Transformadores de soldadura

Definição de transformador de soldadura

Um transformador de soldadura (também conhecido como fonte de energia de soldadura) é necessário para cobrir as elevadas necessidades de corrente de uma máquina de soldar. Um transformador de soldadura fornece principalmente corrente alternada, sendo também necessário um retificador logo que o transformador de soldadura funcione em corrente contínua. Regra geral, é necessária uma corrente de 100 amperes para a soldadura. As máquinas de soldar modernas estão equipadas com um inversor e, por isso, já não necessitam de um transformador de soldadura convencional.

Função do transformador de soldadura

Num transformador de soldadura, a corrente alternada da rede eléctrica com alta tensão e baixa amperagem é convertida numa corrente alternada com baixa tensão e alta amperagem, de modo a utilizar o transformador para soldar. A corrente é regulada através de uma tomada na bobina primária do transformador. Para a máquina de soldar é utilizado um transformador de soldadura com a forma de um transformador de rede. Entre a bobina primária e a bobina secundária do transformador está montada uma forquilha móvel que assegura uma regulação infinitamente variável (corrente de soldadura regulável). A saída de corrente do transformador é semelhante a uma fonte de corrente constante, que mantém a corrente de soldadura definida quase constante com cargas variáveis. A caraterística de tensão de um transformador de soldadura é ligeiramente decrescente, de modo que, em caso de curto-circuito, flui um pouco mais do que a corrente definida. A tensão de circuito aberto é de 50 V, pelo que não há risco de choques eléctricos perigosos para o utilizador. Os transformadores de soldadura pequenos, com uma corrente de soldadura de 50 a 125 A, já pesam mais de 30 kg.
A potência nominal de um transformador é expressa em VA ou kVA (VA significa volt-ampere e é a unidade de medida da potência eléctrica aparente, kVA significa kilovolt-ampere).
Para além da prata, o cobre tem a melhor condutividade com γ = 56. O alumínio, por outro lado, só tem γ = 36. O alumínio segue-se com uma diferença de cerca de 35 por cento. O cobre é, portanto, o melhor metal e o alumínio “apenas” o segundo melhor dos materiais condutores de energia eléctrica técnica e economicamente utilizáveis. Todos os outros metais não podem ser considerados condutores, e as ligas têm geralmente uma condutividade consideravelmente mais baixa do que os metais puros. A prata e o ouro estão completamente excluídos devido ao seu elevado preço.

Estrutura do transformador de soldadura

Um transformador é essencialmente constituído por duas ou mais bobinas e um núcleo de ferro comum. Os enrolamentos de um transformador são geralmente feitos de fio de cobre isolado e são enrolados no núcleo de ferro.
A tensão de entrada é aplicada ao enrolamento primário do transformador. É por esta razão que a bobina do lado primário é frequentemente designada por bobina primária. A tensão de entrada é aplicada à bobina primária. A tensão alternada na bobina primária cria um campo magnético alternado devido à indutância. O fluxo magnético passa através da bobina secundária com a ajuda do núcleo de ferro. A tensão de saída pode, por conseguinte, ser obtida a partir do lado secundário do transformador. Correspondendo ao lado primário, a bobina do lado secundário é designada por bobina secundária. A relação de enrolamento das bobinas primária e secundária define se a tensão de saída é inferior ou superior à tensão de entrada. Se o número de espiras da bobina secundária for superior ao da bobina primária, a tensão de saída é superior à tensão de entrada. No entanto, se o número de espiras da bobina secundária for inferior, a tensão de saída é inferior à tensão de entrada. Se ambas as bobinas tiverem o mesmo número de espiras enroladas em fio, a tensão de saída é igual à tensão de entrada.
Para além das bobinas, o núcleo de ferro é um componente importante de um transformador. Um núcleo de ferro é frequentemente constituído por pó de ferro, ferrite ou ligas de aço-silício. As bobinas são enroladas no núcleo de ferro com fio para criar uma ligação magnética entre elas. Muitos transformadores são também sujeitos a arrefecimento. Os transformadores são arrefecidos num e por um banho de óleo. Para além do arrefecimento, o óleo também actua como isolante e isola melhor do que o ar. Podem ser instalados sistemas de arrefecimento adicionais para potências e tensões de rede muito elevadas.

Utilização de transformadores de soldadura

Um transformador de soldadura é utilizado numa máquina de soldar para cobrir os elevados requisitos de potência durante a soldadura. Para além dos transformadores de soldadura, podem ser utilizados dispositivos semelhantes na soldadura para obter o mesmo resultado. São os rectificadores de soldadura, os conversores de soldadura ou os inversores de soldadura. Todos estes dispositivos electrónicos são formas de operar uma máquina de soldar.