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FONTES PARA SOLDA

TREINAMENTO

ASSISTÊNCIA TÉCNIC

A

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Em uma máquina de solda precisa-se ter uma regulagem de potência, ou seja, regular a corrente para obter a soldagemdesejada 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 osdiversos estágios mostrados abaixo:

ENERGIA ELÉTRICA ABAIXA ISOLA REGULA SOLDA REDE

TRAFO 1 ∅ 3 ∅

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 ∅ e220 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. Essatensão tem que ser no máximo 80 V em vazio, isto é, tensão entre os terminais de soldagem sem colocá-la em carga, e quando emcarga 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 redeelétrica.

TRANSFORMADOR

O funcionamento do transformador baseia-se nos fenômenos de mútua indução entre dois circuitos eletricamente isoladosmas magnéticamente ligados. Para que a ligação magnética entre os dois circuitos mencionados seja a mais perfeita possível, énecessário que estejam enrolados sobre um núcleo magnético de pequena relutância. Este núcleo deverá ter elevada permeabilidadee 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 asresistências 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 onúmero de espiras deste enrolamento.

Sendo o enrolamento secundário aberto, não é percorrido por nenhuma corrente, ficando inativo. Tendo suposto nula aresistência ôhmica, o enrolamento primário, comporta-se como um circuito puramente indutivo. Este absorverá, portando, determinadacorrente Iu, defasada em 90º em atraso com respeito à tensão aplicada V1. Esta corrente produzirá um fluxo ϕ que fica totalmentecanalizado 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 umaf.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 N1espiras gera-se uma f.e.m. (primária) que adquire o seu valor máximo.

E1m = 10-8 . w . ϕm N1

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

E2m = 10-8 . w . ϕ m N2

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

E1 = 10-8 2πf . f . ϕ m . N1 √2

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E1 = 10-8 . 4,44 f . ϕ m . N1

E2 = 10-8 . 4,44 f . ϕ m . N2

Dividindo-se membro a membro, temos:

E1 = N1E2 = N2

Isto é, as duas f.e.m., primária e secundária, estão entre si na relação direta dos números das espiras dos respectivosenrolamentos.

As f.e.m. induzidas nos dois enrolamentos resultam em oposição de fase com a tensão primária. Portanto, a f.e.m. primáriaE1 reage sobre a tensão aplicada V1 como uma força contra-eletromatriz (f.c.e.m.).Tendo suposto nula a resistência ôhmica e nulas as dispersões magnéticas, deverá resultar V1 ≅ E1. Esta condição determina o valor do fluxo que deve produzir-se no núcleo, pois devendo resultar V1 ≅ E1 o fluxo no núcleodeverá adquirir o valor ϕ m:

ϕ m = 108 . E1 . 4,44 . f . N1

Se é fixada a tensão primária V1, o fluxo no núcleo é completamente independente da forma e da relutância do sistema, aqual intervirá somente para determinar o valor da corrente magnética Iu necessário a produzi-lo.

Se R é a relutância do núcleo, correspondente ao valor máximo ϕ m do fluxo, a corrente Iu deve alcançar um valor máximoIum que fica determinado pela relação.

N1 Ium = ϕ m R.

Pode-se dizer, então, que no funcionamento em vazio do transformador a tensão V1 aplicada ao enrolamento primárioproduz um fluxo que por sua vez gera no enrolamento primário a f.c.e.m. E1 igual e contrária à tensão aplicada. Este fluxo é produzidopela corrente magnetizante Iu, defasada de 90º em atraso sobre a tensão V1.

RELAÇÃO DE TRANSFORMAÇÃO

V1 = E1 = N1V2 = E2 = N2

Com essa relação de transformação calculamos a tensão secundária que por norma deve estar em torno de 80 V.

FUNCIONAMENTO COM CARGA

Se os bornes do enrolamento secundário são ligados a uma impedância, como indica a figura, temos:-

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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 correntesecundária, circulando nas espiras do enrolamento correspondente, produz sobre o núcleo uma força magneto-motriz expressa por: N2I2 em fase com I2, a qual tende evidentemente alterar o fluxo produzido pela força magneto-motriz N1 Iu. Nestas condições, alteram-seas 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 possarestabelecer o equilíbrio preexistente entre a tensão aplicada V1 e a correspondente f.e.m. É fácil compreender, portanto, quecomeçando a circular uma corrente I2 no secundário, no enrolamento primário é imediatamente chamada, além da precedente correntemagnetizante 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 resultarconstantemente igual e oposta à tensão aplicada V1. Se esta última é mantida constante, também a f.e.m. E1 deve ser cte, e por issodeve ficar inalterado o valor do fluxo no núcleo, qualquer que seja a corrente I2 fornecida pelo enrolamento secundário. Estanecessidade 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 cadacondição de carga deve, portanto, resultar.

N1 I1’ = N2 I2

Pode-se dizer que no transformador com carga a transformação que se verifica entre as f.m.m primária e secundária éacompanhada 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 fornecidapelo 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 oalimenta, uma corrente fatal I1, que é a resultante da corrente magnetizante Iu e da corrente de reação.

I1’ = - I2 N2 N1

Esta corrente I1 constitui a corrente primária que corresponde à corrente secundária considerada. A corrente I1 resultadefasada 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 acorrente 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 aaproximar-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 totalprimário I1 é quase igual à corrente I1’e pode-se escrever.

I1 = N N2 I2 N1

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

I1 ≅ N2 I2 N1

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

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TRANSFORMADOR TRIFÁSICO

No conjunto assim constituído os fluxos nas três colunas devem ainda resultar iguais entre si e defasados a 120º, pois cadaum destes fluxos deve necessariamente induzir no respectivo enrolamento primário uma f.e.m. igual e contrária à tensão aplicada. Arelutância das três colunas adquirem valores diferentes, sendo o da coluna central inferior aos das colunas laterais. As correntesmagnetizantes também serão diferentes entre si, resultando as duas correntes magnetizantes relativas às colunas laterais levementemaiores que a corrente magnetizante da coluna central.

Este desequilíbrio das correntes manifesta-se somente no funcionamento a vazio do transformador, pois no funcionamentocom carga as correntes magnetizantes Iu relativas às três fases resultam desprezíveis com respeito às correntes primárias de reaçãoI1’.

# 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 muitointensas. O entreferro aumenta a relutância da junta e, por conseguinte, a corrente magnetizante. Uma saída paradiminuir 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 correntesproduzem 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 umciclo 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 necessáriapara 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 entre6% 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 mesmassão diferentes uns dos outros.

O fator de potência a vazio de um trafo 3∅ é:-

cos ϕ o = _________Po__________ √3V1 . Io’ + Io’’ + Io’’’

3

# Rendimento do transformador – é definida como a relação entre a potência elétrica w2 fornecida pelo secundário e apotência 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 docurto circuito é armazenado pelo circuito magnético (núcleo).

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TIPOS DE MÁQUINAS

CORRENTE CONSTANTE

Sempre teremos dois parâmetros a ser considerado em uma soldagem, a corrente e a tensão.Em uma máquina de corrente constante como o próprio nome diz a corrente praticamente não muda na soldagem, se

mantém constante.Na verdade a corrente varia pouco em relação a grande variação da tensão.No gráfico abaixo, pilotado através da equação E = 20 + 0,04 x I, podemos observar a pouca variação da corrente em relação

à tensão, com características mergulhantes.

Esse mergulho mostrado no gráfico é conseguido através das propriedades do trafo de solda em armazenar a energia docurto circuito em seu núcleo.

As fontes de corrente constante são principalmentes utilizadas para soldagem com eletrodos revestidos e TIG.

TENSÃO CONSTANTE

Ao inverso da máquina de corrente constante, a máquina de tensão constante com pouca variação na tensão e a correntevaria muito, portanto, chamada de tensão constante.

No gráfico abaixo podemos observar a grande variação da corrente com pouca variação da tensão.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

20 A 20 A20 A100 200 300

20 A A M P.

26 V

VO

LTS

32 V

V = 20 + (0 .04 x I)

0

10

20

30

40

50

60

20 A

100 200 300

20 A

A M P.

VO

LTS

2 ,5 V

2 ,5 V

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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 arameeletrodo, 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 sofrerqueima prematura de seus componentes. Como o ciclo de trabalho ou fator de trabalho é a razão entre o tempo da máquina em cargae 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 cargadeve 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 soldagemdesejada 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 desoldagem. Ao contrário quando colocamos o tap para uma tensão mais baixa teremos uma menor potência e consequentementemenor 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 detrabalho 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 paracomutação de taps.

A mudança de chave velha para a chave nova trouxe benefícios porque com menos taps ficou mais barata e o tempo defabricação da bobina diminuiu.

Antes a combinação de taps era:-

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Agora tem-se:-

Combinações:-

1.) 1 – 2 – 32.) 1 – 2 – 63.) 1 – 5 – 64.) 4 – 5 – 6

1.) 7 – 8 – 92.) 7 – 8 – 123.) 7 – 11 – 124.) 10 – 11 – 125.) 10 – 11 – 156.) 10 – 14 – 157.) 13 – 14 – 15

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 criamuma 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 parasoldar 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.

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Como consequência o arco fica mais estável.

Todas essas máquinas possibilitam sua alimentação em 220 V, 380 e 440 V.Problemas:-- Queima do transformador das TMC’s por exceder fator de trabalho; Consequência:- queima fusível da rede.- Queima do diodo da ponte retificadora; Consequência:- transformador ronca sem soldar porque fecha curto no

secundário.- Queima do transformador auxiliar; Consequência:- SAG não funciona e módulo de retardo não atua.- Mal contato na chave; Consequência:- flutuação na corrente de soldagem.

TRANSFORMADOR MONOFÁSICO COM NÚCLEO MÓVEL

Como vimos no funcionamento do transformador que o secundário era acoplado pelo primário através de um fluxo magnéticoque percorria um núcleo de baixa relutância, nós conseguimos uma regulagem de corrente no secundário dificultando ou não essefluxo magnético chegar no secundário.

Para isso é usado um dispositivo mecânico como mostrado na figura.

Esse dispositivo ao entrar no núcleo do transformador desvia o fluxo magnético que esta circulando. O fluxo tende a fazerdois caminhos: uma parte, dependendo de quanto o núcleo móvel está solicitando esse desvio, passará pelo núcleo móvel sem chegarno secundário do transformador, a outra parte passará pelo secundário.

Em outra palavras, quando o núcleo móvel está todo para dentro do transformador existe um caminho maior econsequentemente mais fluxo magnético se desviará por ele, o que restará pouco fluxo para o secundário fazendo com que tenha umacorrente mínima de soldagem.

Ao contrário, quando o núcleo móvel está todo para fora do transformador o fluxo magnético quase não desvia passandoquase todo para o secundário e fazendo com que tenha uma corrente alta de soldagem.

O núcleo móvel ou shunt magnético também desvia o fluxo magnético da f.c.e.m. provocado quando em carga para não subira corrente no primário.

O núcleo móvel é construído com chapas de silício para obter uma baixa relutância.As máquinas com esse tipo de regulagem são:NM 150, NM 250-TURBO, PICCOLA 200, PICCOLA 200S-AC/DC, TR 250M, PICCOLA 300CA/CD, TR 30 TIG, BAMBINA

TIG 150 AC/DC, BAMBINA TIG 150 DC e BAMBINA 300 AC/DC.

NM 150 / NM 250 - TURBO

São máquinas transformadoras monofásicas de soldagem com eletrodo. A regulagem é através de um shunt magnéticoinserido no transformador.

- NM 150 de 40 A. a 150 Amp. Com um ciclo de trabalho de 10%, isto é, solda-se 1 minuto e descansa-se 9 minutos.- NM 250-TURBO de 55 A. a 250 Amp. Com um ciclo de trabalho de 20%, isto é, solda-se 2 minutos e descansa-se 8

minutos.As duas máquinas são para soldagens em geral.Problemas:- Queima de transformador por exceder fator de trabalho;- Desgaste da rosca do núcleo móvel por vibração do núcleo;

TR 250 M

É uma máquina monofásica com disponibilidade de mudança de voltagem de 220 V e 380 V.O primário é composto de dois enrolamentos na qual utiliza-se só um deles para 220 V ou os dois em série para 380 V.

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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 efiltro 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 outrasduas possibilitam mudanças de 220 V, 380 V e 440 V. Essa mudança de voltagem é feita na PICCOLA 200S usando um dos doisenrolamentos 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 ligaçãoem 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 correntealternada 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 PICCOLA200S 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 acionadopelo gatilho da tocha.

Quando o contator é acionado seus contatos N.A . mandam energia para o transformador e para a bobina da válvula de gásatravés do transformador T2, isto quando a chave CH3 está na posição TIG. Quando a chave CH3 está na posição eletrodoautomaticamente 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 umafase 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 essaresistência 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 paraisso 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 choqueem DC.

Essa bobina como reator tem como característica abaixar a corrente e como choque tem a característica de subir a média dacorrente.

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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 emAC 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 ochoque dentro da ponte retificadora, como mostrado no desenho. Isto faz com que o choque continue trabalhando em correntecontínua.

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 aresistência 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 setadaem 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.

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Como o H.F gera pulsos de 800V em DC e 5 KV em AC é necessário não deixar esse sinal passar pela ponte retificadora epelo transformador ocasionando a queima.

Como o sinal elétrico sempre procura um caminho de baixa impedância coloca-se capacitores (componentes com baixaimpedância), para desviar o sinal sem passar pela ponte.

Portanto, não deve-se em hipótese alguma colocar nenhum instrumento de medição nos bornes da máquina com o H.F. emfuncionamento. Causaria a queima do instrumento.

Problemas:- Queima do transformador por excesso do fator de trabalho;- Queima das pontes retificadoras;- Problemas em válvula de gás;- Desgate da rosca do núcleo móvel devido às vibrações;

NÚCLEO SATURADO

Uma outra forma de se regular a potência da máquina é saturando ou não o ferro do reator.Isso é feito colocando bobinas de fio fino (bobinas de saturação) com muitas voltas e percorridas por corrente contínua.Dependendo do valor da corrente contínua que passa pelo fio fino o ferro vai saturar-se mais ou menos, e isso

magnéticamente é o mesmo que se o ferro não existisse, não absorvendo mais corrente e consequentemente maior potência nacorrente de soldagem.

TRR 2100, TRR 2150 e TRR 2250

As máquinas TRR 2100, TRR 2150 e TRR 2250 são para 300 A – 60%, 400 A – 60% e 600 A - 60% respectivamentes.Todas possibilitam a energização em 220 V/380V/440V.

As faixas de regulagem de cada uma delas são: 40 – 400 A ----- TRR 2100 60 – 500 A ----- TRR 2150120 – 750 A ----- TRR 2250

O funcionamento dessas máquinas baseiam-se na saturação do reator.O reator dessas máquinas são construídos de forma que as bobinas de corrente ficam nas extremidades e a bobina de

saturação (bobina de fio fino com aproximadamente 400 espiras), fica na perna do meio. Essa bobina de saturação é percorrida porcorrente contínua que vem de uma ponte retificadora auxiliar e controlada através de um reostato ou um controle remoto (menos paraa TRR 2250).

Quando o reostato está regulado para dar passagem a uma mínima corrente contínua, ao circular pela bobina de saturaçãono reator, magnéticamente irá saturar pouco o ferro e a corrente de soldagem ainda terá as perdas no ferro fazendo com que acorrente de soldagem seja baixa.

Ao contrário, quando o reostato deixar passar a máxima corrente contínua pelo reator, irá saturar muito o ferro e a correntede soldagem será alta por não haver perdas no ferro.

Como a corrente de saturação ainda é pouca para saturar mesmo o núcleo, foi necessário colocar uma outra bobina comaproximadamente 10 espiras, abraçando os três núcleos e pegando a corrente da ponte principal. Com isso consegue-se mais umafaixa de soldagem

É uma máquina (TRR 2250) indicada para corte a carvão.

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A máquina para corte a carvão tem que ser melhor preparada, como por exemplo: colocar expoxi nas bobinas para nãomovimentá-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 amáquina 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 dotransformador, 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 outrafaixa 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 aquecedemais;

- 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 tempoestourar 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 emambientes 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 cadamudança 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-sevarrer toda a faixa determinada em cada TAPS.

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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 TRR3800, 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 umdiodo).

A função desse reator é controlar as perdas da corrente elétrica antes de chegar aos bornes da máquina, controlando suapotência.

É conseguido por meio de bobina de saturação percorrido por corrente contínua controlada por reostato, por potenciômetroatravés 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;

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NÚCLEO MÓVEL REATOR

TRR 2600, TRR 2600S, TRR 2650, TRR 2601 TIG

São máquinas de corrente constante, portanto soldaveis com eletrodos revestidos e TIG.Com exceção da TRR 2650 que é para 400 A a 60% as demais são para 300 A a 60%.A TRR 2601 é preparada para soldagem em TIG.O controle de potência (corrente de soldagem) para estas máquinas é feito por um reator de núcleo redondo com as espiras

em 120º.Seu princípio de funcionamento é o núcleo entrando ou não no reator.Quando o núcleo entra as perdas da corrente no ferro são maiores produzindo pouca corrente de soldagem.Quando o núcleo esta para fora as perdas são muito poucas e a corrente quase que totalmente é transferida para a

soldagem.A TRR 2601 como é preparada para TIG, recebe um H.F. para corrente contínua, uma válvula de gás, filtros na ponte

retificadora e um circuito eletrônico para a pré e pós vazão do gás.Também possui um ajuste de faixa de corrente feita por uma chave comutadora que faz o fechamento das seis pontas do

núcleo em estrela ou triângulo.Em estrela (Y) há muito mais espiras, roubando mais fluxo magnético e dando maior transferência para o núcleo, sendo

assim menor corrente de soldagem.Problemas:-- Queima do trafo e reator por exceder fator de trabalho;- Reator quando falha uma fase, como as bobinas estão em 120º, o núcleo é puxado para o lado e o reator ronca. O

mesmo quando alguma bobina em curto-circuito.- Queima fusível da rede. Curto no trafo, diodo queimado, tensão rede errada;- Queima da ponte retificadora da TRR 2601 TIG. Verificar se os capacitores de filtro não estão danificados;

TRANSFORMADOR VARIÁVEL

TRR 3110, TRR 3110S, TRR 3020

O transformador é feito de tal forma que parece com o enrolamento de um motor trifásico.A diferença é que junto com o bobinado do primário tem-se um bobinado que é parte do secundário. A outra parte do

secundário está enrolado em um rotor com o dobro de ranhuras do estator.O estator tem 12 canais e o rotor 24.Ex:- Supondo um secundário de 8 espiras, 5 espiras estão fixadas junto às bobinas principais ou primárias e 3 são enroladas

nos canais do rotor.A tensão mais alta se dá quando o bobinado primário, o secundário fixo e secundário móvel estão em perpendicularidade.O princípio da regulagem de tensão é que quando se produz um desalinhamento nesta perpendicularidade procura-se

desvios nas transferências magnéticas, o que redunda em diminuição da tensão secundária.Portanto, para se obter uma determinada tensão basta que se desloque o secundário rotórico a uma determinada posição

que produza o desvio magnético necessário para produzir a desejada tensão.Quando girar em 90º tem-se 0 V de tensão.

Quando o secundário móvel sai da perpendicularidade a tensão secundária cai.Essa máquina tem entrada para os dois cabeçotes 1006 e 1007.Esse tipo de regulagem eliminou o uso de reostatos e chaves de ajuste de tensão.Problemas:-- Qualquer problema como falha de fase, diodo queimado o transformador roncará;- O shock, como já tem uma espira em curto para manter o ferro saturado, se entrar outra em curto a soldagem se tornará

impraticável;

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GERADOR

TN6

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 e10) 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 quesão consideradas bobinas auxiliares (corrente) e as bobinas 5 e 6 que são bobinas de reforço de saturação e chamadasde compound.

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

5.) O nível de corrente poderá ser controlado pela mudança de localização das escovas (ângulo de calagem), o que querdizer que quando mudamos o ângulo das escovas estamos mudando a posição das bobinas do rotor que estão sobreação das bobinas de campo, aumentando ou diminuindo o aproveitamento da transferência magnética entre os polosprincipais 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 emsentido 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 éparcialmente 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 deescova, rotação invertida, posicionamento incorreto da calagem das escovasNormalmente 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 Ampéresindicada 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/63

TN6

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TN VISTA DO LADO DO COLETOR

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