure devra fournir un courant de plus grande intensité au fur et à mesure de l'augmen- tation du diamètre des électrodes. Le réglage de l'intensité du courant en fonction du travail à effectuer et, plus particu- lièrement, du diamètre des électrodes peut être ob- tenu de différentes manières. L'une de ces manières consiste à créer dans le transformateur des fuites magnétiques, par exemple en faisant coulisser une masse méta- lique appelée "shunt magnétique" à l'inté- rieur du circuit magnétique du transformateur. Ainsi, l'intensité du courant sera d'autant plus faible que les fuites du circuit magnétique seront plus importantes Le coulissement de la masse magnétique est par exemple obtenu par une vis sans fin dont la rotation s'effectue par une commande placée sur l'appareil. Une autre manière consiste à faire va- rier électroniquement l'intensité efficace du courant dans l'enroulement primaire et il en résulte alors une variation correspondante de l'intensitéefficace du courant dans l'enroule- ment secondaire dans lequel s'établit l'arc élec- trique Ceci peut être obtenu par un circuit élec- tronique comprenant, par exemple, un dispositif de commutation àtriode bilatérale, plus communément appelé TRIA Cqui est connecté en série dans l'en- roulement primaire, et dont l'électrode de comman- de est connectée à un circuit de déclenchement Le circuit de déclenchement est en fait un-circuit diviseur-déphaseur alimenté par-la tension sec- teur La fonction "diviseur" a pour but d'obte- nir une tension voisine de celle du seuil de dé- clenchement du TRIAC et la fonction "dépha- seur"a pour but de retarder la tension de com- mande par rapport à la tension de secteur appli- quée au TRIAC de sorte que cette dernière ne devient conductrice que lorsque la tension secteur a atteint une certaine valeur fonction du déphasage introduit Ainsi, la tension aux bornes de l'enroulement primaire n'est plus une sinusoïde complète mais une sinusoïde tronquée, ce qui correspond à une valeur efficace plus faible Dans un tel circuit électronique, le dé- phasage peut être obtenu par un condensateur et une résistance en série et il est clair que l'on obtiendra un déphasage variable en faisant varier, par exemple, la valeur de la résistance A cet ef- fet, on utilise un potentiomètre dont la molette de commande est disposéesur la face avant de l'appareil. Les systèmes qui viennent d'être dé- crits permettent un réglage satisfaisant de l'in- tensité du courant secondaire mais les molettes de commande, eu égard au fait qu'elles sont dis- posées sur l'appareil contenant le transformateur, ne sont pas accessibles à l'utilisateur lorsque ce dernier est en train de souder et il est donc con- traint d'interrompre l'opération de soudage en cours, c'est-à-dire arrêter l'arc électrique, s'ilveutmodifier le réglage de l'intensité. Le but de l'invention est donc de réa- liser un système de réglage de l'intensité du cou- rant dans un appareil de soudure à l'arc électrique qui permette ce réglage tout en continuant l'opé- ration de soudage. L'objet de la présente invention est un système de réglage de l'intensité du courant dans un appareil de soudure à l'arc électrique, ledit appareil comprenant principalement un transforma- teur électrique constitué d'un enroulement primai- re dont les extrémités son connectées aux bornes de l'alimentation secteur et d'un enroulement se- condaire dont une extrémité est connectée aux piè- ces à souder tandis que l'autre extrémité est con- nectée à une électrode métallique portée par un manche en matériau isolant, et ledit système de réglage comprenant un dispositif électronique à conduction variable pour faire varier le temps pendant lequel l'enroulement primaire est parcou- ru par un courant et un circuit de déclenchement dudit dispositif électronique constitué principa- lement d'un circuit de déphasage variable, carac- térisé en ce que la variation du déphasage est obtenue à l'aide d'un dispositif de commande dis- posé sur le manche porte-électrode. Dans un exemple particulier de réalisa- tion, le dispositif de commande du déphasage est un potentiomètre qui constitue l'élément varia- ble du circuit de déphasage. Dans un autre exemple particulier de réalisation, le dispositif de commande du dépha- sage est un circuit électronique comprenant en série un potentiomètre et un émetteur de lumiè- re, ledit émetteur de lumière étant couple photo- électriquement à une résistance du circuit de dé- phasage dont la valeur varie en fonction de son éclairement. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'exem- ples particulier de réalisation, ladite descrip- tion étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels: la figure 1 est un schémaélectrique simplifié d'un appareil de soudure à arc élec- trique comportant un système de réglage de l'intensité du courant selon une caractéristique de la présente invention; et la figure 2 est également un schéma électrique simplifié d'un appareil de soudure à l'arc électrique comportant un système de ré- glage de l'intensité du courant selon une au- tre caractéristique de la présente invention. Sur la figure 1, l'appareil de soudu- re à l'arc électrique selon la présente inven- tion comprend de manière simplifiée un trans- formateur 11 constitué d'un enroulement primaire 12 et d'un enroulement secondaire 13 Une extré- mité 9 de l'enroulement primaire 12 est connec- tée directement à une borne 14 de l'alimentation secteur tandis que l'autre extrémité 10 est con- nectée à l'autre borne 15 de l'alimentation sec- teur par l'intermédiaire d'un dispositif électro- nique à conduction variable constitué par exemple par un dispositif de commutation à triode bilaté- rale 16,plus communément appelé TRIAC Le dispo- sitif électronique ou TRIAC 16 est commandé par un circuit de déclenchement constitué par exemple d'un circuit de déphasage variable comportant un condensateur 17 et un potentiomètre 18 et d'un dispositif de déclenchement constitué par exemple d'un dispositif de commutation à diode bilatérale 19,plus communément appelé DIAC La DIAC 19 253702 ? est connectée d'un côté à l'électrode de comman de 20 du TRIAC 16 et de l'autre au point com- mun 21 du condensateur 17 et du potentiomètre 18. L'autre borne du condensateur 17 est connectée à la borne 15 du secteur tandis que l'autre borne du potentiomètre 18 est connectée à l'extrémité de l'enroulement primaire 12. Une extrémité 22 de l'enroulement se- condaire 13 est connectée à une pince 23 dite pince de masse qui est en contact avec les piè- ces à souder, non représentées sur la figure 1. L'autre extrémité 24 de l'enroulement secondaire 13 est connectée à une électrode de soudure 26 par l'intermédiaire d-'un manche porte-électrode 25. Selon la présente invention, ce manche porte-électrode 25 supporte le potentiomètre 18 du circuit de déphasage variable et sa molette de commande 27 Par suite de ce montage, le sou- deur peut, en manipulant la molette 27 et tout en maintenant l'arc électrique, modifier l'inten- sité du courant de l'arc et l'adapter à ses be- soins. Dans le montage de la figure 1, les conducteurs électriques 28 et 29 connectés au potentiomètre 18 sont de préférence disposés dans la même gaine que celui contenant le con- ducteur de liaison 30 entre l'enroulement secon- daire du transformateur 11 et l'électrode 26, mais isolés électriquement de celui-ci. Sur la figure 2, l'appareil de soudu- re à l'arc électrique selon une autre caracté- ristique de la présente invention comporte outre les éléments décrits en relation avec le schéma de la figure 1, à l'exception du potentiomètre 2537 02 ? 18, d'autres éléments qui font la particularité de cette réalisation. Plus précisément, le potentiomètre i 8 du circuit de déphasage est remplacé par une ré- sistance variable 40 dont la valeur varie en fonction de l'éclairement L'éclairement varia- ble est obtenu par un émetteur de lumière tel qu'une diode luminescente ou une lampe à incandescence 41 connectée en série avec un potentiomètre 42 dans un enrou- l Ement secondaire 43 d'un transformateur 44 dont les extrémités de l'enroulement primaire 45 sont connectées aux bornes 14 et 15 de l'alimenta- tion secteur Le potentiomètre 42 et sa molette de commande 46 sont disposés dans le manche porte-électrode 25 de sorte que le soudeur peut modifier l'intensité du courant tout en mainte- nant l'arc électrique Les conducteurs 47 et 48 qui connectent le potentiomètre 42 à l'enroule- ment secondaire 43 du transformateur 44 sont de préférence disposés dans la même gaine que ce- lui contenant le conducteur de liaison 30 entre l'enroulement secondaire 13 du transformateur 11 et l'électrode 26 mais évidemmentisolés électri- quement de celui-ci On remarquera que dans cette deuxième réalisation, les conducteurs 47 et 48 sont à des tensions moins élevées que celles ap- pliquées aux conducteurs 28 et 29 de la réalisa- tion décrite en relation avec la figure 1. Il est clair que les exemples de réa- lisation qui viennent d'être décrits peuvent être modifiés par l'homme de l'art sans pour au- tant sortirdu cadre de l'invention; il en est ainsi, en particulier, des différentes manières possi- bles de réaliser le système de réglage de l'intensité, ou le circuit de déphasage variable, au encore le circuit d'a- limentation du potenticmètre et du dispositif d'éclairement. 253702 ? REVENDICATIONS 1 Système de réglage de l'intensité du courant dans un appareil de soudure à l'arc électrique, ledit appareil comprenant principa- lement un transformateur électrique constitué d'un enroulement primaire dont les extrémités sont connectées aux bornes de l'alimentation secteur et d'un enroulement secondaire dont une extrémité est connectée aux pièces à sou- der tandis que l'autre extrémité est connectée à une électrode métallique portée par un manche isolant, et ledit système de réglage comprenant un dispositif électronique à conduction varia- ble connecté en série dans l'enroulement primai- re et un circuit de déclenchement dudit dispo- sitif électronique constitué principalement d'un circuit de déphasage variable, caractérisé en ce que la variation du déphasage est obtenue à l'ai- de d'un dispositif de commande disposé dans le manche porte-électrode de manière à pouvoir être manipulé par l'utilisateur tout en maintenant l'arc électrique. 2 système de réglage selon la re- vendication 1, caractérisé en ce que le disposi- tif de commande de déphasage est un potentiomètre. 3 Système de réglage selon la reven- dication 2, caractérisé en ce que le potentiomètre constitue l'élément variable du circuit de dépha- sage variable. 4 Système de réglage selon la revendi- cation 2, caractérisé en ce que le potentiomètre est en série avec un dispositif émetteur dé lu- mière couplé photoélectriquement à une résis- tance du circuit de déphasage dont la valeur va- rie en fonction de son éclairement. 5 Système de réglage selon la revendi- cation 4, caractérisé en ce que ledit potentiomè- tre et le dispositif émetteur de lumière sont, par exemple, en série dans l'enroulement secondaire d'un trans- formateur auxiliaire dont l'enroulement primaire est connecté à l'alimentation secteur. 6 Système de réglage selon la revendi- cation 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif émetteur de lumière est une lampe à incandescence. 7 Système de réglage selon la reven- dication 4, caractérisé en ce que le dispositif émetteur de lumière est une diode électrolumines- cente.