Неисправности инверторных сварочных аппаратов

Ремонт сварочного инвертора своими руками –
с чего начать?

Довольно часто от клиентов слышу следующий вопрос — возможно ли самостоятельно попытаться отремонтировать сварочный инвертор? и если можно, то хотелось бы получить соответствующие рекомендации. Отвечаю – ремонт сварочного инвертора своими руками возможен, если у вас есть навыки в ремонте оборудования, время и самое главное желание этим заниматься. Если у вас недостаточно знаний и опыта ремонта электронной аппаратуры, но желание самостоятельно отремонтировать свой инвертор велико, то будьте готовы потратить немало времени на изучение принципов работы радиоэлектронных компонентов.

Инверторный сварочный аппарат – достаточно сложное устройство, поэтому вам потребуются навыки работы с измерительной техникой — вольтметром, мультиметром, осциллографом и другими приборами. При отсутствии этих навыков, в лучшем случае – вы напрасно потеряете время, а в худшем – дополните перечень существующих неисправностей. Советую для начала научиться пользоваться мультиметром, осциллографом, паяльником, либо паяльной станцией. Если вы уверены в своих силах, то можно приступать к ремонту.

Снятие защитного кожуха

Перед снятием защитного кожуха убедитесь, что источник не подключен к питающей электросети.

Очистка сварочного инвертора

Очистка производится методом продувки сжатым воздухом. Перед проведением очистки нужно удалить вручную весь крупный мусор – стружку, опилки и т.п.

Также, необходимо осмотреть электронные платы и все элементы электронных плат, проверить крепления радиодеталей к электронным платам и контактные соединения всех проводов и разъемов. Это необходимо для того, чтобы избежать повреждений при продувке сжатым воздухом. В случае некачественного соединения проводов, либо соединительных разъемов необходимо запомнить их расположение, для дальнейшего произведения восстановительных работ.

Далее, производится продувка сжатым воздухом всех электронных плат, трансформаторов и радиаторов охлаждения. Продувку нужно производить осторожно, для предотвращения повреждений мелких компонентов.

Визуальный осмотр сварочного инвертора

После очистки аппарата от пыли производится тщательный осмотр всех узлов и элементов. Необходимо проверить наличие внешних повреждений:

• мест пайки проводов и радиодеталей (при помощи увеличительного стекла), подозрительные, либо окисленные соединения нужно пропаять,
• всех дорожек электронных плат (при помощи увеличительного стекла), при наличии повреждений нужно аккуратно пропаять,
• надежности крепления каждого провода к соединительному разъему,
• надежность крепления трансформаторов и радиаторов охлаждения.

При наличии вентилятора охлаждения проверяется вращение крыльчатки от руки, она должна вращаться свободно и беспрепятственно.

Визуально осмотрите сетевой провод и место соединения с электронной платой, а также место крепления сетевого провода к корпусу аппарата, для исключения непредумышленного отсоединения от аппарата. Чаще всего, сетевой провод подключается к плате управления при помощи соединительного разъема. Этот разъем необходимо проверить более тщательно.

Убедившись в том, что сетевой провод в исправном состоянии и не имеет оголенных токоведущих частей можно приступить к визуализации работы путем подключения к сети.

Ремонт сварочного инвертора

Сварочный инвертор необходимо подключить к сети в открытом состоянии, без защитного кожуха. При наличии сетевого выключателя на аппарате перевести его в положение «Вкл». После этого он должен издавать слышимый звук, граничащий с писком, либо, должен работать вентилятор охлаждения. На некоторых моделях сварочных инверторов вентилятор охлаждения включается после нагрева радиодеталей, установленных на радиаторах охлаждения.

Если после подключения к сети и включения сетевого выключателя в положение «Вкл» инвертор не подает признаков работы, то необходимо мультиметром проверить наличие напряжения на входных контактах блока питания. К ним подключен сетевой провод, либо провода от сетевого выключателя. Напряжение на контактах должно быть не менее 180 В и не более 240 В. Если напряжение меньше 180 В, либо отсутствует, необходимо сначала восстановить полноценное электроснабжение сети. При условии присутствия переменного напряжения в указанном интервале проводим дальнейшую диагностику.

Проверяем присутствие постоянного напряжения на выходе выпрямительного блока. Работа будет намного упрощена, если у вас есть электрическая схема аппарата. На выходе выпрямительного блока обычно стоят большие конденсаторы, соединённые параллельно. Напряжение должно быть не менее 300 В, при условии если напряжение питающей сети 220 – 230 В. Если напряжение меньше или отсутствует совсем, то проверку всех элементов необходимо сделать по цепочке от сетевого провода до последнего конденсатора.

Если неисправен выпрямительный блок и вы нашли деталь, вышедшую из строя, не спешите менять ее на рабочую и включать в сеть аппарат. Следует определить причину выхода из строя этой детали.

Сама по себе радиодеталь выходит из строя очень редко, чаще всего к этому приводят внешние факторы. Выяснить какие факторы привели в негодность радиодеталь поможет характеристика работы данной детали. Например, если это диодный мост, то возможными причинами неисправности может послужить короткое замыкание на выходе диодного моста, либо превышение внешней нагрузки в выходной цепи. Выходная цепь имеет конденсаторы, которые нужно проверить на короткое замыкание. Также, выходная цепь может иметь полевые транзисторы соединенные последовательно с первичной обмоткой трансформатора. Следует отдельно проверить полевой транзистор и трансформатор. Процедура проверки зачастую требует извлечения радиодетали из общей схемы, так как на показания проверки влияют другие компоненты цепи.

После выпрямительного блока следует инвертор, который переводит постоянное напряжение в переменное напряжение высокой частоты. Основными элементами этого блока являются – высокочастотный трансформатор, полевой транзистор типа MOSFET и микросхема ШИМ-контроллера.

Начинаем проверку с цепочки полевого транзистора. Если полевой транзистор цел, то высокочастотный трансформатор скорее всего тоже исправен. А вот резисторы, находящиеся в цепи полевого транзистора, необходимо проверить индивидуально. При малейшем подозрении на неисправность их необходимо выпаять и проверить индивидуально на соответствие техническим характеристикам.

Далее проверяем осциллографом работу микросхемы ШИМ-контроллера. Здесь вам поможет «даташит» радиодетали, содержащий техническое описание компонента, его параметры, режимы эксплуатации и схемы включения. Если в схеме ШИМ-контроллера выявлены неисправности, то нужно проверить блок выходного выпрямителя на наличие короткого замыкания. Этот блок следует за высокочастотным трансформатором.

В случае отсутствия короткого замыкания в выпрямительном блоке, можно заменить вышедшие из строя элементы ШИМ-контроллера на рабочие и подключить сварочный инвертор к сети для дальнейшей диагностики. В большинстве случаев сварочный инвертор начинает работать, о чем говорит присутствие постоянного напряжения между зажимом «заготовка» и держателем электродов.

Напряжение между зажимом «заготовка» и держателем электродов проверяем мультиметром. Для этого устанавливаем цифровой мультиметр на измерение постоянного тока напряжением 200 В, отрицательным щупом мультиметра прикасаемся к зажиму «заготовка», а положительным к контактному месту установки электрода на держателе. Мультиметр должен показать напряжение от 40 до 120 В, в зависимости от технических характеристик сварочного инвертора. После замера напряжения нужно установить электрод и сделать несколько сварочных швов.

Если вентилятор охлаждения не включился сразу после подключения аппарата к сети и после проведения сварочных работ, то необходимо проверить напряжение в месте подключения проводов вентилятора. Оно должно соответствовать указанному на вентиляторе рабочему напряжению. Если напряжение отсутствует — необходим ремонт электронной платы управления. Если напряжение соответствует рабочему, но вентилятор не вращается, требуется замена вентилятора.

Испытание сварочного инвертора в бытовых условиях

Перед испытанием инвертора необходимо знать условия его эксплуатации, для понимания происходящих процессов в самом аппарате, а именно:

• продолжительность нагрузки в том или ином режиме работы,
• температурные условия,
• технические характеристики сети, необходимые для подключения сварочного инвертора,
• сварочные электроды, используемые для того металла на котором, будут производиться испытания.

Сварочный инвертор не должен сильно гудеть и самопроизвольно отключаться.

При выполнении сварочного шва дуга должна равномерно «шипеть». Громкость «шипения» зависит от выбранного тока сварки.

Если при соблюдении всех условий эксплуатации и правильно выбранного режима сварки не получается добиться равномерного «шипения» дуги, то следует более тщательно проверить блок выходного выпрямителя и выходного дросселя на соответствие вольт-амперным характеристикам.

Самопроизвольное отключение сварочного инвертора

При несоблюдении указаний по продолжительности нагрузки, аппарат может отключаться. Это происходит, если он перегреется и сработает температурная защита, о чем сообщает желтый светодиод на внешней панели. В таком случае следует прекратить процесс сварки на 20-30 минут и дать аппарату остыть. Но не стоит доводить процесс до срабатывания температурной защиты, так как она может отсутствовать в результате предыдущего недобросовестного ремонта.

Ремонт оборудования

Мы предлагаем

• Прием заявок семь дней в неделю
• Консультация по телефону
• Выезд специалиста на объект
• Оперативное устранение неполадок
• Соблюдение сроков ремонта
• Гарантия качества на ремонт
• Разумные цены

Адрес мастерской:
г. Красноярск, ул. Перспективная, 32

Неисправности инверторных сварочных аппаратов

Developed in conjunction with Joomla extensions.

Developed in conjunction with Joomla extensions.

Developed in conjunction with Joomla extensions.

Особенности ремонта инверторных сварочных аппаратов

Аркадий Солуня, г. Щучинск, Казахстан
В последние годы завоевали популярность инверторные сварочные аппараты. Эта техника относительно недорогая, удобная в работе, позволяющая выполнять большинство работ. По крайней мере, в быту, домашнем строительстве, в гараже. Все инверторные сварочные аппараты построены, несмотря на обилие марок, по одному и тому же принципу. Выходной ток сварочного инвертора достигает 140 А и более при напряжении дуги примерно 25 В. Параметры схемы подобраны так, чтобы от однофазной сети потреблялась мощность порядка 4-5 кВт. Производитель, как правило, — Китай. У одних пользователей аппараты служат годами, у других — несколько дней или недель. В большинстве случаев вышедший из строя аппарат можно отремонтировать.

Причин, по которым выходит из строя эта техника несколько:
• попадание внутрь влаги (хотя во многих изделиях платы покрывают лаком) и пыли, особенно металлической. Опытные сварщики рекомендуют пользоваться «болгаркой» в удалении от сварочного аппарата, поскольку его вентилятор охлаждения затянет проводящую пыль внутрь корпуса,
• некачественные контакты в проводах подключения напряжения се™, слишком длинные провода,
• отказы вентиляторов охлаждения с последующим их заклиниванием.
Для эффективного ремонта этих изделий необходим осциллограф, который следует запитать (от сети 230 В / 50 Гц) через разделительный трансформатор. Для этого можно использовать силовой трансформатор от старого цветного телевизора. Включение через трансформатор исключит возможное поражение ремонтника током, поскольку вся силовая цепь сварочного инвертора гальванически связана с сетью 230 В / 50 Гц.
Опыт ремонта таких аппаратов показывает, что большинство неисправностей связано с отказами реле плавного пуска и вторичного источника питания (ВИП). При отказе ВИП аппарат не включается. ВИП обычно вырабатывают напряжение 12, 15 или 24 В. Мощность его ограничена, почти всегда он работает в тяжелом режиме и при скачках сетевого напряжения, заклинивании питающихся от него вентиляторов обдува, сразу выходит из строя. При этом нередко разрушаются обмотки его трансформатора. Трансформатор легко разбирается после 5 минут кипячения в воде и перематывается. В качестве межобмоточной изоляции удобно применять высокотемпературный скотч, а при его отсутствии -ленты, нарезанные из кухонного рукава для запекания.
Наиболее тяжелые случаи — это когда произошел отказ силовых IGBT или FET транзисторов. Просто менять их бессмысленно — «сгорят» снова. Как правило, «сгорание» сопровождается коротким замыканием по цепи сетевого питания. «Прозвонка» мультиметром показывает, что закорочены плюс и минус сглаживающих конденсаторов выпрямителя сети 300 В.
В этом случае сразу выпаиваем все силовые транзисторы, все диоды их обвязки и проверяем. Проверяем выпрямительные диоды сетевого напряжения. Иногда половина силовых транзисторов остается цела (первые включения можно будет сделать на них).

Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Felix Trush

Ремонт и эксплуатация сварочных трансформаторов

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 здесь .

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.

Устройство сварочного выпрямителя

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).

Плата управления (рядом замененный трансформатор платы управления)

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.

Устройство сварочного инвертора

Устройство сварочного инвертора

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.

Поврежденный транзистор сварочного инвертора

А вот так — установленный взамен сгоревшего. Транзистор установлен на термопасту (КПТ-8), обеспечивающую хороший отвод тепла на алюминиевый радиатор.

Транзистор сварочного инвертора

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.

Диоды с тремя ножками

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.

Контроль платы управления. 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.