Горит индикатор перегрева сварочном инверторе. Основные поломки сварочных аппаратов и способы их устранения. Частые поломки сварочных инверторов

Здесь будет рассмотрен ремонт сварочного инвертора TELWIN Force 165. Для тех, кто не знаком с устройством и схемотехникой сварочного инвертора, предлагаем сначала ознакомиться с материалами на эту тему, а именно:

В этих двух статьях на примере реального аппарата TELWIN Force 165 и принципиальной схемы сварочных инверторов TELWIN Tecnica 144-164 подробно описана электронная начинка и назначение каждого элемента схемы.

Но давайте вернёмся к нашему неисправному аппарату – сварочному инвертору TELWIN Force 165. По словам владельца, аппарат исправно работал, но вдруг, после небольшой передышки в работе напрочь отказывался выполнять свои обязанности. При попытке начать работу искра не появлялась, а изнутри корпуса доносился неестественный для штатной работы «гул» и «писк».

По словам владельца также было известно, что аппарат вроде как работал – был слышен шум вентилятора обдува, включался индикатор штатной работы. А это свидетельствует о том, что транзисторы инвертора исправны.

Складывалось впечатление, что сварочный инвертор «уходит в защиту» - срабатывают внутренние защитные цепи, которые есть в составе любого импульсного агрегата, тем более такого мощного.

Поиск неисправности сварочного инвертора я начал нестандартно. Включать приборчик не стал.

Ранее я с такими приборами не сталкивался, и они были для меня в новинку. Поэтому первым делом вскрыл корпус и стал проверять мультиметром все доселе известные мне детали.

На печатной плате сварочного инвертора обнаружил знакомые элементы: вентилятор, мощный диодный мост (на него установлен радиатор), высоковольтные электролитические конденсаторы фильтра, фильтр EMC, ключевые мощные транзисторы инвертора (установлены на радиатор), импульсный трансформатор , электромагнитное реле …

Неприятным сюрпризом оказалось то, что поверхность печатной платы была залита каким-то лаком, который затруднял считывание маркировки SMD -элементов и микросхем.

Также были обнаружены защитные элементы. Один из них – термопредохранитель на 90 0 С. Он приклеен к радиатору диодного моста.

Насколько мне известно, такие термопредохранители срабатывают намертво, то есть если нагреются выше своей температуры срабатывания, то размыкаются навсегда. Похожие термопредохранители можно обнаружить в силовых трансформаторах. Там они включаются в цепь первичной обмотки и приклеиваются к ней. Защищают трансформатор от перегрева. Иногда можно ложно судить о том, что первичная обмотка трансформатора в обрыве, хотя стоит убрать (или замкнуть накоротко) этот самый термопредохранитель, как оказывается, что трансформатор исправен.

Поэтому первым делом проверил целостность термопредохранителя на 90 0 С. Он оказался исправен.

Кроме этого на одном из радиаторов, к которым крепятся мощные ключевые транзисторы инвертора, также есть температурный датчик. Внешне он очень похож на термовыключатель серии KSD, которые используются в термопотах, водяных нагревателях и прочей бытовой электротехнике.

Особенность этих термовыключателей в том, что их контакты вновь замыкаются, если температура опустится ниже определённого значения. Понятно, что этот температурный датчик отслеживает нагрев мощных ключевых транзисторов и, если есть перегрев, временно отключает работу сварочного инвертора. Как только радиаторы, а, следовательно, и транзисторы остынут, то аппарат вновь запустится, и будет работать в штатном режиме.

При проверке термовыключателя оказалось, что он также исправен. Ну, что ж, будем искать неисправность дальше.

После недолгих поисков, было решено проверить мощные выпрямительные диоды. На печатной плате они расположены рядком и надёжно прикручены к радиатору шурупами. На страницах сайта уже рассказывалось о том, как проверить диод .

Маркированы как 60CPH03 . Это ультрабыстрые сдвоенные диоды VS-60CPH03 .

После проверки оказалось, что ориентировочно неисправны все три сдвоенных диода. Но это всего лишь предположение, так как диоды впаяны в схему, и 100% утверждать, что именно они неисправны нельзя. Несмотря на это стало понятно, в каком направлении нужно «копать» дальше.

Разобраться в проблеме можно было бы и без схемы, но с ней интересней, тем более что под рукой оказалось руководство по ремонту сварочных инверторов TELWIN Tecnica 144-164, которые, честно говоря, мало чем отличаются по своему составу и схемотехнике от TELWIN Force 165. Если взглянуть на принципиальную схему, то можно заметить, что даже при пробое одного из сдвоенных диодов 60CPH03, все остальные диоды при проверке будут также «неисправными», если их не выпаять из платы и не проверить каждый в отдельности. Вот кусочек схемы - выходной выпрямитель .

Как оказалось, выпаять эти самые диоды не так-то просто. Во-первых, пайка очень достойная и качественная. Да и как тут по-другому, ведь в силовой части сварочного аппарата протекают огромные токи, вплоть до 130 ампер! Малейший недопай и место контакта будет греться, а это в последствие приведёт к неисправности. Поэтому итальянцы не жалеют припоя и надёжно сдабривают им место контакта.

Не стоит забывать, что современная электроника изготавливается с помощью бессвинцовых припоев , а температура их плавления, как правило, выше, чем у обычного оловянно-свинцового.

Перед тем, как выпаивать диоды, необходимо демонтировать радиатор. Шурупы, которыми крепятся диоды к радиатору нестандартные, но открутить их можно пассатижами.

Для выпайки лучше воспользоваться паяльником помощнее. Лучше взять обычный паяльник мощностью ватт на 50, иначе выпайка превратится в мучение. Можно, конечно, применить и 40-ка ваттный паяльник, но тут потребуется сноровка и немало терпения. Надо успеть хорошо прогреть все 3 вывода диода одновременно.

При демонтаже можно попробовать использовать медную оплётку или десольдер для удаления припоя. Правда, если паяльник маломощный (например, 40 ватт), то толку от них будет мало. Припой будет моментально застывать.

Несмотря на трудности вызванные маломощностью паяльника (он у меня на 40 ватт) и обгоревшим медным жалом мне всё-таки удалось выпаять сдвоенные диоды. К сожалению, не без «косяков».

Выдрал с корнями сквозную металлизацию медных дорожек. Ах, да ладно, не беда. Зачистим и надрастим.

Оказалось, что пробит один из диодов – остальные целы. Стоит отметить, что пробитым оказались оба диода, которые являются частью одного сдвоенного диода. Теперь это не диод – а «решето», - обычный проводник в красивом корпусе.

Если взглянуть на схему, то «вылетел» тот диод, который обозначен красным кружком.

Напомню, что кусочек схемы взят из руководства для TELWIN Tecnica 144-164. А чинил TELWIN Force 165. У телвин Force 165 на плате нет катушки индуктивности L1 (дроссель) и, по-видимому, не должно быть, так как посадочного места на плате для неё нет. Так что не обращайте на неё внимания. В реальности же эта катушка выполнена из медного провода большого сечения, чтобы выдерживать токи до 140 ампер.

Было решено оставить аппарат в покое и заняться поисками замены неисправного диода VS-60CPH03. Найти замену диоду 60CPH03 оказалось не так-то просто. Купить в интернете эту радиодеталь не получилось. В интернет-магазинах такая деталь почему-то является редкостью (возможно, всё уже изменилось). Пришлось ехать на радиорынок и покупать там.

Был куплен аналог диода с маркировкой STTH6003CW . Цена у него оказалась приличная, да и найти нужный оказалось непросто.

Параметры STTH6003CW такие же, как и у VS-60CPH03, а именно:

Корпус – TO-247 ;

Максимальный ток в прямом включении I F(AV) – 30A на 1 элемент (60А на оба диода);

Допустимое обратное напряжение V RRM – 300V;

Время восстановления (или быстродействия) t rr (max) – 50 ns (50 наносекунд).

Сдвоенный диод STTH6003CW относится к, так называемым, быстродействующим диодам. Буржуи обзывают такие диоды Ultra-fast , Hyperfast , Super-fast , Stealth diode , High frequency secondary rectifier и т.п. В общем, как только не пытаются подчеркнуть их крутизну.

Главная особенность быстродействующего диода – это способность быстро открываться (пропускать ток) и также быстро закрываться (не пропускать ток). А это означает, что он может работать на высоких частотах. Это и требуется для работы в выпрямителе сварочного инвертора, так как требуется выпрямлять ток высокой частоты – десятки килогерц.

Поэтому заменять такие диоды стоит только быстродействующими!

Для замены диода VS-60CPH03 подойдут STTH6003CW , FFH30US30DN . Все эти диоды – аналоги и отлично подходят для замены друг друга. Активно применяются в сварочных аппаратах. Также подойдёт STTH6003TV , но у него другой корпус (ISOTOP ), хотя если другого нет, то при желании можно изловчиться и прикрутить его куда-нибудь.

При установке диодов на радиатор необходимо обязательно использовать теплопроводную пасту (например, КПТ-8 ).

Жадничать не стоит, но и чрезмерно намазывать пастой место теплового контакта не стоит. Наносим небольшой, ровный слой пасты на площадь соприкосновения корпуса диода и алюминиевого радиатора. Затем надёжно прикручиваем корпус диода к радиатору шурупом.

К установке диодов на радиатор стоит относиться серьёзно. В процессе работы диоды сильно греются и малейшие трудности с охлаждением вызовут их перегрев и выход из строя.

При установке диодов необходимо как можно лучше пропаять места соединения выводов и контактов медных дорожек. Это очень важно, так как токи просто огромные и если схалтурить, то ничего хорошего из этого не выйдет.

Если при демонтаже были «содраны» медные пятаки и медные дорожки, то их можно надрастить медным лужёным проводом и качественно пропаять. Чисто электрического контакта недостаточно – пайка должна быть надёжной.

После замены неисправного диода прибор заработал.

Архив со схемами на сварочные аппараты TELWIN Tecnica 141-161, TELWIN Tecnica 144-164 и TELWIN Tecnica 150, 152, 170, 168GE можно скачать и . Размер файла - 4,4 Mb.

Сварочный инвертор обеспечивает хорошее качество проведения сварочных работ, создавая сварщику максимально комфортные условия для работы. Однако эти преимущества приводят к повышению сложности его конструкции. Это может вызывать различные неисправности сварочного инвертора и понижает степень его надежности.

Особенности ремонта инвертора

В отличие от обычных сварочных аппаратов, представляющих собой электротехническое изделие, инвертор для сварки является электронным устройством. Следовательно, диагностика и ремонт инверторных сварочных аппаратов осуществляются проверкой рабочего состояния диодных мостов, транзисторных соединений, стабилитронов и других деталей, которые входят в состав электронных схем. При этом нужно обладать навыками обращения с осциллографами, вольтметрами, мультиметрами и другими измерительными приборами.

Главной отличительной чертой в проведении ремонта сварочного инвертора является сложность в определении характера поломки и обнаружения вышедшей из строя детали. Поэтому очень часто требуется проводить диагностику всех узлов электрической схемы.

На основании вышесказанного можно сделать вывод, что для необходимо обладать минимальными знаниями в области электроники и уметь разбираться в конструкции электрических схем. Если таковые навыки и умения отсутствуют, то браться за самостоятельный ремонт подобного аппарата не рекомендуется, чтобы не потратить лишние силы и время.

Принцип работы инвертора

Принцип работы инверторных аппаратов заключается в последовательном (пошаговом) преобразовании входящего сигнала электрического тока:

• процесс выпрямления входящих сетевых токов с помощью специального выпрямителя;
• процесс преобразования выпрямленных токов в переменные высокочастотные сигналы;
• процесс понижения токов с высоким напряжением до сварочного напряжения, происходящий на силовом трансформаторе;
• преобразование переменного тока с высокой частотой в постоянный ток, происходящее с помощью выходного выпрямителя.

Для выполнения подобных операций конструкция сварочного инвертора имеет несколько модулей с электронной начинкой. Основным модулем является выпрямитель входных токов. Затем идет управляющая плата, на которой находятся транзисторы (ключи), и заканчивается он выпрямителем выходных сигналов.

При этом в приборах разных производителей, имеющих разные модели, компоновка узлов агрегата может быть самой разнообразной, но установка основных компонентов всегда будет в неизменном виде.

Поэтому, зная основной принцип работы подобных агрегатов и расположение основных модулей их конструкции, можно провести диагностику возможных неисправностей и выполнить необходимый ремонт.

Виды основных неисправностей

При выходе из строя сварочного инвертора первым делом следует произвести проверку его транзисторов, поскольку они являются одним из наиболее слабых мест таких агрегатов. Первоначально следует провести визуальный осмотр транзисторов. Такую сломанную деталь выявить очень просто: она обладает сломанным или надтреснутым корпусом с перегоревшими выводами в местах пайки на плате. Такую деталь сразу же нужно заменить.

Новые транзисторы следует устанавливать на специальную термическую пасту. Она будет обеспечивать отведение тепла от транзистора на радиатор, выполненный из алюминия. Но очень часто визуальный осмотр не позволяет выявить неисправные элементы, тогда следует выполнить «прозвон» с помощью мультиметра.

Замена неисправных элементов выполняется по точно заданным параметрам. В некоторых случаях можно поставить аналоги деталей, при этом требуемые параметры можно определить по даташифту. Если замена перегоревших транзисторов не помогла, нужно переходить к дальнейшей диагностике.

В обычном режиме работы транзисторы не могут выйти из строя просто так, скорее всего, это обусловлено неправильной работой других элементов. Чаще всего это драйвер. Его проверку выполняют омметром. При обнаружении неисправных частей необходимо их выпаять и произвести замену на аналогичные детали.

Затем проверяются выпрямители входных и выходных токов, которые состоят из диодных мостов. Они устанавливаются на радиаторе и являются надежными узлами сварочных инверторов. Но и они могут выходить из строя. Проверку их работоспособности проверяют с помощью вольтметра.

Неисправность платы управления

Проверку диодных мостов лучше всего проводить отпайкой от них проводов и последующим откреплением их от платы. Это может облегчить всю дальнейшую работу и не вызовет сомнений тогда, когда произошло короткое замыкание всей цепи инвертора.

Проверка происходит по достаточно простому алгоритму. Необходимо «прозвонить» всю группу деталей. Если при этом будет выявлен «коротыш», то следует выполнить поиск пробитого диода. После его обнаружения следует диод аккуратно выпаять и произвести замену.

Если после проведения всех вышеописанных действий сварочный аппарат все равно не работает, следует протестировать плату управления. Она осуществляет контроль работы (управления) ключей. От надежности работы подобной платы будет зависеть надежность работы всего оборудования.

Для выполнения грамотного и квалифицированного ремонта инвертора необходимо провести проверку на наличие необходимых сигналов, производящих его работу. Эти сигналы должны поступать на затворные шины ключевого модуля. Выполнить подобную проверку можно при помощи осциллографов.

Периодически может возникать высокий нагрев корпуса инвертора. Связано это может быть с нарушениями правил использования агрегатом и неправильным выбором значения используемого тока для сварки. Также это может возникать при неправильном подборе электродов или слишком длительном времени работы агрегата. Чтобы подобных затруднений при использовании инвертора не возникало, необходимо соблюдать оптимальные режимы работы, которые прописаны в техническом паспорте.

Возникающие неисправности инвертора можно устранить самостоятельно, но сделать это можно только в том случае, если имеется необходимый диагностический инструмент и опыт его использования. В противном случае лучше обратиться за помощью к специалистам.

Сварочный инвертор - это современное оборудование, использование которого в процессе сварки позволяет добиться очень высокого качества работы и предоставляет сварщику возможность работать в комфортных условиях. Но при этом сварочный инвертор обладает и более сложной, по сравнению с предыдущими моделями сварочного оборудования, конструкцией, что повышает шанс возникновения неисправности во время его работы.

Как правило, все неисправности сварочного инвертора можно разделить на две группы:

• неисправности, связанные с неправильной работой электронной «начинки» аппарата

• неисправности, связанные с неправильным выбором режима работы.

Второй вид неисправностей возникает чаще всего, поэтому прежде, чем обращаться в специализированную мастерскую или начинать самостоятельно разбирать аппарат с целью выявления поломки, необходимо проверить, правильно ли установлены все настройки режима работы, а кроме того, следует еще раз прочитать инструкцию по эксплуатации данного прибора, чтобы определить, не допускаете ли вы какой-либо ошибки в процессе работы. Большинство производителей при составлении инструкции указывают причины неисправности сварочного инвертора, которые могут возникать в процессе работы, а также описывают, каким образом эти неисправности можно устранить самостоятельно.

Причины поломок сварочных инверторов и варианты их устранения.

Существует ряд типичных неисправностей, которые возникают, когда речь идет о сварочных инверторах:

• неустойчивость горения сварочной дуги и сильное разбрызгивание металла;
• залипание сварочного электрода;
• отсутствие сварочного процесса при включенном аппарате;
• отсутствие реакции аппарата при его включении.

Рассмотрим подробнее, по какой причине может возникнуть та или иная ситуация, и что можно сделать в случае проявления какой-либо неисправности сварочных инверторов.

• Неустойчивость горения сварочной дуги и сильное разбрызгивание металла.

Эта неисправность может возникнуть в том случае, если при ведении сварки вы неправильно выбрали ток. Как правило, сварочный ток выбирается в соответствии с типом и размером применяемого при сварке электрода. Но здесь необходимо помнить и еще одно важное правило: выбранный ток должен соответствовать и той скорости, с которой ведется сварка. Если скорость сварки во время работы уменьшается, то и сварочный ток должен быть уменьшен.

• Залипание сварочного электрода.

Причин для возникновения этого типа неисправности может быть, на самом деле, несколько. Вполне возможно, что во время ведения сварки неожиданно в сети снизилось напряжение, что и привело к сильному залипанию сварочного электрода. Также он может «залипнуть» и в том случае, если инвертор подключен к сети кабелем со слишком маленьким сечением. Еще одной причиной такого «поведения» электрода может стать плохой контакт электрода со свариваемой поверхностью из-за того, что поверхность подверглась окислению вследствие воздействия кислорода воздуха. В этом случае сварку необходимо прекратить, а поверхность детали зачистить от пленки.

• Отсутствие сварочного процесса при включенном аппарате.

В абсолютном большинстве случаев такое поведение сварочного инвертора может быть объяснено отсутствием массы на поверхности свариваемой детали. Кроме того, нелишним будет проверить состояние сварочного кабеля - возможно он поврежден. Такая ситуация довольно часто встречается в том случае, если деталь, подвергающаяся сварке, обладает большим весом, вследствие чего падение детали на провод способно нарушить его целостность.

• Отсутствие реакции аппарата при включении.

Если при включении сварочного инвертора ничего не происходит, то причину такой неисправности следует искать, во многих случаях, не в самом инверторе, а в электрической сети, к которой он подключен. Возможно, напряжение в сети слишком низкое и поэтому аппарат не может работать. Еще одной причиной того, что аппарат не включается, может стать неправильно выбранный автоматический выключатель, установленный в щитке. Слабый выключатель способен отключиться в момент включения инвертора. Кроме того, отключение аппарата способно привести к тому, что электричество пропадет во всем доме.

Кроме указанных неисправностей встречаются и перебои в работе сварочного инвертора, не связанные с поломкой аппарата, а являющиеся следствием довольно качественной и своевременной работы систем защиты, которыми оснащен инвертор. Так, например, при длительной непрерывной работе инвертор может самопроизвольно отключиться. Такое случается, если аппарат перегреется и сработает температурная защита. В этом случае следует прекратить сварочный процесс примерно на 20-30 минут, дать аппарату остынуть, после чего работу можно будет продолжить.

При покупке инверторного сварочного аппарата для работы в гараже или на даче первая мысль - ух ты, теперь всё-всё поварю! Не нужен диплом сварщика, устройство рассчитано на пользователя без специального образования. Обращаться со сваркой стало проще и комфортнее. Главное, понять принцип работы и первой помощи при затруднениях и поломках.

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.

При вертикальной, горизонтальной или верхней сварке ток уменьшают на 10–20%, а при сварке под углом - увеличивают на такую же величину по сравнению с обычным положением.

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.

Устройство сварочного аппарата

Чтобы при первых сложностях в работе аппарата не искать специалиста по ремонту, желательно иметь хотя бы базовое представление о его конструкции.

Схема сборки инверторов своими руками

Мастера со знанием электротехники собирают сварочный аппарат сами. Не только экономии ради, но и по велению творческой души. В интернете выложены принципиальные схемы инверторов, чертежи и инструкции тех, кто сам изготовил инвертор. Главное, получить стабильность сварочной дуги. Чаще всего применяют схему «косого моста» («схему Бармалея») с использованием двух ключевых транзисторов: биполярных или полевых. Их ставят на радиатор для отвода тепла, они синхронно открываются и закрываются.

В «схеме Бармалея» главными управляющими элементами являются два транзистора, которые открываются и закрываются синхронно

Электротехническое решение схемы избавляет от высоковольтных выбросов и позволяет применять относительно низкоуровневые ключи. Применяют схему из-за её простоты, надёжности и не очень дорогих расходных материалов.

Видео: обзор схемы Бармалея

Сборка инвертора своими руками

Собирают аппарат из следующих блоков:

• блок питания для стабилизации входных сигналов. Между ним и другими элементами и блоками ставят металлическую перегородку. Многообмоточный дроссель управляется транзисторами и конденсатором с накопленной энергией. В дроссельной системе управления используют диоды;
• силовой блок, с участием которого проходит полный цикл преобразования тока. Собирают из первичного выпрямителя, инверторного транзисторного преобразователя, понижающего высокочастотного трансформатора и выходного выпрямителя;
• блок управления. В его основе находится задающий генератор со специальной микросхемой или широтно-импульсный модулятор. Ставят резонансный дроссель и 6–10 резонансных конденсаторов;
• защитный блок. Чаще собирают на силовом блоке, устанавливая для тепловой защиты его элементов термовыключатели. Чтобы не было перегрузок, ставят плату на основе микросхемы 561ЛА7. Снабберы с резисторами и конденсаторами К78–2 защищают преобразователь и выпрямители.

Видео: сборка сварочного инвертора

Причины выхода из строя инверторов

Конструкция инверторных сварочных аппаратов сложнее трансформаторных и, к сожалению, менее надёжна. Это часто приводит к выходу из строя различных узлов по следующим причинам:

• низкая защищённость от пыли. При скоплении её внутри срабатывает сигнал тепловой защиты, аппарат отключается. Нужна разборка минимум два раза в год, чтобы почистить внутренние части струёй сжатого воздуха или мягкой кистью;
• попадание влаги внутрь, вызывающее короткое замыкание, опасное для агрегата;
• низкое качество системы охлаждения в дешёвых аппаратах. Из-за этого плавятся пластмассовые части конструкции, не срабатывает аварийное отключение. В моделях с туннельной вентиляцией радиатор расположен вдоль корпуса, а главные узлы находятся внутри него. Такие аппараты намного дороже;
• скачки напряжения, особенно понижение до 190 В и более;
• перегрузка при резке толстого металла и работах, на которые конкретный аппарат не рассчитан. Тогда выходит из строя силовой модуль IGBT;
• некачественное крепление в контактах колодок, которое провоцирует перегрев этих мест и искрение;
• чувствительность к ударам и падениям из-за наличия пластмассовых деталей;
• низкое качество запчастей, которые используют при ремонте;
• нарушение допустимого режима температур. Электронные микропроцессоры при перегреве плавятся и разрушаются. Рекомендуется придерживаться диапазона от -10 до +40 o С.

Частые поломки сварочных инверторов

Неисправности бывают как механическими, так и связанными с выходом из строя электроники. Сварочный аппарат - сложное устройство, проблемы могут возникнуть в любом месте:

Короткое замыкание или поломка в каком-либо важном узле электросхемы делает невозможной эксплуатацию сварочного аппарата:

• неисправность платы управления не даёт стабильного сварочного тока и не позволяет получить нормальную дугу;
• повреждение транзистора верхней печатной платы ведёт к отключению аппарата;
• выход из строя системы защиты от перегрева определяют по запаху горелой изоляции, изнутри корпуса идёт дым.

Способы ремонта инверторных сварочных аппаратов

Приступая к ремонту неисправного агрегата, стоит учесть некоторые моменты.

Что исправляют без вскрытия

Плохое качество работы аппарата не всегда означает внутреннюю поломку. Виновниками часто становятся влажные или некачественные электроды. Если просушивание или замена не даёт красивого шва, рассматривают другие возможные причины:

• плохой поджиг, прилипание электродов к металлу часто возникает из-за потери мощности в рабочих кабелях или низкого сварочного тока. Правильный подбор сечения кабеля и повышение силы тока могут снять проблему. Нельзя использовать сетевые удлинители с сечением провода менее 2,5 мм 2 и слишком большой длины. Оптимальная длина до 15 м, максимальная - 40 м, иначе аппарат не будет работать из-за потери тока. Сварочный кабель рекомендуется длиной до 5 м;

  Для подключения сварочного аппарата необходимо использовать удлинитель с проводом сечением не менее 2,5 кв. мм и длиной не более 40 м

• прерывание, пульсацию дуги вызывает нестабильность или низкое значение сварочного тока. Проверяют надёжность подключений или повышают ток. Если в сети присутствуют значительные скачки напряжения, используют стабилизатор;
• сильное разбрызгивание металла провоцирует высокий сварочный ток или неправильно установленная полярность. Решают вопрос понижение силы тока и соблюдение полярности;
• горбатый, с подрезами, шов исправляют повышением тока и правильной установкой полярности;
• пористый шов с большим количеством дефектов получается из-за неподготовленного металла или сварки длинной дугой. Количество дефектов шва можно уменьшить при помощи очистки ржавой и грязной поверхности и приближения электрода к металлу.

  Дефекты сварного шва возникают из-за недостаточной очистки обрабатываемых поверхностей, неправильной полярности или слишком большого удаления электрода от места сварки

Важно верно подобрать размер электродов для правильной работы сварочного аппарата.

Таблица: соответствие диаметра электродов с толщиной металла

Внутреннее устройство

Чтобы суметь отремонтировать сварочный аппарат самостоятельно, сначала нужно разобраться с его внутренним устройством. На передней панели находятся гнёзда для рабочих кабелей, ручка регулятора силы тока и индикатор включения. Если конструкция предусматривает дополнительные функции, рабочие индикаторы располагают здесь же.

На передней панели сварочного аппарата расположены гнёзда для подключения кабелей, ручка регулятора силы тока и индикатор режима работы

Проверку начинают с наружного осмотра устройства. Первым делом проверяют наличие механических повреждений. Если на корпусе есть чёрные пятна, скорее всего, произошло короткое замыкание. Тестером проверяют предохранители, при необходимости их заменяют, обследуют изоляцию сварочных кабелей, соединения в гнёздах. Если нужно, подтягивают болты, зачищают контакты.

После откручивания шурупов и снятия кожуха открывается внутренняя часть аппарата, где расположены следующие компоненты:

• плата с силовыми транзисторами;
• плата управления;
• плата выпрямительных диодов;
• плата выпрямления сетевого напряжения;
• вентилятор;
• органы управления - ручка и переключатели.

Инструменты для работы

Для ремонта потребуются следующие инструменты.

Ремонт сварочного аппарата своими руками

Начинка сварочного аппарата понятна тем, кто работает с радиоэлектроникой. Если необходимых навыков в этой области нет, вмешательство только навредит. Не зная правил обращения с платой и технологии такой тонкой работы, можно причинить ущерб гораздо больший первоначального. Дешевле и безопаснее доверить ремонт профессионалу.

Если сложно найти специализированную мастерскую, приходится восстанавливать сварочный инвертор самим. Важно последовательно проверить, что остановило работу устройства.

При появлении трудностей прочтите сначала инструкцию по эксплуатации сварочного аппарата. В ней обязательно есть раздел о возможных проблемах при сварке, причины появления неисправностей и рекомендации по их устранению.

После снятия крышки аппарата часто бывает заметно нарушение пайки деталей, вздутие конденсаторов, обрыв контактов. В таких случаях испорченные запчасти меняют на аналогичные. Оторванные и обгоревшие участки удаляют и перепаивают заново. Если не удаётся быстро определить причину поломки, проверяют каждый элемент электросхемы. Тестируют диоды, транзисторы, стабилитроны, резисторы и другие детали.

Подробную проверку производят последовательно: от деталей, которые чаще всего выходят из строя, к самым стойким.

1. Силовые диоды. Для их прозвонки тестер переводится в режим диодов, щупами прикасаются к выходным клеммам. Если в одну сторону прозвон есть, а в другую нет - силовые диоды в порядке, нижний модуль аппарата исправен.

   Если входные клеммы прозваниваются только в одну сторону, значит, силовые диоды исправны

2. Силовые транзисторы. Силовые транзисторы - это самые уязвимые детали в инверторе . Имейте в виду, что когда транзисторы расположены блоками, из-за одного неисправного не работает всё плечо. Проверяют их в следующей последовательности:
   
3. Контакт в кнопке. Его проверяют в режиме прозвона, поставив кнопку в положение «включено». Если контакты прозваниваются - кнопка работает.

   Кнопку проверяют в режиме «включено», прозванивая её контакты

4. Сетевые мосты. Это надёжные элементы, но они тоже иногда выходят из строя. Перед проверкой лучше отпаять от них провода и снять плату. В режиме прозвона чёрный щуп ставят на плюсовой вывод диода, красным по очереди касаются каждого вывода сетевого моста. Затем наоборот - красный ставят на минусовый вывод диода, чёрным на каждый вывод сетевого моста. Если тестер везде показывает цифры, короткого замыкания нет, диодные мосты в порядке.

   Диодный мост тестируют, прикасаясь по очереди к каждому из его выводов

5. Полевой транзистор в первичном блоке питания. Проверяется по схеме, описанной во втором пункте. Если присутствует заряд, блок питания исправен.

   Полевой транзистор в первичном блоке питания прозванивается в той же последовательности, что и силовые транзисторы

6. Силовые узлы. Если нет осциллографа, используют тестер, который ставят в режим проверки напряжения. Аппарат подключают в сеть через лампочку. Если напряжение на выходе имеется, лампочка загорится, т. е. узлы исправны.

   Если лампочка, подключённая последовательно с аппаратом, загорается, силовые узлы исправны

7. Зарядный резистор. Обрыв зарядного устройства возможен, если при включении аппарата лампочка не засветилась. Проверяют последовательную цепочку ПТЦ и НТЦ, которая обеспечивает заряд конденсатора. Сопротивление обрывается при коротком замыкании диодных мостов или силовых транзисторов.

   Для проверки зарядного резистора роверяют последовательную цепочку ПТЦ и НТЦ

8. Плата управления ключами. Это сложный элемент инвертора, от функционирования которого зависит работа всего устройства. Проверяют включённый аппарат в режиме напряжения до 20 В. Регулятор ставят в положение минимума, чёрный щуп устанавливают на клемму, красный - на шестой вывод. При повороте регулятора в максимальное положение тестер показывает изменение напряжения. Если на аппаратах 160–200 А изменение в диапазоне 2,4–3,2 В, цепочка регулятора в порядке.

   Тестирование платы управления ключами производят тестером при включённом аппарате в режиме напряжения до 20 В

9. Обрыв обратной связи. Включают аппарат, на тестере выставляют напряжение в диапазоне 20 В. Чёрный щуп ставят на клемму, красный - на второй вывод. В устройстве на 200 А высветится напряжение 14–50 мВ. Если имеется обрыв обратной связи по шунту, тестер покажет около 500 мВ. Значит, где-то обратной связи нет.
   

   При поиске обрыва обратной свящи красный щуп устанавливают на второй вывод микросхемы

10. Блок питания. В режиме «включено» проверяют наличие напряжения 300 В с конденсатора на плату инвертора. Проверяют на целостность цепочки и транзистор. На выходе из блока питания два диода обеспечивают 25 В. Если прозвон показал, что короткого замыкания нет, вторичные цепи не нагружают блок питания, он запустится. Если запуска нет, возможно, пробита оптопара или транзистор. Если блок питания запускается на короткое время и затем отключается от сети, проверяют транзистор. Если он нагрелся, значит, рядом пробит и требует замены диод.
    

    Перед проверкой блока питания выключите аппарат из розетки!

    На первом этапе ремонта блока питания проверяют наличие напряжения 300 В на плате инвертора

При самостоятельном ремонте мастера используют ортофосфорную кислоту. Если к корпусам диодов нужно что-то припаять (например, отломанные стойки), их предварительно лудят. При ремонте отломленной стойки учитывают перпендикулярность. Важно установить её, чётко совмещая отверстия. Если припаять даже с минимальным перекосом, при последующем затягивании крепления стойка снова сломается.

Если нет технического фена, для выпаивания пользуются паяльником 100–150 Вт. Так не повредятся разъёмы и дорожки. Специалисты рекомендуют для лучшего результата перед пайкой подогреть блок до 160–170 0 С, при этом пластиковые части вентилятора греть нельзя. При работе с паяльником или другими нагревательными элементами требуется осторожность, чтобы не прикоснуться к легкоплавким деталям аппарата.

Видео: ремонт сварочного аппарата и разбор основных его неисправностей

Инверторный сварочный аппарат уверенно прописывается в домашних мастерских. Перед покупкой стоит потратить время на изучение азов сварного дела и электротехники. Это поможет ориентироваться в характеристиках устройства и при необходимости самостоятельно починить его. Сложные случаи лучше доверить специалистам.

Сварочный инверторный аппарат, как и любое другое оборудование, рано или поздно может дать сбой в работе. И если это случается, то проблему можно решить двумя путями: отдать прибор в сервисный центр, специализацией которого является ремонт инверторных сварочных аппаратов, или попытаться устранить неисправность самостоятельно.

Перед началом ремонта сварочного инвертора убедитесь, что он отключен от электросети.

Овладев необходимой информацией, вы сможете устранить некоторые неисправности своими руками, не прибегая к помощи мастеров. Это, разумеется, сэкономит ваши денежные средства. Однако и времени может уйти немало. Рассмотрим, как отремонтировать сварочные аппараты своими руками и какие неисправности встречаются чаще всего.

Особенности сварочных инверторов и их ремонт

Инверторные сварочные аппараты дают возможность с максимальным комфортом выполнить высококачественную сварку, имея при этом минимальные навыки работы с ней.

Сварочный инвертор характеризуется более сложной, но менее надежной конструкцией, чем у сварочных трансформаторов и выпрямителей. Инвертор, в отличие от своих электротехнических предшественников, является довольно сложным электронным изделием. Если инверторный аппарат перестает работать, то первое, что необходимо протестировать, рабочие ли диоды, стабилизаторы, транзисторы и другие элементы электросхемы инверторной сварки. Для этого необходимо уметь пользоваться вольтметром, мультиметром и осциллографом.

Инверторная сварка имеет свои особенности при проведении ремонта. Например, довольно часто случается так, что не удается сразу выявить неработающую деталь и приходится производить проверку каждого элемента схемы аппарата. Поэтому, чтобы качественно произвести ремонт инвертора, очень важно владеть хотя бы базовыми знаниями в электронике и навыками работы с электросхемами. Если вы не владеете этими познаниями, то лучше отдать инвертор на ремонт специалистам. Иначе вы просто потеряете время и силы или даже усугубите ситуацию.

К каждому инвертору обязательно прилагается инструкция, в которой перечисляются возможные неисправности и рекомендации по их устранению.Вернуться к оглавлению

Диагностика неисправностей сварочных инверторов

В блоке питания сварочного инвертора наиболее часто выходят из строя конденсаторы.

Перед тем как приступить к осуществлению ремонта инверторной сварки, следует знать, какие основные виды неисправностей бывают.

Сначала проводится визуальный осмотр прибора.

При наличии мест с испорченными контактами детали нужно отсоединить, почистить и подключить обратно.

К наиболее уязвимым местам сварочного инверторного аппарата относится колодка клеммы. К ней осуществляется подключение сварочного кабеля.

Высокий показатель тока и плохой контакт приводят к нагреванию в местах соединения проводов, что может быть критично для аппарата.

Можно выделить несколько групп всех неисправностей инверторных сварочных аппаратов:

• неисправности, возникающие при неправильном выборе рабочего режима сварки;
• поломка или неправильная работа электронных частей инверторной сварки.

В обоих случаях сварочные работы либо затруднены, либо вовсе невозможны. Есть несколько факторов, способствующих возникновению неисправностей.

Диагностику их нужно проводить последовательно, начиная с простых операций и заканчивая сложными.

При тестировании блока управления сварочного инвертора особое внимание надо обратить на индукционные катушки регулятора напряжения.

Причинами неисправности электросхемы могут быть:

• попадание влаги внутрь устройства (эксплуатация аппарата во время осадков);
• скопившаяся внутри корпуса аппарата пыль приводит к нарушению нормального охлаждения элементов электросхемы (обычно это происходит при постоянной эксплуатации на строительных площадках);
• перегрев инвертора в результате неправильного режима работы.

Вернуться к оглавлению

Основные виды поломок сварочных инверторов и их устранение

В основном поломки сварочных инверторов являются следствием воздействия каких-либо внешних факторов или ошибок при настройке и эксплуатации аппаратов.

Схема основных элементов сварочного инвертора.

Наиболее часто встречающиеся неисправности:

1. Неустойчивое горение сварочной дуги или чрезмерное разбрызгивание электродного материала. Причиной является несоответствие тока типу и диаметру электрода и скорости сварки. Требуемую силу тока можно узнать из рекомендаций производителя электродов, которые указываются на упаковке. Если же эта информация не указана, то можно воспользоваться формулой вычисления тока: 20-40 А на 1 мм диаметра электрода. При уменьшении скорости сварки величину тока тоже нужно снижать.
2. Прилипание сварочного электрода к металлу. Это может быть следствием нескольких причин. В большинстве случаев это случается из-за того, что аппарат подключен к сети с недостаточным питающим напряжением. Еще это может быть следствием плохого контакта модулей аппарата в панельных гнездах. Устранить эту проблему можно, подтянув крепления и хорошо зафиксировав платы. На входе инвертора напряжение может падать при использовании сетевого удлинителя, сечение провода которого менее 2,5 мм 2 . Чрезмерно длинный удлинитель тоже может стать причиной падения напряжения (при длине провода от 40 м работа аппарата практически невозможна, так как происходят большие потери тока в цепи). Электрод может прилипать из-за окисления или подгорания контактов в цепи, что тоже может приводить к падению напряжения. С данной проблемой можно столкнуться и при ненадлежащей подготовке материалов, подлежащих сварке (контакт электрода и детали ухудшается при наличии на ней оксидной пленки).
3. Отсутствие сварки при включенном инверторе и работающих индикаторах. Причинами этого в большинстве случаев являются перегрев аппарата и самопроизвольное отсоединение или повреждение сварочных кабелей.
4. Самопроизвольное отключение инвертора. При подключении трансформатора к сети, срабатывает его защита и аппарат выключается. Причиной может быть замыкание в цепи между проводами и корпусом. Защита может включаться при замыкании между листами магнитного провода или витками катушек и пробое конденсаторов. Устранение: отключите трансформатор от сети, найдите неисправный элемент и отремонтируйте его — произведите замену конденсатора, восстановите изоляцию и т.д.
5. Большое потребление тока при малой или отсутствующей нагрузке в сети. Возможная причина — замыкание витков на катушках. Проблема устраняется путем перемотки или наладки слоя изоляции.
6. Причиной отключения при сварочных работах сетевого напряжения может стать неверно выбранный автоматический выключатель. Рассчитывать его следует на ток до 25 А.
7. Прекращение работы инвертора в процессе длительной сварки. Скорее всего, причиной этого является перегрев. При превышении допустимой температуры срабатывает защита. Подождите 20-30 минут и продолжите работу.
8. Трансформатор может сильно гудеть, что сопровождается перегревом аппарата. Одна из причин — ослабление болтов, которые стягивают листовые элементы магнитного провода. Причиной этого может стать и неисправность в крепеже сердечника, и перегрузка трансформатора, и замыкание между сварочными кабелями. Проверьте и подтяните все болты, устраните неисправность в креплении сердечника, восстановите изоляцию сварочных кабелей.