Всем привет!!! На днях в ремонт приносили сварочный инвертор, возможно моя заметка об этом ремонте кому то будет полезной.
Это уже не первый сварочный аппарат который пришлось делать, но если в одном случае неисправность проявилась так: Включил инвертор в сеть… и бабах, выбило автоматы защиты в электро щитке. Как показало вскрытие в сварочнике пробило выходные транзисторы, после замены всё заработало.
Но в этом случае всё было несколько иначе, со слов хозяина аппарат временами переставал варить хотя индикатор включения светился. Эти ребята сами вскрыли корпус — пытались определить неисправность и заметили, что инвертор реагировал на изгибание платы т.е. при её изгибе мог заработать. Но когда сварочный инвертор попал ко мне, он уже не включался вообще, даже индикатор включения не светился.
Сварочный инвертор не включается
«Титан — БИС — 2300»- именно эта модель инвертора поступила в ремонт, схемотехника повторяет сварочный аппарат аналогичной мощности «Ресанта» и как я предполагаю ещё многие другие инверторы. Посмотреть и скачать схему можно
В этом сварочном аппарате для питания низковольтных цепей применяется импульсный блок питания, как раз он и был неисправен. ИБП выполнен на ШИМ контролере UC 3842BN. Аналоги — отечественный 1114ЕУ7, Импортные UC3842AN отличается от BN только меньшим потребляемым током, и КА3842BN (AN). Схема ИБП ниже. (Кликните по ней для увеличения) Красным отмечены напряжения которые выдавал уже рабочий ИБП. Обратите внимание на то, что измерять напряжения 25V нужно не относительно общего минуса, а именно с точек V1+,V1- и также V2+,V2- они не связанны с общей шиной.
Ключ ИБП выполнен на транзисторе, полевик 4N90C. В моём случае транзистор остался целым, а вот микросхема потребовала замены. Также был в обрыве резистор R 010 — 22 Om/1Wt. После этого блок питания заработал.
Однако радоваться было рано, замерив напряжение на выходе сварочника, оказалось что его нет, а в режиме холостого хода должно быть примерно 85 вольт. Попробовал пошевелить плату, помните со слов хозяина это влияло, но ничего.
Дальнейшие поиски выявили отсутствие одного из напряжений 25 вольт в точках V2-,V2+. Причина, обрыв в трансформаторе обмотки 1-2. Пришлось выпаивать транс, использовал медицинскую иглу для освобождения выводов.
В трансформаторе один из концов обмотки был оборван от вывода.
Аккуратно восстанавливаем соединение используя подходящий проводок, восстановленное соединение не будет лишним зафиксировать капелькой клея или герметика. У меня под руками оказался полиуретановый клей им и воспользовался, делаем ревизию других выводов, если необходимо пропаиваем.
Перед установкой трансформатора следует подготовить плату, чтобы он без усилий вошёл в своё место. Для этого нужно очистить от остатков припоя отверстия, сделать это можно так же иглой от шприца подходящего диаметра.
После установки трансформатора сварочный инвертор заработал.
Как проверить микросхему
Как проверить микросхему не выпаивая её из платы и на что ещё обратить внимание.
Частично проверить микросхему можно при наличии вольтметра и регулируемого стабилизированного источника постоянного напряжения. Для полной проверки нужны генератор сигналов и осциллограф.
Поговорим о том, что проще. Перед проверкой обязательно выключите инвертор от сети питания. Далее — от внешнего регулируемого блока питания на вывод 7 микросхемы подаём напряжение 16 — 17 вольт, это напряжение запуска МС. При этом на выводе 8 должно быть 5 В. это опорное напряжение от внутреннего стабилизатора микросхемы.
Оно должно оставаться стабильным при изменении напряжения на 7 выводе. Если это не так МС неисправна.
Изменяя напряжение на микросхеме имейте в виду, что ниже 10 В микросхема отключается, и включится при 15-17 вольт. Не следует повышать напряжение питания МС выше 34 В Внутри микросхемы стоит защитный стабилитрон и при сильно завышенном напряжении его просто пробьёт.
Ниже приведена структурная схема UC3842.
Дополнение к этой статье: Через некоторое время принесли ещё один аппарат. Вышел из строя из за падения на бок. Это произошло потому, что за время работы винты скрепляющие корпус разболтались, а некоторые просто потерялись, поэтому при падении плата сыграла и коснулась корпуса монтажной стороной В результате замыкания вышли из строя все 4 выходных транзистора K 30N60HS Аналоги G30N60A4D, G40N60UFD. После замены всё заработало.
На этом всё! Если нашли полезной эту статью, оставляйте Ваши комментарии, делитесь с друзьями нажав на кнопки соцсетей.
Сварка инверторным способом сегодня нашла широкое применение. При всей надежности инверторов нередки случаи выхода их из строя по разным причинам. В таких моментах остро встает вопрос о том, как произвести ремонт .
Сам не является большой проблемой. Для его проведения надо знать конструкцию аппарата и основные принципы ремонта оборудования такого типа. При ремонте потребуются элементарные знания основ электротехники и радиодела в части монтажа простых схем.
Общие сведения об инверторах
Инвертор представляет собой источник постоянного тока для зажигания и поддержания электрической дуги при сварке металлов. Принцип действия сварочных инверторов основан на том, что сварочный ток значительной силы получается путем высокочастотной трансформации, что позволяет значительно уменьшить габариты трансформатора, а также увеличить стабильность и регулируемость выходного тока.
Весь процесс получения нужного тока включает следующие этапы: первичное выпрямление полученного из электросети тока; трансформация первичного постоянного тока в ток высокой частоты; увеличение силы тока при соответствующем уменьшении величины напряжения в высокочастотном трансформаторе; вторичное выпрямление тока выходной силы.
Выпрямление тока производится с помощью диодных мостов соответствующей мощности. Изменение частоты осуществляется мощными транзисторами. Необходимая сила выходного тока обеспечивается высокочастотным трансформатором.
Вернуться к оглавлению
Конструкция инверторов
Сварочные инверторы состоят из нескольких основных блоков. Блок питания обеспечивает стабилизацию входного сигнала. Схема блока основана на многообмоточном дросселе с управлением при помощи транзисторов и накоплением энергии в конденсаторе. Кроме того, в системе управления дросселем применяются диоды. Блок питания располагается отдельно от других блоков и, как правило, отделен от них металлической перегородкой.
Основой сварочного инвертора является силовой блок, который обеспечивает все преобразования от первичного тока, поступающего из блока питания, до выходного сварочного тока. Силовой блок состоит из следующих плат: первичный выпрямитель, инверторный преобразователь, высокочастотный трансформатор и вторичный выпрямитель.
Первичный выпрямитель представляет собой диодный мост, на который подается электрический ток силой не более 40 А (наиболее распространено 25-32 А) напряжением 200-250 В частотой 50 Гц. Инверторный преобразователь представляет собой силовой транзистор мощностью не менее 8 кВт (при токе 32 А) с рабочим напряжением до 400 В. Сигнал с преобразователя выходит частотой до 100 кГц (чаще всего 50-55 кГц).
Высокочастотный трансформатор имеет ленточные обмотки и увеличивает ток до 200-250А при напряжении во вторичной обмотке не более 40 В. Вторичный выпрямитель собирается на базе мощных диодов с рабочим током не менее 250 А на рабочее напряжение до 100 В. Предусмотрено обязательное охлаждение при помощи радиаторов, а также устанавливаются вентиляторы. Для стабилизации выходного сигнала на выходном плато установлен дроссель.
Вернуться к оглавлению
Блоки управления и защиты
Блок управления собран на базе задающего генератора или широкоимпульсного модулятора. Если схема собрана на основе генератора, то в его качестве используется микросхема. Помимо нее, на плато управления размещаются резонансный дроссель и резонансные конденсаторы в количестве 6 или 10 штук. Каскадная схема управления обеспечивается трансформатором.
Схемы защиты обычно собраны на плато силового блока для защиты соответствующего элемента. Для защиты от перегрузок используется схема на базе микросхемы 561ЛА7. В системе защиты выпрямителей и преобразователя применяются снабберы на основе конденсаторов К78-2 и резисторов. Тепловая защита элементов силового блока обеспечивается установкой термовыключателей.
Вернуться к оглавлению
Причины выхода из строя инверторов
Большинство поломок сварочных инверторов вызвано нарушениями эксплуатации аппаратов. Частой причиной коротких замыканий в электрических схемах является попадание влаги. Непредсказуемые последствия может вызвать концентрация пыли внутри инвертора.
Нередко причиной ремонта аппарата становится попытка производства работы, на которую инвертор не рассчитан. Например, малогабаритный аппарат не способен обеспечить разрезания железнодорожного рельса — это вызовет незапланированные перегрузки.
Из бытовых причин следует особо отметить сильное снижение напряжения в сети. Такое может наблюдаться всюду, но особенно актуально для загородных работ и в сельской местности. Снижение электрического напряжения до 190 В может крайне отрицательно сказаться на работоспособности инвертора.
Достаточно часто выход из строя инвертора вызван некачественным закреплением подводящего или отходящего кабеля в контактных колодках (клеммных зажимах). При ослаблении контакта в месте соединения наблюдается зона перегрева, а иногда и искрение.
Ремонт сварочных инверторов из-за выхода из строя элементов схемы чаще всего происходит при использовании некачественных деталей. Помимо этого, повреждение в электрических схемах может возникнуть по причине перегрева силовых элементов, т.е. если их охлаждение недостаточно.
Вернуться к оглавлению
Основные виды неисправностей
Среди множества возможных неисправностей следует выделить основные виды. Прежде всего, это случаи, когда при наличии входного напряжения отсутствует ток на выходе инвертора. Такая неисправность объясняется перегоранием предохранителей или нарушением целостности электрической цепи, которое может возникнуть в любой зоне инвертора.
Другой вид неисправности: выходной сварочный ток не достигает нужных значений даже при максимальных установках. Эта неисправность инвертора может быть вызвана как недостаточным входным напряжением и потерями в контактных зажимах, так и неисправностями, возникшими в силовом блоке.
Частые самопроизвольные отключения инвертора свидетельствуют о том, что в электрической цепи есть короткое замыкание или имеет место чрезмерный перегрев элементов силового блока. При этом система защиты работает нормально и обеспечивает аварийное отключение.
Нестабильность сварочной дуги и отсутствие регулировки сварочного тока указывает на наличие неисправностей в силовом блоке или блоке управления. Повышенный шум, издаваемый инвертором, указывает на наличие перегрузок и может привести в последующем к выходу его из строя. Система защиты инвертора работает с нарушениями. То же самое можно говорить в случае, когда ощущается нагрев самого аппарата. В последнем случае к возможным причинам добавляется слабое закрепление кабеля в контактной колодке.
Вернуться к оглавлению
Общий порядок ремонта сварочных инверторов
Любой ремонт инвертора для сварных работ следует начинать с внешнего осмотра. Визуально определяется наличие механических повреждений корпуса и следов от короткого замыкания (почернение, прожоги). Затем проверяется качество закрепления кабелей в контактных колодках (на входе и выходе инвертора).
Независимо от результатов проверки, следует подтянуть зажимные элементы отверткой или ключом. Следует проверить целостность предохранителей с помощью тестера и, при необходимости, заменить.
Если причина неисправности не устранилась, то снимается крышка корпуса инвертора. После снятия крышки проводится визуальный осмотр с целью выявления обрывов электрической цепи или следов воздействия короткого замыкания. Измеряется величина входного напряжения и сила входного тока, а также их значения на выходе из сварочного инвертора с помощью тестера или мультиметра.
При отсутствии явных неисправностей проводится поблочный контроль целостности электрической цепи. Проверка начинается с блока питания и переходит постепенно на другие блоки.
Простота конструкции и надежность сварочных трансформаторов относятся к их главным достоинствам. Однако и самые надежные механизмы иногда выходят из строя, особенно тогда, когда эксплуатация сварочных аппаратов производится с нарушением правил. Про устройство сварочных трансформаторов читайте .Самым слабым элементом сварочных трансформаторов является клеммная колодка, к которой подключаются сварочные кабели. Плохой контакт вместе с большим значением сварочного тока приводит к сильному нагреву соединения и подсоединенных к нему проводов. В результате разрушается само соединение, сгорает изоляция на концах обмоток, вследствие чего происходит замыкание.
Ремонт сварочного трансформатора в данном случае сводится к перебору греющегося соединения, зачистке контактных поверхностей и их зажиму с обеспечением плотного контакта всех элементов.
В числе других случаются следующие неисправности.
Самопроизвольное отключение сварочного аппарата . При включении трансформатора в сеть срабатывает его защита, в результате чего аппарат отключается. Это может происходить из-за замыканий в цепи высокого напряжения - между проводами и корпусом или проводов между собой. К срабатыванию защиты может приводить также замыкание между витками катушек или листами магнитопровода, а также пробой конденсаторов. При ремонте необходимо отключить трансформатор от сети, отыскать дефектное место и устранить неисправность - восстановить изоляцию, заменить конденсатор и т.п.
Сильное гудение трансформатора , сопровождающееся часто перегревом. Причиной может быть ослабление болтов, стягивающих листовые элементы магнитопровода, неисправности в креплении сердечника или механизма перемещения катушек, перегрузка трансформатора (чрезмерно длительная работа, высокое значение сварочного тока, большой диаметра электрода). К сильному гулу приводит также замыкание между сварочными кабелями или листами магнитопровода. Необходимо проверить и подтянуть все винты и болты, устранить нарушения в механизмах крепления сердечника и перемещения катушек, проверить и восстановить изоляцию в сварочных кабелях.
Чрезмерный нагрев сварочного аппарата . К наиболее частым причинам этого относится нарушение правил эксплуатации в виде установления сварочного тока выше допустимого значения, использования электрода большого диаметра или слишком продолжительной работы без перерыва. Необходимо соблюдать стандартный режим работы - устанавливать умеренные значения тока, применять электроды небольших диаметров, делать перерывы в работе для охлаждения аппарата.
Сильный нагрев может привести к замыканию между витками обмотки катушки вследствие сгорания изоляции, сопровождающегося обычно дымлением. Это самый серьезный случай, про который говорят, что аппарат "сгорел". Если это произошло, то ремонт сварочного аппарата потребует в лучшем случае проведения локального восстановления изоляции провода катушки, в худшем - полной ее перемотки. В последнем варианте для сохранения характеристик аппарата необходимо проводить перемотку проводом исходного сечения - с тем же количеством витков, что и было.
Низкое значение сварочного тока . Явление может наблюдаться при пониженном напряжении в питающей сети или неисправности регулятора сварочного тока.
Плохая регулировка сварочного тока . К этому могут приводить различные неисправности в механизмах регулирования тока, которые различаются в разных конструкциях сварочных трансформаторов. А именно, неисправности в винте регулятора тока, замыкание между зажимами регулятора, нарушение подвижности вторичных катушек из-за попадания посторонних предметов или иных причин, замыкание в дроссельной катушке и т.п. Необходимо снимать кожух с аппарата и исследовать конкретный механизм регулирования тока на предмет обнаружения неисправности. Простота устройства сварочного аппарата и доступность всех его компонентов для осмотра, облегчают поиск неисправности.
Внезапный обрыв сварочной дуги и невозможность зажечь ее снова . Вместо появления дуги наблюдаются только мелкие искры. Подобное может быть вызвано пробоем обмотки высокого напряжения на сварочную цепь, замыканием между сварочными проводами или нарушением их соединения с клеммами аппарата.
Потребление большого тока из сети при отсутствии нагрузки . К этому может приводить замыкание витков обмотки, устраняемое локальным восстановлением изоляции или полной перемоткой катушки.
Ремонт сварочных выпрямителей
В конструктивном отношении выпрямитель занимает промежуточное положение между сварочным трансформатором и инвертором. От первого ему в наследство достался силовой трансформатор со всеми его недостатками, в частности, большой массой, нагревом и потенциальной возможностью замыкания обмоток или листов магнитопровода. Поэтому причины выхода из строя и способы ремонта сварочного аппарата в части силового трансформатора являются теми же самыми, что и у сварочного трансформатора. В случае, изображенном на фото ниже, сгорела обмотка силового трансформатора, и без перемотки в данном случае уже не обойтись.Имеющаяся электронная часть - диодный выпрямитель и модуль управления - роднит сварочный выпрямитель с инвертором. Поэтому поиск неисправности предполагает проверку диодного моста и элементов платы управления. Диодный мост является надежным компонентом электронных схем, но иногда он выходит из строя. В общем-то, причины неисправности могут быть самые разные: выгорают дорожки на платах, выходят из строя трансформаторы схемы управления. На фото ниже отображен случай, когда ремонт сварочного аппарата своими руками, заключавшийся в замене неработающей детали платы управления российским аналогом, позволил пользователю сэкономить на ремонте немалую сумму (70% от стоимости сварочного аппарата).
Ремонт сварочных инверторов
Сварочные инверторы обеспечивают отличное качество сварки и максимальный комфорт для сварщика. Однако эти достоинства приобретены ценой более сложной конструкции и - что бы там ни говорили производители инверторов - меньшей надежностью в сравнении с предшественниками - трансформаторами и выпрямителями.В отличие от сварочного трансформатора, который является в большей степени электротехническим изделием, сварочный инвертор представляет собой электронное устройство. Это означает, что диагностика и ремонт сварочных инверторов предполагает проверку работоспособности транзисторов, диодов, резисторов, стабилитронов и прочих элементов, из которых состоят электронные схемы. Нужно уметь работать с осциллографом, не говоря уже о мультиметрах, вольтметрах и прочей заурядной измерительной технике.
Особенностью ремонта инверторов является и то, что во многих случаях определить по характеру неисправности вышедший из строя компонент трудно или вообще невозможно, приходится проверять последовательно все элементы схемы.
Из всего вышесказанного следует, что успешный ремонт сварочного инвертора своими руками возможен лишь в том случае, если имеются хотя бы начальные познания в электронике и маломальский опыт работы с электросхемами. В противном случае самостоятельный ремонт может обернуться лишь напрасной потерей времени и сил.
Как известно, принцип работы сварочного инвертора заключается в поэтапном преобразовании электрического сигнала:
- Выпрямлении сетевого тока - с помощью входного выпрямителя.
- Преобразовании выпрямленного тока в переменный высокочастотный - в инверторном модуле.
- Понижении высокочастотного напряжения до сварочного - силовым трансформатором (имеющим очень маленький размер благодаря большой частоте напряжения).
- Выпрямлении переменного высокочастотного тока в постоянный сварочный - выходным выпрямителем.
В соответствии с выполняемыми операциями, инвертор конструктивно состоит из нескольких электронных модулей, к основным из которых относятся модуль входного выпрямителя, модуль выходного выпрямителя и плата управления с ключами (транзисторами).
Притом что основные компоненты в инверторах различной конструкции остаются неизменными, их компоновка в аппаратах разных производителей может сильно различаться.
Проверка транзисторов . Самым слабым местом инверторов являются транзисторы, поэтому ремонт инверторных сварочных аппаратов начинается обычно с их осмотра. Неисправный транзистор обычно виден сразу - взломанный или треснутый корпус, прогоревшие выводы. Если такой обнаружен, можно начинать ремонт инвертора с его замены. Вот так выглядит сгоревший ключ.
А вот так - установленный взамен сгоревшего. Транзистор установлен на термопасту (КПТ-8), обеспечивающую хороший отвод тепла на алюминиевый радиатор.
Иногда внешних признаков неисправности нет, все ключи выглядят неповрежденными. Тогда для определения неисправного транзистора используется мультиметр, для их прозвонки.
Определить неисправные элементы - это очень хорошо, но далеко не все. Ремонт инверторных сварочных аппаратов предполагает также подыскивание, взамен сгоревших элементов, подходящих аналогов. Для этого определяется характеристика вышедших из строя элементов (по даташиту) и, исходя из нее, подбираются аналоги на замену.
Проверка элементов драйвера . Силовые транзисторы обычно не выходят из строя сами по себе, чаще всего этому предшествует выход из строя элементов "раскачивающего" их драйвера. Внизу представлено фото платы с элементами драйвера инвертора Telwin Tecnica 164. Проверка осуществляется с помощью омметра. Все неисправные детали выпаиваются и заменяются подходящими аналогами.
Проверка выпрямителей . Входные и выходные выпрямители, представляющие собой диодные мосты, установленные на радиаторе, считаются надежными элементами инверторов. Однако иногда выходят из строя и они. К тем, что изображены на фото ниже, это не относится, они - исправны.
Диодный мост удобнее всего проверять, отпаяв от него провода и сняв с платы. Это облегчает работу и не вводит в заблуждение при наличии короткого замыкания в цепи. Алгоритм проверки прост, если вся группа звонится накоротко, нужно искать неисправный (пробитый) диод.
Для выпаивания деталей удобно пользоваться паяльником с отсосом.
Плата управления ключами - самый сложный модуль сварочного инвертора, от его работы зависит надежность функционирования всех компонентов аппарата. Квалифицированный ремонт сварочных инверторов должен заканчиваться проверкой наличия сигналов управления, поступающих на шинки затворов модуля ключей. Осуществляется эта проверка с помощью осциллографа.
Контроль платы управления (на фото не инвертор, а выпрямитель, но суть от этого не меняется)
Полуавтоматы
В полуавтоматах, независимо от того, на какой базе - инверторов или выпрямителей - они выполнены, к неисправностям электронной и электрической части могут добавляться чисто механические неполадки. В частности, задержка подачи проволоки, вызванная малым прижимным усилием в механизме подачи или большим трением между проволокой и каналом в рукаве. В последнем случае самым эффективным способом ремонта сварочного аппарата является замена канала. Причем менять его рекомендуется, совместив удаление старого с установкой нового - за один протяг, соединив конец старого канала с началом нового.При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.
