T0002534

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D:tgiH''¡lt) Y CONSI'RUCCICIhI Dti: UH SOLDADOL DE ARCO HLHCTRICO
FER¡|ARD0 ATHHgRTUATAHAY0
L.UCIAN0 ttECtrRRA SALAZAR
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"'SiY!'='*"o..Y'' 
ilillllfll$llfliltrll!ilill[ttl i
- CALI
CÜRPC}RAüIfiN TINTVHREiTI'ARIA AUTONOI4A DE OCCIDET.ITH
DIVISIOhI D&. INGENIERIAS
F,RT}CiI{A1'IA DH TNüENIE.RIA ET-ECTRICA
15858
Selriin Biblioleto
L992
DIgi[::'ñ$ Y CC]l'lSTftUCCInN nH UN SOLDADCIR DE ARCü EL.EüTRICÜ
N¡FRHARDü ATHEORTUA TAI'IAYO
//
LUCIAhIC] ÍIECERRA $ALAZAR
'Irabajo de grado presentado corn$
ret¡lrisi. to parcial para optar al
'li tr"rlo dra Ingeniero ELectricista.
Dírerctor ¡ FERHANDO RINC0N
I,E,
CALI
I]ORF,$ITAüTüN UNIVHRSI"I'ARIA AUTOHOFIA DE T}CTIDENTH
DIVIfJIüH DE II'I6HNIERIA$
F.RCI$RAFIA DH IhI$HI.IIERIA EL.ECTRTCA
L99?-
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Aprobado por el cómite de trabajo
de grado en cttrnplimiento de loc!
reqltisi ta* ex ig idos For la
üoproración tJnivergftaria
Arrtónc¡ma cle Occidente para optar
aI tl tr.rlo de
Hlectri cís;ta-
Ingeniero
Fresidente del Jrrrado
CaLi, Enero de I???
A$RADECII'lIEl.lTOS
Los aLrtt:rF6 t+xpres¿\tl sLts agradeacfrnientoe¡
A fj'H:RtlAhlDü ftlNttlhl,, LÉ'o f:'rofesor de rnáqr"tinas eléctricas
tJe La Corporación Universiteria AtttÓnoma de Occidente
y director de'l praYecto de grado.
A VIC'IOR ASI'IJDILLü, f 'H, " itngeiniero de Hlectromanltfactltrasi
{:i"4, blet*t Arco y aaeeor deL proyectc.
A HDGAR H. üARCIA. Je¡fe de $ección Laboratorios de Ia
Corporación Urrlver*itaria Autténon¡a de Occidente,
A JULIAhI DUARTET J.lLr Profesor del Area de Circttitag Y
Iilectrón i. ca,
A IA N$HFüRANII}N UNIVHRSITARIA AUTOhIüFIA DE OüCIDEhITH"
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T'AT{LA DH T]ONTHhIIDC}
f{Hf3ut'lEN
T.HTRIIDTICCIüN
I. - ASPECTüS GENHITALHS SOBRH SOI.-DADURA ELECTRICA
1,I f'tARCC] C0NüHF I'UAI-
1,1.,1 $alcJadutra por resistencia
J.,1,t.t fic¡.ldadutra a toPe
l' l' L,L" f3r¡ldacJr-tra pCIr putntos
t.t,1..S €ioldadltra de costltra
1.? SC}LDADURA I-'CIR ARCO VOLTAICü
L . ?. J. F'r'in ci pio
1,?.:? Descripci6n del arccl
L . Í1. S tetradc¡ de1 é\rco
1. -I-4 Flantenimiento del arco
L . t. S ü¿rractt*rístl ca eláctri ca deL arccr
1.2,6 Temperatutra cJel arccr
L,?:.'7 [-angi tttrJ cle'1 arcc]
1,?"4 Arco en corriente cr¡ntintta
F'á9.
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t,?,tJ,1 Fotencial de ionizaciÓn de los metalee
1.3,f;}"i: CnnclttctihiLidad térrnica
t.?.9 Arco c¡n corriente alterna
1.:i LO$ EL.ECTRüDCIS
1,5,1 Revegtimiento
!. .3. l. , I F'ropiedades eIéctri cag
l. S. t .2 Las escor:ias
J. ,:i. ? f i pos; cle¡ eilectrodc¡e
1.S,4.1 HLectrt:dos volátiles
:1.,:i,?.e Ele'ctrodo* ácidos
1.3.?.3 HLectrodcls á baeea de Tltanio
t,ii.:1,4 Hleictrc¡cfos básiicc¡s
t.:5":5 üaracteristica cJe'fltncíonamiento
1,:i"4 lrrte+nsidad de trabaje
1.4 SOLDAFILIDAD DH I.-OS ACEROS
2. Dr*iFiño
?,1 Th.ORIA DEI- DI$E.'iífJ
t.? FLIHN'ÍE: Df: P(]THHüIA
3.5 DISEÑCI DEI- TRANSFORFIADüR
i:l,li, L Datag; caracterititlcos
?.3"4 Farárne'Lros dq¡ diseño
;':,:i. $ Diseiíc¡ del r¡úcleo
1?.:i.S.1 Cálcrtlo de pérdida
?,3-:i.1.I Férdidas de energía por his'téresf e
?.3"3- 1,:l Férclidas por corríenten de tsoltcalt
F,Ag -
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?,5"4 Diseiio de log rjevanados
1'1. $.4 , I ÍIobina de ca¡nbio de corrien te
t,;5.4.L.1 F'rinci¡rio de fltncionamiento
i:.:i.4,1.?, VaLc¡reg de taP*
t,.T,5 Circttito Rectif icador
?.3, $. I F'ltein te Recti'f I caclor
í:1..5,5-? Etobina de Choqltel
:t,:i.$.t.1 Fermr*abilidacl Incrernental
2,:i,5,?":? .tndrtctancia
;1.:i, $-t,:1.1 VaJ.nr clei Indltctancia
:t,3, S, ?, 3 üonstan te de tiernpr:
:t,:5.5,t,3 Flritcleo y De'vanado de La bot¡1na de
t,5.4,?. S PérrJidae
3.li.li,3 F:'ilt.rn capacÍtivo
5. {:0N$'rR[fccr0N
3,I. NUC:LÉ.ü
3-1"1 Corriente de Flagnetización
3.1.? F'érdídas Totaleg
rí,2 DÉVANADO$
Ji.A.1 Ai.s.l.amientc¡
3.2,;l F'ércJidas en eL Cobre
:5.t,t.1 [i'orcentaje' de Caida por Reeietencía
$"t"?.:: Forcentaje de Caida por Reactancia
:i.?.?-;5 F'orcenta:ie de Caída For lrnpedancia
5,11.:.4 Capacidad de cortocircttito
F'á9.
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3.} I}RUETIA$ REALIZADAS
;J.5. J. tlersistencia cfar aislarnie'nto
:i.S"1,1 Valor obtenido
3,5.? F'rlterha de circltito ahierto
3-3.5 F rtteba de cortocírcutito
3,4 üTRCIJTTü RHCTIFICADOR
.5,4.1 Ven'tilación
ri,li üAftL.Hfi Y A{:CHS(¡RIOS
i5, S,1 Interrutptor de llnea
3. :i. t üab1es
5.S,:5 Fortaelectrndos
ri.á DATI}S DE FLACA
4. AfiiFH{:T'{l h.coNol'lrc0 DEL PR{]YHCTO
4,I F'$s;i bl l idacf cle Flercado
4.1"1 Ccrnpratencia
4.2 GA$TN.$ DE FA$TTITACIOH
4 .2.'¿ Servi cia.;
üCIHct-t,sIONES}
OLNSARIO
BIT.tLTüGRAFIA
Fág -
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101
101
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116
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.TABL.A
TAT't-A
.TABLA 3-
TABLA
TAT{LA
1'AtrLA
.TABLA
TAE T.A
1.
t.
LISTA DE TATTLA$
F,Ag,
üondr-tctividad térrnica KcaL/eeg metrooC ?O
Valores rJe t-lf para dífeirentes diáme'troe
de electradoe 54
Rango dei inteneidadee en relaclón cctn el
rJiárnetro cJe los electrodos y el eepesor
c:|e las chapas
TARLA 4, üarnposición qttímica cJe los acerc¡s al
carbono salrlables
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37
ss5"
ó,
'7.
a,
q.
{ioldabilirlad de rnetales por arco
Valcrres der cr de actterdc¡ al t'i de Si y á1
eepesor de Las chapas
Datos de Ia babina dei carnhio de corriente
Datoe de ai*lamiento obtenidos
Datoe de la cltrva de vacio
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tsIGURA 1.
T-'IGIIRA ?"
I.IGIJRA S.
F'IGIIRA 4.
tx'IciuRA $.
rj.tctuRA ó"
r:'Itit.lttA 7,
FTGURA A,
r-'rGt.fRA ?.
FIGURA IO.
FIGI.JRA T 1 .
FIGTJITA 1?.
F'r(il"lRA 1,3,
FI$URA 14,
rTIGIJRA 1S,
F:TGIJRA 1ó.
F'IGIJRA L'7,
L.TSTA DH FIGUÑAS
Hsqrrerna tle utn soldacJor por resietencia
$olclacfr"tr* eléctrica Fclr pltntoe
fSoldadrtra eIéctrica cJe costttra
f:orn¡a clei Las clnda* cle voltaje e lntengidad
cle lrn ar(:o de soldadttra de CA
Carac'terística del arco voltÁico
fsc¡ldadrtra con corriente alterna
Cor'te cfe ltn ele,ctrodo rarvesticlo
$otdadc¡r de *rrct: giratorio para DC
Siotclaclor dei arco estacianado Fara Aü./DC
Dimensione's lÁmina de1 n(tc1eo
Langitr"tcf msrdia clel circutito magnético
Esrllrerna bAsico del trans'forlnador
Cli rcuri to e'qttivalen'te del trangf ormador
Recti'f i cador en plten te
Farrna de c¡ncla rectificada
Dirnensiones lárninata de ntltcleo
f.-r.rngitttd nredia del circltitc magnético
F á9.
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41
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72
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FIGURA 18.
F:IGUIIA T?.
r- rGI.,RA ilo.
Dimensfones y dietribltciÓn cJe los
clevanadot;
Flontajer del pnente' rectificador
Diagrarna circlrital del *roldada¡t
F á9.
9S
102
10s
ix
I.-I$i'TA DH AhIEXÜfi
AI'IEXO 1. Ctasificación de electrodos eegtltn At¡¡S.,
ANEXü ?" F¿rctnr cle e+parclo del cobre en devanadoe
de transformadores,
rttrNHxtl S. ürtrva cle pérdidas en el nútclec¡,
A|{EX0 4" Cttrva de excitaclÓn,
ANHX{I S. üttrva de vacío.
1...1.S'l'A Dtl AÍ¡RE:VIATURAS Y SIFIEtCILOS
A ArnperÍos
A Areia
AF{ Area efectiva del devanado de aLta
At- Area e'fectiva del devanado de baja
Ah Altr.tr'¿r tjel devanado de alta
Ac Arpa o sección traneversal derL n(tclec:
Av Area de la ventana
AT AJ.ta ter¡siÓn
rr ftelaciÓn de traneforrnaclÓn
a'L Amperr vlt$ltass ttrtalt¡tr
aL. Ancl¡o tler lámina
av Ancho de ventan¿r
f{ De*rrsicfad de flttjo
E{T Baj.a te¡rsión
ü C¿rJ.or esPecí'f i co
c Capacitancia
crn Cen t írnetro
ü¡¡ Ancfto de la ventana
d¡.¡ d¡, Espeieor del devanarJo der alta
xi
rl:r r tJr Hr¡rel*or cJel' delvanaclt] cle baj a
do HsPesor de Ia entrecara
E¡r HePesor total del' nftcleo
Hlr Teneión en eL devanado de alta
I.:,1 J'errsi.ón en el devanada cle haja
'f Frecuten ci a
Fp F:'actor de Potencfa
'fap Fac'tor de aPilarniento
F'e [:actc¡r de eePacio del cobre
Gc Feeo clel núcleo
gc Ft¡*io específicocle La chapa
[Jch Feso del cobre, devanado de alta
ticl F'e$o del cnhren devananlo cle bajá
Gcr"r Feso del cobre
{il,; F'eso total cfel cobre
hv Altttra de la ventana
I Carrientei necegiaria para la fusión
IErreal,r, Capacidad de corriente del interrltptor
.llcc Corriente de corto clrcltito
Icond Corriente del condttctor
Icfc Corrfeinte cr:ntíntta
Ih Corrienter en el devanado de alta
llr üorriente en el devanaclo de baja
Img üorriente maqnetizant+r
J.¡¡ Clorriente nominal
It: Com¡:onente de vacío cJe' la carriente
xli
I¡rc torriente de Plena cerqrt
Lrnsi Valor cle cc¡rr:iente medido
J Densidad de corriente
K ücngtante cfarl electrodo
Kc Coeficiente de pLenitttd del cobre
l(g Ki logramo
KVA Kilo voltio amPericr
1... Indltctan ci a
ll.c Lmng:itr-td rnedia del clrcutito magnético
thn trnl Longitr.tcj de la eepíra media, devan"rdo de alt¿t
Ll n lmf Longitr.tcl de la eepira media, rJevanado de baja
l'l Capacidad del trangformador
n¡ Fletro
l'lcc Clapacidad cle cortoclrcltito
rnrn Fli I ímetro
l'l Ntitmero de vltel tas
hlh Nftmero de vuteltasn devanacJo de alt.a
tll Nftmera de vrtelta*. devanacfo de baja
Fl{ Férdidas por hietéresis
l''F F'ér'tt:ld¿rs Por F:ot"tcaltl t
Fr¡ F'c.¡tencia trt tdatte
t¡ []antidatl cle caloriaei
Ratl Re$itrtencia aparente¡
tt Resiistencia de aislamienta
$ F'otencia aparente
É F'eso e*pe+cif i co
xiii
$ch fiección transversa.l.
$cl Secclón det condltctr:r" dev¿rr¡ado de haja
$n {5ección ne'ta deL n(tc1ec
T 1'empe'ratltra de soldadltra
t' Tiempo
tJf l'srnsiión cle 'fttncionamf ento
Un Tensión de vcltioe Por esPlra
t.tr Forcentaje de caída FClr rec'istencf a
Ux Fr¡rcentaje de caída por reactancia
Uz Forcentaje det caida por cortocircltito
V Valtaje
Va Caí.da anódi ca
Vdc Voltaje corriente contlnlt,¡
Vnwrn Ter¡rsión inversa de pi.co
tJ Vatio
t¡Jcr,r F'ércliclag; ta'tales e¡r erJ. cobre
trd l-'érdidag clispersas
Xao Rei¿rctancia apareinte
y Largo del. núcleo
Zao f mpecf anci.a aPare+n te
o, Resistivicjad
n'\ Coef ic:iente de $teii.nmetz
f¿ $hmio
fr F'Ir.t jo
,rL+ tta Fermeat¡i lidad incrernental
xiv
Itli:f:it.ll'll;:.1'l
l.k: r:i(:r:1.fi l3¿rr-(r cr.rrrlll:l i. r' r.tn nh.i t¡'t :i.vn d+: rit.teli{:r'a 'f r:rrr¡acie5l'i
¡:rr't:'f'c.:t:i:ir:¡rr.r.L ,, r::.:i.rtr: {.arnh:i.t/-.lr'¡ []ár'.r 'f't:¡ntf:lrt {:ar e.l. tJt**'arrclJ. J.c¡ tlt+¡
.1.¡r :i.r'¡r:lr.rriit:r'i.*,, l¡t*rrtr:l-* ¡:t+n*atJt: r,tti {:c}ttt;'t t't.ti. t' t.tn *.m.l.tJ,¡dt:l' tJt:
{:( r c:(:t q+.1. <.Í+ c {: l':i. t::c¡ ',
t.lfi r;c¡.LtJ,¡tJn¡- c+.1.t$c{:r':í.t::t: cl* {:\r-(::(:} e-(:i t.lr¡ cl i.spCr*i.'l-:i.Vr: qLtCt
l:ir.rn¡ i. lr :i. ti, t rA t.u'l ,¡t'r'1. t <¡.:i t:? cl t.(t'¡ t+.1. C.l t-t rncj r: ' m l. Ct-t.r.1. efi Ltrl r:\
v,,r r':i. .1. .L * ht-: r:: lt.¡ t:l<i.: t::t.t* .1. c¡t.t:i. ti': r' nle:* t:*.1. ,, r'evel* {: j. rJ a (:()r¡ Ltr¡
'ft.trrrJri*rr't6r r:¡r.t:í.nr:i.r:r:,, nL¡.1.:iq*ntJ* al. c:{i!r'r'ri\l- r¡.1. cirt::t.t:i.'tt:' (lt.t(:?
c: :i.r{:Lr.LH r.rn{d (::(:rrr':¡.Fil'rt:rj!4.1.n *t.t'f'j.t:: i.e*t'l{:tiln¡c*n{:el c¡r*rncle Fn\l'it
'f c¡ t-frr('t r t.tn f( r'c:(:] ,,
Iki+ c.:r¡:{:* J'clrnla tl.1. t:¡.l.ti¡t:: t:r't:¡clt: si(i} 'l't.ttttJt* 4 l:t(f,r' .1.;t ¿r.l {:*r
1'.r.?nr¡rt:+r'a't:t.tr-¡¡ (:lLt(i+ !:t(ii ¡:r't:tJt.tt::t* dr¡t¡ j.dA A.l. fl.t'(:(:] q t.tl'l j.endn .1.,'tti;
clc¡* ¡:r:i.c+:r¿r*:. ln<;*'tdr.l.:i.ca*u:ir¡llt:at'itAt'tc+;r y dr::'f':i.r¡:i.'f.j.v;¡rnr:lrl'tt+:..
l::'¿rr¡a i.r'r:i. ci*.r' .l* t::t:r¡ti;'t t'r..tt:c:i.ún dt+.1. *n.l.tJ¡tJnr,, r:iel 't i.erl'¡tln 1t:rei
rJ*{:c¡ri; del .l. vc¡.1.{:'r.:i ri* rJr:+ ¿r.1.:i.mern{:*rt:: :i.C¡rr,, c.rJ. vcll.ta.:i r.+ tieic:t.trtt:l,,tr':i.t:t,,
.1.¿r r::r:r-r' j.ri+n'te nláx j.rrr.r rJc.: 'fr.r* j.C¡t'¡ y el llnt-(::É3nt¿r.:i c,l tJtl cai.rJ* rJtil
{:einsi:i.r1.¡n l:r(:¡r' t::<:¡r'1:¡:lt:: :i re::t.t:i. {:t:¡ '
i.in *i vÉir 3 t::t:tr: rl t:::i. tJ a
cr¡.1. t::t.t.l. * <i+.[ t*m.,ri]ít:
* :i. Ei.l. 
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c.:n {:t:l ., t;it: l: r'ti':
(r:.,'tii.l.* ¡:rar"ti.t rn,{tit (ii l":í.
(:: (:¡ r- r' :i. c.lt'¡ 1. * ,,
.1.,r ¡:r:{:r::r'i i:: :i. * tJt*.1. t rangiJ't:r'rn;¡clilr'! f:i(:+
y ¡:tittin del .1. rnj.t;irnt:., y .1.t:*i rtit¡r¡.[t*itii tJti+
1:r:t:lt: e.ln l.'i hc¡h:i.n,'r de.l. li;(i'r(::t.tll(J('tr':i.(:l rr qLt$
't:i. c,¡ r llt.tti*l; (.:+t't tJt:rrtJt+ {iif':+ fllc\Il(1T.:i (¡ .1.¿ a.L t;t
lii.rr.l.* ei.r.l.al:¡r:r','rr::i.ri.rl'l rJt.. .l.a l:nl::i.na f:;(:n(::t.tfl(J{rt':i.au liiel $;1c:r:\rt t.tn{:tr;
{:a¡trir{ []{tt-i\ cll:'tc+r'rti+t' ¡.rri.:í. t.rnr.r anr¡:.1. i.,:r qfifltfi tlti¡ r,t¿r.l.c¡t-ti+ll tJg.'¡
(::(:¡r-r':i.r+:rll:ril llrrrd *n.l.cl,¡r' qrcrll r::¿rr¡{:i.rJ*d clc¡ cl :i.'fe'r'c+r¡'tr.+g¡
rrra t (i+ r- i. * .1. t+11 ,,
l::'<:ri{:ti¡r'i.t:t-ntc+rt'l:(i+ f:iÉil l:¡r't:¡t::t:+tjti': ,'r.1. tJ:i.*ti+í:í* y cá.lct.t.l.c¡ tJt:+ t'trlil
l.ei+,¡t:{:.¡n t:: :i..,r t;r+t-:i.(.1 { (lt.r(+ (*f:i t.u'r {:t'atltii'f t:l'nl{\(J()l- 't i. ¡ro vÉ:'rl't.ltta tJ<'l
1r(i.]¡(:lr' {:*rnaiÍ*¡ (::t.tyi:} t:h.:i c.r{::i.vti i*s! {lt.tfrrÉjlntr:\r' e*.1. ni.vg:J. cltil
(::Crrri.ri:r'l'tq,l t:.+fl tJ,, t:: ,, tJ:i.ti,nt:i.rtt.tyc+r¡tJn e.l. rii.vt*l[ tJe ri.zac{n *.1. ll(i+l-
rc+ c t: :i. 'f ' :i. (::r't (J r'¡ .L * (::(:l r r' :i. (;nll t (i'l ,,
t.Jr¡*r v(:].{ r:.r:nll{:r'r.(:í.(:l(}r:;.1.c¡gi t:r',,'rt'tt:i'f'r:t'nli,rtJr:l'e* t*e ¡trr:cetJc't *t.1.
rJ:i.l;r::í:ít: y c:t:t't*;'trt.tt::c: :i.t1¡ri tJ+:¡ ttt't ¡:rt.tt':rtltti'l rec'Li.'f:l(::(:\(J()rq (::t.ty,t
'f'r.rllt:::i.tÍ¡l'l {int;i r:;anll¡:i.,¡r.1.¿r ri*rt.t.tra.l.r:'r¿¡¡ rJn.1.¿r c:clrri.(;+l'¡'te¡ clti* AO c+r¡
DC,, y lt(:t- nrcitJ j.t: tJc+ t.rn :i.n'f.c+r'rut¡:¡'t(:r' tJc't t::artll::i.c¡ tlti' ¡:nlari.<Jatl '
riiri.: *.:i r.rs;{:i¡ tJ+:r,.rt::r.rr..lrrJr:¡ a.l. r'ti+r:¡t.tt*r'i.rn:i.e':lr{:t:¡ tJtl .l c+.l.etc: trc¡tjn,'
'I'r:¡rJtr *.1. si:i.r:i{:c.rnr* r?rii rei'r'i.c.;et";r(J() rt,ttt.tr"r.[intlrite pi:r rn*d:i.n rJti+
l.rnrr ,rl:¡c+l-t:r.tr',¡ (i+l'l .1.* ¡:;rr'{.t+i :i.n'f'ti+r-:i.clr',, y tJ*: nl(tl'te:t'ú¡ J'c¡t-x¡rtJ,¡
l:r(;]r'¡..¡'¡ ri*xt:l-at:t:t:r sii.{:r.t*rJt: r.rt:tr'¿rtÉqi.t:¿rn¡t:¡t'ttti+" li{Rra'tt:rnar' *.1.
c:¿i.l.c¡r'tJti*.1. ri+t1t.t:i.[]() y 11c+¡:tn*,:i'tar'.1.c: ;t.L mc.+cl :i.ct,'
x \/:1.
IH'TRüDUCCIüI.I
Fk¡diar¡te el presente'trabajt: detesis de qrador flo solt:¡
clr.rgpe.riltcts; cltmpli.r ccln L(n c¡tljetivn de ntteg't'ra farrnac:lón
pr.afeeit:n*l,o si.r'rt: gr.rtr a la vepz e*st¿rrnos contrf butyendo ccll'l
erl. clesarrc¡ll.[c¡ cle 1a indltsitria nacional t Y al rniemtr
'tiemp6 n hri.ntJando oportttn icJad de capaci'[ación a otras
flerfí$na$ r pt.t(:rfii el t;oltJ¿trJar seir'á trti 1i zado pclr la
trniversj.darJ Fera dictar cltrs1:s rJe soldadltra y ajltste.
lii.x:i.*i{:c+ t.tll no'ti.vt: cle gran :lmport*ncia para no*otros y et;
rlrre e$tt:$ apar6t$s 'tienen grfin cJemanda en la intlltrtriat
razf.rn []or' .l.n clr¿rl tenenog peneado nontar ltna rnlcroÉrnÍ]resta
¡rara e1 rles¿rrral.[ct de lt:r rnismoeo y qtte rneior oportltnittacJ
par{íi ¡:rct{'t.tnd j. z¿rr {pn +:+1 tern.a a Qt.t€ nltestro proyectn cle
graclnr lJáFá 'tener ba:;es r+óIicJas y padelr entrar a cpmpetir
ctr"t elJ. rnercnrJt:r q;trr¡rt ti zando la cal. idacl de nltet;trc¡
prt:dlrcto "
Nlrest.ro mncJe*.[o de solclaclr¡r de arco eléctricot
c$ll 1a* exigent:ia:'" de caliclarl" co¡rfiabilidad y
:i.rnpurer*tas, por el clol;arrr¡11o cJe 1a indtt$tria'
crrrnpL i rá
ect¡nornú a
:::
1...¡ *icl.l.daclr.rr',¡ t:,.l.r{rc{:r'i. c:* 't:i.t:+r'lti* t.tr¡ t::*ni¡:rt: tJc+ ;t¡:.1. i. t:¿rc: j.t5t'i tltt.t}/
,¡rnF.l. j.t:¡,, (inri {:r:tlt:l** .l.ng l:rrcl(:g:1:t(:}t;i {;lt.t(r..t j.rivt:.l.t.tcran c:t:rrlr"'t rt.tt::c::i.t5l'¡
t:lri.l n¡.'r(:ll.r:i.r¡*r':i.a )/ ¡ii.ti+:rn::i ¡ttilt::,it'l:i.t::at;;rr c:(:¡rlll:¡ .Ln ri(:¡l'l .1..¡fI'
:i. rr tJ lt t:i {: r' :i. ,'r t:i rntl {: * .1. lr(:+ {:: ¡.rri :i. t:: a t:i ,, {: a .1. .1. s+ r'c+s; d r.+ nrec:án:i. t::,¡
:i.¡clr.rsi'Lp j.a.l. 'y ar.r{:t:¡nlr:t:r'':i.:¿ u ta.l. l.t:+ra.rr' clc.r 'fltncl :i.c:i.Órl " 
j.rttJt.tt:;'tr':i."r
rJr+.1. *.l.r.rn:i.n:i.n )/ (i:f¡ q{*t'l(i+r'*.1. cr¡ tt:tj** l.at:i :i. lrtJt.tl;{:r'j.atl ,, y¿t f. c'rü
(:;(:!1t(:r hc+r'r'anr:i.c.lr¡'t a r:lelt t-,,r1:*.i c¡ * (::(trttct l:iijrr"t(:n l:1fi] .Lc¡si ett:¡t.t:i. pct::i
<Jtr r-ti'tl*t-at:::i.t5t't,,
{.)cn¡n r:i(.? h,¡ nle::lir:: :i.()n*(J(:}.¡l'l l:c.rr':i.t:r'nt*:l'l'tet4 c:c¡l't.1.* (::(}l'¡f:!t:r't.t(::c:i'C.¡ll
rJr:.r rj.+f+'t¿t m,i<1r.ti.n* ll(.J llr'(:1 t:(..?rlcJ(i] .l.anxar Al. tnt:+rt:acJt: L(Il{t
f¡t+r'r'alnj.r,lrl 1:,¡ rJc': {:r'¿rl¡*.:i c¡ (::clrl t'tIi .,rrnp.Li.n t::arttpt:r tlri+ e:¡tc"'r'at::i't5t't ',
'f',Í c: :l .1. man t*.i (:r y fn.".tt'l {:t+rl'l i. n¡:i. ti+n {:n y (::(}13 t.(f t-f,}(J t.t (::i (J $ ',
ilti+trt.r-t: rJt*.l.clr,i rJ:i.'f'ti.rrri¡n'[:r:+r:;'L:i.¡::*t¡, clc+ rn,{c¡t.ti.t'tar' l]i¡r'.R *ci.l.tJ¿rdltra
t*.1.r.Í.rc{:r'j.t::*,, ti.lxi.t¡i'[:t¡n.l.cr:; tJt*.1.'f.i.pt: ilti'i rtl:i]:i.fi]t'.1'.tlrci.* y.Lt::; tJt:*
tt r'{::(:} ti..'.1. tÍ.: r:: {: r':i. t::t: '
1...t:¡r,:. ::;.c¡.l.rJ¿ir:lt:rrt-:t:i l:¡(]r' r'c.l:::-j.r::.{:t:.ltrt:: :i.¿r [¡r'ft]f;;(i+t-]1:r¡t'¡ t¡ágij. c:antt+rl'te:l t.irl
¡rr.rn't* rJr:+ rit:.l.tJ,.trJr.tr.a,, {ii()nl{f ri(:? e:x ¡t.1. 
j. cará rnt'¡ e.l. flrt[]:í.'tt.t.l.fi .1. ,
r'¿rzti¡n ll(:¡r' .1.* clta.l. -<;t.t t.tt:;t:¡ t'lt::. lttA*¡ .1. :i.m:i.'t.ttJn',
{iir.l l-rá ri.l:lr:q:q:itJt:.1.* t::t:r¡t:;{:r't.tt::t::j.t5r¡ elel. *n.l.tJatJt:¡t- tJt+.1 'ti.¡:n ar'(:(:i
c*J.úc: {:r':i. r::n¡ [n.r(i*{ii s:.r.r r.rl(:i t:+r¡i r¡lr.tchc¡ rttát; *rrtt¡:}.:i.t:o atJtlntál* det c¡t.tc't
.1.,¡r +fi.l.tJ¿rdt.tr'.,f rc*lg;t.t.l.'t* fJt:l rn.'rycll' tl(::(:¡rr()ftl:í.i¡,,
.:!
li:.r'r r:+.1. [!r'(:](:{i+r;(: rJt* rJ:i.riti.lírír:¡ tJt+t.l.a máqt.ti.na¡r r!(ii' l-ra qrteri.tlt:
l:!l-clgi(+rr 1:üt,' (:: :L,,rri,{fnÉitf¡ 1:(n .l.n* l)r:rgi(:¡fii. it t;+i:'t.lt.t:i. f' Ql:lfl .l.n r'(i+'f $}r'$}Il t:(:l c\
r::,{1.c1.1.13* 'y t:.:.tl-*tt:1'.c.:1":í.*ti.(:r'tfi dlf.+'f't.tl'tc:i.C¡rtafn:i.nl'l'[:t:{ emp.[t**nd<:
'f'úr'¡tt.t.Lct1i; fii$rr¡t;: :i. l..L't1i:. y {:ci+r'rtl:i.rlt:.l.nt¡:í.,'r.l.c¡ r¡Jts:i c.l.*r'* ¡:Ct*;:i't¡l.ti+,,
t.ln sir:.l. cJ,¡cl i:1. rJ e ü t- (::() (::(in:i' t d h,á*i:i. (::fifl)$)ll t:(i+ cJ c'l (::t.ti\ 1: l'(l ¡:;r r'lc+* :l
-..(.Jn {:r'¿rrt:;'f'r:r'nrarle:¡r' tJi;¡ li..r.rrrr:i.r'¡:i.*itrt::, clti+ t+triti+t-tl:i;ln (.'ll1 c:¿rr'(:l .¡(Jc} t:lc+
cJ ¿r r' .1. t::r. n :i. vc;+ l. ti¡t,, tJ ti+ {:ci+t t t:; i. tSrt r'É:.'(:l t.tÉ:+ l':i. (J (f$ ,'
'-.1.1¡¡ hC¡l::i¡A <::¡¡rt¡tl:i.,,rtl<:l'a tJr.+ (::(3t'r':i.clrlt:(':+q p{\t-¿\ nhtenelr .Lclt:i
rrrllq(:fl t't(*(::í?f;Ar':i.(:tfr-¡ (i+l'¡ .1.* 'f't.tl;j.tÍ¡rr de .[t:* tJj.fere:+r¡'Lt'lii;
rti¿r {.t* t- i. a.l. ti.:ti'' "
""l.ln * r'c.t*t t::'t ,¡ri t::
rc.¡c t i.'f'i. ca c i. t5n
lii(:n r'1. (i+ (:(]f¡
(:: $ t' r' i. (i+ r1 t: (i¡
t;;.¿r.1. :i. cl ¿r p{r rÉt aryltcl* r
n i. vr¡:.1. a¡s Dtl .
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:t.;t (inll
clri¡ .1. ;r
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¡:r.tti.:rr Ltit rt*t::t: :i.'{' :i. t:,,rrJt:t' o
t::c¡r'r':i.ti+r'r'[:ri+ tJr¡'f't.tti*:Lt5n tJr.' A{.]
[];tr'¿1 c:rtfnl.¡irtf' .1.,¡,i n.f tltr'*.l.elu n
(j..)n ${::,,
rJ c..' .1. ¡
-'t..ln r:i.:i.s;.l:+::nt* (J(i+ v€+t1 {::i..l.ac:i.dtn,, l]fir'ú ri.r'ctt.Lac:i.C¡ri
'f i:r'.¡;((J(:r (:lt.t(:? (:c¡l'¡li} 1:{:1 {J(i': t.tlt t:'x {:t'¿rt:: t:t:f'"
1...il$ $t:¡.LtJ,¡tJt:¡r'c+':::' tJti.l ,'rr'(::(:¡ lii(:rl't l.r,f r:i:i. (::¿tfllú.Trl {:c't clg: clr:* {.i. ¡:tctti;
clc+ a i. r'ti+
'-lii. * 't * r:: :i. nr¡ ;l r'i. c, ti' :: lii.n r*ci'[:e r:afit(: r3{:rrl 'f a t¡ r i. t:atJ r:t* (:(:rl'l
t.7
t.r.,.rr'¡r;'fe:¡l'rn¿scJt:¡r- tn<:lt'lc¡'f At;ii. e:t:¡ {:r 't l-i.'f'.{tii t.:tr n *t'lqúri .l.c¡i:;
rti.lrlr.rt+rr':i.rn:i.ti.:r¡{:t:¡t:i tlti* .1.¿r ntái:¡t.t:i.tla }i .l.a ft.tsin{:t:'l tJ<;': (¡l'tfPrcJ:í.(t "
..-Fin'1,:\1:i.vr:ti, I lii.*'l:.*ti, ll()r::,rin(in r.rn nrtrt:t:t'c¡.1.t{+r{:ri.ct: "rt¿:il'¡t:r't5trít:t: r:
r.rIt g¡t:'t61. .1 cla1;.n.|. :i.r'in *rci¡:r.l.adr: i¡ (.tt'l .,r.1. {:ti:rn¿rrJnr t;i:i.r¡t:r't5rl:i. c:c¡ t:l
it r.g'l flr*rir:+rarJr:r', ti.:.1. ct.t*.1. ¡:r'c:¡:r:r'c: 5.(:¡rlir t.tt'¡.il cnrl':i.(itlt te *.[ ta yrr
ri:.(¡lcl r:r(l (¡ Dü "
I)c+n{.r'n tJc.i .1.¿r* niÁt1t.r:i.n;rr; r'nt:¿rt:i.vari r!(.r $trl (::t.t{i}I}1:r'*tr .L¿*;
(:(:lt'lV{j.ir"t:i.(J(}t^iIfi,,, i..?tl .1..¡r;. t:t.tr.'r.l.t*l;;.1.* t:t:r'l-i.t.lr¡'tC': fi'+:+ (:rl}'f-:Lerle ll$r'
.l.a ¡r:: c: :i.r1ln r:lti.l r.rr'¡ nir:¡t(:rr t;lJ.r.5c'tr':i.t::t: t.trl:i.<Jt: rr t.trt r:lel're+r'.¡rJt:¡t' cle+
r::t:rrri.ti+n'tt'"., t::c:lt'l't.:í.rrt.ta,, [i..1. tttt:'tt:l'- f;G] fnt.tevt:+ a.l. c()r¡(i'rC't¿rt'.1.ru a .L¡
rri+rj (:lcn (::(:tt''r':i.t:'lttt:r': c+.1.t'1+c't r':i. r::* ',
1...* e::r:r'r' j.t:¡n {:t* Él{.1 .1.¿r ¡:r't:¡:nrci.()rt;\t-t 1i:ti t;oItJ.¡dnrt.}tl
riltit:¿rr:: :i.t:¡rt,,rr':i.nt:i c\ .l.ct*. c¡t.tCl {:i.cr:rtc':r¡ l.tl'l ltl$'t(lr acnp.LatJn tt t.tl¡
¿t.1.{:c'¡r'nadur,, l.-,* t::t:l-r':i.(:'t'¡{:t': nü J.a ¡rrt:¡rnrt:i(:}11 {trl l.i:*
qin.l.rJ*tJ*r.e]rii (j..li¡{:i\r:: :i.r:ri,¡r':i.t:si (::(:}r¡ l:tt.t(::rtt t:Gp rc*c't:i.'l':i. (::(¡(l(l}r' y .l.n* de
'ti.¡:t: l.t:'t,¡'t:i.vt:¡ * hat;t* tJr.¡ *.1 'tt*rrl*<Jmr' *i.t'tt:t"Ór¡:Le:t:¡ c:c¡Il
rr:+ c: {: :i.'l' :i. t::'r t:: :i. C¡t't ,,
I'lt.tc+si{.r'tr d:i.ri.r*i{c¡ r:iri+r'á w.l. tJr.,r t.trt rin.l.cJi¡dnt' cl<* rtr'(::c¡ {.i.¡tc:
r:*r;;{.'rt:::i.t:n*r':i.t: (::(}t't t:r',irrlt;;'ft:l'rll¿rtJ<:r' rnt:rtt:'fát: j. t:t: (:('}l'l t::*¡:ac:i.tl;rd
rJc.l s:.t.un:i.rri.s;i.{:rr: l:¡¿1 r'ii r::t:r'r:i.s,:ltte.l a.l.{:r.lr'ri.¡ y c:c¡r'r'j.eirl'te.'(::t:}l'l{:i.rlLt¿r
r;;r.¡.lc+<::t:: :i.q:nabl.c.l*i llc¡r'rttti+tJj.* tJt't ttri i,t'tterrlt¡:'tt:r'"
{.lc¡r¡ (*r:it(f, fi!{+r l}t'f.:.,ten(J(.! tJ,,u-.l.til t.tn t*x'Lt*lrt;t: (::rirl¡p() tJt':.r
r"r t i. .l. :i. .¿ ;r c:i. rl¡n (i¡l'r .l. a :i. n clt,ttt t r i. a .
1. ASFECTCIS GENERALES SOBRH SOLDADURA ELECTRICA
1.1. l'lARcCI cCINcEP-l'tJAL-
t-a soldadr-rra ers' la r.tniÓn de dos piezas de compoeición
semejanta (rne'tales)n forrnando ltn tocJo homogÉneo- Existen
cf ifeirentras rnátocJr¡e ¡ Y ltno de ellor* aproveche eI calor
eléctrico generatlon este procesio sei denomina soldadltra
eilÉctrl ca,
D¡;¡nt16 del $!rct{:eÍict cltp la sn.ldaclltra e}éctrica $e
tl f e'Lingtten I
*$olcladr"tra eléctica pclr reeietencla y
*$oldadltra por drco eléctrico'
1.1,1. .$nldadttra por resistencia
$e' trata de aprave'char el calor eLéctrico prodltcido por
l.a resisitencia c¡lte encticpntra la corrlente a elt Pasc! pctr'
Lrn ci rcuri to.
7
La fttente de ener'gía 1a canstitutye Ltn transforrnador
conectado a la recln eI crtal proporciona a través de' sLt
devanado secnnclario, Ltn voltaje bajo qute osci.la en'tre t'S
a ílli voltios y lrn valor de cc¡rriepnte alto qtte gracias al
efecto JO[JLE. permite la fr-rsión de Lc¡s tlot¡ ¡netales"
Ht {'enórnenc¡ fn¿lnci$nérd6 irrdiccr q¡'te la energia calo¡"if ica
desarrollada en Ltn i.ntt$rval$ de tiempo es proporcional aL
clraclrarJo clsr La irrteinsidarJ y a la resiistencía oh¡nica del
cf rcltlto¡ dct at:lrerdo a La fÓrmr-tla tornada tJe SEFÉRIANa
CI * or?sg Ia R- t (F,1)
Donde r
Gl Clalrrr cfesarroL.[aclo (Cal.orías)
f Corriente de circutlación (Atnp)
R ResJ.str¡nc:i.a deI c:ircttito (ohm)
t Tiernpa de circltlación de La corriente (seg)
a fiHFERfAH,, D, Las $oldadttras- ttilbaor Urrnon L?74.
P" 464.
$
La resitencfa R está formada por la reefetencfa de l.a':s
par{eisr a *oldar y por la reeigtencla de contacto entre
lae piezas á st¡ldar Y los electrodos ¡ el ci rclri to
ri.rléc'Lri(:(f, 6e mtrestra ein la figr-rra 1'
---+
RNE.S DE. COORE
TIANSFORT A¡DR
LII{ EA ilOIIO FAgICA
l-':t{3uRA 1, fisgnema de ltn soldador por resistencla
La sic¡ldaclltra F¡or resistencia sie divide principalmente
Lae sigttienttPs clasesc
-.fiolcladr.rra a toPe
*Sol.dadltra por Pltnto Y
..$iol.clac{r"tra cle ct¡stltra
1- I.1.1 $oldadlrra a tope
fie ein'freint.an lae clc¡$ piezasi a s,oldar" ori.ginándose en e'e;e
prrnto r-tna 6lta resietencia para el ¡:aso cle la caprienten
PI E lAS SOLDA DAS
$rlg inándose t.tna
pltnto rfe"- ft"tsi.ón n Y
y se presionan larr
I
elevación cle 1a temperatutra hasta eL
G¡n t*se instante t;e corta la corriente'
piezas entre $í,
I.,1. J."l .$olcladr.tra pclr pltntos
Ti.enen el ohjeto de ltnir dos planchar sttperpLrestaen
pre*i.anada* cada Ltna por Lin el,ectrodon Y cada Ltno de
ellos egtá conectado a Lrn pr"tnto de traneformadort de tal
fnrma qtter aL 'fLr,rlr la cogriente dei ltn electrado al otrc¡
calienta lae planchas.' gyacia* A s¡"t reeistencÍat
proclt.tciend6 ltn pltnto de soldadltra! cofno cie observa en la
f igurra ? "
FIGI.IRA ?, Snldadr-tra Eléctrlca p$r prtntos
1"1-1,3 .$al.cladltra de costltra
Siei r-r'tili.¡an pára t;oldar planchas deLgadas;! e'LIe' electrodos
son en forma cJe rotJillos de cobre:, €ira'Lorios r'obre sltti
I
9
,n
¡-
o
8
¿
¡J
=J
;;*;;;,;;;l
'.9:"'1 l '5 :Lie(o 
I
--<--_-----5--L
t*jesr presionando las
cc¡nelc'tatJc¡ ¿\ Ltn Pr-rnto del
en la fi.r¡urra 5-
pLarrchas. Cada
transforrnadctr n
to
rod i 11o eet.t
corno Ée c¡hserva
fiI6trRA 3. Soldadr"rra E1áctrica de Cc¡sttira6-
1,? SOLDADURA F'NR ARCO VOI.TAICO
l.-a constrlrcciÓn de .[as máqr.rinas para eoLdadltra pc]r arcct
voltáico constan báelcamente de utna fltente fle ene'rgían
qlrGr pr-rede sdr sltminlsitrada por Ltn generador o tornada de
La rfBd por meclio de utn trangformador' tiene¡r Ltna etapa
farnada rlor Lrn ptrente rectificadorn condeneadoree y Ltna
reacta¡rcia eerier c(Jtl s|-t respectivo ventiladorn Para
efectc¡s rlt* r.eefrigeraciÓn ¡ Y complementandc¡ 1a partei
eléctrica aparecf*n los interrltptoree de línea de camt¡io
cle¡ ¡rcrlaríclacl y *electoreÉ de arnperaje"
f RAI{S FORMAOOR
o
C)
U'
E
o2
o
2
1L
L-a partei rnt*cánica et;tá formada por Lo eoportes para
tra$n.farmarJt¡rn reactancia y pltente . rectificadorn
portaeLectrados y la ca.ia mertática o bastidor"
I . ?. J. F rinci Pio
F,ara efectlrar la soldadltra pclr arco voltaico" 5e cltenta
bár¡icarnente c(]n Lrná frtente de tengién qtre po6ee clos
polotir ptr d$nde lrnc¡ de ellc¡s t;e cone'cta a la pieza qlte se
deeea soldar! y el otro al electrodo o varilla de flteión"
De tal fc}rrna qlre al acercarLosn se orfgina Lin arcc¡
voltáico"dt¡bicloalaemfgióncJee¡lectrodogprc¡ve'nienteig
cle Lut cátt:do (electrc¡dos) hacia Ltn ánodo (pieza a
soldar ) "
Hs.te t¡ornbarclea de electroneB $e proclt-tce a gran velocidado
provocanclo La ionfzaci6n del airen crfginando Ltna gran
elevación cle la ternperatLrra¡ de eslta manera la energla
etéc'trica sF transforma en calor"
el
Ios
HI qran
prodr-tce
ut¡i.ca el
pncler calnríf i co desarrol lado en I'a L lama t
una flreió¡r rle La pieza en el ritio en dt:nde se
centro de llama o electrodc¡,
1.2.i: DeecriPciÓn del arccr
F-L arccl eléctricc] e$ La transforrnación de 1a energía
srléctri ca en calor n y La rnagn i tltd
La reisisitencia ofrecida pclr el
i.nteneidad qura erté cf rcr.tlandc por
clet.'tipo cltr electrodo,
J..?,?.it Fin eL ex'trerno
¡rol.o negatlvor sÉ forma
erl in:icio detl É\rcc¡'
lll
del mlsma, dePe'nde de¡
aire" del nfvel de
eL material a sold.rr Y
electrodo, gLte se conecta al
pr.rnta lutmfnora qute constitt"tye
F,ara el enced:irjo de} arcc¡ voltáico Gts necesarÍo Ltn breve
c$ntacto entre la pr.rnta dt}l elec'[rodo y ]a pieza cje
trat¡ajo corno contrapalo (estado de cortc¡cf rcutito) I con 1o
qlre se pracluce LUla gt.an inteneídad de corrlente gue tiene
FClr c(lrlÉec:Lte¡cia df recta ttna aLta prodltcción de calor en
es.te lurgar por eLev*clÓn de ta regfetencia condltctora¡
calentanda rápidamente eJ. pltnto de contacto de la pieza
tJt¡ trabaj o ,
L..a cantLclacl dei energía presente en eL arcor €B eI
proclr.rcto tJe voltaje y el nivel de corriente qlte re egtén
r-rtil.izanclo clt* tal lnanerai para 4O vc¡ltios y ?OO amperios
se t:btienen SOOO trlattei qlte sería la energía gLte eps't'á
con*urmierncfo el arc$ y La esta convirtienda en calor.
Ht arc(f, stp forrna bAeicamente en cltatro etapasr
del
Ltna
t3
1-iJ,3,; $of:re
forna ltn crá'ter t
la pleza a sal.dar (pol,o poeitivo)r
cloncle el metal permanece en fttei'Ón '
1.?,i?"3 Un haz lttminosc
¿\rcc) eintre el electroclo Y
deL arcc¡,
l' i:.3 Ceibado
lii.rii eiil prctcclscl
ta pr-tn ta del
clespltÉsn t.tna
rnenor tarnafrorr g¡.te forma el
cráter conetf tr"tYe el n(tcle'c¡
de
el
1.?.?"4 Alrecle*dnr deL n(tcLeon se fo¡'ma utna col't"tmna de
gas l.rtmfnasa llamada aurrbola {) llaman de forna irregltlar
qrre plreicler *er cfe**plazada por eL carnpo magnÉtlco creado
por la corriente-
del arcc¡
de encendido rJel arcü' €D donde se toca c$n
eilec'trodo la pfeza de trabajor, separándolo
vcrz qrte el área de contacto ee calfenta'
Ef proces6 rJe cebado comienza creando ltn área cjep fnLiy
elevacla ternp+rratltra erl el pttnto de cont'acto'
.,:lciA menutdo qlte fÉe
s*xtiendt+ el' Pltente
pieza y 'f inalmen te
ü!n cclrtoci rclt:i tol:"::'z
eepara eL elec'[rc¡do de la pieza s+3
de rnetal fr.rncfido deL el'ectrodo cl la
se fltnde por eI paso de Ia corriente
t{ouLDüRoF']' ,. f¡ . T , Tecnolog I a de los F',roceeos de
SoldarJutra' Barcelona¡ Ceac. 1986. P' 31
1.4
üracias a este praceso de cr*batjo cjapl arcor €e posfble dar
cc¡mienzo aL procesc] de saldadltra, y c(3n tensiones rntty
bajas (*l 6O valtios). cJisrninutyendo aeí eL riergo para el
opernrio '
J.,I.4 Flantenimf entc¡ derl arcc¡
una vez realizado eI proce*o rje cebado o encendfda
É\rccln'frecr.tenternentei putede reenceinderse despttés de
ex t i.n cf ón ncrnein tánea,
Fara e,I mantenimfe¡rto o eetabilidad del arco eléctricon
e6 necesario qLre los rnateriales qutímf coe del
revesitin¡ient6 cle los' electrc¡dos,. señn bltenos e¡nisores
'térrnicc¡sn e*3 clepcir' qtte tengan el.evado poderr temoiónicot
(:omc¡ ei$ eI casc¡ de las sales,
Hn ccrrlentep aLterna es necesario considerar
reerlcendidio del Árcon debicfo aL paeo de corrfiente For
plrnto cert:.
(lon *rL fin de* facilitar eil reencendido. s,e bltsca qute lr¡s í-l
soldadores en A,C, tengan Ltll rleeplazamíentt: ¡ Íl€rlt:ll- 0 t'
entre La c¡nda cJe corrieinte y la.onda de volta-ien esto e$
Lrn bajo 'factor de potencian generalmente alredecjor de
o.ó,
deaI.
Ltna
eI.
el
1ti
libroDrp 1a fórmlrla ex Presada
"l'ecirología en los Proc:esc¡:t
p(f,r' l{r¡r"rLd crof t
cle sc¡ldadltra ¡
Voltaje de 6rco
Factor de Potencia O - (F.21
Vottaje de circttito abierto
Dr..l esita manÉrrÁ:, s€ logra qlte cutandr¡ la Onda de corriente
hagasLtpasoFÓrcerols€tencaautnvalordervol.taje
(:erc¿\no al valor cjr' circltita ab:ierto¡ para lograr Ltn
reencendicjo fÁcilrnente'i com$ s;e mttestra e'n la figr"tra 4'
IntensidadTTIGURA 4"
Donde ¡
Vt Vc¡t taje clel transformador
Forma de las 0nclas de
Lrn Arco de Soldadttra
Voltaje e
de C.A,
Va Voltaje del arc$
Ló
l-a
1a
.l.a
o Factor de potencia
Vq VoItaJe a travÉsi de la eeparación del árco
L.?.5 Caracteríetica eLéctrica del árco
Hn eL procel$o de fc¡rrnacic¡n rJel arccll| la relaciÓn entre la
corriente y el vattaje es de sentido lnverso'
crranclo la inteinsldad I alrmentan La teneión en br¡rnes v
dismfnlryen primelro rápida y de*pr-tés le'ntamente-
rerJ.ación entre estr¡e, dc¡g valores elÉctrf cos'n reprodttCe
carac.terit3tica raléctrica rJel arcor como ge rnltestra en
fígr.tra S.
TNTENSIDAD DE CORRIEIffE
f:':fCit.,RA 5, üaracteríetica del Arco Voltá1ct¡
Ef{CE HDIDO
La .[ensión rnaxlma a de encendido ee rnd¡yor qute 75 V y
r'7
cJeI lama crh*Pide er¡ cend ido "
cltanclo eI arcc] esitá encendidon la diferencia de tensión
medida (*n ét cJisrninltye rápirlarnenten mientras qlte La
J.nteneicfatJ rJe La cr.rrrienten qLte debe ser Limitada
en lae 'futentes cJe corrient'e de soldar por medio de
resleteincias Li c¡tras mrlrjidas adecuradastt altmenta
tarnlri6n r.ápidamet'¡ te - For este rnotivo E€t d l ce qr"te el
,nrc{:} tie+ne+ Liua característica deecendenten la caida
de tenc¡lón rje ánocjo al cátodo se mantiene dttrante la
s;oLclaclurra entre, t ó Y ?$ V en electrodos deanltdosn
entrezzySoVG:nelectrodc¡grecutbiertogyen
*;olcfadrrras rje furnclición en calie¡rte entre 40 Y 75
v. l.-as valores rnaxirnog en los poloe se denominanc cai.da
clel ánocla $ cje cÁt$da. l.-a caida de tensiÓndentro
del trayecto rJet aFcc¡ eÉ peqlrefia Y depende
prLncipalmente de ta longitr'td deL arco' Fara
efectlrar el encendido det arco se ernplean tenefones no
fnrry aLtas qrre son peligrosati para el operario soldadorn
sinor gLre 6e baja la crlrspide de encendido hasta acortar
}onÁg¡raei.trletac|igtanciadede*cargaentreel
electrodo y la pieza de 'brabajo. Eeto tfene lltgar
cc¡nectancf o en cortocircttito loe electrodoei
temporalmen te ¡ ÉÉ rJr*ci r n pon iéndoto en con tacto
cfir.ecto con la pieza de trahajo dltranter Ltn breve
espacio de tiempo. A¡. retirar el electrodo sGl
tfl
farma at 1í eL arcrJ'| bastandc, para man tenerlo Ltna
rninim.r tensiÓn rJe ll$ V, i3
l::,ara J,a$ cc¡nclicic¡nes de'arco estabJ.en la tensiÓn ell
hornes se obtiene cle la sigr"riente expreÉfÓnn
V * Vc *. Va {' Vo (F,3}
Dancje I
Vc Caid¿r catócf i ca
Va Caida anódica
Vo f,aicla ein la colt"tm¡ra de vapor
vc y va smn inde¡rendientementes de la lonEitt-td del arc$t|
y depeincfen siolamente de la nat.ttraleza de' loe' electrodos'
fiiepnrjo Vc + Va * Ct:nt;tante * K
1...a caicf a cje teneión en ]a colttmna de vapor Vo Gts
proporcional á la longitr"rd L e inversamente proporcional
t giCHIFfF K[:" F'artl r HORhl. Hans y RUGE. Tratado genera}
de, soldadrtra, Farcelona I Gutstavo Gl I' f t Lq74 "
F . 11li
19
a la intensídad I.
Vo = CL-,/I (F.4)
1-?,ó 'Iemperatltra deil arcG
SiientÍn La cairJa rJe ten*ión anÓdica rnÁyor grte la catódica
rt**r.rLta. glrfl La canticlad de energ{a traneformada en calor
s,rÉ máe importante en el ánodo qlte en el cátodo Y¡ por
canslgr-tiente ett temperratltra es tamhién más elervada,
*:.{La tenrperatttra det crÁter del ánodo cje carbón e's de
S:iOO"C (:i7SO'K ) r glte reprr*sen ta la temperatltra cle
s¡t¡t-rl1ición deL r:arbono a La presión atmoeférical';'}a
Ht arco eléctrico, esñ la ionización de ttn rn€'dio gág'€o*otl
clrrÉ¡ Grn nuteistro cÁÉo e'* el af re- A través de éln se
cleeplazan rnile,t; de elesctron6'sr a grandee velocidadesn las
rnolécr.rlas' etitán en contintro rnovimiento al azarn chocanCfo
Lrnás con c¡tras tr lntercambiando energía.
Si Lrna mctlécr"tla se mLtevei de Ltna regiÓn de aL ta
temperaturra hasta ltna regiÓn de baja temperatt.trái tran*porta
energí* cinÉtica a Ésta parte y cede La energía a esia
parte del eíetema.
. SEFHRIAH" D,
F'ás " 63
r?74 -
.., ír..' I frrJ¿nt¿ It
t!r',r 'f 1 i., l,
- .l
Las $aLdadltra¡s. Bilhan: Urmc'.
:::o
l..Jlta vc.¡:¿ {:lr.r(i.: r::.(i+ l¡¿r Frr:r(Jt.r(:: :i.(Jn ti.:.1. (::rt:1.É.:rf'r't.¡n:í.t:+t'¡'tc¡ t+rr.La ¡r:i'c*z;r
t:lri.¡ tr'"rh*.:i c¡,, da:lh:i.rJt: ;r.1. r:: l¡r:¡clt.rc+ tJtl c+J.elc: tr'(:lrl(..?rii n Bfit('? ca.l.nr r.+gi
't:r'*rir:i1:rt:r-'t.¿irJn l:¡(:lr c.r.l. (::r.r(i.rrl:](i trr 't r'*r¡r{l* clt*J. nt:i. llrnr: ¡:r'inc:l ¡t:i.t:
r:lr¿.r i.:t:¡¡clt.tt:: t:;i.v:i.tJ*tJ tClprn j. r,'r. A.l.tJt.tn13* va.L11ps::;
t::t:¡riclr.rr::{::i.,.,':i.t:l ,¡tJ 1.d+r'rn:i. c* t:ic+ tlhllc+t't¡*rt ctf¡ .}.¿i 'I',i¡h.1.¡ L "
I'Affl...A :1 ., tJa.l.t:r't.rti; tJtir cnrtcJt.tt::'t i.virJ*tJ tt'Í¡r'rni. c;t
da'.'
l'lt-l't.,.r.1. et; C.i"rl¡ie'*
A.l.umi.n in 4,,9 x 1.O--il rt:i. r'ri+ 5,, .7 x :10-'C)
1...a{:*n ;1,, ó x .1.0'-111 l"lj. d rt5ct c'rn u i'-i ,, ,5 x :1.0-'li
{.1t:br-+: 1? ,,:;!. x l.i)-'i] $x:í.c¡c+nn 5,,C¡ x :tü*li
l::'1. t:ntt: {:I ,, .:i x :1.0-'1:l
l::'.1. a t.,t 1?,,'l x 1.0--iil
A r::r* r't: 1. ,,1. x 1.0""11
l. ,, l:,, ./ 1...r:n<3 i.'tt.ttJ clt*.1. É¡r'(::(f,
[:.sr t.rn {'¡¡ t:: 't t:¡ r' :i. ttt ¡rc:l t- {. *l't t:+:t
{::i. t*r'r c.l (et't tllt.t{:?l'l 'trit llc\ l"s
r;;n.l.tJ*cJt.tt'* cJrt t.,,rrt1:t: tlltr.l
r¿c+.1. <: c i. <J ¿¡tj y .1. * t*f i. t:: i. t'lrl t:: :i. *
l}Ír'rr r:t:¡n::::i.cleprar.l.n ¡ /* (:lt.t{+ 'j;(:n
r: l: 1:+:+n t+ r- r.rn rnen (3 f' t::t:t;1:m (*rt .1. a
't :i.ri+r'r<i+ +:+'l'e*t::'l"r:¡ tJ :i. r'ti.:c:tn s;()t¡r'r.+ .1.¿r
(iir'r .1. ,ir *t:, .1. d ¿rcj lt r a "
Ii.n r.rr¡ *r'(::(:l .L¿rrclr: r:;ri.r 1:rrr:rtlt.rr:ti+ l¡rt.tr:: tl¿¡ cl i.gii.¡:ac:i.r5t't cl<i* ca.Lnr'
h*rc:i.,r e.l. ¿r:i.r'ri+ 1¡ r*.1.'f'.l.t.r.in cJe nletal.'f't.tntJ:i.dr: de.l. t¡.1 *lctrotjm
h*c: :i.a .l.a ¡i:i.c+z* tJe {:r'at¡a.:i n,, ¡:r'nclt.tc: :i.titt'iclt: tJ5.si¡:elr*j.Cln, $¡i:}r'
;tt
tanto la velocidad de scldadutra eerá lenta y s+t
neceisitará ttn tfempo largo para depoeitar La cantidad de
metal reqlterid.tn acjemás de qlte ocaeionará pérdida cle
ma'teirÍal y parosidad en la *oldadttra.
El control de La longitr-trJ del arco depende excltteívamentf.:r
cfet conocimie,nta y de*treizá manlral rtel operario¡ Y de la
clase de electrr¡d$s a tttflizar como se explicarÁ máe
adelan te,
1...a l,ongitr-trJ del arco y e'l 'típo de eilectrodan determinan
el volta;i e cje *trco' der taL forrna qtte'sí eI arcó es corto'
el vc¡lta:ie cJt* arcc cliernintrye y la cc¡rrieante de goldadttra
artmenta, Sí, s¡l árco pc, larga, el voltaje de arco attrnenta
y 1a ccrrrient.e de scldadt.ti'a de'crece'
[-a claee de cJiáme'tra deL electrodo Y la corrien t+:r
r.rti L i zacla determinan eil largo correcto de'l arco- En
generaln el Largo del árco debe ser aprclximadamente igltal
al diárnetro cle la cttt¡ferta del electrodo.
f .i:,4 Arco en corrientep contintta
At prodrrc:ireei el arc:o eléctricot I'a emlsión de
ele¡ctronegativasn debido a Ia ionizáciÓn del
realiza des,dcr rpl poLo negativo o eile'c'trodot
pieza de trabajor c¡ polo poeltivot, qlte es
electrones
aire¡ sÉ
hacia Ia
donde se
?t
prodLrce el choqLte dt¡. electrones á alta velocldad n
convirtféndose esta einergía cinática en calor! provo.cando
LUl *rrrrnento de temperatltra mttcho inayctr en eL extre¡no
receptcr de elerctrones, ptrr la tanto la tenperatlira en la
¡rieza de trabajo É$ rnayor qlte r¡n el elec'brodo.
Cc¡mc hemos vistt¡" la caracteríetica del arco eláctrico es'
nega'tiva¡ ya qLte a medida qtte altmenta La intensfdatJ del
ó\rcclr €s decirn alrrneinta el cal,entamiento" la reeigtencia
d isminurye.
tista característf ca negativan trae cofiio consercltencla la
inestahiLidad rJet ¿{rcor €trtendiendo ptrr inestabilidad el
flr$cfirso gtte *ltfre* el arcor qtte a partf r de Lin cierto
valor cJe intensidad La diferencia de potencial entre Los
e+Lectrc¡dcls $e fnclependiza de la corriente-
f"ara obtener 1a estabf lidad de fttncionarniento del' arcor
els neicesi¿rrior rnantenienclo ttn potencial constante" colocar
en serie Lrná bobina qtiÉ g€t oFonga a Las variaciones
rá¡rfclae dei 1a corrieinte.
[!]n el proceso cfel cebaclo deL árcot, Ltna vez hecho eI
cantacto entre el electrodo y la pfeza metálicar slcl
$epflrs dei ellar para prcvocar' La íncandescecia ein eil
t*xtremc¡ dr¡l electradon y para ello eB necesaric¡ ¡nantener
Lula tensión en vaclo aproximatJa entre 4A y 7O voltios.
t3
Ee mantier¡e
latón, cadmlo"
er;table a nedida qtte eI potencíal de
l¡aja:, y el poten'cfal termoiónico es mág
*..,lHn a3.grrnct* metales o ale¡lacioneit:, el arco
con dif ictrltacJ,. cclrno en tpl ca$o del cobret
broncen bi*mltton zir¡c.
I)entro de las, factoree, qtt€r ínflltyen en la estabf lidacJ del
arccl , tenemoer
*FoteinciaL de ionización de los metales
*CondnctivitJad térmica
F-I ñrco ctEi
J.on i zacíón es
elevaclo.';'l]' It
rnátl
rnáe
rL,?,€1,1 Fotencial de ic¡nizaclón dei los metalee
Es la energia reqlteritla pará rernover Ltn electrón de Ltn
átomc¡ nelttror €s decirn la facflidad de evaporacfón de
los cornponentes del revestimien'to, facflitando el
eince+nd:icfc¡ rJs¡1 arcar! dentro de Los principales rnateriales
iol'rizantes áfJfrrecen eL potasfon eodior Litio y calcio.
It SEFERIAH:. Op- Cit
74
I "i:l,g.t Condttctlhilidad térrnica
Hl cleeplazamiento cfe electrone't, a grande* velocidadee qlte
peg,en de Ltna zona a otra cotl diferentes temperatt.trasi
permiten Ia cc¡ndltcción de calarn de ltna zona de aLta
temperatrtra hacla ttna de baja temperatllra-
1. ,7..c) Arco en corrien te al terna
Los efectos dt*I arco para Ltna corrfente sinttsoidalt
fiáei complei;i r:s qtte* en caeio det la corrieinte continlta.
Hn La corrfente aLterna no hay unapolaridacl constanteen
É*ta se er¡cLrentra con'tinltamente cambfando de (+) a (") y
vf ceversan provocandc qtte eI choqtte de electrOnes se
prndrtrca elt Ltn senticfo y en otron razón por la cutal' la
te'mperatltra en los polos se hace rntty gfmilar'
La c:(¡n$ervación del arco s,e hace má€' dificil debido al
páso de la corriente por ct;trorr y Fara ello se hace
necesrario r-rti I i zar electrt:doe o varf l las ct¡rl
reve,stimie¡nton el cltal se encarga de mantene'r eL arcc¡ mÁe
estahJ.en detriclo a 6t.t capacldad calorífica s'ttflciente párá
cc¡n$ervar $Lt i.ncandegcencia,
E:L érrcc! e'n C.A. está continrtame'nte gltfriendo Ltn proces'cl
cJe reencendidon y somo se había mencfonado en el
parágrafo refere¡nter al rnantenirniento del Árco:, €rs
neicesario qlre el transfal'rnadnr
pctencia bajo! garantizar¡do asi
abíertt: en el momento er¡ qLte la
ceror faciLitanclo eL reencendido-
tenga Lrn
Lrn voltaje
ln tensidad
?';t
factor de¿'
de cí rclri to
pa6e por el
La caracteristica del
c¡bserva en la 'figttra á-
corrlente alternaárco
FIGLIRA ó, $olcJadttra con corriente aI'Lern.¡
1. ,:i LOS ELE{:TRODO$
$entro d¿rl proceeo de La eoldadttra For arc():, BÉ reqltiere'
de rrn eleme¡nto qure perrrnita la transmieión de I'a corríe'¡rte
eléctrica cle ftr$ión'. prclvclcando y rnantenienclo el arco¡ Y
{i la vez qLre aForte el material soldante, este es eL
elec trodc¡.
INT E¡6IDAD
TI EIIIP
fó
Las condlcianes eléctricar; rt'bilizadas para Ia fuElón cJeL
t:rlectracfc dependen principalmeinte darl diámetro del. mismon
y eL esipÉsor y materiaL del reveetirniento'
l,:1,1 Reves't:imien'to
[!.rr algrrnaa; lndnetrias $e Lisan todavia elactrodos
desnlrdos¡ Fror economiai este tipo de electrorJos presentan
grfrn cantidarJ cle inconvenfentesn talee como diflcttJ.tad de
cehado y estabf li.dad de} arco, 'formación de óxidoe en lae
soLcladltrá$ y dismintrción de las propiedades mecánicas deJ.
metal fundida,
E. L rerve${: i mi. en 'to
considerablttmente la
cle loe electrodoet ¡neiora
calidad de la soldadttrao gracias a
sLrr' cnmp$nenetes qtte permi tein La desoxidación Y
snrnfnletran protección aI material a eoldar contra la
acci.ón clel airen al pasérr a través del arcc! á gran
ternperatlrrar ademá:r de qlte act(tan cofiio estabilizadorerr
clel arcc¡ y adicic¡narr e'le¡nentos de aleaclón al rnetaL
flrndldon bási(:amente el electrodo eetá constitr"tido por ttn
alrna rnetálican la cltaL está cttbierta pclF Ltn material de
cornposfción qr-rfrnlca variable llarnada reveetfmienton
se plrede ohservar en la figltra 7,
lJ'7
EXTRENO DE ARCO
E(TR.E¡{O DE PORTA
FIGURA 7. Corte de ltn electrodo revestldo
1,S,1,1 F'ropiecJarJe$ eléctricae
Dentro de las principalee fttncic¡nes del reveetimientc:
estÁ .l.a propiedad de brirrdar estabilldad al arco!r
especial.rnente en corrfente al'ternan brindando Ltn medfo
altarne¡rte ionf zadc- E*to se logra gracia*r a que dentro
rJe log cclmFonentes qr"rímÍcos del revegtirnf entor Be tiene
alta contenÍdo de sa].es con t¡aja tensión de ionización y
elevado ¡:oder termoión i co tales como las saLse de
patae;ic, scrcf io y bario. Otra prÁpiedad eléctrica det
reveetimfenta es La de faciLitar el cebado del arco' És
decir el in:icio dt*l miemon de tal fc¡rma qlte al gLternárse
r*l químico cJel revegtimiento origina utna serie de gas€'s
con eilevacla poteinciaL de ionizaciónn 1o qtte tignifica Ltn
altt: voltaje tje ar(:or qLte ademÁe de facllitar el
ELECTB ODO
E STTilIENTO
?B
enc:FncJiclo del arco, altnentan la ve'locidad de ftrelÓn, En
eil casio rJei la sol.dadttra con corriente continlta¡ el
revestimiento no es tan fttnrJamentalr cotno en el caso de
la siolrJadltra A,C,r ya qtte la alta termperatttra del cátodo
cc¡nsr?r'va la ionización del medio en el cttal ealta eL arco
y eeite permanece estat¡le,
1.5" 1,? [-as escorias
En el pr$cef,cl cJe fr"reión del electrodot el reveetimiento
ft¡rma lrna escoria eobre el metal r' cLtya natttraLeza depende
cle l.as caracteríeticas del revestirniento. Generalemente
eetán formacJag por sílicatne de hlerror manganesoi Y
calci.o¡ e$á mezcla rnei'tnl escorfa prndlrce cltatro efectosr
*Deragaei'ficar:ión cJeI. rnetal litqutido
-F rotección cf el rnetal en Ia sol id ifi cación
-Desplazarnientns de residutoe no {ttf lee
--Etttein¿r di.sitribr.tción en el rnetal de los elementos tltilee
de1 revestimiento.
J.,:i,t Típoc; de electrodt:g
Los eltpc'hrocJoe ee puecJen clasificar de acurerdo al tipo de
reclrt¡rirniento seg(rn La clasf ficación hecha por Seferian,
(?n sLr libro Las SoLdadttrtsné tenemos¡
*Hlect rc:doe voláti lepe
-HI*rctrc¡cJas ácidoe
*Hlectrodos a base de óxido de tltanic¡
*Eleictrodo* tráeicoe
tilsta claeificaclón coincide con Ia hecha Por
üleldlng Socfety (AlrtS)r, la cltal se mltÉstre en
1a
erI
i:'?
Ameri can
anclxt: I -
1,3.t,1 HlectrcltJo* volá'tiles;
Tienen aI tc¡ conts¡nicje de ce'lutLosa (Cé l{1O 0$) n Éeta aL
quemárse arigina La forrnacj.ón de gaserr pr:fncipaLmente
hidrógeno y rnonóxido de carbnno¡ estoe gases pclseen alto
poteirrcial der ionizaciónn lo qlre facf iita el encendido del
arccJ -
Este] tipm de erlectrodc¡e es de rápido constlflicl )i' profttnda
¡:enetración. Adem.ts del flterte aFco qltcr tse produtce
cfe¡lonítan pclca eecoria sobre l,a eolrJadttra!r con 1o cttal
perrniten la eoldadlrra en todae las poef ciones-
UnivcrsiCuo .uruí,Lmo de oCtidrntt
Sección libiiotaco
a $HFERIAN. I), tlp, Cit.
:io
$e rttilizan básf camente para goldarlltra ein C.C- y con
poLarlclad poeltíva de,l electrodc¡.
1,:i.?,4 Electrodos ácid<¡s
Hl*tÁr'r recubiertcs principalrnente con óxidos o carbonatos
rJrs magnáne$c| y hf erro ( Fe3O4. Fe?OS ) con algutnos
si 1i catc¡s -
lllls el revestimiento de Loe electrodos corríentes
proporcionando con Ltn drco eetabler y fltncionan tanto
par* A.C- como pÁra D-C- c$n cutalqrtier polaridad-
tJtil.ízan Lrna tensJ.ún de ceabadc de 3O a 45 voltios: Y
tent;ionet; cle 'flrncior¡arnienta de ?S voltioe.
t.;J.?.3 Elec'trocf os á l:aee de Titanio
Et recrrt¡rimi.en to de¡ Ti tan f t: o Rr"ttí lo ( TiO? ) r, ot¡ten iendo
alt<: contenfdt: ianizante, Proporcionan Lina eecorla
f lr.tida i sion adecltados para eoldeo en todas las'
poslcionesn dando penetración medla y arco egtable.
Pueden r,ttf lizarse en C.A. o C.C. en crtalqltier poLariclad
con teneión cjer cebada de 4O a SO voltios.
J..3.2,4 Hlectrodoe básicos
El recltbrirnfento contientr carbonatosr carbonato de calcit:
31
y rnagnesit:, F'oseen grán registelrcia mecánican con
electrorJos rJt* hasta lOO KEm./mma de resistencia-
$e ernplean €n curriente continltar siendo necesaria 1¿'t
inve+r'e;ión c{ei la palaridad" c¡ sea eL electrodo con eL polo
poeitivo. l-a teneión de cebado Fara C.A, eri rnayor a ó5
voltic¡e-
I..3,:5 Carac'teiristica de futncionamf ento
De¡rtro del prt:ceÉcr de fr.tgfrSn de loe electrodos lnflttyen
perámetro* eléctricc¡ti. tal.ee cc¡lto La tensión e inteneídad
r-rtil.izadas; y parárnetros figicctsn corno el diámetro del
ele¡ctrodo y el Grrtp€lsc¡r y material del revegtlmiento.
De' Las fórmulas tJe Fl Lebrttnr cf tarJae pt:r Seferian en sLt
librc¡ L*r* *olrJacfttaen ohtenernos lae sigt"tfentee;
exprtr:aioneE¡ 7
d
l=K(k )(d¿+4d) (F.3)
10
Dmnde¡
f * Intens;fclad de soldadnra
7 $EFERIAH" D, L-ag $oldadlrrag- tltlbaor Urmon tWq
p.85,
3?
d * Diametro del eplectrodo
K * Cclngitante qr.re dependei del metal del. electrodo,
Ld I
Uf EK'+ x- (F.6)
lOs
Donde:
[J'f = "l'ensión de frtncianamiento
K' = {lt:n*tante qlte cJepende cJe la natttraleza del metal de].
eilec troda,
l.- * [-angitr-rd del arcc] (mrn)
d 3 D:i.ámetro clel erleictrc¡dc¡ (mm)
I
- 
= Densidad de corriente
s
De Lae fórmlrlas anterir:res se puede, concllrf r;
*Fara Lrn ¡nismo revestimiento, la dengldad de corriente
disminr,rye aI aLrmentar el diáme,tra del electrodo.
-Fara lrn misrno revestimienton aI áLrme'ntar eL diá¡netro derl
iis
a+:lectrod$ c\Ltrnenta la teneión de fltncionaníento.
l...ns valc¡r'e6 de trf para diferentesdiámetrc¡e
ell.elctrocloso *ie mttestran en la Tat¡la ?.
de
:1. -3,4 Interrsidad de trabajc¡
El valor de corri.ente necesarfo para fttndir Ltn m{f,teri¡:l
depeincle' báeicamernte del diámetro y tipo de revestimientc¡
cJe los electrodos, ari como del eeperor de lae Chapas qtte
sle cfe$ea soldar" Hsto *e mtte*gtra en la tahla 3.
Los electrodoe de pctco recltbrimientr¡ neceeitan meno$i
fntelnsidad grre loe de mutcfto. C$n Ltn mie¡no electrodo¡ en
doe piezas de eripest:res diferenteer La más grltes.x
r¡e.lcel$i.ta más cal.or (J *rÉa Ltna intensidad rnayor-
Er"r La merJida qtte se va soldando por efectos d+n
tenperatltri{! se clebe ir rebajando la intensidad éeto es
<:bservablen pttes a rnedida qr"te el electrodo se pone roJon
ind:ica de¡nasiada inteneidad" el color normal es Ltn rojo
apagado y debe llegar hasta ttnes ? cme de la terminación,
En rnrry inportante el control de la intensidadn ptres Ltl'l
exceso dará cornc regttltado demaeiada penetración Y prJr
excesc¡ de calor el rnaterÍal qutedará requtemadtr y póroson
IfiBI¡ ¿, Ualores de Uf pena diferentes diamtros de electmdos
Di a¡'¡etrc¡
del
e I ectrodo
{rut)
Beuestirai ento
delgada
Beuestiilient{'
grueso
Beuestir,ri ento
grues0
Cal cul ada
segun i2)
I./S ufiu) Uf(U) I./S uf{u) I/S uf{u}
¿,5
3,2
4
5
6
s
13.3
tz.z
tt.z
10,4
8,4
7,t
5,?
20
2t
¿3
24,5
24.6
24,8
24.5
15
14
t2,3
tt,2
9,2
8,4
6,2
?t
?,?.,5
7,4,3
z-Í. 5
25. I
z7
2?
18, 3
16,3
13, 5
1¿, B
$,2
6,8
¿s
24,7,
¿5. 5
26,4
ót,t
28, 5
28,3
ac\ 7
tz,g
1ff.5
9,5
8.4
71
6.3
2t
?,1.6
22
23,5
¿.1. b
¿5.5
27,1
IfiS¡ 3. Iango dr intensid¡dss en ¡elecion Ge$ el tli¡nt¡o tle los
electmdos g el cs¡csor dc las eh¡pas
Espessr de las
chapas en ¡r'l
I a 1,5
1.5 aZ
2 ¿ 3
3 e4
4a5
5a?
TatZ
tZaZts
?,9 a 30
Intensidad en los
¡rperios
15a?0
25a30
58a60
65aBE
85alffi
lm a 120
146 a 188
180 ¡ 238
Zfi a 2?E
¡Fi
i
Diuetrr de los
electrodos en ru'r
I
1,5
z
2,5
3
3. ?5
4
5
6
.5ó
riii eÉ dernaeiado haja hay Fcrco aporte de calor n
c¡casi.onando poca penetración,. por tanto el material no
qrredardl t;ctldado sino pegado,
:I..4 SC}T-DAFILIDAD DH LOS ACEROS
Es importante tener en crrenta eete factorr páFfl ohtener'
r.ura blrena cal icJad de Lag j rrn tas eoldadas por
arco erléctrico'. se dietinguren curatro calf cJadee de ac€roÉ
*CaLidad A-* Calidad ordinaria lttilizada
constrltccioneg sornetidas a eefuterzoÉ Ligeros.
*CaL idad ft, - Ual idad nc¡rrnal , rtti I i zada en constrnccioneg
corri.entes sornetitJas a egfrterzc!6 normales"
*Cali¡Jacl C--. Calidad rnejoracja¡ ácÉl.og reeietentes a La
entall.a o malas uniones-
-Ca1"i.dad D.- Alta calidad " rrtilizado en constnrcciones
donde se pureden preeentar rotlrras frági1es.
Dentro dra las diferentee calidadee de los acerc¡s¡ s€
ot¡serva slts di'ferentee cornpoeiciones qttímicasr estas se
n¡lre$tran e*n La TabLa 4- A continrración en la Tabla S,, se
dan log prlnclpales materiales ealdablee For árco
e+léctrico,
If[Iá ¡1. Coposicisn gririce dc los ¡cc¡os rl c¡rrtof,o sskl¡bles
C¿l idad
A
Cal i dad
I
Cal i dad
c
Cal i dad
D
c
lln
si
s
P
0,25
a,66
6, 88
a, ¿0
1,5
0'6
B,05
0'ffi
A,Zg
1,5
9,6
B, g5
a, g6
g,2g
1,5
0'6
B,05
B,06
I0Há 5. $oldabitided dc nteles ?oD e¡co,
llateri al
tobre
Laton
Bronóe
Al trri ni o
ñleaciones Al
Aceros al carbono
Hisuel
ñetal monce
Hierro colado
Soldabi I idad
Soldable en general
flo apl icablc
Soldable
Soldable en general
$ol dabl e
llur¡ sold¡ble
Sold¡ble en generel
llu', soldable
llu,, soldable
Punto de Fusian
19830C
880 a 980ot
8gB e gBBoC
6950C
5@ a 56Bot
15900c
14550C
13600C
12900c
l':-r t -^.-
[ 'r,,.ro;S,:"lt !ur!i,i;i¡i J': r'(Lli¿l¡tc I
[--s""l]'-'1": -__--J
?.. DISEfr$
2,1 'TEORTA DET. DISHÑÍ]
En eL díeefro de*
se debes 'tener
concl icicne* rnlty
transformadores para goldadttra pclr arcc!"
Fn cLrenta qlre La máqr"tina fltncionará en
*árc*nag a lat; cje ccrrtocircltito'
La reeistenci..c a'frecicla f:t:r las piezae a soldar y
;lrincipalme,nte p$r s*l elec'trodct €'s sttmamente bajat de'
tal. 'forma qlrÉ aL cerrar el cfrcttito de eoLdadltra Ée
¿rssrmeijan 1at; condf r:ic¡nes de ttn cortocÍrcltito en la babina
sr*cundarla cjel trangformacJor.
Deblcf o ór lc¡ an terior n este devanado debe estar en
capacidad de soportar Ltn amplio rango de valores dt¡
corriente" ríesde valc¡re*; relatlvamente peqltefrasn hasta
valoree nrry cercanc¡s a condlciones de cortocircttf to,
La varfeicfad cfeL rango de cor'rientes e,mpleados depende deL
tipo der rtrvestímiento y diámetro del electrodo y de Lag
caracteri.siticasi del material a soldar-
\
l.-r¡s' voltajes cjel circrtito ahierta párá
nscilan entre 4O a 7O voLtios y los
entre ll0 a SO voltios, clependiendo de
cfe la flter¡tei y la potencia del rnismo.
40
soldadores de arccl
voLtajeis cf e arco
Ias caracterlstfcas
Dentro del tlisefrtr de Los solcJadoree de tipo eetacionárion
eil principa3. elernenta es el traneformador! qLie toma La
alimentación de La redn convirtiencJo la potencia cle
¿.rntrada der al.to vnltaje - ba.io amperaJe en Lrna potencia
de frtslón de hajo vc¡ltaje * alto arnperaje,
Adeln¡A$ cferL traneformador básicon posee Ltn eistema FÁrá
controlar la corriente de ealida por medfo de utna bobi¡ra
r+eclrndaria con trna gerie de tapa-
Para eL ca$r: de soldadoree en DCn o sea los que llevan
conectada utna etapa rectificadora¡ FGt les adicfona Liná
reactancia serfen Fara efectcs de filtraje de la señal y
e$tat¡ilidacl cfel c"tFCo-
l::'ara seleiccfonar el tipo de fltente de poder der la máqutina
de solrJaro deben analizarse el. tamafior la capacfdad de
siolclatli t idad y pl trabajo espec{f i co a real i zar. $i el,
tralra-io Grs combinadon lo ideal es Lin,t máqttina AC./DC qtte
comt¡ina la gran capaclclad de, srrministro en AC cc¡n la
mfrnc:r capacidad en DC-
4:1.
l..*ri¡ ¡:ri.nci.¡ralt3* t:i.¡:o* cle nÁqlt:i.na s(]n l[c¡s mastrados en las
'f i.grrr'*.r*i 8l y I "
lx':tül"fRA et" SioldarJo¡' de arccl g:ir*.rtnri.o p;tra DC"
f:'IGt.rltA 9, Soldadar cje arccl estaci.r¡r¡adt¡ Fara AC,/DC
q?.
::"A FUHNTE DH FCITE:NC.TA
Dentro clel disreño cle la máqr-rina para soldadltra pclr arco
trs de grsn importancia eI sieterna de alimentación ¡
Hl e.rlernento bÁs'ico clentro del sistema de alirnentación es
el 'tranforrnacJ$r y por el1o eg de relevante importancia
las parámetrc¡s cfei clise'ñc¡ cfel miemo,
Hl 'Lransfr¡rrnacJor es alfrnentacJr¡ a 2i1 voltiosr log cltalee.
srcln siltrninietraclas por la recln de tal forma qute cltalqltier
variación en lat; l ineas de dic¡tribr-tclón, afectaran La
salicla dispon:i.bte dei la máqltinan g's por ello qtte se debe
tener en curenta la caida de valtaje' o porcentaje de
reglrlaciónn qlte es oriqinada en la máqr-rina a travée de s'tt
Registencfa y Reactancfa,
Sie cÁlcnla por la sigr.rieinte expresiónr
VoLtajer sin cárga * VoItaJe baJo carga
x lOCr
VoItaje bajo carga
E.t slst.erma cltl alimentación deL eoldador
'forrnada hásicamente por Ltn transformador
y rrncls e'lementos cclnectados á la ealida
de'l transfc¡r¡nador r elt€ comprenden
monofáeico egtá
de tipo redutctor
del secundario
la etapa de
4:i
rectificáción cclrno 1o son eL pttente rectificador y la
rectancia serieo y lon accesoríoe para eoldarn talcns cofno
cablee,. portaele'ctrodos y electrodos.
Hl clevanacfc¡ prirnarin r'e alfmenta a 3?O vol.tioen consta de
mttchae vlteltas'" (:on alambre de calibre rnenor que el
seclrncfario,. t*I clevanado secltndario stttminis'tra 55 voltios'
con pocar; espirasr y alambre de gran calibre para
scpcrtar la alta cc¡rrlente.
Dentro del ciclo de rendirniento de utn transformadr:r parñ
solcf ar ternemc¡s ¡
Ti.eim¡ro de circttlación de
corrien tt*
% ciclo de rendimiento = x 1(rO
Tiempo de circltlación +
Tiempo de no circutlación
F-str* tlpo de transfc¡rrnadores trahajan a Ltn :l0t{ de BLt
capacicfad norninal. en KVA.
H:L 'factor cle potencfa en cada máqutinan incllteo laede
soldadura e$ siernpre:
Fatencia ritti I
t.p. €
F'ote,ncia generada
t-t4
l.l.,r{:rrra.Lruelr tr:+. g¡.1. vn.Lnr tJr,l 'f',, pt,, s:.c.+r'á *iernpre rnenc}r qt.t(:* J. x
y ptt.retclc.,' .l..Lec¡ar'¡ nlt'l (::;rf,r$r¡ c()rn{} elt }r:*i 'lran*farrnaclol'e*f;:r cl
.¡.l.can¿¿rr e.,'.1. v*.l.ar dc* (),95, rrr: nt¡r;tart'tr..r tpn rnttc:hat; rnác¡t.ti.na:;
(i:)!¡iFlGict i.a.l.rne+n'ttp (i.ln.las; tJr.+ s;t:.l.rJar r.+¡i'tt:l vaJ.or e*s nrt.tc:ttc¡ má*;
pr*c¡t.rc.Í]íct "
ti.rr .1.;r*. máqtri.n** F{\r¿\ t+c¡.[dadltra Fc¡r'rrr'(:c] e'.[*ctricon sie
¡:r'e'tt*rrcJr.l clt.t('t tpJ.'fat:: 'tnt- tJ<.r ¡rntr.rnt:: :i.*¡ t:scj. l.e elr't¡'t':' O,,:l y
O, ó o llt.trlfi: f::e¡ t¡t.tt:;t::*r rnan'teiner eJ. ür'c:() eL rlt¿ryclr' 'h:le+mpn
¡:r:*:i.b.l.c+ y (ef;'t(:l f;fl.[n<¡ra'faci..[i.'tanrJr: e.[ re$nctrndicJü tJc'rl
n¡ j.:irnr:¡ r y F¿\r'fr r,l.l. J.n {:+f:i l"lec:€+$i*l'i.t: terleir t.tn VC¡J.'ta:i e cle+
ci.r-cr.ti.to ahi.er"Lc cJi.*¡rntlihI.eo cJtl taI fmrma rjLte t€rr 1o mÁ*;
r+l.Lr¡.,¿adt: ¡rtl*ii. h.Le..,'* clr,r ac:t.ts.rt-tJm (:c¡n l.¿r *.i.gt.tien'tg t*xprm*j.Ón I
Vt:.1. t *.i ri+ cJ e {\ r (:$
factar de potencia =
Vt:.1. {:*..i ('? tJ ts c i. t' ct.t i t t: ;r b i. elr t c¡
ill,..:i DIf3H:iií{l n[::1... T'ft Ah.lÍif :' {1l-f Fl A D 0l:t
:::,;i, ll. D"r{:t:r:i t::at-¡tt::t(':'lr:í.Í1'[:i. (::(:fi;
l::'.,rr'¿r .[n* 'tr'.trtsi'ft:rrn¿rtJq]t'tlt; tl¡rl-a gt:ldacjnreps* cJe ArC(:]r 1.¡
i.nrpc+rJ,lnr:: :i.a tJt* t::c¡r"Ln t::i.r'c:t.t:i.tc¡ c¡l:i ¿\prOxirnarJans.rn'te* Ll .:=JEi'r
da{:r: ñilvr¡i.ni*'Lratjt: n(:t' f*hriü*rnte$ de *oldadc¡r'r*s,
fiirir (::(:]n(]c:(.:+ adt*rná*i.La (::()r'l-i.(3nt:(+ *1 pJ.tlrt* ccrrcJfr qLte sclrl 11i:lO
4S
ctrnperj.c¡sr aplicando 1a fórrnr"tla 7n tomada de Corralest€:, 6€
mhtiene 3.a corriente cle corto circttito así¡
Ll_ * lOO x lpc./Icc (F.7)
Donde¡
Llz "l'ensíón en ct:rto 'circttito
llpc torriente de p.lena cargá
Icc üorriente rje cortc círcltlto
De¡ La fórrnutla ? se obtiene¡
Icc=tOOxlpc/
fcc o óAB¡S7 A
Oc¡nc¡ se ha mencionado anteriormenter Los tranformadores
para rnáquinac de saldar deben tener ltn factor de potencfa
hajo, eintre o,3 a O.ón por efeictos de eetabiLidad deil
frco, la expreelón viene dada port
aCORRAI-E$, Flartin Jlran. Teoríao cÁlct"tlo y conetrucción
de '[raneforrnadoree. 4 ed, Fléxico¡ Labor,, 19óO p,547.
Uz
4f.¡
Voltaj€ d€L arco
Factor de potencia = (F.B)
VoLtaje del circuito abierto
l::'ardr tos soLcladcres cfe arca el voLtaje ogcila entre 3O a
4O voltior de circutito abierto entre 4O a ó$ voltios-
üonriJ.deranclc¡ Ltr¡ voltaje de arco de 40 voltfoe Y ttn
voLtaJe de circttito abferto rie óO voltiog y apticando la
fórnrulñ 8n tenemcs:
40
Facter de potencla E 
-65
Factor de potencia = O'ó1
;::,:i,f F'arárneitroe de diseño
Dentro de loe parámetros co¡rocidos para el cáIcttlo der}
trangforrnaclc¡r n tenemos r
*Tengión de alirnentación (Vh) ??O voltioe.
-Cnrri.errte rJtr pl,ena cárga (Ipc) 2?O Amperios,
Teniendo en clttrnta qlte log voltajes para transftrrmadoretn
cle *ic¡ldadrtra de arco varían entre $O y ó0 V. aettmimoe óO
V.n de actrerdo a Ia capacidad del transfonnádor.
47
fionociencJc¡ la tensfón cJe aI:lmentación Y la teneión en el
:;;ecutndarion p$dGlrnos t¡btener la reilaciOn de tranforrnaciónr
Vh
ft=-
V1
A*4
üonc¡cienrJa la relación de tranfcrmacfón Y la corriente
sr¡clrndaria ee obtic"ne La corriente prfmarXal
rFc
Ih - 
- 
(F.lO)
a
?eo
Ih--A
4
l.h*$SA
üe¡nociencJo la tensión de allmentaciÓn y Ia corriente 8€
plreclei haLlar' 1a potenclar
t?o
A=-
óo
fiioVxl
S == ?ll0 x SS
ti := J.?IOO VA
{3e 'torna cornc} densidad der corrientea s
I * 4194 ámp/mma
El Area de la gección del condnctor para el clevanado
alttr volta;iei'
Itr
Sch = (F. 12 )
J
5li
Sich =
4ft4
Eich "* 11113 mmz
2.:i,:3 Dieeiío del n(tc1ec¡
F'ara deterrminar la sección neta del
fórrnltla 13" asl ¡
nrlcleon se ttti I i za 1a
Sn= or43 \ (F.13)
4A
dep
'tl(UHLI'lAHhlr John, Diseñc¡ de
H*paña contine'ntal r t977 "
aparatos e}Éctricos.
p. Sló.
6 ed.
r.tq
Dnnde r
Íin s;slr:t:: i.t5¡t n(i+t¿r tJsr.l ntl c.l.r.'¡Cx (}rl t:rn2.
ü. 4::; t:t:r¡*'t.:'rtr te
I)e J.,i¡ 'fór'nrlr.[* :1. t. f:i(..r trab:í.a c¡h'tt*tr j.rlt:¡ t.trta potenci.a ap;rr*.lnte
rJm 1.;1,, I KVA "
ApJ. j.c:ar¡tJc¡ .l.a'l'ú¡-mt.tJ.;r J..:i^ rle'tienerl
{ir¡ z= Íll 
" 
l1i crnz
{}r* a*it.rrne t.tn'factnr clc'*r¡:i.[amj.en'tn j.qr"tal a 0'?n por tan{:t:¡
.1. ;r riic¡ c c :i. tlrl *i.c+ l'.á p
4.7 ":5OSt=
0n?
fiit ¡: 1i;?, 55 crn=
ltr-t*r':an<Jm t.u-r(:r 'f t:t'rna ¡:rclpt:t-ci.<:nn.[ $cl t.l.l iQS] t.trl an ch(f, tJC.¡
.1.Ám:i.r¡a clel ó"{} c:rlt4 tJs.* t,nL forna qLtÉr;
a.l. - óo() cfn
(lnnc¡c:i.¿:l¡clt: c.ll.'l'¿rc:1:t:rt- cltil *r¡:li. l.ami.t*nto y J.¿r *ecci.Ón tot¿tl
so
del nürcleon obtenemc¡s el Éspesior o profr.rndidadl
5e,, $s
En=
óno
En * 8'7S cm
De aclrerdr¡ a lo exprereado For Ktthlmanrrac asttmLmog Ltlla
' densidad de flttjo igltal a!
f¡ = !,O.OOO GAU$S
tonociendo la de¡sidad cjel flttjo y La secciÓn total del
núrclleo:. $€ ohtf eine el flttjo¡
fú=StxB(F,14)
gta52i$5xIO.OOO
fr = 5?S,SOO Flaxvells
aol:bid , Disieño de aparatos eléctri cctg. 6 ed . . España I
üantfnental' t977. P. 460.
51
F,or medio cJe Ia .fÓrmr,rta 15n tomada de cAFlARENAlar 5e
plrede, calctrLar el nútnero de eepiras para el devanado d¡p
alta" así r
Vh x 1Oü
Nh= (F,15)
4,44 x f x fi
t?O x l0a
Nh=
4.44x6OxS?$-SOO
Aproximarnoe a Lrn ntjtmero tc¡tal de lBO erpiFd¡g,r de tal
forma qtte!
Nh = lSO espiras
El f actor de espacit: del cobre ¡, Ée deci r t La
relación entre +pl, Áreia de la ve'ntanan lo obtendremos de
la crrrva del anexo ?¡
Fs * 0.294
ton eL factor Fs podemos calcltlar el área de la ventan¿4
utilizanclo }a fórrnlrla 1ón asl;
ar ilAI'IAREHAn Pedrc¡, Transfc¡rmadoree elÉctricog
indttrtrialee ? ed- Fléxico¡ Ct:ntinentaLr t974.
F" 133-
$?
::: ( tichhlh )
Av- (F,1ó)
IOO Fs
Av = 2OO¡34 cme
1...;r rerlación e¡ntre la altutra (hv) y el ancho de la ventana
(av) es!
hv
- 
= ?rO a 4.O t'e
AV
En nrrestro casic} agttmirnos hv "' I av
Clonc¡ciendo Avn y 1o anterior relaciónn podemos obtener¡
Av-Hvxav
Avo2avz
rñ'-Av = l_\l z'
AvolOcm
Lz KUHLFIANIII John. Dig'efro de aparat$qt eléctricos- e ed-
Eepañal Continental; I?77- p-467.
53
Cc¡nociendo qltei hv = ? ávr calcltlanos¡
l¡v = ?O cm
De aclrercJa a las medidas obtenidosn ee urtilizarÁn láminas
Fi\ra nrltcleo! cc¡n Las dirnensiones mostradaB en La figrtra
10.
hv = 2t cln
av s 10 cr¡l
alxd'cm
!__qv 
-{
FIGURA 1O, Dimengiones támfna deL ntltcleo.
[..as Láminas pc\ra cc¡nstrtti r el nficlea Foseen las;
sigutien te* carac'Leríl;ti caÉ I
*.Acri'rra s,L +i.J.icio c(]rl 4:f cle sil'icio"
*H*peror de O"3S5 mm
-'F'e$c¡ ei*pe*cí.f i c:a 7.5;i qrlcm€
T
I
I
hv
I
I
dL
ti4
De "rcuterclo a la medida de .l.a* l.árnj.nae obtenirJaet podernor
t¡al.1ar Ia lorrr¡ittrcl rnertJia clel circltito rnagnético (Lc) es';
-¡{¡-le
Iq.r
T
2 2or¡¡ ---{
l- IGtJRA 1I. [-ont¡i.tr-rd media del circltito magnÉtíco,
[..c: = (Ji4 - á] x f + (?? * 6) x ? cm
l.-c * AB cm
l::',rra hall.ar el peso dt*l nftcleo apticafnos La sigt-tiente
'f'órmltl.a, tornada <1e Kltlhrn"rnnaül
Lic = Ac Lc gc (fr- 17)
t'4 L.t¡icl" Dis;eño de aparatos et'éctricos- ó ed- Espafiar
Cnntíneintal." I?77" P. 461l
s5
Dc¡nde I
$c Ferso clel n(tcleo (gr)
Ac Area * sección ( crnr )
ctc Feso e*pecí'fico de I'Amin¿r (gr./crnÚ)
Gc=5l.5Sx88xx7'S3
fic = 34rB? Kg
I 5. 3, t Cál cr-rLo de PÉr'd ida
$ieigrhn l.ae c:Ltrvas nc¡stradas en eil anex6 3" 6e tiene qtt€!
¡:ara Et ';: IO.OOO GAUS$' las pérdidas son t'S '/Kg'
Fjl transfcr¡nadr¡r tieine+ lrn pG?so aprclximado de 34r€}? Kg.
Las pérdidas serán:
F't^r * S?r?5 watts'
f .5-3.1.1 Pérdf cJag de energía por his'téresi*;
Dei acrterdo ccln el valor de coeficiencla de hig'téresis ( )
pára algltnos cltsrposn dados en el anexo 4l
* or,oooa
$ó
Apt.:icantJo la fórcnrtl.a 18n pod6ngs calcltlar lae pérdídas
por hi.t;tér'esisin tomadc¡ cle CAFIARENA a4!
qV t Ba'ó
(F.18)Px=
107
Donde ¡
Fr< F'érdidaei Por hi*térersie1 Coeficient¡* de histéresit;
V Valutmen de matelrial ein cmÚ
tt Indr-rcció¡r en Gattsses
'f Frectten cia eln ci cloe/*e'g
lrara cal crtlar el voLlrmen de material r conocclffioÉ I¿t
gección del nt|clen y }a tongitr.rd merdia del carnin$
rnagnétlct:n lltego:
V*tl€lx$2.S5xOn?
V = 4161r?ó cms
a4 CAFIARENA. Fecfrt:- J'ranstformadores eléctricog
indr_tstriales, ? ed. Fléxico¡ continental n t?7q "
F - 13gi
s7
ApLicando la fórrnr-tla :lg' obtenemo$r
O.OOOB x 416I"n?ó x óO x (1O-OOO)"é
F¡r =
107
P¡¡ ". SO.? wattg
2 - 5.3. I . ? Pérd idag p$r corrien tes cle Fottcal t
übteinienda el valc¡r del coeficie¡nte de aclterdo a la
reeistividad clel material y espesor de lat3 Chapae. dadog
arn la Tabla ó.
ñplicanclo 1a fÓrmutla 19n obtenernoe Ias pérdiclas por
Falrcal t ¡
TB
F+ E (r (- x 
-)2 
Go (F,19)
100 lo,ooo
DoncJe:
Fr Fárcllda$ cpn wa*.ts
f Frecutencia en Galtsti
tl IncJlrccictn tpn Gattss
G= I:'eso cleJ. ntltclen en Kq
cr üo+rf i cie¡n te
IABIÍ 6, üalo¡cs d€ (de ecuerdo el ?É de Si r aI GsPcso¡r dc las ol¡¡¡ns
zsi
Espesor ch¡pas en ¡rr
0,35 B,55 0,63
8,5
I
2,1
3'5
4,5
1,68
t,t7
g,65
B,46
0,4
4
2,71
1, 55
t,Z
I
5, ¿5
3,75
2
1,6
1,3
Interpolando obtener4ss : 6'43
s?
óo
F+ = (1143 (-
too
ro. ooo
x 
-)z 
x 54182
10-ooo
El n(tmer$ de esPirar
Éregfur fór'mutla tnmada de
?,$,4 Dfgefro de los
HI t"¡rjtmelrt: de eePiras
lrabiamos obtenid<: de
F'r = $.;i? wat tsi
cJevanadt:s
para el devanado
Ia fórmr"tla 1.5:
de aLto voltajen 1o
tllr o lSO espiras
para el devanado de
Kr-rhlmann aa, será !
baj o vol taj e.*
se había obtenldo la corrÍente en eL
Ifr=$SA
aparatos eléctricos-
1.977. p,5S9,
Nr_ * Er- x hlh,/Hh (F,?O)
Hr- "* 66 x lfJO.¿?tO
lal¡- ;:;: 4? e*ip:i.raS
Oon la fórmutla 10.
devanacjo de alta¡
r'E l:bid . Diseño de
Conti.nentaL 
"
6 ed- E*pafra;
óo
1...a corriente para el devnnadc¡ tJe bajo vol'taje;
ft- = Flh x Ih ./hlr- (F.21)
.[r_*lSOx$5./4?
I¡- ::; ?O2"O4 A
El área cle La eecciÓn t¡'ansvereal p¡ra el ct:ndltctor dql
alta voLtaje¡ sÉ hat¡ia calcLrlado con la fórmltla 12;
Sch * Ih./I
Sich * 11313 rnma
Conocia*ndo el Artpai pcldefnos haLlar el diámetro deit
al amtlre,
$cl¡ = n ¡'2
r = l.,BB mm
cl s :lr
cJ E 3,76 mm
6J.
fiia.+ ha ei*c6gid6 cc¡ndltctmres calibl'e No 1L con Ltn forro dei
.il.l.goclón 4 ct.tyo di.ámetrc¡ eg l-4?O mrn'
l::,.:rr¿r este cl iárneti'o:l l.a $ecciÓn cclrrespondiente es¡
d
$ch = r (-)e
2
fich = 4rS9 mm?
{.l1;¡mc¡ se r,ttílizarán 4 condltctor€'É en paralelon obtenefnog
L{na secciÓn total s
$ch.*4xó"O7
$chs "" 18.3? mme
Para el devanada de bajr: voltajer
Ir_
S¡=u = 
-J
?;lo
Sr:r- =
4 r94
Scu '= 44, 53 mma
Crt
(:nn eI área calcLrlarn(fs el cjiÁmetro del alarnbre!
d * TtFt rnm
fift* han Gtsc$gldc¡ c$nductoresi calibre N* 4! con forrt¡ de
algodónr cLtyo tliárnetro es S'5ó5 mm,
Fara este diámetron la sección correspondÍente es;
d
Í}cr_ - r (-)z
3.
St:L ss:¡ ?4n5? mmf
Liomo str Lt'ti.[izarán ']. condttctureis en paralelot obten€]m(l$
Lina slecc:icln 'Latal !
Scr-'r * 2 x l4-3?
Íi,=r-'r :::: {f} r 64 mmt
3,S,4-1 Hohina de carnbio de corriÉnt€*
F,ara obtener los diferentes, rangcrs de corrienteo se hace
necesari.a Lrna lrol¡ina conectada en EErf e con el
Élecrrndarioi qtte pe'rrnite por rnedio de ltn selector conectar
más o fn€,nos espir-4s ¡ y obtener a6í loe rangos de
63
c$rriente deseadog-
tt,3,4"L,l Fr:ir¡ciPlc de
Partiendo del PrinciPia
funcionamiento
de La Ley de FaradaYr' Éñ dondel
dF
e ind s - N 
- 
(F.?,21
cft
l-.a bobina de camhio va canectada en serie con el devanadc:
seclrndayicto Y sÉ h¿r arrollado en seintido contrarie para
ob'tener ltna pnralidacJ sltstractiva.
A rneclida qtte se cc¡ngctan eepiras en serieo €1 flttjo de la
bc¡bina rjr* carnbio de corrlente ee reeta con eL flttjo
*eclrntf ari6n ot¡tenienclo así Lin f }r-tj6¡- reg'ultante mÉnclr:, /
de esta fnanera 6e logra disrninr-tir |a corrienter de ealidan
rpstc¡ sei nlte'*tra en la figr-tra 1?'
IH
-+o
""1 o --[-i) t
1""
Ino.!
"l
FIGIJRA 1E. Hsqnerna t¡ásico cJel traneformador
64
lin 1a f igrrra se observa qr,te al cer¡'ar el interruptor¡
V'x=Vx*Vr-
Se obtitsne voltaje cada veZ menorn dependiendo del ntít¡nerc
cfe e*pira:i qrre t;€r r:c¡nectenn cle tal forma glte la corriente
gerá menor ProPorcionalrnente,
l-a cnrríente en e!. prirnario (Ir¡) tarnt¡ién decrecen debiclo
Á qlre La cárga esta exigiencjo fnc¡ncls corriente, Y ésto
hacel qlte eil transforrnador cclns[tfna menor potencia de la
red,
l,-a ccr¡,.i¡pntei prirnari.a tiene ? cclfnponentesn cclfoc!
observa en el circutito eqltívalente del transformador
La {i.gr.tra L3n asf :
se
de
-+
IL
f:'I6LrRA 15, üircttito eqrtivalente del transformador
ó5
I¡¡ "= Ir + I'u (F'-?3)
Donde ¡
Irr Cc¡rriente epn el devanado de alta
I¡, Corriente de magnetízaciÓrt
f 'r- üorriente de carqÁ referldÁ al' prlmario
La relación entre la corriente de carga referidü al
prirnario y La corriente sectrndarian viene dada por:
Hr-
I'r- = 
- 
IL (F.24)
N¡r
En la ecLtación ll4 ee¡ ptlerie obs,ervar qLte a medida qlrcl
cleicreice la cclrríente ein eI secltndario (Iu)¡ decrece la
corriente de crlF{f& referida aL primario-
[rn la ecuraciÓn ?;ir considerando qLte en los
t ran:ift:rfnacJoree' la corrien te magnetf zan te permanece
r:on*tanten {ie ohserva gLte ál decrecer la componente de
cárga I'¡-¡ deCrecerá el constim6 de corrient€' en el
prirnario ( I¡<) .
óó
;1:,3,4,1.f. Valc¡reis der taP:;
{iie han seleccic¡nada los *igutientes rangcls de corríente
{-antct pi\ra $oldadLtra en A-ü" cono en D,Cl,
{iitl Consideraron clentra dei lag rangos,r Las, variacionee qrte
gtrfre el. Válor de corriente al carnbiar 6Lt natltralezan
Éritc¡ graciae a Ia .fórnlrta l?sn tomada de I'IILLFfANTó-
nxI-
Idc = (F'25)
'rc
()nnsirjerando qlre el valor Im es el vaLor pic(] de La
corrien te. Y adernás;
Irn * {? x lrrns (F"eó}
Reernplazando en la expresión il$" ge obtienea
2 " \[?x rrms
(F .27',tIdc =
Idc * 0r9 lrm$
r.é |4ILLNANT Jacob. HALKIAS. Chrie tos. ü. Integrated
Electronics¡ Analog and Digftal üfrcr-tite and
fiyeterme, Flc Graw Hill ^ 1972
é¡7
De .tal forma que Éi se tiene rtn rangcl entre 1óO a t9o A!,
(sn corrie*nte altern¡rn frl Eer yectificada se obtiene!
IcJc-O¡?x1?O
Icfc = 1.71 A
fie plrede oh5ervar qLle ese valor siglte e$tando der¡tro dce}
rángc! siÉrleccionadct.
E:L n({fner$ de e:rpiras para el primaria (Hh} de acuterdo á
1o olrteniclo en la fórrnltla ISI
Nh * 18O espiras
Ht valor de corrient'e e'n eI prírnariü obtenidc¡l
Ih = $S A
ür:n los datos anteriares¡ sÉ pttede calcltLar erl n(trnero elsr
HSFiras necelsaria para obtener el ré\ngo cle corrf ente
de*eado!
*Tap No.1
[(angc dei corríente¡ 2OO a ?fO A
Corriente prirnaria¡ 55 A
ó€l
N{tmero de espiras¡
Ilr
Nl=Nhx- (F.?8)
Ir_
55
Nl-lBOx-
eao
hll * 45 É$piraÉ
-Tap Ho.?
Rango de cr.¡r'riente; 16O a 19O A
üorriente primarial 5O A
Nfrmertt dei espiras!
so
N2=tBOx-
190
l'f? o 48 espiras
O¡¡mo el devanado eecltndario tinen 4S eispiras! 6ignifica
gr-re Fará t:btener t?OA. debo agregar 3 espfras al devanado
*ecltndario "
'-Tap No,5
Rarrgn der corriente¡ 12S a 15O A
69
45
N3=18Ox-
lSO
N3 o 54 espfras
liilrr el regltnclo tap se tienen Nl * 48 espirasr o sea qLle
Fára obtener nt.tev(f, rango det¡o adicionar 6 eepiFás.
üorriente primariar
b4rirmerro de et;pirñÉ3
-Tap l.lo-4
F(anq¡o de cc¡rriente:
torrien te ¡rrirnaria r
Nrhneiro cJe espirasB
45A
lOO a t2O A
384
75 a lOO
S;: A
3A
N4=lBOx-
1?O
N4 - 57 espiras
*Tap No.S
Rango de ccrriente¡
üorrlente prirnaria!
Nfrmeiro de er*piras!
7A
stl
N5=lBAx-
LOO
hl$ * li8 e'eplrae
$i:igrri.einrlo e1 misirno orden de cálct-tlosn
Tabla 7,
se ha elaborado 1a
Í1, i:i. $ Ci rcuti to
E1 ci rcuti to
natutraleza del
Rectificador
de rec'bif i cación
valtaje y cclrriente
busca convertir
de AC en DC-
l¿r
Consta báeicamente de ltn pltente rectificador y Ltna etap.r
cle f:iltraje compltesta F¡or condensador y rtna boblna de
clroqlre
?,5. $.1 F't.tente Rectificador
Heta constítt.rido por cltatro rarnas de diodt:s! qLre recíben
l,a corriente sinttsoidal de la fttentei y entreqan Ltna
corriente rr¡1 idireccional Á 1a cárga
Hl frrncianamiento del pttÉrnte eg ciclico de'bido al cambio
sontínlro cJe polaridad de la ccrri.ente alternan de ta1
fnanera qLre para rrn serniciclo el pttnto A se hace posf tÍvo
reepecto a Fr y flr.tye csrriente der A hacia Bt a trevés de
D?, l.a carga y D4 y para eL rigttiente semiciclo se
IABI4 ?, D¡tos rtc le lohina üe ce¡rbio tle cs¡ricnte
Bango de corriente
de carge {A)
(orriente prinaria
{A)
llurers de espiras
del l¡p
?,EE a 2?B
168 a 190
125 a 150
108 a 120
75 a 180
68a 7A
45a68
38a48
22¿38
20 o fienos
55
5B
45
38
32
23
20
14
1t
I
45
48
54
5?
58
59
61
63
66
72
de DSn la
'7?
CArgc\condlrce corriente de
y Dl ,. c$rnc¡ ge* mlte+s'tra
B. hacia An a
en La figltra
través
14,
FIGURA 14. Recti'ficador en pltente
f:.1 ¡rlrente rectificador me proporciona la rectificación de
anda completa.n pttesto qtte está operando para Log
$emiciclas paeitivn* y log semiciclos negativoe" la forma
rJe onrJa rectí'ficadora se observa en la figttra 1$.
7\
\,4
FIGURA 1S. Forma de onda rectifÍcada
7::i
t.l¿rcla dj.mdc¡ tJc.r.[ t]r.re]ntc+ rJq+t¡r:,¡ r:¡r:i't¡rr allt capaci.dacl cler *apmr{:ar
.l.,,ir L¡:r:i.cn n .lrnÁx j.nta, .l.a clt,¡.1. cie: clb'l:i.er¡e asi r
frn = \l 7 lrmg (F,29)
I
Dcr'¡dn r
.1. rn ünr r':i. ern {:r'r rt¡á x i ma tilt't Arnp "
.[ r'rn* V.ir ]. n r nt*d i tJ o elt't Arn ¡: "
Ap1. i. c¿rr¡tJr: .l;r 'f{rrmr.t.l.¿t iil9 ,¡t;i c¡h't i.t'.lner;
Irn = \fT-l x ?1(¡
.1. rn "" ',l9 4> , {y'F3 A
l::: l. vn.l.'t.:r.j e (lt.r(.r tJ+ltlel t:ir.r¡:ort,at' cada tJ j.oclm n vierl€+ dacln Fc¡1" ¡:
vrn = \f;: vrrns (F.So)
vrn = \ f;--1 >r 6F
\¡f1¡ r:: V;! V
{iic+ ha t:c¡rrsit rrr:i.clr: e.l. ¡lrterrrte., ct:nectando cLtat rrJ d inclas' err
7t!+
paralelo For cada l'alnar
sorrien te.
alirnentandm así la capacidad <Jtir
|...c¡s cliodic¡e lttilizatjc¡s
poLariclad posi tíva -
cle referencia ECG 6040
Sitrs caracteristica$ son:
*Vr¡ltaje pica inversc¡r, 600 V
*Corriente+ plena óO A
-.Ternpera'hrra rnax en la carcaza, cltendo conduce Imaxn
1e5*C.
-Vc¡l'taje+ en el dfodo, 1.O V
"Ipiüo rnax, 7OOA,
:1.;5- $.? ftot¡i.na de ühoqlte
HL efecttr de la bobina de choqute conectada en eerie entre
r¡l plrente rectif icador y Ia cárgar Bg' de aCtltar c(lfno
fittro para las altae frecttenciasn disminltyendo aeí eI
rizado cJe Ia corrfenten Ltna vez qute ésta ya ha sido
rectif i cada - Hr+tct con el f in cle proporcíonar Ltnrt
corriente constante par6 la soldadltran fnanteniendo Ltn
7S
ár(:o eléctrico tpstabLe c:omc) s'e expLicó anteriormente,
t,:i.$,:':. I F+:+rneabi.lidad Incre'rnental
Hn el r:aso rJe¡ La$ bobinas, de choqlte con n(tcleo de hierro¡
éete está sc¡meitido a excitaciones c6ntintta y alterna
$LrperpLt€,staen y eeto arigina eI concepto de permeabílidad
increme¡n'tal " clenc¡mf nada ca Y scl pltede calcutlar
mediante La relación 'forrnada de E-E STAFFa?
Er
caE
H
(F,31)
Debicfa a qrte t{ y H no ti.enen la miema forma de ondar 1.¡
perrneabilfdacl ca e$ Ltn valor medio 6 permeabfLida¡l
et¡lt:i va I en 'te 
"
llln las apl.icaciones de bobinas de choqute de ff ltros para
recti'f i cadores conviene Lula perrneahi l idad in crernen tal
grancler. jurntc: a ltn gran carnpo rnaghétlco continuto.
?,S. 5,?.'.: Indltctancía
t..a indurctanci.a tr$ la propieclad de
rt*tardar eI carnhio cJe la corrfente qtte
Lrn ci rclri to para
paea pc:r é1"
H-E $TAFFr Fl,r.T-
transfcrrnadores,
L7 üi rcr"ri tos magnéti cos y
Eepaña; RevertÉ, 19ó5. F'. 1?1,
76
At" (:errar el interrltptor r*n el circttitor la
corriente cc¡rnj.enza a incre¡nentarse! aLtrnentando el flt-tjo
en el n(tclr*an qenerándostp ltn voltaje ein el devanacla
clrrc! sigr-riendo la ley de Lenz $e opone al cambio de
corrien te,
?.5. S"?.2- I Valc¡r de Indltctancia
Fara poder determinar el valor de índltctancfa tJe ln
botllna de' choquter $€ reaLizaron difere'ntes
¡nediciones, ohteniendt¡ vaLores promedicer de tal
'form¿¡ clLr€t para t.tn valor de intensldad de lSO Ar, se
prodncr* t.rna caída de tensión en la bobina cJe ?,$ Vr
nt¡teniendcr;
Vcr
Zao = (F,Sz)
fo
?.s
Zao =
150
ilao =' OiO63 f¿
Can Lrn 'factor de potencia promedio obtenido¡
Co$Sao * O¡6
Apl i cancJo La fórrnltla
aparein te. asi :
f:t¿qc¡ =
Raoo0'065xOnó
Rao * O.O38f¿
Aplicando la fórmltla
apartente así¡
Xao=\
Xao * O,OSI¿
Y 'finalmente por rnedio de
vaLor de indttctancian así;
Xao
=-
?nf
obtiene
'77
registen cia
Zacr cos0ao (F - 33)
obtíene la reactancia
la fórurmurla 35 ee obtiene el
Ia
( F.35 )
o,05
[=
?xnx
L = O.133 ml{
60
7tl
11 . ;5. 5 " i?. S Constan te de tiempo
La con*tante de tiempo es Ltn valor qLte relaciona la
incJlrctancia c(f,n 1a resf stencian y se refÍere al tiempo
necesiari.o para c¡lte el vtrltaje a través de la indltctancia
y Ia corriente qtte pasa por ellan hayan completado el
ó3.:flf de su canbia totaln de tal forma qLtet
Lao
TAO = ( F.36 )
Rao
o, t$5
TAC¡ =
o,o3€r
Tao * 3"$ mseg
i::.:5,S.?,3 l'l(tclen y Devanado de la boblna de choqtter
El n{rcleo se constrttyó de láminas de acero al Silicio del
4.:'í clc? Ein c()n rtna densidacl de flltjc¡ aproximada;
nt = li:OOO GAU$$
1...a corrie.rnte qLte circutla por la bobina son
frprox imadarnen tt* ?OO A r provocando Ltna calda de 15
voLti.c¡s- l'ene¡nt¡s así de actterdo a la fórmttla 11¡
S*?OOx15
$ - SOOO VA
Aplicérndct l.a 'fúrmltla 15 se obtie'ne la sección del, ntltcleo:
5n = Or43 \
{3n :: :13 " 5ó crns
'7q
onSn
ancho de
Asrrniendo
t:btenemnt¡ ¡
I'.trrscando
lámin*r cJe
Lina
5ro
factor ápi lamien to igrtal
St-
13. s6
OnB
.$t * 1l?r5 cme
forma proporcicnalr s€ elige ltn
crfr:, de tal 'forrna gLte!
al :* $nO cm
total eL ancho de láminanümnociendo la gección
obtenernos eI espesor¡
il?rs
H-r-
$no
. ,, .'ür:'! : ,: . , - i; tfi¡.i,,rr. ,l
!rrlciún i{.1¡:.¡lor\!
---,1T 
_: -; -._r'i _ il
fJo
En a 5n9 crn
Clonoci.enclo ¿rl densidad de f lr.rjo y La eección tatal:, B€
prrede obtener el. 'flr.rjo de aclterdo a la fórrnltla 141
gfol9'5xI?OOO
Ft = .5S4,OOO l'laxvells
Aplicando la fórmltla tSn se pltede calclrlar el n(¡¡nero
total dea eepirae para el rJevanado¡
exLOa
Nsh =
4i44 x f x F
l5 x lOo
Ngh =
4"44xóOxJS4OOO
l.lsh = 15 espiras
H:l Área rJe la seicción de'l condttctor pará el devanado
según la f*rmltla 110 asi I
?oo
Sc=
q rg4
ST
fiir*
por
de
slfS
ha
{30
Sc = 4O.4S mmr
escoqj.clc¡ platina de cobre
mn cJe ancho, dt* tal forma
O.81O mm de espesor
obtiene Ltna secciÓn;
al,turra y eL ancho de la
tiene r
Sc*O:,$lOxSO
Sc* 64nB mm
Como se h¿r r-rtílizaclo platina con €lO mrn de anchon
orLtlrra de La ventana¡ considerando los aislantert
érprclxirnademente ?O mrn' de tal forma qLle!
hv=9cln
La
de
()on¡;e*rvando ttna relación eintrcl
ve¡rtana entre ?nO a 4nO veceen
La
se
av=
av=
hv
ilro
?no
2'O
.nv = 4rS cm
s3
I)e aclrerdo ¿r las rnedidae ob'teinidaeo ge rttiLizarán láminas
de r*ilicio.' con las di¡neinsic¡nes moetradas en la figttra
16,
nf 
-J
FISIJRA 16. Dlmeneiones LÁminas del núcleo
De acrterclo a La medida de lae láminae obtenidaen podemoei
haLlar la longitt.rd media del circrrito rnagnético mostrado
en la f iglrra L7.
-rf-iÉ
f--lrlScrr--4-
f:'IGURA t'7. Longitr"rd media del circlrito magnético
hvo?crn
av E 4nS cm
alñ$cm
T
I
I
lY
II
T
6cor
T
1
I
l9or|
I
J
a3
Lr: - (19 - S) x I + (14,$ * $) x ?
l-.c * 47 crn
f::'ara ha].lar el pesro del, n(tcleo:, aPlicamoe la fÓrmltLa L7z
Gc*1]915x47x7'55
Sc * l0r44 Kg
?,5"4.f,5 Férdidas
Conociendc¡ la long{tr-rd media y la gección del ntltcl.eo"
podemms ob'tener el volt-tmen de rnaterial¡
V '= 4'7 x ?9"5 x OnB
t¡f - 1109.? cms
AplicantJo l¿r fórrnltla ló obtenerncls1
O.OOOB x 11O?"? x 6O x lZOOOa'é
Frr =
107
FH o l7;9 Ulatts
a4
e.5, 5.5 F'i l trc capaci tivo
fil cc¡ndenearJcr perníte dismir¡ltir el nivel de rizado aútn
másn graciae a Ltna serie cJe cargas