Dubbio feroce

[Dasama46]

Stimolato da una discussione nel forum, a proposito di pinze e cavi delle saldatrici, oggi, dopo vent'anni, ho aperto lamia Telwin 100 : una macchinetta "essenziale" per uso prettamente hobbistico, quindi senza alcuna pretesa .

Il secondario del trasformatore è di filo "solid core" di circa 3.5 mm di diametro : la densità di corrente deve essere alquanto alta, quando eroga i 100 A (che sono il suo massimo).
Conoscevo una formula sul dimensionamento dei conduttori :

Diametro del filo = 0.7 X Radice 2 di I : in questo caso per 100 A il conduttore dovrebbe avere un diametro di 7 mm.

La cosa che mi ha disturbato è che , secondo la scala delle regolazioni, la massima corrente erogata sarebbe quando il pacco mobile dei lamierini è del tutto estratto da traferro; di conseguenza, il minimo, sempre secondo la scala, si avrebbe quando il traferro è completamente riempito dai lamierini mobili : io avevo studiato i trasformatori e mi ero fatto tutta un'altra idea.

Qualcuno mi aiuta ?

[McMax]

Il dimensionamento dei conduttori non dipende solo dalla corrente ma anche dalla loro lunghezza. La resistenza di un conduttore è data da:
R = (u*l)/s
Ovvero, resistività del materiale (u) * lunghezza / sezione
Per il rame si parla di un coefficiente di 17,24 ohm/km con sezione 1mm^2. Ovvero: una cavo con sezione (attenzione, non diametro) di 1mm^2, lungo 1 Km, avrà una resistenza di 17,24ohm.

Idealmente non esiste un limite di corrente che si può far passare in questo cavo se non il punto di fusione stesso del materiale che ne causerà la rottura.
Mi spiego meglio: se faccio passare 100A nel conduttore di cui ho fatto l'esempio sopra, la potenza che questi dovrà dissipare sarà pari a:
P = (I^2)*R
Ovvero, il quadrato della corrente moltiplicato per la resistenza... nel caso in esame quindi 172KW.
Al di la dello spreco immenso di energia, quello che ci interessa è capire se i 172KW sono in grado di far scaldare il conduttore a tal punto da romperlo. Per saperlo bisognerebbe fare un calcolo complesso che comprende la resistenza termica del rame verso l'aria e la superficie di dissipazione..... e considerare che più la temperatura si alza, più la resistività stessa del materiale aumenta ..... ma mi fermo qui.
Tutto questo per dire che non basta osservare la sezione di un cavo per determinare se potrà portare una certa corrente...

Nel tuo caso siamo sicuramente di fronte ad un sottodimensionamento e questo posso dirlo per certo visto che, in genere, queste macchine sono limitate nel fattore di servizio e, se usate continuativamente per diversi minuti, vanno in protezione termica (dovrebbero avere un interruttore termico di sicurezza annegato nel nucleo del trasformatore).

Sul discorso traferro funziona esattamente come ti ricordi: togliendo le lamelle da trasformatore si aumenta la sezione del traferro (in questo caso aria), quindi aumenta la riluttanza del nucleo e quindi l'energia trasferita dal primario al secondario.
La situazione che hai osservato in effetti disturba anche me

[Dasama46]

... quindi aumenta la riluttanza del nucleo e quindi l'energia trasferita dal primario al secondario.


Qui non ti seguo : aumentando il traferro (lamierini fuori dal nucleo) dovrebbe RIDURSI l'energia trasferita dal primario al secondario.

Ottima la tua dissertazione sulle sezione dei cavi ! Naturalmente stiamo parlando di cavi (nel mio caso) lunghi meno di un paio di metri; personalmente, per quel poco che saldo, non ho mai rilevato aumento di temperatura dei cavi; tuttavia mi ponevo il problema di ottimizzare il tutto, a partire dalla qualità (molto modesta) dei contatti tra la pinza di massa ed il pezzo, oltre a quello tra pinza ed elettrodo.

Hai un'idea per rilevare, anche a spanne, la corrente nell'elettrodo ?

[onorino]

stavo per risponderti io , ma McMax mi ha battuto sul tempo sarà per il prossimo giro

[yrag]

Mi intrometto per dire una delle mie caxxate.
Mario, il tuo discorso sul traferro è giustissimo però esiste un sistema alternativo (forse adottato per utilizzare lamierini standard e non tranciati ad hoc) che è quello di inserire tra le colonne un blocco di lamierini al fine di "cortocircuitare" parte del flusso destinato al secondario. Introducendo totalmente il pacco di lamierini tra le colonne, il flusso ricircola in questa sorta di shunt magnetico lasciando ben poca roba al secondario.

[onorino]

tranquillo già ci ho pensato io

[yrag]

A dire caxxate ?

[onorino]

certo che avevi capito ?

[McMax]

oooops... avevo l'arrosto in forno da controllare e questo è quello che succede quando interrompi una frase a metà...
Chiaramente volevo dire che, togliendo le lamelle da trasformatore si aumenta la sezione del traferro (in questo caso aria), quindi aumenta la riluttanza del nucleo e quindi l'energia trasferita dal primario al secondario DIMINUISCE!

E' vero quanto dice lo zio, se si cortocircuita il flusso magnetico si ottiene lo stesso effetto.... ma vuoi dire che per risparmiare fanno davvero sta porcheria ???

Per misurare la corrente sull'elettrodo, essendo una macchina statica in AC, puoi usare una normalissima pinza amperometrica anche cinese, di quelle idonee per la rete AC domestica. L'unico limite di questi strumenti è la frenquenza di lavoro; nel tuo caso anche se a tensione più bassa hai sempre una AC 50Hz sull'elettrodo quindi la pinza funzionerà perfettamente. Tra l'altro con quelle correnti le imprecisioni dell'eventuale strumento cinese sono trascurabili ... unico neo bisogna essere in 2: uno salda e l'altro guarda la corrente altrimenti è un cinema

[yrag]

Siamo in due allora

[onorino]

[yrag]

Si, Nipote, fanno queste schifezze, l'importante è risparmiare. Per non parlare del secondario in alluminio...
Per la pinza amperometrica, quasi tutte le cinesi hanno la funzione "peak", almeno leggi quello.

[Dasama46]

Bene !
Mi pare di cominciare a chiarirmi le idee . . .
Per quanto riguarda i lamierini mobili, meglio che faccia una foto : così a naso direi che i lamierini mobili vanno ad interrompere o a riempire la colonna centrale del trafo ; se poi servono a cortocircuitare il flusso magnetico, questo non sono in grado di capirlo.

Per questo, sempre come San Tommaso, voglio misurare la corrente di saldatura; guarda caso tra le mille caxxate che ho in officina, ho anche una pinza amperometrica, naturalmente cinese : sarà il caso di riesumarla . . . .

Grazie ragazzi !

[yrag]

Tra i ragazzi ci sono pure io ?

[Dasama46]

Naturalmente !