Gerador para a máquina de soldar
Uma máquina de 160 A não precisa de um gerador de 160 A: precisa da potência que tira da rede e de uma reserva porque a tira aos saltos. Abaixo calcula-se pela chapa de características, porque só ela diz a verdade.
De onde vêm estes números
A potência aparente da máquina calcula-se directamente da chapa:
S = U₁ · I₁max com alimentação monofásica e
S = √3 · U₁ · I₁max com trifásica. É essa a potência que o aparelho
realmente tira da tomada — e não a corrente de soldadura, escrita na carcaça em
números grandes.
Converter «corrente de soldadura → consumo da rede» através do rendimento e do factor de potência dá uma dispersão de quase o dobro, porque ambas as grandezas dependem da construção do aparelho. Por isso esta calculadora não pergunta de todo pela corrente de soldadura.
A reserva: de onde vêm três valores
| Tipo de máquina | Reserva | Porquê |
|---|---|---|
| Inversor com PFC | ×1,3 | O corrector alisa o consumo, a carga é quase linear |
| Inversor sem PFC | ×1,8 | O rectificador de entrada puxa corrente em picos e o gerador tem de os dar |
| Transformador | ×2,5 | Factor de potência baixo e choque duro a cada escorvamento |
Os coeficientes são um arredondamento da experiência e assim devem ser tomados. O manual da máquina e o do gerador têm prioridade: parte dos fabricantes indica directamente a potência mínima da fonte, e aí a discussão acaba. Se os dois números não baterem certo, fica pelo maior.
O AVR não é opção
Um gerador sem regulação automática de tensão só mantém a tensão com carga constante. Soldar é uma carga aos saltos: escorvamento, curto-circuito da gota, pausa. Sem AVR a tensão salta com eles, e a electrónica de entrada do inversor leva com esses saltos.
O segundo parâmetro que vale a pena perguntar antes de comprar é a distorção da tensão. Os geradores inverter dão uma onda mais limpa e são mais suaves para a máquina do que os síncronos correntes, embora custem mais.
Três coisas da prática
O factor de marcha conta duas vezes. Um gerador escolhido no limite aquece juntamente com a máquina, e quente perde potência. Se vais soldar em séries longas, toma a reserva pelo lado alto da gama e não pelo baixo — ajuda a calculadora do factor de marcha.
O cabo do gerador também perde volts. Dez metros de extensão com secção escassa conseguem anular a reserva de potência que pagaste. Quanto exactamente — queda de tensão no cabo.
A ligação à terra do grupo é assunto à parte. Trabalhar no terreno com gerador não dispensa as regras de protecção contra choques eléctricos e, em muitas configurações, altera-as — pormenores em segurança eléctrica.
Quatro exemplos a partir da chapa
As mesmas contas da calculadora acima, para quatro chapas típicas. Os valores de I1max são exemplos — põe os teus.
- Inversor com PFC, 230 V, I1max = 16 A. S = 230·16 = 3,7 kVA; com a reserva ×1,3, cerca de 4,8 kVA.
- Inversor sem PFC, 230 V, I1max = 24 A. S = 5,5 kVA, reserva ×1,8 — cerca de 9,9 kVA. Potência de soldadura parecida e, mesmo assim, um gerador quase o dobro do caso com PFC.
- Transformador, 230 V, I1max = 40 A. S = 9,2 kVA, reserva ×2,5 — cerca de 23 kVA. É por isso que uma máquina de transformador praticamente não se alimenta de um gerador portátil.
- Inversor trifásico sem PFC, 400 V, I1max = 10 A. S = √3·400·10 = 6,9 kVA, reserva ×1,8 — cerca de 12,5 kVA; com PFC chegam cerca de 9,0 kVA.
Para comparar com a nossa outra calculadora: segundo a calculadora de factor de marcha, um inversor MMA a 200 A puxa cerca de 30 A da rede, o que dá cerca de 6,9 kVA, ou cerca de 9,0 kVA com 30 % de margem. Esse é o caso com PFC; sem correcção do factor de potência, a mesma máquina precisa de cerca de 12,5 kVA.
kW ou kVA — como ler a chapa do gerador
A calculadora responde em kVA porque a máquina de soldar carrega o gerador com potência aparente. Na chapa do gerador aparecem muitas vezes os dois valores, kVA e kW. Separa-os o factor de potência — nos grupos trifásicos normalmente 0,8, portanto 10 kVA são 8 kW. Compara kVA com kVA. Se o fabricante só indica kW, pergunta a que cos φ.
A segunda armadilha são duas potências na mesma chapa: máxima (de curta duração) e nominal (contínua). Para soldar conta a contínua. A ISO 8528-1 define várias classes de potência e os catálogos chamam-lhes nomes diferentes: «máx.», «LTP» ou «emergência» são para funcionamento curto; «COP» e «PRP», para funcionamento prolongado. Compara o resultado da calculadora com estas últimas.
Gerador trifásico e máquina monofásica
A tomada de 230 V de um gerador trifásico dá normalmente só a potência de uma fase, e não toda a potência da chapa. Um grupo «de 12 kVA» pode dar a uma máquina monofásica bastante menos. O fabricante indica à parte a potência em 230 V — é esse o número a comparar com o resultado da calculadora a 230 V. Alguns grupos têm um selector que põe toda a potência em 230 V.
Modo ECO e ralenti
Muitos geradores baixam as rotações com pouca carga (modo ECO, ralenti automático). Para soldar é um problema: ao escorvar, a carga sobe de repente e o motor tem primeiro de ganhar rotação. A tensão cai, o arco apaga-se e o inversor pode dar erro de subtensão. Antes de soldar desliga-se o modo ECO e trabalha-se a rotação plena — assim o indicam muitos manuais de geradores e de máquinas de soldar.
Como testar um gerador na prática
- Desliga o ECO, retira as outras cargas e deixa o motor aquecer uns minutos.
- Põe a corrente com que vais mesmo trabalhar e queima um eléctrodo inteiro, ou faz cordões tão compridos como no teu trabalho habitual.
- Observa: o motor vai abaixo ao escorvar, o arco é estável, a máquina mostra algum erro de alimentação?
- Repete à corrente máxima, se a pensas usar.
Se o motor custa a recuperar a cada escorvamento e o arco só fica mole no gerador, e não na rede, a reserva é curta. Descer um diâmetro de eléctrodo (por exemplo de 3,2 para 2,5 mm) costuma resolver mais depressa do que comprar outro gerador.
Erros típicos no dimensionamento
- Escolher pela corrente de soldadura. «Máquina de 200 A, gerador de 2 kW» — conta a I1max, não o número da caixa.
- Comparar com a potência máxima do gerador em vez da contínua.
- Tomar a tomada de 230 V de um grupo trifásico pela potência total.
- Rebarbadora e compressor no mesmo gerador enquanto se solda — os arranques somam-se ao pico do escorvamento.
- Uma extensão comprida e fina a partir do gerador. Como calcular as perdas mostra porque é que a máquina de soldar dispara o disjuntor, na secção da extensão.
Se vais comprar a máquina a pensar em trabalhar com gerador, procura na ficha técnica PFC e a indicação de compatibilidade com geradores — mais no guia como escolher uma máquina de soldar.
Perguntas frequentes
Onde encontro a corrente I₁max?
Na chapa de características da máquina. Aparece lá duas vezes: I₁max é o consumo da rede à corrente máxima de soldadura e I₁eff o valor médio ao longo do factor de marcha. Para escolher o gerador toma-se I₁max: o gerador tem de aguentar o pico, não a média.
Porque é que o gerador tem de ser mais potente do que a máquina?
Porque a máquina de soldar é uma carga não linear e por impulsos. Puxa a corrente aos saltos, ao ritmo do escorvamento e dos curto-circuitos da gota, e o gerador responde a esse ritmo com quedas de tensão e de rotação. A reserva cobre esses saltos; sem ela a tensão cai, o arco apaga-se e, num inversor, a coisa acaba na electrónica.
Pode soldar-se com um gerador sem AVR?
Com uma máquina de transformador, a custo, mas pode. Com um inversor, não convém. Um gerador sem estabilização solta saltos de tensão quando a carga muda, e a electrónica de entrada do inversor não perdoa isso; a reparação costuma custar mais do que a diferença de preço de um gerador com AVR.
Que gerador para uma máquina de soldar de 200 A?
Depende da I1max da chapa. Um inversor MMA aos 200 A completos puxa cerca de 30 A da rede de 230 V, ou seja, cerca de 6,9 kVA. Com PFC (reserva ×1,3) é preciso um gerador de cerca de 9 kVA de potência contínua; sem PFC (×1,8), cerca de 12,5 kVA. Soldando com menos corrente, chega menos.
Um gerador de 3 kW chega para soldar?
Só para os eléctrodos mais finos e só com inversor com PFC. Com eléctrodo de 2,5 mm (cerca de 85 A) o inversor puxa cerca de 11 A, cerca de 2,5 kVA; com a reserva ×1,3 dá cerca de 3,2 kVA, sem PFC cerca de 4,4 kVA. O eléctrodo de 3,2 mm já pede cerca de 4,5–6,3 kVA.
Comparo kW ou kVA?
kVA, que é o que a calculadora dá. Se o gerador só indica kW, converte com o factor de potência da chapa dele (nos trifásicos normalmente 0,8: 8 kW são 10 kVA). E compara com a potência contínua, não com a máxima.
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