Tipos de fontes de soldagem
Transformadores
Introdução a transformadores
U1 [V] = Tensão primária
I1 [A] = Corrente primária
W1 = Número de enrolamentos primário
U [Wb] = Fluxo magnético
U2 [V] = Tensão secundária
I2 [A] = Corrente secundária
W2 = Número de enrolamentos secundário
f [Hz] = Frequência
Transformador de soldagem – Tipo 1:
Transformadores com fluxo de dispersão variável.
No campo da soldagem dois tipos especiais de transformadores são utilizados. No primeiro tipo, uma parte do fluxo magnético, o chamado fluxo de dispersão, não passa pelo núcleo ferroso, mas desvia pelo ar e, portanto, induz uma tensão nos enrolamentos. A polaridade desta tensão induzida é inversa a da tensão original e, portanto, reduz a tensão de saída do transformador. A magnitude da tensão induzida depende da corrente. A característica da fonte de soldagem é estabelecida pela mudança do fluxo de dispersão.
A tensão em aberto diminui com um aumento no fluxo de dispersão.
Transformador de soldagem – Tipo 2:
Bobinas com resistência indutiva variável:
Uma bobina é localizada no circuito secundário (corrente de soldagem). Uma resistência indutiva causa uma perda de tensão e aumento da corrente.
A característica desejável da fonte de soldagem é estabelecida pela mudança do valor da bobina. A tensão em aberto continua a mesma.
Retificadores de soldagem
Métodos para retificação de corrente alternada
Semicondutores: diodo
Há diferentes tipos de diodos. Especificamente para retificação de correntes de soldagem, diodos de silício são frequentemente utilizados devido à alta densidade de corrente.
Retificadores de soldagem
A parte de corrente alternada possui uma indutância “L”, que trabalha como uma resistência em corrente alternada. Dependendo do tipo de fonte de corrente, é uma resistência interna formada pela indutância do próprio transformador (tipo 1) ou uma resistência adicional fornecida por uma bobina separada (tipo 2).
Pelo aumento da carga (maior corrente de soldagem), uma perda de tensão ΔU ocorre pela bobina de acordo com a fórmula ΔU=IωL. Esta tensão aumenta proporcionalmente ao aumento da corrente. Com o aumento da carga, há uma queda na tensão de saída.
Retificador de soldagem – Tipo 1
Transformadores com fluxo de perda variável
O retificador de soldagem consiste em um transformador e em um retificador. Normalmente este equipamento é alimentado com corrente trifásica.
Retificador de soldagem – Tipo 2
Bobinas com resistências indutivas variáveis
Este tipo consiste em um transformador trifásico, em uma bobina trifásica (transdutor) com indutância variável e um circuito retificador trifásico. O aumento da indutância da bobina resulta numa queda da tensão de saída.
A tensão em aberto secundária não é afetada por estas mudanças.
Conversor de soldagem
Conversores de soldagem consistem em um gerador, dirigido por um motor, que gera a corrente de soldagem. Na maioria dos casos, o gerador usado é dirigido por um motor elétrico trifásico, contudo, é possível operar conversores com motores a diesel para uso externo.
Na saída do gerador pode haver tanto corrente contínua como corrente alternada, em alguns casos especiais até corrente alternada com elevada frequência, como 400 Hz. Princípios de um conversor de soldagem rotativo:
Acima de tudo, os conversores de soldagem oferecem as melhores características para soldagem, especialmente no que diz respeito a (re)ignição e estabilidade do arco elétrico.
Unidade de soldagem de múltipla operação
Aplicação
Para muitas operações de solda com baixo ciclo de trabalho e baixa simultaneidade.
Ligação à rede
Requisitos
Carga simétrica (trifásica), constante, tão baixa quanto possível, minimização dos picos de carga do circuito de soldagem ao circuito primário, e vice-versa.
Fusíveis de proteção
Os cabos primários estão protegidos por fusíveis que são escolhidos de acordo com o diâmetro dos cabos. Maiores informações podem ser obtidas através dos estudos dos manuais das fontes de corrente.
Dispositivos conectados a uma tomada de parede com tensão de 230V estão completamente protegidos com um disjuntor de 16A ou então um fusível de 10A (baixa fusão).
Tabela: Visão geral das características elétricas das diferentes fontes de corrente
Compensação
FONTES DE ENERGIA PARA SOLDAGEM A ARCO II
Funções, requisitos e regulamentação
Tipos de fontes de energia
Requisitos
Alimentando o arco com tensão e corrente apropriado:
tensão em vazio: 42 … 90 V
( > 100 V para corte a plasma)
tensão de arco aberto: 10 … 40 V
( > 40 V para corte a plasma)
As características elétricas são determinadas pelas características estáticas.
Necessidades
tensão em vazio suficientemente elevada ignição do arco
ponto operacional definido estabilidade do arco
boas propriedades dinâmicas reignição do arco
uma fonte forte o suficiente para a corrente necessária produtividade
Normas, Regras e Regulamentações
Exemplo de uma placa de identificação de um transformador monofásico (VDE 0544)
Fontes de energia para soldagem a arco – Modos de operação / ciclo de trabalho “ED” [%].
Fonte de energia para soldagem a arco – ciclo de trabalho padronizado
Características estáticas
Tipos de curvas características:
Características dinâmicas:
As reações das fontes de energia em mudanças momentâneas no arco, especialmente quando surgem condições de curto circuito (ignição, a transferência globular).
Características de inclinação:
Seleção da fonte de energia
As seguintes características devem ser levadas em conta:
- tipo de corrente requerido (= / ~)
- corrente requerida (faixa de regulagem de corrente de soldagem)
- tenção de circuito aberto permitida
- ED permitido para corrente requerida
- tipo de característica estática
- circunstâncias de operações especiais,
(por exemplo tensão de entrada, flutuação na linha de tensão, transporte, comprimento dos cabos de soldagem, condições de resfriamento para fonte de energia etc.)
Visão geral sobre o uso de diferentes tipos de fontes de energia
1) = na maior parte AC, alto ED!
(2) = transformador com tensão de ignição alta
(3) = dependendo do sistema de controle (U or I).
(4) = característica de inclinação plana
(5) = característica acentuada de inclinação, às vezes corrente constante está sendo usada (micro plasma)
Vantagens e desvantagens de diferentes tipos de fonte de energia
* sem compensação
** com compensação
Esse texto foi traduzido por alunos da fatec-sp
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