WLas máquinas de corriente constante generalmente se clasifican como de corriente constante (CC) o de voltaje constante (CV); una máquina de corriente constante varía su voltaje de salida para mantener una corriente estable, mientras que una máquina de voltaje constante fluctuará su corriente de salida para mantener un voltaje establecido.Soldadura por arco metálico protegidoysoldadura por arco de tungsteno y gasutilizará una fuente de corriente constante ysoldadura por arco metálico con gasysoldadura por arco con núcleo fundenteNormalmente se utilizan fuentes de voltaje constante, pero también es posible utilizar corriente constante con un alimentador de alambre con detección de voltaje.
La naturaleza de la máquina CV es necesaria para la soldadura por arco metálico con gas y la soldadura por arco con núcleo fundente porque el soldador no puede controlar la longitud del arco manualmente. Si un soldador intentara utilizar una máquina CV para soldar con soldadura por arco metálico protegido, las pequeñas fluctuaciones en la distancia del arco causarían amplias fluctuaciones en la salida de la máquina. Con una máquina CC, el soldador puede contar con una cantidad fija de amperios que llegan al material a soldar independientemente de la distancia del arco, pero una distancia demasiado grande provocará una soldadura deficiente.
Transformador
A transformadorLa fuente de alimentación de soldadura de estilo -convierte la electricidad de voltaje moderado y corriente moderada de lared de servicios públicos(normalmente 230 o 115 V CA) en una fuente de alimentación de alta corriente y bajo voltaje, normalmente entre 17 y 45 (circuito abierto) voltios y entre 55 y 590 V CA.amperios. A rectificadorConvierte la CA en CC en máquinas más caras.
Este diseño permite al soldador seleccionar la corriente de salida moviendo un devanado primario más cerca o más lejos de un devanado secundario, moviendo una derivación magnética dentro y fuera del núcleo del transformador, utilizando un reactor de saturación en serie con una técnica de saturación variable en serie con la salida de corriente secundaria, o simplemente permitiendo al soldador seleccionar el voltaje de salida de un conjunto de tomas en el devanado secundario del transformador. Estas máquinas de tipo transformador suelen ser las menos costosas.
La contrapartida de la reducción de gastos es que los diseños de transformadores puros suelen ser voluminosos y masivos porque funcionan a la frecuencia de la red eléctrica de 50 o 60 Hz. Estos transformadores de baja frecuencia deben tener una inductancia magnetizante alta para evitar corrientes de derivación desperdiciadoras. El transformador también puede tener unainductancia de fugaparacortocircuitoProtección en caso de que una varilla de soldadura se atasque en la pieza de trabajo. La inductancia de fuga puede ser variable, por lo que el operador puede configurar la corriente de salida.
Inversor
Desde la llegada de semiconductores de alta potencia como elTransistor bipolar de puerta aislada (IGBT), ahora es posible construir unfuente de alimentación de modo conmutadocapaces de hacer frente a las altas cargas de la soldadura por arco. Estos diseños se conocen como unidades de soldadura con inversor. Por lo general, primero rectifican la energía de CA de la red a CC; luego conmutan (invierten) la energía de CC en un transformador reductor para producir el voltaje o la corriente de soldadura deseados. La frecuencia de conmutación suele ser de 10 kHz o superior. Aunque la alta frecuencia de conmutación requiere componentes y circuitos sofisticados, reduce drásticamente el volumen del transformador reductor, ya que la masa de los componentes magnéticos (transformadores e inductores) que se requiere para lograr un nivel de potencia determinado disminuye rápidamente a medida que aumenta la frecuencia de operación (conmutación). Los circuitos del inversor también pueden proporcionar funciones como control de potencia y protección contra sobrecargas. Las máquinas de soldadura basadas en inversores de alta frecuencia suelen ser más eficientes y proporcionan un mejor control de los parámetros funcionales variables que las máquinas de soldadura sin inversor.
Los IGBT en una máquina basada en inversor están controlados por unmicrocontrolador, por lo que las características eléctricas de la potencia de soldadura se pueden cambiar mediante software en tiempo real, incluso ciclo por ciclo, en lugar de realizar cambios lentamente a lo largo de cientos o miles de ciclos. Normalmente, el software del controlador implementará funciones como pulsar la corriente de soldadura, proporcionar relaciones variables y densidades de corriente a lo largo de un ciclo de soldadura, habilitar frecuencias variables de barrido o escalonadas y proporcionar la temporización según sea necesario para implementar la soldadura por puntos automática; todas estas funciones serían prohibitivamente caras de diseñar en una máquina basada en transformador, pero solo requieren espacio de memoria de programa en una máquina inversora controlada por software. De manera similar, es posible agregar nuevas funciones a una máquina inversora controlada por software si es necesario, a través de una actualización de software, en lugar de tener que comprar una soldadora más moderna.
