Svejsetransformatorer

Definition af svejsetransformator

En svejsetransformer (også kendt som en svejsestrømkilde) er nødvendig for at dække de høje strømkrav i en svejsemaskine. En svejsetransformator leverer hovedsageligt vekselstrøm, og der er også brug for en ensretter, så snart svejsetransformatoren kører på jævnstrøm. Som regel kræves der en strøm på 100 ampere til svejsning. Moderne svejsemaskiner er udstyret med en inverter og kræver derfor ikke længere en konventionel svejsetransformator.

Svejsetransformatorens funktion

I en svejsetransformator omdannes lysnettets vekselstrøm med høj spænding og lav strømstyrke til en vekselstrøm med lav spænding og høj strømstyrke, så transformatoren kan bruges til svejsning. Strømmen reguleres ved at tappe ind i transformatorens primærspole. Til svejsemaskinen anvendes en svejsetransformator i form af en nettransformator. Mellem transformatorens primær- og sekundærspole er der monteret et bevægeligt åg, som sikrer trinløs regulering (justerbar svejsestrøm). Transformatorens strømudgang svarer til en konstant strømkilde, som holder den indstillede svejsestrøm næsten konstant med skiftende belastninger. Spændingskarakteristikken for en svejsetransformer er let faldende, så der løber lidt mere end den indstillede strøm i tilfælde af en kortslutning. Tomgangsspændingen er 50 V, så der er ingen risiko for farlige elektriske stød for brugeren. Små svejsetransformere med en svejsestrøm på 50 til 125 A vejer allerede over 30 kg.
En transformers konstruktionseffekt udtrykkes i VA eller kVA (VA er betegnelsen for voltampère og står for måleenheden for tilsyneladende elektrisk effekt, kVA for kilovoltampère).
Med undtagelse af sølv har kobber den bedste ledningsevne med γ = 56. Aluminium har på den anden side kun γ = 36. Aluminium følger således med en forskel på ca. 35 procent. Derfor er kobber det bedste metal og aluminium “kun” det næstbedste af de teknisk og økonomisk anvendelige ledermaterialer til elektrisk energi. Alle andre metaller kan ikke betragtes som ledere af elektricitet, og legeringer har generelt en betydeligt lavere ledningsevne end rene metaller. Sølv og guld er helt udelukket på grund af den høje pris.

Struktur af svejsetransformator

En transformer består i bund og grund af to eller flere spoler og en fælles jernkerne. Viklingerne i en transformer er normalt lavet af isoleret kobbertråd og er viklet på jernkernen.
Indgangsspændingen tilføres transformatorens primærvikling. Det er derfor, spolen på primærsiden ofte kaldes primærspolen. Indgangsspændingen tilføres den primære spole. Den vekslende spænding på primærspolen skaber et vekslende magnetfelt på grund af induktivitet. Den magnetiske flux passerer gennem sekundærspolen ved hjælp af jernkernen. Udgangsspændingen kan således tages fra transformatorens sekundærside. Tilsvarende primærsiden kaldes spolen på sekundærsiden for en sekundærspole. Viklingsforholdet mellem de primære og sekundære spoler definerer, om udgangsspændingen er mindre eller større end indgangsspændingen. Hvis antallet af vindinger på sekundærspolen er større end på primærspolen, er udgangsspændingen større end indgangsspændingen. Men hvis antallet af vindinger på sekundærspolen er mindre, er udgangsspændingen mindre end indgangsspændingen. Hvis begge spoler har det samme antal vindinger med tråd viklet omkring dem, svarer udgangsspændingen til indgangsspændingen.
Ud over spolerne er jernkernen en vigtig komponent i en transformer. En jernkerne består ofte af jernpulver, ferrit eller siliciumstållegeringer. Trådspoler vikles om jernkernen for at skabe en magnetisk forbindelse mellem dem. Mange transformere er også udsat for afkøling. Transformatorer afkøles i og af et oliebad. Ud over at køle fungerer olien også som en isolator og isolerer bedre end luft. Der kan også installeres ekstra kølesystemer til meget høje udgange og netspændinger.

Brug af svejsetransformere

En svejsetransformer bruges i en svejsemaskine til at dække de høje strømkrav under svejsning. Ud over svejsetransformatorer kan lignende enheder bruges til svejsning for at opnå det samme resultat. Det er svejseensrettere, svejsekonvertere eller svejseinvertere. Alle disse elektroniske enheder er måder at betjene en svejsemaskine på.