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Metodos de regulacion de corriente y aplicaciones
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NOMBRE: Christian Canchignia
ASIGNATURA: Soldadura
FECHA: 15 de Mayo del 2015
TEMA: Métodos de regulación de la corriente para el proceso SMAW
CARRERA: Mecatrónica
METODOS DE REGULACION DE CORRIENTE PARA EL PROCESO SMAW
La corriente de soldadura es una corriente eléctrica, es decir que esta corriente
es un flujo de electrones. Fluyen por un conductor del polo negativo (-) al
positivo (+). La resistencia al flujo de electrones produce calor y cuando sea
mayor la resistencia, mayor será el calor. Como los electrones saltan por las
aberturas entre el extremo del electrodo y la pieza, se produce una gran
cantidad de calor. Los electrones fluyen a través de una abertura produciendo
un arco.
El voltaje es el encargado de controlar la abertura máxima que los electrones
pueden saltar para formar el arco mientras que el amperaje controla el tamaño
del arco.
Un transformador para soldadura es un transformador reductor. Este toma el
alto voltaje de la línea (110 V, 220 V, 440 V, etc.) y la corriente de bajo
amperaje (30 A, 50 A, 60 A, etc.) y la transforma en 17 V a 45 V de 190 A a 590
A.
Las máquinas de soldadura se pueden clasificar según el método por el cual
controlan o ajustan la corriente de soldadura. Las clasificaciones más
importantes son: de bobinas múltiples o de clavijas, de bobina móvil o núcleo
móvil, y de tipo de inversor.
- Bobinas múltiples.
Bobinas múltiples o de tipo llave, permite la selección de diferentes
asignaciones de corriente haciendo un empalme en la bobina secundaria con
un radio de giro diferente. Cuanto más alto sea el número de vueltas, más alto
será el amperaje inducido en las vueltas. Estas máquinas pueden tener un
número grande de amperajes fijos, o pueden tener dos o más amperajes, que
pueden ajustarse, a continuación, con un botón de ajuste fino. Este puede estar
marcado en amperios, en décimas, en centésimas o sino en cualquier otra
unidad.
- Bobina o nucleo móvil
Las máquinas de núcleo o bobina móvil se ajustan girando un mando que
mueve las partes internas, uniéndoles o separándoles. El ajuste puede hacerse
moviendo una palanca. Estas máquinas pueden tener un rango algo y bajo,
pero no tienen botón de ajuste fino. Cuanto más cerca están las bobinas
primaria y secundaria, mayor es la corriente inducida; si la distancia entre las
bobinas es mayor, se induce una menor cantidad de corriente. Al mover el
núcleo hacia adentro, concentra más fuerza magnética en la bobina
secundaria, aumentando así la corriente. Si se saca el núcleo, se permite que
el campo se disperse y se reduce la corriente.
- Inversor
Las máquinas de soldadura inversoras son mucho mas pequeñas que otro tipo
de máquinas del mismo rango de amperaje. Este tamaño mas pequeño hace
que la maquina soldadura sea mucho mas portátil aumentando el rendimiento
energético. En un transformador de soldadura estándar, el nucleo de hierro
utilizado para concentrar el campo magnético en las bobinas debe tener un
tamaño específico. El tamaño del núcleo de hierro se determina por la cantidad
de tiempo que necesita un campo magnético para generarse y desaparecer. Al
utilizar partes electrónicas de estado sólido, la corriente que entra en una
soldadura inversora, cambia de 50 ciclos por segundo a varios miles de ciclos
por segundo. La frecuencia más alta permite utilizar los transformadores muy
ligeros, de unos 3,5 kilos, y aun así hacer el trabajo de un transformador
estándar de 50 kilos.
Aplicaciones reales
1. A continuacion se muestra esta máquina; tiene tres rangos de amperaje: bajo, medio y alto. Un botón de ajuste fino se marca con diez líneas y cada división tiene otras 10 divisiones más pequeñas. Calcule cual sería la configuración a utilizar en el transformador si se va a utilizar un electrodo E6013 de 5/32 x 14 para un proceso SMAW.
Calculamos la corriente necesaria de 125 A, basándonos en su diámetro en pulgadas multiplicado por 1000.
I=∅∗1000 ( A )= 532
∗1000=156(A)
Utilizamos la configuración con el rango de amperaje medio (50 a 250).
Se tiene que existen 10 subdivisiones. Para marcar una posición exacta de la perilla realizamos los siguientes cálculos:
∆ I¿division
=250−5010
=20(A /division)
Cada subdivisión incrementa en 2 amperios.
Como se puede observar no se obtiene un valor exacto con la perilla en las divisiones asi que si deseamos más exactitud utilizamos las subdivisiones entre 5 y 6, recordando que cada una aumenta 2 amperios.
Configuración
Valor en Amperios
5 1505.1 1525.3 1566 170
2. ¿Cuál será el amperaje de salida y el diámetro máximo del electrodo que se puede utilizar? Si se tiene la siguiente configuración en el transformador: Amperaje de rango alto, posición del ajuste fino en 6.4
El rango de alta es de: 175 a 425 (A)
∆ I¿division
=425−7510
=35 (A /division)
Por lo tanto cada subdivisión me aumentara 3.5 A
Dando como resultado el amperaje de:
I=6∗(35 )+4 (3.5 )=224 (A )
I=∅∗1000 ( A )→∅= I1000
=0.224 pulg
3. Con los datos que se ofrecen a continuación en la figura calcular el aumento por división de la perilla de ajuste fino para cada rango de amperaje. Determine además la potencia del transformador y la corriente en el primario si se sabe que se aplica un voltaje al primario de 120 (V) y una corriente de 50 (A.)
Rango bajo (25 a 105)
∆Idivision
=105−2510
=8( Adivision )
Rango medio (60 a 280)
∆I
division=280−60
10=22( A
division )Rango alto (150 a 380)
∆ Idivision
=380−15010
=23( Adivision )
Se calcula la potencia utilizando la siguiente formula:
P=V∗I
P=80∗50=4000W
BIBLIOGRAFIA
- Larry Jeffus, Soldadura: principios y aplicaciones, Paraninfo
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