Transformateurs de soudage

Transformateur de soudage Définition

Un transformateur de soudage (également appelé source de courant de soudage) est nécessaire pour répondre à la forte demande en électricité d’un poste de soudage. Un transformateur de soudage fournit principalement du courant alternatif, un redresseur est également nécessaire dès que le transformateur de soudage fonctionne en courant continu. En règle générale, le soudage nécessite une intensité de 100 ampères. Les postes à souder modernes sont équipés d’un onduleur et ne nécessitent donc plus de transformateur de soudage conventionnel.

Fonction du transformateur de soudage

Dans un transformateur de soudage, le courant alternatif du réseau à haute tension et faible intensité est converti en un courant alternatif à basse tension et forte intensité afin d’utiliser le transformateur pour le soudage. La régulation du courant se fait par prise sur la bobine primaire du transformateur. Pour le poste à souder, on utilise un transformateur de soudage sous la forme d’un transformateur secteur. Une culasse mobile est montée entre les bobines primaire et secondaire du transformateur, ce qui permet d’assurer une régulation continue (courant de soudage réglable). Le courant délivré par le transformateur est similaire à celui d’une source de courant constant, qui maintient le courant de soudage défini pratiquement constant lorsque la charge varie. La caractéristique de tension d’un transformateur de soudage est légèrement décroissante, de sorte qu’en cas de court-circuit, le courant qui circule est légèrement supérieur au courant défini. La tension à vide est de 50 V, il n’y a donc aucun risque de choc électrique dangereux pour l’utilisateur. Les petits transformateurs de soudage avec un courant de soudage d’une puissance de 50 à 125 A pèsent déjà plus de 30 kg.
La puissance de construction d’un transformateur est exprimée en VA ou en kVA (VA est le nom de Voltampère et représente l’unité de mesure de la puissance électrique apparente, kVA est le nom de Kilovoltampère).
Le cuivre, à l’exception de l’argent, a la meilleure conductivité avec γ = 56, alors que l’aluminium n’a que γ = 36. L’aluminium suit donc avec un écart d’environ 35%. Ainsi, le cuivre est le meilleur métal et l’aluminium « seulement » le deuxième meilleur des matériaux conducteurs techniquement et économiquement utilisables pour l’énergie électrique. Tous les autres métaux ne peuvent pas être considérés comme des conducteurs de courant, et les alliages ont généralement une conductivité nettement inférieure à celle des métaux purs. L’argent ou l’or sont totalement exclus en raison de leur prix élevé.

Structure du transformateur de soudage

Un transformateur est essentiellement composé de deux ou plusieurs bobines ainsi que d’un noyau de fer commun. Les enroulements d’un transformateur sont généralement fabriqués à partir de fils de cuivre isolés et sont enroulés sur le noyau de fer.
La tension d’entrée est appliquée à l’enroulement primaire du transformateur. C’est pourquoi la bobine du côté primaire est souvent appelée bobine primaire. La tension d’entrée est appliquée à la bobine primaire. La tension alternative de la bobine primaire crée un champ magnétique alternatif en raison de l’inductance. Le flux magnétique traverse la bobine secondaire à l’aide du noyau de fer. La tension de sortie peut donc être prélevée sur le secondaire du transformateur. En fonction du côté primaire, la bobine est appelée secondaire. Le rapport d’enroulement des bobines primaire et secondaire définit si la tension de sortie est inférieure ou supérieure à la tension d’entrée. Si le nombre de spires de la bobine secondaire est supérieur à celui de la bobine primaire, la tension de sortie est supérieure à la tension d’entrée. Cependant, si le nombre de spires de la bobine secondaire est inférieur, la tension de sortie est inférieure à la tension d’entrée. Si les deux bobines possèdent le même nombre de spires entourées de fil, la tension de sortie est égale à la tension d’entrée.
Outre les bobines, le noyau de fer est un élément important d’un transformateur. Un noyau de fer est souvent constitué de poudre de fer, de ferrite ou d’alliages silicium-acier. Des bobines de fil sont enroulées sur le noyau de fer afin d’établir une connexion magnétique entre elles. De nombreux transformateurs sont également soumis à un refroidissement. Les transformateurs sont refroidis dans et par un bain d’huile. En plus de refroidir, l’huile doit également être considérée comme un isolant et, à cet égard, elle isole mieux que l’air. En outre, des systèmes de refroidissement supplémentaires peuvent être installés pour des puissances et des tensions de réseau très élevées.

Utilisation de transformateurs de soudage

Un transformateur de soudage est utilisé dans un poste à souder pour répondre à la forte demande en électricité lors du soudage. Outre les transformateurs de soudage, des équipements similaires peuvent être utilisés pour le soudage afin d’obtenir le même résultat. Il s’agit de redresseurs de soudage, de convertisseurs de soudage ou d’inverseurs de soudage. Tous ces appareils électroniques sont des moyens d’alimenter un poste à souder.