Как выполняется ремонт сварочных инверторов своими руками? Ремонт сварочных инверторов своими руками – как подступиться? Основные виды неисправностей

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.

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.

Ремонт , несмотря на его сложность, в большинстве случаев можно выполнить самостоятельно. А если хорошо разбираться в конструкции таких устройств и иметь представление о том, что в них с большей вероятностью может выйти из строя, можно успешно оптимизировать затраты и на профессиональное сервисное обслуживание.

Назначение оборудования и особенности его конструкции

Основным назначением любого инвертора является формирование постоянного сварочного тока, который получают путем выпрямления высокочастотного переменного. Использование именно высокочастотного переменного тока, преобразованного посредством специального инверторного модуля из выпрямленного сетевого, обусловлено тем, что силу такого тока можно эффективно увеличивать до требуемой величины при помощи компактного трансформатора. Именно данный принцип, положенный в работу , позволяет такому оборудованию иметь компактные размеры при высокой эффективности.

Схема сварочного инвертора, которая определяет его технические характеристики, включает в себя следующие основные элементы:

• первичный выпрямительный блок, основу которого составляет диодный мост (в задачу такого блока входит выпрямление переменного тока, поступающего из стандартной электрической сети);
• инверторный блок, основным элементом которого является транзисторная сборка (именно при помощи данного блока постоянный ток, поступающий на его вход, преобразуется в переменный, частота которого составляет 50–100 кГц);
• высокочастотный понижающий трансформатор, на котором за счет понижения входящего напряжения значительно повышается сила выходящего тока (благодаря принципу высокочастотной трансформации на выходе такого устройства может быть сформирован ток, сила которого доходит до 200–250 А);
• выходной выпрямитель, собранный на базе силовых диодов (в задачу данного блока инвертора входит выпрямление переменного высокочастотного тока, что необходимо для выполнения сварочных работ).

Схема сварочного инвертора содержит и ряд других элементов, которые улучшают его работу и функциональность, но основными из них являются вышеперечисленные.

Особенности технического обслуживания и ремонта инверторных аппаратов

Ремонт сварочного аппарата, относящегося к инверторному типу, имеет ряд особенностей, что объясняется сложностью конструкции такого устройства. Любой инвертор, в отличие от сварочных аппаратов других типов, является электронным, что требует от специалистов, занимающихся его техническим обслуживанием и ремонтом, наличия хотя бы начальных радиотехнических знаний, а также навыков обращения с различными измерительными приборами – вольтметром, цифровым мультиметром, осциллографом и др.

В процессе технического обслуживания и ремонта проверяются элементы, из которых состоит . Сюда относятся транзисторы, диоды, резисторы, стабилитроны, трансформаторные и дроссельные устройства. Особенность конструкции инвертора состоит в том, что очень часто при его ремонте невозможно или очень сложно определить, выход из строя какого именно элемента стал причиной неисправности.

В таких ситуациях последовательно проверяются все детали. Чтобы успешно решить такую задачу, необходимо не только уметь пользоваться измерительными приборами, но и достаточно хорошо разбираться в электронных схемах. Если таких навыков и знаний хотя бы на начальном уровне у вас нет, то ремонт сварочного инвертора своими руками может привести к еще более серьезной поломке.

Реально оценив свои силы, знания и опыт и решив взяться за самостоятельный ремонт оборудования инверторного типа, важно не только посмотреть обучающее видео на эту тему, но и внимательно изучить инструкцию, в которой производители перечисляют наиболее характерные неисправности сварочных инверторов, а также способы их устранения.

Факторы, приводящие к выходу из строя сварочного инвертора

Ситуации, которые могут стать причиной выхода инвертора из строя или привести к нарушениям в его работе, можно разделить на два основных типа:

• связанные с неправильным выбором режима сварочных работ;
• обусловленные выходом из строя деталей устройства или их неправильной работой.

Методика выявления неисправности инвертора для последующего ремонта сводится к последовательному выполнению технологических операций, от самых простых – к наиболее сложным. То, на каких режимах выполняются такие проверки и в чем заключается их суть, обычно оговаривается в инструкции на оборудование.

Если рекомендуемые действия не привели к желаемым результатам и работа аппарата не восстановлена, чаще всего это означает, что причину неисправности следует искать в электронной схеме. Причины выхода из строя ее блоков и отдельных элементов могут быть различными. Перечислим наиболее распространенные.

• Во внутреннюю часть устройства проникла влага, что может произойти, если на корпус аппарата попадают атмосферные осадки.
• На элементах электронной схемы скопилась пыль, что приводит к нарушению их полноценного охлаждения. Максимальное количество пыли в инверторы попадает в тех случаях, когда они эксплуатируются в сильно запыленных помещениях или на строительных площадках. Чтобы не доводить оборудование до такого состояния, его внутреннюю часть необходимо регулярно чистить.
• К перегреву элементов электронной схемы инвертора и, как следствие, к их выходу из строя может привести несоблюдение продолжительности включения (ПВ). Данный параметр, который необходимо строго соблюдать, указывается в техническом паспорте оборудования.

Распространенные неисправности

Наиболее распространенными неисправностями, с которыми сталкиваются при эксплуатации инверторов, являются следующие.

Такая ситуация может свидетельствовать о том, что неправильно выбрана сила тока для выполнения сварки. Как известно, данный параметр выбирается в зависимости от типа и диаметра электрода, а также от скорости выполнения сварочных работ. Если на упаковке электродов, которые вы используете, не содержится рекомендаций по оптимальной величине силы тока, можно рассчитать ее по простой формуле: на 1 мм диаметра электрода должно приходиться 20–40 А сварочного тока. Следует также учитывать, что чем меньше скорость выполнения сварки, тем меньше должна быть сила тока.

Такая проблема может быть связана с рядом причин, при этом в основе большинства из них лежит пониженное питающее напряжение. Современные модели инверторных аппаратов работают и при пониженном напряжении, но, когда его величина спускается ниже минимального значения, на которое рассчитано оборудование, электрод начинает залипать. Падение величины напряжения на выходе оборудования может происходить в том случае, если блоки устройства плохо контактируют с панельными гнездами.

Устраняется такая причина очень просто: очисткой контактных гнезд и более плотным фиксированием в них электронных плат. Если провод, при помощи которого инвертор подключен к электрической сети, имеет сечение меньше 2,5 мм2, то это также может привести к падению напряжения на входе аппарата. Это гарантированно произойдет и в том случае, если такой провод имеет слишком большую длину.

Если длина питающего провода превышает 40 метров, использовать для сварки инвертор, который будет подключен с его помощью, практически невозможно. Напряжение в питающей цепи может упасть и в том случае, если ее контакты подгорели или окислились. Частой причиной залипания электрода становится недостаточно качественная подготовка поверхностей свариваемых деталей, которые необходимо тщательно очистить не только от имеющихся загрязнений, но и от оксидной пленки.

Такая ситуация часто возникает в случае перегрева инверторного аппарата. На панели устройства при этом должен загореться контрольный индикатор. Если же свечение последнего малозаметно, а функция звукового оповещения у инвертора отсутствует, то сварщик может просто не знать о перегреве. Такое состояние сварочного инвертора характерно и при обрыве или самопроизвольном отсоединении сварочных проводов.

Чаще всего такая ситуация возникает в том случае, если подачу питающего напряжения отключают автоматические выключатели, рабочие параметры которых неправильно подобраны. При работе с использованием инверторного аппарата в электрическом щитке должны быть установлены автоматы, рассчитанные на ток не менее 25 А.

Скорее всего, такая ситуация свидетельствует о том, что в питающей электрической сети слишком низкое напряжение.

Большинство современных инверторных аппаратов оснащены температурными датчиками, которые автоматически отключают оборудование при повышении температуры в его внутренней части до критического уровня. Выход из такой ситуации только один: дать сварочному аппарату отдых на 20–30 минут, в течение которых он остынет.

Как выполнить самостоятельный ремонт инверторного устройства

Если после тестирования становится понятно, что причина неисправностей в работе инверторного аппарата кроется в его внутренней части, следует разобрать корпус и приступить к осмотру электронной начинки. Вполне возможно, что причина заключается в некачественной пайке деталей устройства или плохо присоединенных проводах.

Внимательный осмотр электронных схем позволит выявить неисправные детали, которые могут быть потемневшими, треснутыми, со вздувшимся корпусом или иметь подгоревшие контакты.

Такие детали при ремонте необходимо выпаять с плат (желательно использовать для этого паяльник с отсосом), а затем заменить на аналогичные. Если маркировка на неисправных элементах не читается, то для их подбора можно использовать специальные таблицы. После замены неисправных деталей желательно произвести тестирование электронных плат при помощи тестера. Тем более это необходимо сделать, если осмотр не позволил выявить элементы, подлежащие ремонту.

Визуальную проверку электронных схем инвертора и их анализ при помощи тестера следует начать с силового блока с транзисторами, так как именно он является наиболее уязвимым. Если транзисторы неисправны, то, скорее всего, вышел из строя и раскачивающий их контур (драйвер). Элементы, из которых состоит такой контур, также необходимо проверить в первую очередь.