Fontes para solda, Notas de estudo de Engenharia de Manutenção

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FONTES PARA SOLDA

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Em uma máquina de solda precisa-se ter uma regulagem de potência, ou seja, regular a corrente para obter a soldagem desejada dentro de um diâmetro de chapa definido. Essa regulagem é feita de diversas maneiras:

! Núcleo móvel transformador; ! Núcleo saturado; ! Mudança taps; ! Pontes controladas; ! Inversor; ! Núcleo móvel reator; ! Transformador variável; ! Gerador;

• Para efetuar um trabalho de soldagem é necessário construir uma máquina com diversas características para obter os diversos estágios mostrados abaixo:

ENERGIA

ELÉTRICA ABAIXA ISOLA REGULA SOLDA

REDE

TRAFO 1 ∅

Não podemos colocar diretamente os cabos na rede elétrica e tentarmos soldar porque provocaria um grande curto-circuito. É necessário que peguemos essa tensão da rede que poderá ser 110 V, 127 V, 220 V, 380 V e 440 V (110 V, 127 V, 220 V " 1 ∅ e 220 V, 380 V, 440 V " 3 ∅) em 50 Hz ou 60 Hz e transformemos para uma tensão de saída conveniente para o arco de solda. Essa tensão tem que ser no máximo 80 V em vazio, isto é, tensão entre os terminais de soldagem sem colocá-la em carga, e quando em carga atingir certos valores para determinadas correntes como indica a fórmula abaixo.

E = 20 + 0,04. I

O que faz abaixar essa tensão é o transformador, e com mais uma característica que é o isolamento do operador com a rede elétrica.

TRANSFORMADOR

O funcionamento do transformador baseia-se nos fenômenos de mútua indução entre dois circuitos eletricamente isolados mas magnéticamente ligados. Para que a ligação magnética entre os dois circuitos mencionados seja a mais perfeita possível, é necessário que estejam enrolados sobre um núcleo magnético de pequena relutância. Este núcleo deverá ter elevada permeabilidade e por isso seus entreferros devem ser muito reduzidos.

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

Para entender o princípio de funcionamento é necessário analisar um transformador ideal, na qual sejam nulas as resistências elétricas dos enrolamentos, as perdas no ferro e as dispersões magnéticas.

FUNCIONAMENTO A VAZIO

Seja VL o valor eficaz da tensão alternada com frequência f, aplicada nos extremos do enrolamento primário e seja N1 o número de espiras deste enrolamento. Sendo o enrolamento secundário aberto, não é percorrido por nenhuma corrente, ficando inativo. Tendo suposto nula a resistência ôhmica, o enrolamento primário, comporta-se como um circuito puramente indutivo. Este absorverá, portando, determinada corrente Iu, defasada em 90º em atraso com respeito à tensão aplicada V1. Esta corrente produzirá um fluxo ϕ que fica totalmente canalizado no núcleo. Este fluxo é um fluxo alternado que varia com a mesma fase da corrente Iu que o produz. Se ϕm é o valor máximo desse fluxo e w=2πf (sua pulsação) ele induz, como é sabido, em cada espira que o abraça uma f.e.m. cuja valor máximo é de 10-8^ w. ϕm. Esta f.e.m. é defasada de 90º em relação ao fluxo. No enrolamento primário composto de N espiras gera-se uma f.e.m. (primária) que adquire o seu valor máximo.

E1m = 10

. w. ϕm N

Analogamente, o mesmo fluxo induz no outro enrolamento composto por N2 espiras, a f.e.m. secundária cujo valor máximo será:

E2m = 10 -8^. w. ϕ m N

Os valores eficazes das duas f.e.m são:

E1 = 10

2 πf. f. ϕ m. N

A f.e.m. E2 faz circular nesta a corrente I2, que resultará defasada com respeito à f.e.m. de certo ângulo ϕ2. Esta corrente secundária, circulando nas espiras do enrolamento correspondente, produz sobre o núcleo uma força magneto-motriz expressa por: N I2 em fase com I2, a qual tende evidentemente alterar o fluxo produzido pela força magneto-motriz N1 Iu. Nestas condições, alteram-se as f.e.m. induzidas nos dois enrolamentos, o que produz no circuito primário um desequilíbrio entre a tensão aplicada V1 e a f.e.m. contraste E1. O enrolamento primário absorverá uma corrente mais elevada. A nova corrente absorvida deverá ser tal que possa restabelecer o equilíbrio preexistente entre a tensão aplicada V1 e a correspondente f.e.m. É fácil compreender, portanto, que começando a circular uma corrente I2 no secundário, no enrolamento primário é imediatamente chamada, além da precedente corrente magnetizante Iu uma nova corrente I1, cuja f.m.m N1I1 se destina a equilibrar a f.m.m. secundária N2I2. Pode-se então dizer que o regime de funcionamento do transformador é determinado pela necessidade da f.e.m. E1 resultar constantemente igual e oposta à tensão aplicada V1. Se esta última é mantida constante, também a f.e.m. E1 deve ser cte, e por isso deve ficar inalterado o valor do fluxo no núcleo, qualquer que seja a corrente I2 fornecida pelo enrolamento secundário. Esta necessidade obriga o primário a absorver da linha que o alimenta, além da corrente magnetizante Iu, necessária à produção do fluxo, também outra corrente I1 cuja f.m.m. resulta constantemente igual e oposta à f.m.m. produzida pela corrente secundária. Em cada condição de carga deve, portanto, resultar.

N1 I1’ = N2 I

Pode-se dizer que no transformador com carga a transformação que se verifica entre as f.m.m primária e secundária é acompanhada pela transformação inversa entre a corrente secundária de reação I1. Deste fato resulta a necessária igualdade que deve existir, desprezando-se as perdas, entre a potência elétrica fornecida pelo enrolamento secundário e a potência que é correspondentemente absorvida pelo primário. Dos fatos expostos, conclui-se que em um transformador com carga, quando o enrolamento primário absorve da linha que o alimenta, uma corrente fatal I1, que é a resultante da corrente magnetizante Iu e da corrente de reação.

I1’ = - I2 N

N

Esta corrente I1 constitui a corrente primária que corresponde à corrente secundária considerada. A corrente I1 resulta defasada com respeito à tensão V1 = - E1 de um ângulo ϕ 1; o qual depende do valor e da defasagem ϕ 2 da corrente secundária. Variando a carga do transformador, isto é, variando a corrente fornecida pelo enrolamento secundário, fica inalterada a corrente magnetizante Iu nas várias junto à corrente I2 a corrente primária de reação I1’. Quando o trafo trabalha com carga reduzida, isto é, com uma pequena corrente secundária, também a corrente de reação é pequena e, portanto, a corrente total primária I1 tende a aproximar-se da corrente magnetizante Iu e o ângulo ϕ 1 aproxima-se de 90º. Quando pelo contrário, o trafo trabalha a plena carga, acontece que a corrente magnetizante Iu resulta muito pequena com respeito à corrente de reação I1’ e portanto a corrente total primário I1 é quase igual à corrente I1’e pode-se escrever.

I1 = N N

I2 N

Assim sendo, desprezando-se a influência da corrente magnetizante, é possível expressar a corrente primária total a plena carga pela relação.

I1 ≅ N2 I

N

Com carga reduzida a corrente magnetizante não pode ser desprezada e a relação antes escrita refere-se somente à corrente de reação I1’.

TRANSFORMADOR TRIFÁSICO

No conjunto assim constituído os fluxos nas três colunas devem ainda resultar iguais entre si e defasados a 120º, pois cada um destes fluxos deve necessariamente induzir no respectivo enrolamento primário uma f.e.m. igual e contrária à tensão aplicada. A relutância das três colunas adquirem valores diferentes, sendo o da coluna central inferior aos das colunas laterais. As correntes magnetizantes também serão diferentes entre si, resultando as duas correntes magnetizantes relativas às colunas laterais levemente maiores que a corrente magnetizante da coluna central. Este desequilíbrio das correntes manifesta-se somente no funcionamento a vazio do transformador, pois no funcionamento com carga as correntes magnetizantes Iu relativas às três fases resultam desprezíveis com respeito às correntes primárias de reação I1’.

Os núcleos dos trafos são construídos com lâminas de ferro silício com 1,5 a 3% de silício;

O entreferro evita que as lâminas das travessas possam estabelecer pontos de contato entre as lâminas das colunas,

constituindo assim uma superfície metálica contínua, a qual permitiria a livre circulação de correntes parasitas muito intensas. O entreferro aumenta a relutância da junta e, por conseguinte, a corrente magnetizante. Uma saída para diminuir a relutância é colocar as lâminas entrelaçadas.

Perdas por correntes parasitas – numa massa metálica sujeita a variação de fluxo, geram-se f.e.m. que produzem,

dentro da própria massa metálica condutora, correntes muito intensas, chamadas correntes parasitas. Estas correntes produzem uma força magneto-motriz que pela lei de Lenz se opõe à causa que a produz, isto é, ao fluxo. Assim sendo, o efeito destas correntes constitui uma perda de potência;

Perdas por histerese magnética – Foi observado que qualquer núcleo magnético sujeito a magnetizar-se percorre um

ciclo de histeiese todas as vezes que o campo magnetizante varia de + Bm a – Bm e deste novamente para + Bm, sendo a potência perdida proporcionalmente à superfície do ciclo. Esta perda foi interpretada como sendo necessária para vencer os atritos entre os magnetos elementares de que o núcleo se compõe;

Fator de potência a vazio

Wo = V1 Io cos ϕ o

cos ϕ o = w o

V1Io

O fator de potência a vazio é sempre muito baixo, cerca de 0,1. O valor da corrente a vazio Io é compreendido em geral entre 6% e 1% da corrente primária de plena carga. Nos trafos 3∅, as correntes a vazio são diferentes nas várias fases, pois os comprimentos do circuito magnético das mesmas são diferentes uns dos outros. O fator de potência a vazio de um trafo 3∅ é:-

cos ϕ o = _________Po__________

√3V1. Io’ + Io’’ + Io’’’

Rendimento do transformador – é definida como a relação entre a potência elétrica w2 fornecida pelo secundário e a

potência elétrica w1 absorvida pelo primário;

Se o trafo for mal construído, quando no curto com a peça há uma série de estouros. Quando bem construído, parte do

curto circuito é armazenado pelo circuito magnético (núcleo).

Como podemos observar o gráfico não apresenta características mergulhantes mas sim tendências a uma linha horizontal. As fontes de tensão constante conseguem manter as curvas menos mergulhantes devido a maior saturação no núcleo do trafo, isto é, aproveita-se melhor o núcleo retirando do mesmo mais corrente de solda. De acordo com a concepção do projeto utilizam-se alguns tipos de regulagens:-

Chaves de comutação no primário que permitem variar as tensões no secundário. (TRR 3100 – TMC 250/325);

Transformador variador de direção de fluxo (TRR 3110 – TMC 400);

Na verdade escolhemos uma determinada tensão para a saída da fonte e aplicamos maior ou menor velocidade no arame eletrodo, o que vai redundar em aumento ou diminuição da corrente.

FATOR DE TRABALHO OU CICLO DE TRABALHO

Partindo do princípio de que todo trabalho necessita de descanso, este mesmo princípio é aplicado às máquinas em geral. Como no projeto de uma máquina se leva em consideração o tempo do trabalho sem interrupções, os materiais aplicados tais como: fios, isolantes, conectores, chaves, ventilador, etc..., estão calculados para esta finalidade. Como exemplo, se uma fonte foi projetada para 300 A, ela fornecerá 300 A sem restrição de tempo e trabalho, isto é, trabalhará sem necessidade de descanso, o que não implica em executar serviços em correntes maiores. Para fazer serviços com essa máquina em correntes maiores de 300 A devemos aplicar uma equação e saber qual o fator de trabalho ela poderia ser utilizada, isto é, qual o tempo de serviço e o tempo de desaquecimento, necessários para que não venha sofrer queima prematura de seus componentes. Como o ciclo de trabalho ou fator de trabalho é a razão entre o tempo da máquina em carga e o tempo total, a norma NEMA estipula este tempo total em 10 min. Por exemplo, no caso de um ciclo de trabalho de 60%, a carga deve ser aplicada durante um período contínuo de 6 minutos e 4 minutos em vazio.

REGULAGEM

Em uma máquina de solda precisa-se ter uma regulagem de potência, ou seja, regular a corrente para obter a soldagem desejada para o diâmetro de chapa definido. Uma das maneiras de regulagem é:

MUDANÇA DE TAPS

É uma máquina com regulagem de potência de soldagem através da alteração da tensão secundária de saída. Através da fórmula P=V.I. podemos observar que a potência que o trafo entrega para a soldagem é função da tensão. Quando mudamos o tap para uma tensão mais alta teremos uma maior potência entregue e consequentemente maior corrente de soldagem. Ao contrário quando colocamos o tap para uma tensão mais baixa teremos uma menor potência e consequentemente menor corrente de soldagem.

PICCOLA 250 NUOVA

É uma máquina com controle de potência feita por taps. Possui seis pontos de regulagem obtendo os 250 A com um fator de trabalho de 20% (não há ventilação forçada). A alimentação é 110 V ou 220 V colocando-se os dois enrolamentos primários em série ou em paralelo. Problemas:-

• Queima do transformador por exceder fator de trabalho;
• Mal contato;

TMC 250, TMC 250S, TMC 325, TRR 3050, TRR 3100 E TRR 3100S

São máquinas com controle de potência através de mudança de taps no primário do transformador. A diferença dos modelos normais com modelo contendo “s” é que a normal recebe o cabeçote 1006 e possuem chave para comutação de taps antiga. Os modelos “s” podem receber tanto o cabeçote 1006 como o 1007 e possuem uma chave nova para comutação de taps. A mudança de chave velha para a chave nova trouxe benefícios porque com menos taps ficou mais barata e o tempo de fabricação da bobina diminuiu. Antes a combinação de taps era:-

Agora tem-se:-

Combinações:-

A chave nova serve nas máquinas antigas mas a velha não serve na máquina nova. Na troca deve-se isolar os taps do trafo. As máquinas podem conter um módulo de retardo para o contator da máquina. Com isso desenergiza-se primeiro o SAG e após um retardo o contator da máquina, fazendo com que o arame não fique colado na peça. Essas máquinas tem princípio de funcionamento idênticos, mas as TMC’s são feitas em alumínio sofrendo restrições ao fator de trabalho e por não possuírem shock não há possibilidade de soldagem em alumínio. Como não possuem shock foram feitas umas artimanhas no núcleo da máquina.

Como o shok recebe a carga armazenando energia, essas distâncias entre os enrolamentos primários e secundários criam uma indutância desviando os excessos e como consequência há um decréscimo de tensão. As máquinas TRR 3100 são feitas inteiras em cobre para serviço pesado (fator de trabalho 100%) e possuem um shock para soldar alumínio, cobre, etc... dando um melhor acabamento de soldagem. Não tem restrições. O shock funciona como um capacitor armazenando energia de pico e devolvendo quando o semi-ciclo começa a cair.

A regulagem é feita por shunt magnético no trafo. É uma máquina para 250 A em 50%. Problemas:

• Queima do trafo por exceder fator de trabalho. Mesmo que o trafo não queima na hora ele vai queimando aos poucos porque excedendo o fator de trabalho o trafo esquentará muito e os fios dos enrolamentos expandirão e quando esfriar se contrairão, esse movimento, praticamente fazendo raspar um fio no outro, faz com que o verniz e a isolação do fio se rompa causando curto- circuito entre as espiras. Quando o trafo está com problema ele vai queimar o fusível da rede.
• Mal contato nos cabos de soldagem ou no porta eletrodo. Esse mal contato faz a máquina trabalhar e de vez em quando causa uma falha na corrente;

TR 30 - TIG

É uma máquina monofásica com disponibilidade de mudança de 220 V, 380 V e 440 V. A regulagem é feita através de núcleo móvel no transformador conseguindo uma faixa de 70 A a 300 A em soldagem com eletrodo e 40 A a 240 A em soldagem TIG. Essa queda de corrente é devido ao maior curto-circuito em soldagem TIG do que em eletrodo, fazendo com que a tensão quando em soldagem caia para ± 17 V enquanto em eletrodo a tensão é maior. Essa máquina sai para soldagem com eletrodo e para o processo TIG é necessário uma adaptação, colocando na máquina um alta-frequência responsável pela abertura do arco, um indutor de H.F. responsável pela transferência dos pulsos para a tocha e filtro para proteger o transformador. A tocha tem que ter um botão para a vazão do gás e o H. F fica ligado sempre que a máquina está ligada. Problemas:

• Queima do transformador. A principal causa é o excesso do fator de trabalho. Quando usado em processo TIG pode ser queimado pelo H.F se algum capacitor de filtro se danificar;
• Em TIG não abre arco, não tem H.F. O motivo é a falta de tensão de sincronismo do H.F. ou em uma possibilidade muito remota a queima do H.F. ;
• O arco elétrico se movimenta. Inverter fios de saída do H.F.

PICCOLA 200S – PICCOLA 200 – PICCOLA 300 AC/DC

São máquinas monofásicas e com exceção da PICCOLA 200S que tem mudança de voltagem de 220 V e 380 V as outras duas possibilitam mudanças de 220 V, 380 V e 440 V. Essa mudança de voltagem é feita na PICCOLA 200S usando um dos dois enrolamentos primários (220 V) ou os dois enrolamentos em série (380 V). Na PICCOLA 200 e PICCOLA 300 os enrolamentos primários possuem um tap que os liga em série e possibilitam a ligação em 440 V. Para 220 V os dois enrolamentos são ligados em paralelo, e para 380 V são ligados em série. A regulagem é feita através de núcleo móvel no transformador conseguindo uma faixa de 35 A - 300 A a 40% em corrente alternada e 30 A - 300 A a 36% em corrente contínua para a PICCOLA 300 CA CD, 50 A - 200 A a 50% em corrente alternada e 40 A - 180 A a 50% em corrente contínua para a PICCOLA 200S E 30 A - 200 A a 20% em corrente contínua para a PICCOLA 200. A PICCOLA 200S e a PICCOLA 300 são AC/DC e a PICCOLA 200 é somente DC. A PICCOLA 200S é uma máquina para trabalho mais pesado do que a PICCOLA 200, como podemos observar no fator de trabalho de cada máquina. A PICCOLA 200 e a PICCOLA 200S são máquinas para soldar tudo, menos com eletrodo alumínio, bronze e eletrodo duro (7018, 6010) devido a tensão em vazio ser baixa. O eletrodo duro necessita de uma tensão mais alta. Para uma soldagem de maior responsabilidade foi feita a PICCOLA 300 AC/DC. Nesta máquina foi inserida uma bobina de choque que possibilita a soldagem com eletrodos 6010, eletrodo alumínio, etc... A bobina de choque funciona como um capacitor. Ela armazena energia quando a senóide está subindo e descarrega quando está descendo, possibilitando um nível de tensão mais alto e podendo soldar com eletrodos que a PICCOLA 200 e a PICCOLA 200S não soldava. Problemas:

• Queima do transformador por exceder fator de trabalho;
• Queima da ponte retificadora;
• Desgaste da rosca do núcleo móvel devido as vibrações;

BAMBINA TIG 150 DC e BAMBINA TIG 150 AC/DC

São máquinas monofásicas com regulagem de corrente feita por núcleo móvel inserido no transformador. A BAMBINA 150 DC possui uma faixa de regulagem de corrente de 10 A - 135 A a 55% do fator de trabalho com uma única tensão de entrada igual a 220 V. A BAMBINA 150 AC/DC possui uma faixa de regulagem em AC de 12 A - 125 A e em DC de 10 A - 135 A a 55% do fator de trabalho. As BAMBINAS quando ligadas acionam o motor do ventilador e o restante da máquina depende do contator que é acionado pelo gatilho da tocha. Quando o contator é acionado seus contatos N.A. mandam energia para o transformador e para a bobina da válvula de gás através do transformador T2, isto quando a chave CH3 está na posição TIG. Quando a chave CH3 está na posição eletrodo automaticamente o contator é acionado, não dependendo mais do gatilho. A chave CH3 comuta a máquina para trabalhar em TIG ou eletrodo. No modo eletrodo a chave CH3 não deixa passar uma fase da rede para o H.F, inutilizando-o. A mudança de faixa de corrente é feita colocando as duas bobinas primárias do transformador em série ou em paralelo. As bobinas em paralelo resultarão para o secundário uma tensão de 40 V e como consequência menor corrente de solda. Em série o secundário terá 80V e como consequência uma maior corrente de solda. Como na faixa baixa o secundário fornece 40 V, torna-se problemático a abertura do arco elétrico, não conseguindo uma abertura instantânea e perfeita. Para isso foi colocado uma outra bobina de 80 V no secundário alimentando uma fonte auxiliar que através de uma resistência de 33 R/50W fornece essa tensão mais alta em paralelo com a ponte principal com 1 A a 2 A. Em curto-circuito essa resistência absorve tudo. Na BAMBINA 150 DC o H.F utilizado é só para corrente contínua e na BAMBINA 150 AC/DC o H.F utilizado é AC/DC e para isso é necessário uma outra bobina para manter o sincronismo, e uma tensão que abaixo disso o H.F. não funciona. Também na BAMBINA 150 AC/DC é colocado uma bobina na saída que ora funciona como reator em AC ora como choque em DC. Essa bobina como reator tem como característica abaixar a corrente e como choque tem a característica de subir a média da corrente.

Essas máquinas são sem recursos (pré-vazão, pós-vazão, bomba d’agua) para combater a concorrência.

BAMBINA TIG 300 AC/DC

Ë uma máquina monofásica com tensões de entrada de 220 V, 380 V e 440 V com uma faixa de regulagem de corrente em AC de 40 A - 300 A e em DC de 25 A - 300 A com um fator de trabalho de 40%. É uma máquina com princípio de funcionamento muito parecido com a BAMBINA TIG 150 DC e a BAMBINA TIG AC/DC. A regulagem de corrente é feita por núcleo móvel no transformador e a mudança de 220 V, 380 V e 440 V é feita por uma placa de ligação que associa as duas bobinas primárias com seus taps. A única diferença é que esta máquina não possui fonte auxiliar e sim uma bobina de choque. Como a bobina de choque tem que ficar sempre na corrente contínua (se ficar na alternada funciona como reator caindo demasiadamente a corrente de solda) foi colocado uma chave CH3 que quando a máquina passa a soldar em AC essa chave coloca o choque dentro da ponte retificadora, como mostrado no desenho. Isto faz com que o choque continue trabalhando em corrente contínua.

Problemas:

• Os mesmos da BAMBINA TIG 150 DC e BAMBINA TIG 150 AC/DC.

PICCOLA 400 E PICCOLA 400T

São máquinas trifásicas com tensões de entrada de 220 V, 380 V e 440 V com faixa de regulagem de 40 A - 400 A a 20% para a PICCOLA 400 e 30% para a PICCOLA 400T. A regulagem é feita pelo desvio magnético causado pelo núcleo móvel. Como o núcleo móvel é bom para altas correntes o mínimo fica prejudicado e para isso é usado uma resistência para conseguir o mínimo da máquina. Essa resistência é colocada em uma das fases fazendo cair o nível de corrente e como consequência a média final cai.

Como a corrente retificadora 3∅ não vem a zero pode-se soldar com qualquer tipo de eletrodo. A diferença da PICCOLA 400 e da PICCOLA 400T está na melhoria do transformador. O núcleo móvel é mais largo possibilitando uma maior indutância e consequentemente proporcionando maior desvio magnético. O ventilador também é maior aumentando a refrigeração da máquina e elevando seu fator de trabalho. Problemas:

• Queima do transformador por exceder fator de trabalho;
• Queima de diodo da ponte retificadora;
• Desgaste da rosca devido às vibrações do núcleo móvel;

No painel da PICCOLA 400T existe uma mudança de faixa de corrente e internamente isso é feito curto-circuitando ou não a resistência que dá o mínimo da máquina.

IGNITOR DE ALTA FREQUÊNCIA

Existem dois tipos de H.F., um para corrente alternada e outro para corrente contínua. Para corrente contínua é usado um H.F. que fornece 400 pulsos por segundo e 800 V. A transferência desses pulsos para a soldagem é feita pelos dois fios de saída do H.F. que laçam uma bobina com núcleo de ferrite. Essa bobina amplifica os pulsos. Para soldagem em A. C. é usado um H.F. que necessita, além de sua alimentação, uma tensão de sincronismo. Essa tensão de sincronismo deve estar com 60 V ou mais entre os pinos 10 e 12. Possui uma resistência em sua lateral para calibrar a potência do H.F., sendo 0Ω para a máxima potência e 12 KΩ/ 15W para a mínima potência. Normalmente ela já vem setada em 2,7 KΩ/10W. Esse H.F. AC/DC fornece um pulso a cada meio período da onda com 5 KV. Também é usado uma bobina de núcleo de ferrite. A função do H.F. é abrir o arco elétrico, e faz isso ionizando o gás (argônio) e no material a ser soldado ele perfura a camada de óxido limpando o material. Em soldagem DC a alta frequência só entra para abrir o arco saindo logo em seguida, mas em AC é necessário mantê-lo em funcionamento porque quando a senóide passa em zero (tensão) o arco apaga e com o H.F ele mantém.

A máquina para corte a carvão tem que ser melhor preparada, como por exemplo: colocar expoxi nas bobinas para não movimentá-las no coice. Problemas:

• Queima do trafo por exceder fator de trabalho;
• Curto no transformador – queima fusível da rede;
• Reostato com problemas. A máquina solda só na mínima;
• Ponte retificadora auxiliar com problema. A máquina só dá a corrente mínima quando é mal contato, e quando queima um diodo estoura o fio que é fino, porque entra em curto;
• Curto circuito no reator. Queima fusível da rede;
• Queima da bobina saturação. A resistência e o reostato esquenta e pode queimar o pacote auxiliar;

TRR 2300, TRR 2500

São máquinas com controle de potência feita através de bobinas de saturação no reator. A TRR 2300 é para 375 A - 60% e a TRR 2500 é para 600 A - 60%. O funcionamento das duas máquinas são iguais. Ambas possuem uma ponte retificadora auxiliar que através de um reostato regula a corrente contínua responsável pela saturação do reator. A alimentaçao desta ponte retificadora que é pega no ponto entre os enrolamentos secundários do trafo e os reatores, só é feita quando a máquina está em carga porque só neste momento vai circular corrente neste ponto em direção aos reatores. Quando a máquina esta em vazio não circula corrente neste ponto. Só quando a máquina entra em soldagem que, sendo necessário o fechamento de cada perna do secundário do transformador, é que vai circular corrente pelo reator e alimentar a ponte retificadora.

As duas máquinas possuem o mesmo esquema elétrico só que na TRR 2500 o reator possui um tap para fazer uma outra faixa de regulagem. A TRR 2300 possui só uma faixa de regulagem. Problemas:-

• Queima do trafo ou reator por exceder fator de trabalho;
• Queima da bobina saturação. Esquenta a resistência, o reostato e pode queimar o pacote.

Quando a corrente está alta no reostato é consequência de tensão baixa e provavelmente alguém mexeu na resistência:-

• Verificar reatores quando abaixou o nível de regulagem, a corrente subiu no circuito de saturação e ponte aquece demais;
• Ponte em curto-circuito. Estoura e queima o fio que é fino;
• Máquina só dá o mínimo. Ponte com defeito, fio que alimenta quebrado reostato aberto;
• Máquina só dá o máximo. Reator em curto;

Para detectar algum problema no reator pode-se tirá-lo da máquina e colocá-lo na rede (220 V). Se após algum tempo estourar ele tinha problema. Esta máquina além de receber o reostato para controle local e potenciômetro para controle a distância, ela recebeu um H.F. para trabalhar em TIG. Com isso foi acrescentado capacitores de filtro. É uma máquina muito bem filtrada e pode trabalhar em ambientes ruidosos,em centros de usinagem onde usam freios de motor, etc...

TAPS E SATURAÇÃO

Em uma máquina de tensão constante torna-se problemático o controle de potência através de TAPS porque em cada mudança tem-se uma variação de ± 4 V e isso corresponde a ± 100 A. Portanto, tornou-se necessário dentro dessa faixa fazer um outro controle por saturação do núcleo. Com isso consegue-se varrer toda a faixa determinada em cada TAPS.

Como podemos observar no gráfico para um tap cuja curva é demonstrado como Imáx teremos um buraco até a curva 2máx. de ± 100 A. Com a regulagem de saturação consegue-se “tapar” este buraco porque conseguimos trazer a curva 1máx. até 1min, abaixo da curva 2máx. Portanto, a saturação consegue uma variação de tensão dentro da faixa conseguida em cada mudança de tap. Ver gráfico curvas no manual.

TRR 3400, TRR 3600, TRR 3800

São máquinas de tensão constante com 400A – 100%, 600 A – 100% e 800 A – 100% para a TRR 3400, TRR 3600 e TRR 3800, respectivamente. Possuem regulagem de potência através de taps e saturação. A seleção de tensão é feito por taps fazendo o fechamento no secundário do transformador. A outra ponta do secundário de cada fase vai para um tap central do reator. Como é um tap do reator ele é construído com fio mais fino porque passa metade da corrente de cada cabo indo em direção à ponte retificadora (cada meia bobina vai para um diodo). A função desse reator é controlar as perdas da corrente elétrica antes de chegar aos bornes da máquina, controlando sua potência. É conseguido por meio de bobina de saturação percorrido por corrente contínua controlada por reostato, por potenciômetro através de ponte tiristorizada ou ambas.

Problemas:-

• Máquina não liga. Problema na chave liga-desliga ou fusível de proteção da máquina queimado;
• (^) Contator não funciona. Bobina com defeito;
• (^) Diodo queimado. Queima fusível da rede;
• (^) Reostato com problema. Não consegue um ajuste fino de tensão;
• (^) Enrolamento do transformador principal que alimenta a excitação danificado. Não consegue um ajuste fino de tensão;
• (^) Oxidação nos bornes de fechamento do neutro;

GERADOR

TN

1.) É na excitatriz que nasce a energia que vai fazer com que o gerador TN6 funcione. A energia gerada na excitatriz é ajustada pelo resistor de ajuste para uma corrente que as bobinas de campo do gerador (9 e

1. possam suportar, e depois é regulada pelo reostato que faz a dosagem de saturação destas bobinas.

2.) Uma vez em giro, os polos de campo do gerador se polarizam e uma tensão aparece entre os bornes A, B e C (fig. 3).

3.) Quando uma carga (arco elétrico) é colocada entre os bornes A e B, uma corrente percorrerá as bobinas 1-2-3-4 que são consideradas bobinas auxiliares (corrente) e as bobinas 5 e 6 que são bobinas de reforço de saturação e chamadas de compound.

4.) Como estas bobinas são bobinas somatórias, vai ocorrer um reforço nas condições de saturação antes imprimida apenas pelas bobinas de campo (9 e 10) ocorrendo assim uma multiplicação na saturação e por conseguinte uma capacidade maior de fornecimento de corrente.

5.) O nível de corrente poderá ser controlado pela mudança de localização das escovas (ângulo de calagem), o que quer dizer que quando mudamos o ângulo das escovas estamos mudando a posição das bobinas do rotor que estão sobre ação das bobinas de campo, aumentando ou diminuindo o aproveitamento da transferência magnética entre os polos principais e as bobinas selecionadas do rotor (selecionada pela posição momentânea das escovas).

As posições descritas são válidas para os bornes A e B.

6.) Para os bornes A e C as condições são idênticas, porém, a diferença é que as bobinas 7 e 8 estão enroladas em sentido contrário ao reforço. Podemos dizer que ao invés de serem somadas são subtraídas.

Isto quer dizer que ao utilizarmos os bornes A e C, toda a ação de reforço produzida pelas bobinas 1-2-3-4-5-6 é parcialmente reduzida pela ação contrária das bobinas 7 e 8. Problemas:-

• A máquina não excita, pode estar ocorrendo algum problema com os diodos do excitador;
• Pode ter perdido o magnetismo remanente causado por excesso de manusieo do rotor do excitador. Neste caso deve- se provocar um novo magnetismo através da passagem de corrente contínua pelo circuito da excitatriz. Este procedimento requer muita atenção e cuidado para não provocar a queima dos diodos.
• A excitatriz está boa mas o gerador funciona de maneira irregular; Este sistoma genérico pode sugerir a inversão de bobinas da carcaça, inversão dos cabos de ligação dos suportes de escova, rotação invertida, posicionamento incorreto da calagem das escovas Normalmente isto acontece quando a máquina é desmontada por curioso ou pessoa não habilitada.
• Se por acaso uma das bobinas 1-2-3-4-5-6 estiverem em curto a corrente entre os bornes A e B não atingirá o máximo. Se uma das bobinas 7 e 8 estiver em curto circuito, nos bornes A e C a corrente máxima ficará acima dos 180 Ampéres indicada na placa. Dentro do rotor a bobina que estiver em curto esquenta. Fora do rotor a bobina que estiver em curto está fria.
• Cabos invertidos. A máquina só da o máximo.
• Quando for estocá-la passar graxa no coletor porque o alumínio oxida. Essa oxidação do alumínio no coletor polariza (igual a um diodo) e só deixa passar meia-onda e a tensão residual cai para 3,5 V (meia onda); Tensão residual -> girando a pleno a tensão residual deve estar em torno de 7 V.

GERADOR

TN6 B/56, TN1 B/45, TN3 B/45, TN5 B/56, TN7 B/63, TN8 B/

TN

TN VISTA DO LADO DO COLETOR