Як відремонтувати зварювальний інвертор своїми руками

Все більшу популярність серед майстрів зварників завойовують інверторні зварювальні апарати завдяки своїм компактним розмірам, невеликій масі і прийнятними цінами. Як і будь-яке інше обладнання, дані апарати можуть виходити з ладу через неправильну експлуатацію або через конструктивні недоробки. У деяких випадках ремонт інверторних зварювальних апаратів можна провести самостійно, вивчивши пристрій інвертора, але існують поломки, які усуваються тільки в сервісному центрі.

Пристрій зварювального інвертора

Зварювальні інвертори в залежності від моделей працюють як від побутової електричної мережі (220 В), так і від трифазної (380 В). Єдине, що потрібно враховувати при підключенні апарату до побутової мережі - це його споживана потужність. Якщо вона перевищує можливості електропроводки, то працювати агрегат при просаженной мережі не буде.

Отже, в пристрій инверторного зварювального апарату входять такі основні модулі.

  1. Первинний випрямний блок. Цей блок, що складається з діодного моста, розміщений на вході всієї електричної ланцюга апарату. Саме на нього подається змінна напруга з електромережі. Щоб знизити нагрівання випрямляча, до нього прикріплений радіатор. Останній охолоджується вентилятором (припливним), встановленим всередині корпусу агрегату. Також діодний міст має захист від перегріву. Реалізована вона за допомогою термодатчика, який при досягненні діодами температури 90 ° розриває ланцюг.
  2. Конденсаторний фільтр. Під'єднується паралельно до діодному мосту для згладжування пульсацій змінного струму і містить 2 конденсатора. Кожен електроліт має запас по напрузі не менше 400 В, і за місткістю від 470 мкФ для кожного конденсатора.
  3. Фільтр для придушення перешкод. Під час процесів перетворення струму в инверторе виникають електромагнітні перешкоди, які можуть порушувати роботу інших приладів, підключених до даної електричної мережі. Щоб прибрати перешкоди, перед випрямлячем встановлюють фільтр.
  4. Інвертор. Відповідає за перетворення змінної напруги в постійне. Перетворювачі, що працюють в інверторах, можуть бути двох типів: двохтактній полумостовій і повні мостові. Нижче наведена схема полумостового перетворювача, що має 2 транзисторних ключа, на основі пристроїв серій MOSFET або IGBT, які найчастіше можна побачити на інверторних апаратах середньої цінової категорії. Схема ж повного мостового перетворювача є більш складною і включає в себе вже 4 транзистора. Дані типи перетворювачів встановлюють на найпотужніших апаратах для зварювання і відповідно - на найдорожчих.

    Так само, як і діоди, транзистори встановлюються на радіатори для кращого відведення від них тепла. Щоб захистити транзисторний блок від сплесків напруги, перед ним встановлюється RC-фільтр.

  5. Високочастотний трансформатор. Встановлюється після інвертора і знижує високочастотну напругу до 60-70 В. Завдяки включенню в конструкцію даного модуля ферритового муздрамтеатру, з'явилася можливість знизити вагу і зменшити габарити трансформатора, а також зменшити втрати потужності і підвищити ККД обладнання в цілому. Наприклад, вага трансформатора, що має залізний муздрамтеатр і здатного забезпечувати струм в 160 А, буде близько 18 кг. Але трансформатор з феритовим магнітопроводом при тих же характеристиках струму буде мати масу близько 0, 3 кг.
  6. Вторинний вихідний випрямляч. Складається з мосту, в складі якого знаходяться спеціальні діоди, з великою швидкістю реагують на високочастотний струм (відкриття, закриття та відновлення займає близько 50 наносекунд), на що не здатні звичайні діоди. Міст обладнаний радіаторами, що запобігають його перегрів. Також випрямляч має захист від стрибків напруги, реалізовану у вигляді RC-фільтра. На виході модуля розміщуються дві мідних клеми, що забезпечують надійне підключення до них силового кабелю і кабелю маси.
  7. Плата управління. Управлінням всіма операціями інвертора займається мікропроцесор, який отримує інформацію і контролює роботу апарату за допомогою різних датчиків, розташованих практично у всіх вузлах агрегату. Завдяки мікропроцесорній системі управління, підбираються ідеальні параметри струму для зварювання різного роду металів. Також електронне управління дозволяє економити електроенергію за рахунок подачі точно розрахованих і дозованих навантажень.
  8. Реле плавного пуску. Щоб під час пуску інвертора не перегоріла діоди випрямляча від високого струму заряджених конденсаторів, застосовується реле плавного пуску.

Як працює інвертор

Нижче наведена схема, яка наочно показує принцип роботи зварювального інвертора.

Отже, принцип дії даного модуля зварювального апарату полягає в наступному. На первинний випрямляч інвертора надходить напруга з побутової електричної мережі або від генераторів, бензинових або дизельних. Вхідний струм є змінним, але, проходячи через діодний блок, стає постійним. Випрямлений струм надходить на інвертор, де проходить зворотне перетворення в змінний, але вже зі зміненими характеристиками по частоті, тобто стає високочастотним. Далі, високочастотну напругу знижується трансформатором до 60-70 В з одночасним підвищенням сили струму. На наступному етапі ток знову потрапляє в випрямляч, де перетворюється в постійний, після чого подається на вихідні клеми агрегату. Всі перетворення струму контролюються мікропроцесорним блоком управління.

Причини поломок інверторів

Сучасні інвертори, особливо зроблені на основі IGBT-модуля, достатньо вимогливі до правил експлуатації. Пояснюється це тим, що при роботі агрегату його внутрішні модулі виділяють багато тепла. Хоча для відводу тепла від силових вузлів і електронних плат використовуються і радіатори, і вентилятор, цих заходів іноді буває недостатньо, особливо в недорогих агрегатах. Тому потрібно чітко слідувати правилам, які вказані в інструкції до апарату, що мають на увазі періодичне вимкнення апарата для охолодження.

Зазвичай це правило називається "Тривалість включення" (ПВ), яка вимірюється у відсотках. Не дотримавшись ПВ, відбувається перегрів основних вузлів апарату і вихід їх з ладу. Якщо це станеться з новим агрегатом, то дана поломка не підлягає гарантійному ремонту.

Також, якщо інверторний зварювальний апарат працює в запилених приміщеннях, на його радіаторах осідає пил і заважає нормальній тепловіддачі, що неминуче призводить до перегріву і поломки електричних вузлів. Якщо від присутності пилу в повітрі позбутися не можна, потрібно частіше відкривати корпус інвертора і очищати всі вузли апарата від накопичених забруднень.

Але найчастіше інвертори виходять з ладу, коли вони працюють при низьких температурах. Поломки трапляються через появу конденсату на розігрітій платі управління, в результаті чого відбувається замикання між деталями даного електронного модуля.

особливості ремонту

Відмінною особливістю інверторів є наявність електронної плати управління, тому діагностувати і усунути несправність в даному блоці може тільки кваліфікований фахівець. До того ж, з ладу можуть виходити діодні мости, транзисторні блоки, трансформатори та інші деталі електричної схеми апарату. Щоб провести діагностику своїми руками, потрібно мати певні знання і навички роботи з такими вимірювальними приладами, як осцилограф і мультиметр.

З вищесказаного стає зрозуміло, що, не маючи необхідних навичок і знань, приступати до ремонту апарату, особливо електроніки, не рекомендується. В іншому випадку її можна повністю вивести з ладу, і ремонт зварювального інвертора обійдеться в половину вартості нового агрегату.

Основні несправності агрегату і їх діагностика

Як вже говорилося, інвертори виходять з ладу через вплив на "життєво" важливі блоки апарату зовнішніх факторів. Також несправності зварювального інвертора можуть відбуватися через неправильну експлуатацію обладнання або помилок в його налаштуваннях. Найчастіше зустрічаються такі несправності або перебої в роботі інверторів.

Апарат не включається

Дуже часто ця поломка викликається несправністю мережевого кабелю апарату. Тому спочатку потрібно зняти кожух з агрегату і продзвонити кожен провід кабелю тестером. Але якщо з кабелем все в порядку, то буде потрібно більш серйозна діагностика інвертора. Можливо, проблема криється в черговому джерелі живлення апарату. Методика ремонту "вартівні" на прикладі інвертора марки Ресанта показана в цьому відео.

Нестабільність зварювальної дуги або розбризкування металу

Дана несправність може бути викликана неправильно вибрано параметр сили струму для певного діаметра електрода.

Порада! Якщо на упаковці до електродів немає рекомендованих значень сили струму, то її можна розрахувати за такою формулою: на кожен міліметр оснащення має припадати зварювального струму в межах 20-40 А.

Також слід враховувати і швидкість зварювання. Чим вона менша, темі менше значення сили струму потрібно виставляти на панелі управління агрегату. Крім усього, щоб сила струму відповідала діаметру присадки, можна користуватися таблицею, наведеною нижче.

Зварювальний струм не регулюється

Якщо не регулюється зварювальний струм, причиною може стати поломка регулятора або порушення контактів приєднаних до нього проводів. Необхідно зняти кожух агрегату і перевірити надійність приєднання провідників, а також, при необхідності, продзвонити регулятор мультиметром. Якщо з ним все в порядку, то дану поломку можуть викликати замикання в дроселі або несправність вторинного трансформатора, які потрібно перевірити мультиметром. У разі виявлення несправності в даних модулях їх необхідно замінити або віддати в перемотування фахівця.

велике енергоспоживання

Надмірне споживання електроенергії, навіть якщо апарат перебуває без навантаження, викликає, найчастіше, межвитковое замикання в одному з трансформаторів. В такому випадку самостійно відремонтувати їх не вийде. Потрібно віднести трансформатор майстру на перемотування.

Електрод прикипають до металу

Таке відбувається, якщо в мережі знижується напруга. Щоб позбутися від прилипання електрода до зварюваних деталей, потрібно правильно вибрати і налаштувати режим зварювання (згідно з інструкцією до апарату). Також напруга в мережі може просідати, якщо апарат підключений до подовжувача з малим перетином проведення (менше 2, 5 мм 2).

Нерідко падіння напруги, що викликає прилипання електрода, відбувається при використанні занадто довгого мережевого подовжувача. В такому випадку проблема вирішується підключенням інвертора до генератора.

горить перегрів

Якщо горить індикатор, це свідчить про перегрів основних модулів агрегату. Також апарат може вимкнутися, що говорить про спрацювання термозахисту. Щоб дані перебої в роботі агрегату не траплялися в подальшому, знову ж потрібно дотримуватися правильного режиму тривалості включення (ПВ). Наприклад, якщо ПВ = 70%, то апарат повинен працювати в наступному режимі: після 7 хвилин роботи, агрегату виділяться 3 хвилини, на охолодження.

Насправді, різних поломок і причин, що викликають їх, може бути досить багато, і перерахувати їх все складно. Тому краще відразу зрозуміти, за яким алгоритмом проводиться діагностика зварювального інвертора в пошуках несправностей. Як проводиться діагностика апарату, можна дізнатися, подивившись наступне навчальне відео.

Комп'ютерна Допомога