Lastransformatoren

Definitie lastransformator

Een lastransformator (ook wel lasstroombron genoemd) is nodig om aan de hoge vermogensvereisten van een lasmachine te voldoen. Een lastransformator levert voornamelijk wisselstroom, een gelijkrichter is ook nodig zodra de lastransformator op gelijkstroom werkt. In de regel is voor het lassen een stroomsterkte van 100 ampère vereist. Moderne lasmachines zijn uitgerust met een inverter en hebben daarom geen conventionele lastransformator meer nodig.

Functie lastransformator

In een lastransformator wordt de wisselstroom van het lichtnet met een hoge spanning en een lage stroomsterkte omgezet in een wisselstroom met een lage spanning en een hoge stroomsterkte om de transformator voor lassen te kunnen gebruiken. De stroom wordt geregeld door in de primaire spoel van de transformator te tappen. Voor de lasmachine wordt een lastransformator in de vorm van een nettransformator gebruikt. Tussen de primaire en secundaire spoelen van de transformator is een beweegbaar juk gemonteerd, dat zorgt voor een traploze regeling (instelbare lasstroom). De stroomuitgang van de transformator is vergelijkbaar met een constante stroombron, die de ingestelde lasstroom vrijwel constant houdt bij veranderende belastingen. De spanningskarakteristiek van een lastransformator is licht dalend, zodat er bij kortsluiting iets meer dan de ingestelde stroom vloeit. De open-circuit spanning is 50 V, dus er is geen risico op gevaarlijke elektrische schokken voor de gebruiker. Kleine lastransformatoren met een lasstroom van 50 tot 125 A wegen al meer dan 30 kg.
Het constructievermogen van een transformator wordt uitgedrukt in VA of kVA (VA is de term voor voltampère en staat voor de meeteenheid van schijnbaar elektrisch vermogen, kVA voor kilovoltampère).
Met uitzondering van zilver heeft koper de beste geleiding met γ = 56. Aluminium daarentegen heeft slechts γ = 36. Aluminium volgt dus met een gat van ongeveer 35 procent. Koper is dus het beste metaal en aluminium “slechts” het op één na beste van de technisch en economisch bruikbare geleidende materialen voor elektrische energie. Alle andere metalen kunnen niet worden beschouwd als geleiders van elektriciteit, en legeringen hebben over het algemeen een aanzienlijk lager geleidingsvermogen dan zuivere metalen. Zilver of goud zijn helemaal uitgesloten vanwege de hoge prijs.

De structuur van de lastransformator

Een transformator bestaat in wezen uit twee of meer spoelen en een gemeenschappelijke ijzeren kern. De wikkelingen van een transformator zijn meestal gemaakt van geïsoleerd koperdraad en worden op de ijzeren kern gewikkeld.
De ingangsspanning wordt toegepast op de primaire wikkeling van de transformator. Daarom wordt de spoel aan de primaire kant vaak de primaire spoel genoemd. De ingangsspanning wordt op de primaire spoel gezet. De wisselspanning op de primaire spoel creëert een wisselend magnetisch veld als gevolg van inductiviteit. De magnetische flux gaat door de secundaire spoel met behulp van de ijzeren kern. De uitgangsspanning kan dus aan de secundaire zijde van de transformator worden genomen. De spoel aan de secundaire zijde wordt een secundaire spoel genoemd en komt overeen met de primaire zijde. De wikkelverhouding van de primaire en secundaire spoelen bepaalt of de uitgangsspanning kleiner of groter is dan de ingangsspanning. Als het aantal windingen van de secundaire spoel groter is dan dat van de primaire spoel, is de uitgangsspanning groter dan de ingangsspanning. Als het aantal windingen van de secundaire spoel echter minder is, dan is de uitgangsspanning lager dan de ingangsspanning. Als beide spoelen hetzelfde aantal windingen hebben met draad eromheen gewikkeld, dan komt de uitgangsspanning overeen met de ingangsspanning.
Naast de spoelen is de ijzeren kern een belangrijk onderdeel van een transformator. Een ijzeren kern bestaat vaak uit ijzerpoeder, ferriet of siliciumstaallegeringen. Spoelen draad worden op de ijzeren kern gewikkeld om een magnetische verbinding tussen hen te creëren. Veel transformatoren worden ook gekoeld. Transformatoren worden gekoeld in en door een oliebad. Naast koeling is olie ook een isolator en isoleert beter dan lucht. Er kunnen ook extra koelsystemen worden geïnstalleerd voor zeer hoge vermogens en netspanningen.

Gebruik van lastransformatoren

Een lastransformator wordt in een lasmachine gebruikt om te voorzien in het hoge vermogen dat tijdens het lassen nodig is. Naast lastransformatoren kunnen soortgelijke apparaten voor lassen worden gebruikt om hetzelfde resultaat te bereiken. Dit zijn lasgelijkrichters, lasomvormers of lasomvormers. Al deze elektronische apparaten zijn manieren om een lasmachine te bedienen.