Ремонт сварочного инвертора. нет опорного напряжения

Диагностика неисправностей инверторов

Непосредственно перед выполнением восстановления работоспособности инверторного оборудования для сварки следует ознакомиться с типовыми неисправностями и наиболее эффективными методами диагностики.

В большинстве случаев, ремонт полуавтоматов для сварки следует производить по такому алгоритму:

1. Визуальный осмотр всех узлов инвертора.
2. Зачистка окислившихся контактов при помощи растворителя и щетки.
3. Изучение конструкции инвертора по идущей в комплекте документации.
4. Диагностика неисправности.
5. Замена нерабочих электронных компонентов.
6. Пробный запуск.

Функциональная схема сварочного инвертора.

Все неисправности, при которых может потребоваться ремонт своими руками сварочных аппаратов делятся на три вида:

• возникшие из-за неправильного выбора режима сварки;
• возникшие из-за нарушения в работе одного из элементов электронной схемы прибора;
• возникшие из-за попадания пыли или сторонних предметов в корпус инверторного блока питания.

Перед тем, как проверить сварочный аппарат на предмет неисправных радиодеталей, следует провести полную чистку от пыли и грязи. Засорение элементов охлаждения системы поддержания дуги может пагубно сказаться на работоспособности многих электронных компонентов.

Если при предварительной визуальной проверке не выявлены неисправности, то следует переходить к более глубокой диагностике.

Типичные причины выхода из строя инвертора представлены:

• попаданием жидкости внутрь корпуса инвертора, повлекшим за собой окисление токопроводящих дорожек и коррозию основных радиоэлементов;
• обилием пыли и грязи внутри корпуса, вследствие которых существенно ухудшилось охлаждение и произошел перегрев силовых микросхем;
• перегревом работы инвертора из-за выбора неправильного режима работы, вследствие которого может потребоваться ремонт сварочных выпрямителей.

Методика ремонта преобразователя и других ключевых узлов инверторного источника тока будут показаны в следующем разделе.

Восстанавливаем работу сварочного инвертора Ресанта САИ-250ПН

Как-то раз в мои руки попал сварочный инвертор Ресанта САИ 250ПН. Аппарат, без сомнения, внушает уважение.

Те, кто знаком с устройством сварочных инверторов, оценят всю мощь по внешнему виду электронной начинки.

Как уже говорилось, начинка сварочного инвертора рассчитана на большую мощность. Это видно по силовой части устройства.

Во входном выпрямителе два мощных диодных моста на радиаторе, четыре электролитических конденсатора в фильтре. Выходной выпрямитель также укомплектован по полной: 6 сдвоенных диодов, массивный дроссель на выходе выпрямителя.

три ( ! ) реле мягкого пуска. Их контакты соединены параллельно, чтобы выдержать большой скачок тока при запуске сварки.

Если сравнить эту Ресанту (Ресанта САИ-250ПН) и TELWIN Force 165, то Ресанта даст ему лихую фору.

Но, даже у этого монстра есть ахиллесова пята.

Аппарат не включается;

Охлаждающий кулер не работает;

Нет индикации на панели управления.

После беглого осмотра выяснилось, что входной выпрямитель (диодные мосты) оказались исправны, на выходе было около 310 вольт. Стало быть, проблема не в силовой части, а в цепях управления.

Внешний осмотр выявил три перегоревших SMD-резистора. Один в цепи затвора полевого транзистора 4N90C на 47 Ом (маркировка – 470), и два на 2,4 Ом (2R4) – включенных параллельно – в цепи истока того же транзистора.

Транзистор 4N90C (FQP4N90C) управляется микросхемой UC3842BN. Эта микросхема – сердце импульсного блока питания, который запитывает реле плавного пуска и интегральный стабилизатор на +15V. Он в свою очередь питает всю схему, которая и управляет ключевыми транзисторами в инверторе. Вот кусочек схемы Ресанта САИ-250ПН.

Также обнаружилось, что в обрыве ещё и резистор в цепи питания ШИ-контроллера UC3842BN (U1). На схеме он обозначен, как R010 (22 Ом, 2Вт). На печатной плате имеет позиционное обозначение R041. Предупрежу сразу, что обнаружить обрыв данного резистора при внешнем осмотре довольно трудно. Трещина и характерные подгары могут быть на той стороне резистора, что обращена к плате. Так было в моём случае.

Судя по всему, причиной неисправности послужил выход из строя ШИ-контроллера UC3842BN (U1). Это в свою очередь привело к увеличению потребляемого тока, и резистор R010 сгорел от резкой перегрузки. SMD-резисторы в цепях MOSFET-транзистора FQP4N90C сыграли роль плавкого предохранителя и, скорее всего, благодаря им транзистор остался цел.

Как видим, вышел из строя целый импульсный блок питания на UC3842BN (U1). А он питает все основные блоки сварочного инвертора. В том числе и реле плавного пуска. Поэтому сварка и не подавала никаких «признаков жизни».

В итоге имеем кучу «мелочёвки», которую нужно заменить, дабы оживить агрегат.

После замены указанных элементов, сварочный инвертор включился, на дисплее показалось значение установленного тока, защумел охлаждающий кулер.

Тем, кто захочет самостоятельно изучить устройство сварочного инвертора – полная принципиальная схема «Ресанта САИ-250ПН».

Сварочный аппарат «Ресанта САИ-250» предназначен для выполнения ручной электродуговой сварки при помощи электродов покрытого типа. Разработкой инвертора занимается одноименная компания, расположенная в Латвии. Сборка сварочного аппарата осуществляется в КНДР, что отражается на ее качестве: все детали подогнаны идеально, отсутствуют зазоры, скрипы и люфты.

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 схема сварочного инвертора. 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.

Признаком сгоревшего резистора может быть небольшой нагар на плате, трудно различаемый неопытным глазом

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

Элементы электрической схемы сварочных инверторов

Показатель напряжения холостого хода 62 В. В качестве выходного выпрямителя используется мощный диодный мост.
Этот элемент представлен сочетанием нескольких устройств, которые способны изменять параметры тока до требуемых значений. Транзисторы только работают от постоянного напряжения U , преобразуя его в ток высокой частоты.
Работа с толстым металлом, начиная с 10 мм, может быть затруднена. В устройство входит силовой трансформатор.
Так, есть данные, согласно которым из 10 сварочных аппаратов Ресанта модели , 1—2 не дорабатывают до конца гарантийного срока и выходят из строя. Принципиальная схема сварочного инвертора Современные сварочные работы проводятся при применении специальных инверторов.
Это важный плюс, поскольку Ресанта может похвастаться развитой сетью сервисных центров по всей России. Если при отключении кулера, переключается реле, то его нужно заменить. Недостатки инвертора Ресанта модели Многие специалисты и организации, занимающиеся продажами сварочного оборудования, если судить по отзывам, сетуют на то, что среди инверторов рассматриваемой модели отмечается достаточно большой процент брака.

В отличие и разницы, сварочных трансформаторов, который является в основной степени электротехническим электроизделием, инвертор сварочный отображает электронное устройство. Вам нужно будет лезть в плату протяжки. Нужно сразу обратиться в сервисный центр, особенно если аппарат ещё на гарантии. Он предназначен для изучения базовых основ сварки и простенького ремонта, вроде сварки теплицы.

Одним из слабых мест является БП. Это могут быть подгоревшие резисторы, диоды, вздувшиеся электролитические конденсаторы, подгоревший трансформатор и многое другое. Ремонт Торус следует проводить с открытия конструкции и визуального осмотра основных элементов.

Например, этот инвертор можно использовать для соединения деталей из различных сортов стали, в том числе и нержавейки. Сварочные инверторы гарантируют своё максимальное качество сварки и безусловный комфорт и стабильную работу, для сварщиков. Возможен выход из строя трансформатора, и это явление довольно редкое.
Ремонт сварочного инвертора своими руками.

Выбираем инверторный сварочный аппарат

После принятия решения о покупке сварочного инвертора, нужно определиться с необходимыми параметрами и конкретной моделью. Сначала нужно решить, с деталями какой толщины и из какого металла вы планируете работать, ведь от этого и будут зависеть подходящий диаметр электрода нужные характеристики техники.

Ниже в таблице приведено ориентировочное соотношение между толщиной заготовки, диаметром электрода, который подходит для нее, и значением сварочного тока, необходимого для выполнения работы.

Толщина металла, мм	1-3	3-4	4-5	5-6	6-8	8-11	11-15	15-18
Диаметр электрода, мм	1-1,5	1,6-2	2-2,4	2,5-3,1	3,2-3,9	4-4,9	5-5,9	6 и более
Значение сварочного тока, А	20-60	50-90	60-100	80-120	110-150	140-180	180-220	220-260

Другой немаловажной характеристикой, определяющей производительность установки, является продолжительность включения (ПВ). Она показывает то время, которое аппарат может непрерывно работать при определенном значении сварочного тока, и указывается в процентах от десятиминутного рабочего цикла

Например, если ПВ = 60% при 120 А и температуре 40°С, то при таких условиях он сможет непрерывно работать 6 минут, после чего надо дать ему перерыв в 4 минуты. Добиться значения этого показателя в 100% невозможно, так как все равно понадобится технический перерыв на замену электрода, удаление шлаков и другие операции, связанные с технологическими переходами. Учтите, что для российского оборудования ПВ рассчитывается при температуре окружающей среды 25 °С, а для европейского — при 40°С.

Особенно важны условия питания инверторного сварочного аппарата

Подключая его прямо к стационарной сети на 220В, обратите внимание на напряжение. Если оно может быть пониженным, то следует выбрать модель с указанием диапазона возможного понижения этого параметра, которая способна работать при пониженном напряжении

Например, этим преимуществом обладают сварочные инверторы Fubag 200 LV, Ресанта САИ 220 ПН или EWM Pico 162.

Они способны исправно функционировать даже при 187В в сети. Однако падение напряжения влечет за собой снижение мощности, что негативно сказывается на максимальном токе, который может выдать аппарат в таком случае.

Если вы решили, что вам нужно устройство со сварочным током в 160А (для сварки металла толщиной 10 мм электродом 4 мм и с ПВ 60%), то не торопитесь покупать технику с точно такими же показателями. Прибавьте примерно 30%-50%, так как запас по мощности всегда должен быть. Предположим, через год вы будете работать с более массивными деталями другой толщины, не покупать же из-за этого новый инвертор.

Комментарий специалиста. Самый главный плюс инверторных сварочных аппаратов — это их малые габариты и вес. Поэтому их можно повесить через плечо и работать на строительных лесах. Ими можно варить даже чугун и нержавеющую сталь. По отзывам сотрудников автосервиса ни один ремонт автомобиля не обходится без использования инверторов.

Для того, чтобы помочь вам окончательно определиться с выбором конкретной модели из всего ассортимента, приведем пример: допустим, вы решили приобрести сварочный инвертор для работы в гараже с такими деталями как уголки, трубы и т. п. толщиной около 3-4 мм, сварочный ток 120А, ПВ = 60%. Стационарная сеть на 220В проведена, перепадов напряжения не бывает. По указанным характеристикам отлично подойдет инвертор Сварог ARC 165 case. К тому же, в его комплектацию входит кейс, в котором очень удобно хранить все необходимые принадлежности и специальная маска для сварки. Очень удобен в случае проведения работ на выезде.

Инверторные сварочные аппараты — это полезные инструменты в быту и хозяйстве. Они отличаются высокой экономичностью, так потребляют электроэнергии почти в 2 раза меньше, нежели классические сварочные аппараты. Они незаменимы на даче, в автомастерской и на крупных промышленных предприятиях.

В магазине «ВсеИнструменты.ру» вы найдете широкий ассортимент продукции как отечественных, так и зарубежных производителей по оптимальным ценам. Просто позвоните по бесплатному контактному телефону, указанному на сайте, и опытный менеджер поможет сделать заказ, а также подобрать соответствующие расходные материалы.

Инверторные аппараты — новое поколение ручной сварки

С начала 2000 годов инверторные сварочные аппараты стали дешевле и доступнее. Чтобы провести дома сварочные работы, достаточно иметь это маленькое и простое в обращении устройство и хорошие электроды.

Преимущества инверторов

Инверторные аппараты имеют малый вес, компактные размеры, а сфера использования и качество сварки у них выше, чем у тяжёлых и громоздких сварочных трансформаторов. Они выполняют свою задачу в полном объёме: варят машины, ворота, конструкции из труб (например, парники или беседки). Работа с ними мобильна — перебросив через плечо раздвижной ремень, сварку проводят в любых труднодоступных местах.

С подключением также нет проблем, сварочный аппарат работает от обычной электрической сети. Замечательно, что он не остановится при понижении сетевого напряжения. При отклонении в пределах +/- 15% устройство продолжит нормально работать. Значение тока можно регулировать, подбирая мощность в зависимости от типа и толщины металла. Всё это делает инверторы идеальными и для новичков, и профессионалов.

Видео: испытание самодельного инверторного аппарата

Как работают сварочные инверторы

Инверторный аппарат соединяет детали постоянным током при помощи электродуговой сварки электродом с покрытием. Большой плюс в том, что в самом начале процесса нет скачков электроэнергии в сети, к которой подключено устройство. Накопительный конденсатор обеспечивает бесперебойность электрической цепи и мягкое разжигание дуги с её дальнейшим автоматическим поддержанием. При подключении к электрической розетке переменное напряжение сети частотой 50 Гц преобразуется сначала в постоянное, а потом в высокочастотное модулированное напряжение. Затем с помощью высокочастотного трансформатора сила тока растёт, напряжение уменьшается, а ток на выходе выпрямляется. Аппарат предусматривает регулировку величины сварочного тока и защиту от перегрева.

Инверторный аппарат сначала выпрямляет и модулирует входной ток, а затем увеличивает его силу за счёт снижения напряжения до появления дуги

Базовый режим работы инверторных сварочных аппаратов — ММА. Это ручное дуговое сваривание штучными обмазочными электродами. Для сварки стальных и чугунных изделий на постоянном или переменном токе используют диаметр 1,6–5,0 мм.

Аппараты различаются мощностью и продолжительностью рабочего цикла. Второй показатель — это период, в течение которого разрешено варить на максимально допустимой мощности, чтобы не допустить перегрева устройства. Его обозначают буквами ПВ (период включения) и определяют в процентах относительно единицы времени в 10 минут. Например, если на аппарате указан ПВ 60%, это значит, что им можно варить в течение 6 минут, а затем выключить на 4 минуты. Иногда цикл сварки устанавливается равным 5 минутам. Тогда значение показателя ПВ в 60% обозначает период работы в 3, а отдыха в 2 минуты. Показатели ПВ и рабочего цикла указываются в инструкции на каждый аппарат.

Особенности сварочных инверторов и их ремонт

Сварочный полуавтомат

Большинство пользователей подобных сварочных устройств отмечают:

• высокую мощность установки;
• мобильность аппарата;
• простоту обслуживания;
• надежность конструкции инвертора;
• минимальное потребление электрической энергии при выполнении работ по свариванию металлических изделий.

Характерной особенностью инверторных устройств для сварки служит более сложная электротехническая схема, по сравнению с трансформаторными или выпрямительными сварками.

Инвертор для сварочных работ.

Ремонт инверторных сварочных аппаратов следует начинать с проверки следующих элементов:

• транзисторы;
• диодный мост;
• система охлаждения.

Перед тем, как отремонтировать сварочные аппараты своими руками необходимо провести диагностику основных компонентов. Как правило, неисправные детали, например, транзисторы или диоды, можно легко определить по существенном изменении геометрии.

Если такие детали удается выявить визуально, то восстановление аппарата для сварки своими руками сведется к банальной замене неисправных электротехнических элементов при помощи паяльника и припоя.

Ремонт сварочных полуавтоматов своими руками должен производится мастерами, имеющими хотя бы базовые познания в электронике и умеющими пользоваться такими устройствами, как мультиметр, вольтметр и осциллограф.

Большинство моделей инверторных аппаратов для сварки комплектуются инструкциями. Проводить обслуживание данных устройств проще по схемам, имеющимся в соответствующем разделе документации.

Подключение

Собранный сварочный аппарат нужно подключать в электросеть. При подключении к розетке следует предусмотреть наличие предохранителя или автоматического выключателя. Для защиты на входе в инвертор можно установить автоматический выключатель на 25 ампер.

Если точка подключения удалена, то можно использовать удлинитель.

Включение аппарат происходит по стандартной схеме – с помощью кнопки «вкл/откл». Должна загореться индикация, обычно для этого используется зеленый светодиод.

Производить подключение к сети необходимо проводом, имеющим сечение минимум 1,5 мм2. Однако оптимальным сечением будет провод 2,5 мм2.

Перед включением аппарата в электросеть следует проверить наличие изоляции всех высоковольтных элементов от корпусных деталей.

Для схемы «СВАРОЧНЫЙ МАЛОГАБАРИТНЫЙ…»

Бытовая электроникаСВАРОЧНЫЙ МАЛОГАБАРИТНЫЙ…Радиолюбителю нужны не только транзисторы, конденсаторы, микросхемы. Часто просто надобно иметь более того такое устройство, как сварочный аппарат. Но они, как правило, огромны и тяжеловесны. Однако выход есть, если изготовить аппарат по описанию в журнале » Изобретатель и рационализатор». Вот что анонсирует о нем автор.»Думаю, вас заинтересует переносной сварочный аппарат весом всего в 26 кг. Питающее напряжение промышленных сварочных аппаратов 380 В, что не вечно удобно и вечно небезопасно. Главную тяжесть сварочного аппарата составляет трансформатор с Ш-образным сердечником. У лабораторного автотрансформатора /ЛАТР/ сердечник круглый, в виде бублика. Взял два сердечника от ЛАТРов, с внутренней стороны каждого отмотал часть стальной ленты, образующей сердечник, так, что дыра бублика стала больше, и разместил первичную обмотку трансорматора /WI/, как показано на рисунке. ксв метр схемы своими руками Чтобы площадь сечения сердечника не изменилась, перед установкой обмотки снятую часть стальной ленты намотал на внешнюю сторону сердечника-бублика. Провод для первичной и вторичной обмоток я подобрал из расчета, что ток сварки — 80 А, то есть можно варить трехмиллиметровым электродом. Так я получил компактный и довольно легкий сварочный трансформатор.Puc.1Вторая проблема — достичь плавного регулирования сварочного тока, для чего надобно иметь вероятность менять вторичное напряжение

Это особено важно, когда сварщик работает вдали от питающей сети и ему желательно поднять напряжение, чтобы скомпенсировать убытки в длинных проводах. В сварочных аппаратах, выпускаемых промышленностью, напряжение регулируется грубо, ступенчато, переключением обмоток

Свой я снабдил схемой выпрямления напряжения, построенной на … Смотреть описание схемы …

Устройство сварочного инвертора: описание работы и назначение блоков на базе схемы РЕСАНТА САИ 140

У каждого производителя принципиальные схемы инверторных сварочных аппаратов разные. Мало того, даже разные линейки одного и того же производителя могут существенно отличаться. Но устройство сварочного инвертора имеет общие черты. Блоки те же. Просто собраны смогут быть по-разному. Это входной выпрямитель на базе мощного диодного моста и сглаживающих конденсаторов, инвертор — на ключевых транзисторах (тип IGBT или MOSFET) и выходной выпрямитель на базе высокочастотного понижающего трансформатора и диодного моста с выходным конденсаторным фильтром.

Принципиальная схема инверторного сварочного аппарата РЕСАНТА САИ 140

Далее рассмотрим, как работает сварочный аппарат, основываясь на схеме инверторного сварочного аппарата РЕСАНТА САИ 140. Он не лучше и не хуже остальных, просто есть его схемы.

Первичный выпрямитель и конденсаторный фильтр

Задача первичного выпрямителя — . В реалии он получается не совсем постоянным, а с некоторой пульсацией, но это уже явно не синусоида. Реализуется это обычным диодным мостом, который «переворачивает» нижнюю полуволну синусоиды.

Как работает сварочный инвертор: первая ступень преобразования напряжения в Ресанта САИ 140

Сетевое напряжение через входную стабилизирующую группу попадает на конденсаторы С1 и С2. Основная задача —  снятие статического напряжения на землю. Именно поэтому включать инверторную сварку крайне желательно в розетку с действующим заземлением, а не просто с имеющимся контактом.

Далее, диодный мост «переворачивает» нижнюю полуволну. На его выходе получается пульсирующее напряжение. Для сглаживания пульсаций ставят конденсаторы (в приведенной схеме это конденсатор С8 ёмкостью 1 микрофарад на напряжение 400 В ). На их выходе напряжение уже постоянное. Конденсаторы стоят с солидным запасом по напряжению — 400 Вольт и выше, так как на выходе диодного моста напряжение уже больше чем сетевое — порядка 320-350 В. А если учесть еще возможные скачки… вот и ставят с запасом — на 400 В.

И конденсаторы, и диоды при работе сильно греются. Для лучшего отвода тепла их монтируют на алюминиевые радиаторы. Часто еще делают дополнительный обдув — ставят вентилятор. Если вы хотите, чтобы сварочный аппарат прослужил долго, следите за тем, чтобы кулер был в рабочем состоянии.

Инвертор

Блок инвертора преобразует постоянное выпрямленное напряжение низкой частоты в переменное напряжение высокой частоты. Реализуется обычно на ключевых транзисторах, которые открываются и закрываются с большой частотой. Именно они формируют переменное напряжение с частотой в десятки килогерц. Управляет их переключением контроллер.

Силовые транзисторы G30N60, при помощи которых преобразуется постоянный ток в высокочастотный переменный

На выходе инвертора получаем не синусоиду, а практически прямоугольные импульсы. Но для дальнейшего выпрямления это не проблема. Зато частота высокая, что значит, что вторичный выпрямитель можно сделать на небольшом по размеру трансформаторе.

Выпрямление и стабилизация

Полученное высокочастотное напряжение подается на высокочастотный трансформатор. Напряжение на нем понижается, ток увеличивается. Через его первичную обмотку протекает высокое напряжение небольшой силы тока, а со вторичной снимается более низкое напряжение, но сила тока уже порядка 150-220 ампер — в зависимости от мощности и класса аппарата.

Выходное преобразование напряжения перед подачей на электрод

Для получения постоянного напряжения на выходе трансформатора стоит диодный мост. Он выдает уже практически постоянное напряжение, которое «доглаживается» выходными конденсаторами и идет на сварочный электрод. Диоды на выходном мосту стоят особые — с высокой скоростью срабатывания (не более 40-55 наносекунд). Они должны сглаживать напряжение частотой в десятки килогерц, так что скорость срабатывания должна быть очень высокой. Если в процессе ремонта возникла необходимость их замены, то надо подбирать именно с высоким быстродействием. Иначе работать аппарат не будет.

Остальные блоки на схеме — это как раз управление, «дополнительные опции» типа защит от перегрева и залипания электрода.