Limitar corrente máquina solda

[kaoalex]

Olá para todos!!!

Eu tenho uma máquina de solda bem antiga, e a regulagem dela é feita retirando e colocando a garra em parafusos distintos. Com essa regulagem posso variar apenas de 50 em 50 amperes.

A minha idéia é fazer essa regulagem através da eletrônica.

Algum de vcs sabe como posso fazer isso? Aceito qualquer sugestão.


Obrigado!

[MOR_AL]

Olá kaoalex. Tudo bem?!

Eu tenho uma máquina de solda com as mesmas características (seleção da corrente por meio de conexões distintas).
Estive com problemas para controlar a parte de baixas correntes, para soldar folhas de aço inox com 1/16" de espessura. Minha solda ou soldava, ou furava. Obviamente que não sou profissional em soldas (sou mais esplalhador de solda), mas quando a espessura é maior que 1/16" já dá para quebrar o galho.

Estas máquinas, com controle contínuo de corrente, custam a partir de uns R$450,00, aqui no Rio. Estive pensando em um controle eletrônico, mas além de custar mais que uma máquina nova, ainda tinha a parte do projeto. Esta parte sim consumiria muitos homem-hora de trabalho.
Ví uma máquina eletrônica, do tipo TIG (acho) que custava bem mais caro. A tensão é contínua, vem sem a parte do gás e não podia ter uma carga de trabalho como as elétricas. Esta seria uma opção para trabalhos delicados.
Acho que não vale a pena investir em um projeto que seja para apenas umas poucas unidades. Sai mais barato comprar.
Nem vale a pena montar um projeto via internet. Imagine que você vai investir em material e mão de obra. ... E se depois de montado o aparelho não funcionar, ou pior, queimar os semicondutores, como você resolveria esta questão?
MOR_AL

[RobL]

Tenho o mesmo problema para soldar peças finas narrado.
Aqueço o eletrodo, abrindo o arco em uma ponta de prego, fixa em um torno e após estar em rubro, aplico na peça fina imediatamente.

Creio que o mais barato fosse controlar a corrente por SCR no primário.
Se for para baixa corrente até 100A deve dar para controlar com um TRIAC pelo primário.
O problema é que esse controle, deverá permitir iniciar com o valor de pico da tensão, para abrir o arco, com facilidade. Após alugns ciclos, visto que o ponto já está aquecido, reduzir o ângulo automaticamente, para baixar a corrente, o arco deve se manter.
Resumindo, abre o arco com corrente alta, após alguns ciclos da linha, cai para o valor ajustado (antes de furar a peça ou esfriar o eletrodo). Se o arco for interrompido, deve voltar para corrente máxima de forma automática.
Esta é uma possível forma e preço compatível, par abrir o arco e reduzir a corrente mas, para a corrente ser constante, aí vai ficando mais caro e complexo.
Em tempo, os harmônicos são muito bem vindo para abrir o arco e manter.

[kaoalex]

MOR_AL,

A eletrônica é apenas um hobby. Ou seja, estou disposto a "jogar dinheiro fora" para ter muitos homem-hora de trabalho. rs...

Se eu conseguir controlar a corrente não seria difícil ter minha "super homemade welder machine" TIG, Eletrodo, MIG e plasma em um só brinquedo!!!

Pode até não dar certo... Mas é melhor que assistir faustão no domingo ou ver meu amado tricolor das laranjeiras ser rebaixado de novo, né!

Infelizmente meu conhecimento de eletrônica ainda deixa a desejar, mas se puder jogar apenas a isca para mim...


Atualmente tenho brincado com uma TIG de 200A AC/DC na oficina de um amigo. Estamos fazendo soldas em alumínio desde tubos entre 1/16" com 40A até 1/8 com 90A e a bichinha tem funcionado sem esquentar quase nada. E olha que ela é chinesa.

http://www.made-in-china.com/showroom/cn-allmax/product-detailPoFmOewZknka/China-AC-DC-TIG-MMA-Welding-Machine-Welder-TIG200-AC-DC-.html




RobL,

Pensei em usar um circuito tipo "dimmer" no primário para limitar a corrente na sáida. Seria isso?



Obrigado pelo tempo de vocês

[RobL]

Sim seria um tipo dimmer, mas há o problema que coloquei para abrir o arco quando o ângulo de fase não permitir um valor bem acima dos 100V(valor de pico e o que importa), o arco fica difícil de abrir abaixo de 80V a frio. Portanto esse dimmer teria que sempre sensoriar se há corrente. Quando sem corrente, deve manter o valor de pico mais alto na saída (alta corrente) e assim que o arco abrir, cai para o valor ajustado em poucos ciclos (a determinar).
Outra possível solução, seria usar algum artifício somente para abrir o arco, como alta freqência só para partida; capacitor carregado, se fosse Vcc; ou qualquer coisa do gênero que tivesse uma alta tensão para boa partida (formar arco). Quanto maior tensão melhor.

[kaoalex]

RobL,
Eu tenho um sensor de corrente acs752-100.
Estou pensando em usar ele e jogar o resultado analógico em um 12f675 que por sua vez irá controlar o dimmer.

Se eu obtiver bons resultados posso pensar em correntes maiores.

Usando alguns triacs em paralelo eu somo a corrente que eles suportam?

Obrigado pela ajuda

[kaoalex]

RobL,

Agora que me toquei...

É provável que a máquina que me referi acima funcione assim, pois quando a maquina não está soldando o marcador de corrente permanece no zero e só apos o surgimento do arco que a corrente aparece no visor.

Vivendo e aprendendo!

Hoje vou dormir feliz!!!

[RobL]

Para 100A via trafo penso que um triac de 40 A + dissipador dá bem para testes.
Esses trafos são feitos para limitar a corrente de curto no primário e esta deve ficar abaixo dos 40A no primário.

[MOR_AL]

Olá kaoalex.
Eu tenho algum conhecimento de eletrônica. Se puder lhe ajudar no projeto, será um prazer. É um tricolor ajudando outro (já não acompanho mais o futebol).
Você é de que bairro do Rio?
MOR_AL

[kaoalex]

RobL e MOR_AL,

Achei o BTA41 por R$ 11,00 e o TIC226D R$ 1,20.

O que vcs acham melhor? Usar um BTA41 ou 5x TIC226D.
Penso que usar 5 TICS deve dissipar melhor o calor, mas me corrijam se eu estiver errado.

Existe esse esquema simples de um ventilador de teto.
http://img231.imageshack.us/img231/8559/dimmerzl5.jpg


MOR_AL,

Não moro na cidade, moro em Maricá.
Eu ainda sofro com o Flu. Parece que com o tempo me tornei um masoquista de carteirinha.

[MOR_AL]

Olá kaoalex.

O problema com circuitos em paralelo, formados com semicondutores com junção PN, é a distribuição das correntes. Se num deles passar mais corrente que nos outros (e isso é fácil de acontecer devido às diferenças inerentes), ele vai aquecer mais que os outros. Com este aumento de temperatura, vai conduzir mais ainda, tendendo a criar uma avalanche destrutiva, devido ao seu coeficiente negativo de temperatura. Existem técnicas para se distribuir a corrente aproximadamente igual, mas consome mais potência. Portanto, se você puder usar um dispositivo que suporte toda a corrente seria melhor. Este problema não é encontrado nos MOSFETS, pois seu coeficiente de temperatura é positivo, tendendo a distribuir as correntes igualmente. Não estou dizendo para usar MOSFETS, apenas fazendo esta ressalva.

Tenho uma sugestão econômica. Fazer um teste em escala reduzida de corrente, uma vez que o (nosso) problema é trabalhar bem com baixas correntes. A sugestão seria fazer o circuito funcionar quando o eletrodo fosse conectado apenas na derivação de 40A.
Por experiência própria, não somente minha mas também relatada por outros, é quase certo que, antes de se chegar ao circcuito final, queimemos diversos semicondutores.

MOR_AL

[MOR_AL]

Olá pessoal.
Segue arquivo para download de dicas para soldas, com material para solda TIC em especial.
http://rapidshare.com/files/164016276/DICAS_Solda_El_trica.rar.html
MOR_AL

[kaoalex]

MOR_AL,

Muito bom o material, especialmente o manual da larry flex que é bem explicativo.

Eu desconhecia esse problema na associação em paralelo. Obrigado pela informação.

Achei esse dimmer que parece ser mais eficiente.

Application Note AND8011/D - Ele varia a fase entre 10% e 95% e controla ângulo de disparo.
http://www.adrianomoutinho.com/eletronica/dimmer%20digital%20com%20555%20(ingles).PDF

O maior problema até agora é que não encontrei nenhum "digital pot" que trabalhe com mais de 5V.

O único sistema que eu achei para substituir foi esse abaixo
http://br.geocities.com/transistor548/p ... igital.bmp

O que me daria 8 regulagens de corrente...


por enquanto é isso.

[MOR_AL]

Olá Kaoalex.

Não cheguei a abrir os arquivos porque acredito haver uma falha na teoria. Você TEM que acionar o triac, tiristor, IGBT, GTO (ou o que usar como chave) entre 90 graus e 180 graus da senóide da rede.
Mas porque?
Porque quando o circuito for indutivo (sem o eletrodo encostar no outro terminal), ou reativo (quando estiver derretendo o eletrodo), a corrente no primário estará defasada de ATÉ 90 graus com relação a tensão.



E daí???
Daí que no semiciclo negativo da tensão, entre 180 graus e ATÉ 270 graus, a corrente principal será positiva. Se você acionar a "chave" negativa neste intervalo, vai produzir uma corrente negativa, contrária a que já estiver estabelecida. Isso provocará um curto-circuito e queimará a chave.
Outro detalhe é que não se utiliza triacs com 4 quadrantes (fazer conduzir o triac com tensão positiva ou negativa de gate, com tensão positiva ou negativa entre anodos).
Normalmente se usa tiristores, GTOs, ou IGBTs. Estes obrigam a ter um drive para cada semiciclo, facilitando o projeto.
Um drive poderia ser formado por um detetor de zero, como sincronizador, e um 555 na configuração monoestável, em que a descida do pulso de saída acionaria a chave. O período mínimo do ME deve ser igual ou maior que 1/4 de ciclo (maior que 90 graus após o zero de tensão da rede).
Na verdade existem diversas maneiras de se gerar este pulso. Há também alguns integrados dedicados para estas tarefas, mas no momento eu não me lembro quais seriam.
MOR_AL

[kaoalex]

MOR_AL,

Vamos ver se estou acompanhando o raciocínio.


Então eu teria que montar o "zero cross detector".

A passagem por zero irá disparar um timer que contará 4,17 ms (alfa > 90º) e acionará o tiristor de 0 até 4,15 ms (de 90º até 180º).

É isso?

A variação de potência não ficaria limitada a 50%?

Desculpe a minha ignorância, mas prometo me esforçar ao máximo para "digerir" toda essa informação.

Achei um CI, o TCA785, vou ler o datasheet dele para ver se as coisas fazem mais sentido.

Mais uma vez agradeço a sua paciência e boa vontade.