P E S Q U I S A R

Carregando...

terça-feira, 30 de março de 2010

COMO FUNCIONA UMA MÁQUINA DE SOLDA?



3. A MÁQUINA DE SOLDA


3.1 DEFINIÇÃO

Máquinas ou aparelhos de solda elétrica são equipamentos para produzir altas

temperaturas num ponto concentrado da peça a ser soldada, através da energia

elétrica.

3.2 CLASSIFICAÇÃO

Está contido na classificação geral das máquinas de solda, duas categorias:

a) máquina de solda moto - geradora

b) máquina de solda transformadora

b.1) máquina de solda a arco

b.2) máquina de solda a resistência

b.3) máquina de solda a retificador

4. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

4.1 MÁQUINA DE SOLDA MOTO - GERADORA

Esta máquina é constituída de um gerador de corrente contínua, o qual é acoplado e

acionado por um motor de corrente alternada, geralmente trifásico.

O conjunto rotativo motor + gerador proporciona uma elevada inércia, amortecendo

assim as oscilações provocadas pela carga, bem como, faz com que o sistema

“enxergue – a” como uma carga balanceada (fase equilibrada).

Desta forma, a ligação deste tipo de máquina de solda será regida pela mesma norma

que trata dos motores elétricos, ou seja, a Norma “Critérios para Atendimento a Motores Elétricos de Indução”.
4.2 MÁQUINA DE SOLDA TRANSFORMADORA


As máquinas de solda transformadoras são aquelas que causam maiores perturbações

à rede de distribuição, sendo as variações bruscas de potência e o baixo fator de

potência suas características básicas.

4.2.1 MÁQUINAS DE SOLDA A ARCO

Estas máquinas utilizam como fonte térmica para fusão de uma peça metálica, o arco

voltaico, o qual poderá ser produzido por uma corrente contínua ou alternada, com a

utilização de eletrodos de carvão ou metálicos.

Um polo da fonte de energia é conectado à peça a ser soldada e o outro é manuseado

pelo operador da máquina.

No processo de solda, destacamos dois instantes importantes e distintos.

Instante 1:

Momento do curto circuito dos eletrodos com a peça a ser soldada.

Este instante correspondente à máxima corrente encontrada em todo o processo de

solda, conseqüentemente a máxima oscilação de tensão.

O valor desta corrente (curto circuito) não está contida na placa de identificação da

máquina.

Após o contato do eletrodo com a peça metálica, o operador vai afastando o eletrodo

gradativamente, compondo –se assim o arco voltaico, até um comprimento de arco de

trabalho.

Instante 2:

Com o arco já estabelecido, o operador executa a solda. Neste instante temos uma

corrente nominal (de placa) sendo absorvida da rede.

Os transformadores das máquinas de solda diferem-se dos transformadores de

distribuição, pois tem uma elevada dispersão de fluxo magnético, possuindo

características elétricas mínimas capazes de satisfazer à condição de operação.

A regulagem da corrente de solda pode se dar através de:

- variação da reatância do transformador, variando o fluxo magnético de dispersão,

através do deslocamento das bobinas ou de variação do entreferro ; ou - variação da tensão no secundário ou no primário da máquina.


Este tipo de máquina de solda, devido seu baixo custo, é o mais utilizado.

4.2.2 TRANSFORMADOR DE SOLDA A RESISTÊNCIA

A soldagem por meio de resistência , utiliza a própria resistência da peça a ser soldada,

circulando corrente elétrica alternada à baixa tensão, através das superfícies de

contato das peças a serem trabalhadas.

4.2.3 TRANSFORMADOR RETIFICADOR DE SOLDA

Este equipamento é idêntico à máquina de solda a arco, descrita em 4.21, exceto a

existência de um retificador acoplado ao secundário do transformador, a fim de se

conseguir um arco sob corrente contínua.

5. EFEITOS DA MÁQUINA DE SOLDA NA REDE DISTRIBUIÇÃO

5.1 MÁQUINA DE SOLDA MOTO - GERADORA

Serão considerados como motores elétricos (vide Norma Técnica de atendimento a

motores elétricos).

5.2 MÁQUINAS DE SOLDA TRANSFORMADORA

Através do arco voltaico formado no secundário destas máquinas, o sistema supridor

fica submetido a todas as rápidas variações de corrente, correspondendo às mesmas

variações no nível de tensão.

Além destas variações, existe também o ponto de partida do processo, que

corresponde a uma corrente de curto circuito, proporcionado a maior valor de flutuação

de tensão.Graficamente, podemos fazer a seguinte analogia:


Destacam-se 4 etapas num processo completo de operações.


Etapa 1 - instante (t0) de energização da máquina de solda, correspondendo a um

valor de corrente em vazio (I0), em geral corresponde à corrente do motor de

refrigeração da máquina de solda ( quando houver ).

Etapa 2 - instante (t1) do curto circuito dos eletrodos com a peça a ser soldada,

correspondendo a maior corrente absorvida ( Icc = corrente de curto circuito ).

Etapa 3 - instante (t2) do início do arco voltaico, correspondendo a uma corrente

intermediária (I2).

Etapa 4 - instante (t3) referente ao início da solda propriamente dita, correspondendo

a uma corrente nominal de solda (I1 = Inom).

A operação da máquina de solda causa na rede de distribuição, flutuações rápidas de

tensão, devido a particularidade do arco voltaico, podendo estas flutuações causam

níveis de flicker consideráveis.

OBS: Outro ponto importante a se destacar, é que, diferente dos motores elétricos, nas

máquinas de solda a arco, é por unidade de tempo, inviabilizando assim, o

cálculo do nível de flicker causado por estes equipamentos no momento da solda.
6. MODELAGEM DA MÁQUINA DE SOLDA


6.1 MÁQUINA MOTO GERADORA

Idem Motores Elétricos (vide Norma Técnica de atendimento a motores elétricos).

6.2 MÁQUINA DE SOLDA A ARCO

Observando o gráfico 1, nota-se que o instante de maior impacto para a rede no

processo completo da solda, é o instante t1, correspondendo a corrente de curto

circuito Icc, ou seja, a máquina de solda terá que ser modelada para esta corrente, um

valor desconhecido, que não consta nos dados de placa do equipamento.

O Anexo I, mostra o método correto e tradicional de se quantificar a potência ou

corrente de curto circuito de uma máquina de solda.

Como este método se baseia em ensaios, torna – se assim, quase que impraticável

este procedimento.

Desta forma, através de medições realizadas, constatou – se que esta corrente

aproxima – se de duas vezes a corrente nominal da máquina, assim:
      


Icc=           2 x I nom (1)


• •

              Scc  =2 x Snom

S cc = S nom ∠ θ (notação angular de Scc, com módulo Snominal e ângulo θ)


θ = Cos - 1 (FP)

Onde :
 
 
S cc = Potência de curto circuito aproximada da máquina de solda em kVA.


S nom = Potência nominal da máquina de solda em kVA, dado de placa.

FP = Fator de potência da máquina de solda.

θ = Ângulo do fator de potência.

0 comentários:

Template - Dicas para Blogs