Ремонт сварочных инверторов: основные неисправности
Содержание:
- Преимущества использования инвертора данной модели
- Устройство не запускается
- Как работает сварочный инвертор
- Неисправности инверторных устройств
- Диагностика и возможные неисправности
- Полярность при сварке полуавтоматом
- Меры профилактики
- Устройство и особенности работы
- 4 Некоторые нюансы ремонта выпрямителей и сварочных полуавтоматов
Преимущества использования инвертора данной модели
Как и во многих моделях современных инверторных устройств, в данном сварочном аппарате предусмотрен ряд опций, обеспечивающих высокое качество выполнения сварных соединений. Благодаря таким опциям также решается очень важная задача – минимизируется влияние квалификации сварщика на качество формируемого соединения.
К таким опциям, которые хорошо знакомы многим сварщикам, относятся:
- автоматическое отключение устройства в том случае, если происходит перегрев элементов принципиальной схемы (такая опция возможна благодаря наличию специального термодатчика);
- «Горячий старт» – опция, которая обеспечивает быстрое зажигание сварочной дуги за счет автоматической подачи на нее тока повышенной силы;
- «Антизалипание» – функция, предусматривающая автоматическое отключение сварочного тока в тот момент, когда кончик электрода приваривается к поверхности деталей;
- «Форсаж дуги» – опция, которая обеспечивает автоматическое увеличение силы сварочного тока в момент сокращения длины дуги и дает возможность предотвратить залипание электрода.

Мощность аппарата позволяет выполнять сварочные швы электродами до 5 мм, но ток потребления при этом составляет около 30 А
В рассматриваемом сварочном инверторе предусмотрена усиленная защита элементов принципиальной схемы от перегрева. Такую защиту обеспечивают несколько особенностей конструкции:
- наличие сразу двух вентиляторов, улучшающих процесс охлаждения устройства;
- высокая устойчивость электронных схем к перегреву;
- использование термодатчика, автоматически отключающего оборудование в момент перегрева.

Крепкая ручка и пристегиваемый ремень добавляют удобства как при переноске агрегата, так и в процессе работы
К бесспорным преимуществам инвертора данной модели также стоит отнести следующие.
- Исключительная мобильность инвертора обеспечивается не только его легким весом, но и наличием удобного наплечного ремня, благодаря которому устройство можно переносить в любое место, где необходимо проводить сварку.
- Корпус и другие элементы инвертора отличаются повышенной устойчивостью к механическим повреждениям, которые могут быть вызваны ударами, падением или опрокидыванием оборудования.
- Сварочный аппарат данной модели отличается исключительной компактностью (130х310х190 мм) и мобильностью.
- При желании можно заказать комплектацию инвертора, предполагающую наличие специального чемоданчика с ручкой, в котором удобно хранить и перевозить не только сам аппарат, но и все необходимые кабели.
- Конструкция инвертора допускает возможность его эффективной эксплуатации даже при достаточно низкой температуре окружающего воздуха (до –20). Однако при выполнении сварки в условиях низких температур следует строго следить за режимами нагревания и остывания оборудования.
Устройство не запускается
В этом случае, прежде всего, необходимо убедиться в наличии напряжения в сети и целостности предохранителей, установленных в обмотках трансформатора. При их исправности следует прозвонить с помощью тестера токовые обмотки и каждый из выпрямительных диодов, проверив тем самым их работоспособность.
При обрыве одной из токовых обмоток потребуется её перемотка, а в случае неисправности обеих проще заменить трансформатор целиком. Повреждённый или «подозрительный» диод заменяют новым. После ремонта сварочный аппарат снова включают и проверяют на исправность.
Иногда из строя выходит фильтрующий конденсатор. В этом случае ремонт будет заключаться в его проверке и замене новой деталью.
В случае исправности всех элементов схемы необходимо разобраться с сетевым напряжением, которое может быть сильно занижено и его просто не хватает для нормального функционирования сварочного аппарата.
Это интересно: Ремонтируем батарею отопления без спуска воды из системы
Как работает сварочный инвертор
Инверторный аппарат — источник постоянного тока, обеспечивающий во время сварки конструкций и изделий из металла зажигание и непрерывность работы электрической дуги. Это достигается высокочастотной трансформацией тока большой силы, что приводит к уменьшению размера трансформатора и делает выходящий ток стабильнее. Нужные параметры тока достигаются в несколько этапов:
- первичное выпрямление тока, поступившего из сети;
- трансформация выпрямленного тока в высокочастотный;
- увеличение силы тока высокочастотным трансформатором, что ведёт к уменьшению его напряжения;
- вторичное выпрямление до заданной величины.
Выпрямление тока происходит с помощью диодных мостов нужной мощности, частоту регулируют высокомощные трансформаторы, которые, имея высокую частоту, обеспечивают необходимую силу тока на выходе.
https://youtube.com/watch?v=lei9GDzJp74
Конструкция инверторных аппаратов
Большинство сварочных инверторов имеет блочное строение, где каждый из блоков можно, в свою очередь, разделить на собственные составляющие. Основных блоков три:
- блок питания;
- управляющий блок;
- силовой блок.
Блок питания стабилизирует входной ток. От других элементов его обычно отделяет металлическая перегородка. Он состоит из конденсаторов, накапливающих заряд, дроссельной системы управления, собранной на диодах, и управляемого транзисторами многообмоточного дросселя.
В свою очередь, силовой блок, контролирующий процессы преобразования тока, состоит из таких частей, как:
- первичный и вторичный выпрямители — собраны на основе диодных мостов, в случае первичного способных выдерживать ток силой до 40 ампер, напряжением до 250 вольт и частотой 50 Гц, а в случае вторичного — мощных диодов, способных поддерживать ток в 250 ампер с напряжением около 100 вольт;
- инверторный преобразователь — силовой транзистор с пороговыми значениями силы, напряжения и мощности тока, соответственно, 32 ампера, 400 вольт и 8 киловатт;
- высокочастотный трансформатор, состоящий из обмоток медной ленты, делающих возможным повышение силы тока до 250 ампер с напряжением во вторичной обмотке трансформатора не выше 40 вольт.
Тепловая и силовая защита силового блока осуществляется термовыключателями и специальными платами, построенными на основе логических микросхем типа 561ЛА7 или её аналогов (CD4011 или К176ЛА7, например). Конденсаторы и резисторы входят в состав фильтров высокой частоты, защищающих преобразователи и выпрямители тока. Для охлаждения всех частей инвертора используются вентиляторы малого диаметра (до 60 мм) и радиаторы, отводящие тепло от самых горячих радиоэлектронных элементов плат.
Управляющий блок, как правило, собирают на основе либо задающего генератора, либо широкоимпульсного модулятора. В его состав входят и резонансные дроссели и конденсаторы.
Типовые неисправности инверторов
Ремонт сварочного инвертора своими руками следует начинать с установления причин выхода аппарата из строя. Таких причин может быть две: неправильно выбранный режим работы аппарата (например, когда его мощности не хватает для разрезания металла большой толщины) или неисправности в силовой и электронной части.
Признаки неправильной работы аппарата помогают понять к какой причине относится неисправность. Так, если в процессе сварки в горении дуги наблюдается неустойчивость или разбрызгивается металл, следует проверить правильность выставленной величины силы тока. Её для каждого электрода нужно подбирать в зависимости от его длины, толщины и типа. От силы тока также зависит и скорость сварки.
Если сварочный электрод прилипает к поверхности детали, но при этом величина силы тока установлена в соответствии с его характеристиками, следует проверить длину и толщину провода используемого удлинителя, так как для сварки должны использоваться электрические кабеля небольшой длины, не больше 40 метров, и сечением более 4 квадратных миллиметров. Ещё несколькими причинами этого могут быть упавшее напряжение в сети, плохо подготовленная поверхность сварки, окисление ключевых элементов схемы питания инвертора и плохой контакт блоков инвертора в панельных гнёздах.
Если аппарат отключается при продолжительном выполнении сварки деталей, ему, скорее всего, нужно дать остыть, так как срабатывает защита от перегрева. Получаса достаточно для продолжения работ.
Невозможность включить аппарат может говорить о многих проблемах. В первую очередь следует проверить стабильность напряжения в сети, так как если оно опускается ниже 190 вольт, инвертор работать не будет.
Неисправности инверторных устройств
Перед ремонтом инверторного сварочного аппарата своими руками желательно ознакомиться с принципом действия, а также с его электронной схемой. Их знание позволит быстрее выявить причины поломок и постараться своевременно устранить их.
Электрическая схема
В основу работы этого устройства заложен принцип двойного преобразования входного напряжения и получения на выходе постоянного сварочного тока путём выпрямления высокочастотного сигнала.
Использование промежуточного сигнала высокой частоты позволяет получить компактное импульсное устройство, располагающее возможностью эффективной регулировки величины выходного тока.
Поломки всех сварочных инверторов условно можно разделить на следующие виды:
- неисправности, связанные с ошибками в выборе режима сварки;
- отказы в работе, обусловленные выходом из строя электронного (преобразовательного) модуля или других деталей устройства.
Метод выявления неисправностей инвертора, связанных с нарушениями в работе схемы, предполагает последовательное выполнение операций, производимых по принципу «от простого повреждения – к более сложной поломке». С характером и причиной поломок, а также со способами ремонта более подробно можно ознакомиться в сводной таблице.

Там же приводятся данные по основным параметрам сварки, обеспечивающие режим безаварийной (без отключения инвертора) работы устройства.
Особенности эксплуатации
Обслуживание и ремонт сварочных аппаратов инверторного типа отличается рядом особенностей, связанных со сложностью схемы этих электронных агрегатов. Для их ремонта потребуются определённые знания, а также умение обращаться с такими измерительными приборами, как цифровой мультиметр, осциллограф и подобные им.
В процессе ремонта электронной схемы сначала производится визуальный осмотр плат с целью выявления обгоревших или «подозрительных» элементов в составе отдельных функциональных модулей.
Если в ходе осмотра никаких нарушений обнаружить не удаётся – поиск неисправности продолжается путём выявления нарушений в работе электронной схемы (проверки уровней напряжения и наличия сигнала в её контрольных точках).


Для этого потребуется осциллограф и мультиметр, приступать к работе с которыми следует лишь при наличии полной уверенности в своих силах. Если возникли какие-либо сомнения по поводу своей квалификации – единственно верным решением будет отвезти (отнести) прибор в специализированную мастерскую.
Специалисты по ремонту сложных импульсных устройств оперативно найдут и устранят возникшую неисправность, а заодно и проведут техобслуживание данного агрегата.
Порядок самостоятельного ремонта
В случае принятия решения о самостоятельном ремонте платы – рекомендуем воспользоваться следующими советами опытных специалистов.
При обнаружении в ходе визуального осмотра сгоревших проводов и деталей следует заменить их новыми, а заодно и переткнуть все разъёмы, что позволит исключить вариант пропадания контакта в них.
Если такой ремонт не привел к желаемому результату – придётся начать поблочное обследование цепей преобразования электронного сигнала.
Для этого необходимо найти источники, в которых приводятся эпюры напряжений и токов, предназначенные для более полного понимания работы этого агрегата.
Ориентируясь на эти эпюры с помощью осциллографа можно последовательно проверить все электронные цепочки и выявить узел, в котором нарушается нормальная картинка преобразования сигнала.
При сомнениях в работоспособности этой платы можно попробовать заменить её исправной (от другого, работающего инвертора) и попытаться вновь запустить сварочный аппарат.
В случае благоприятного исхода останется только отдать свою плату в ремонт или заменить её купленной новой. Таким же образом следует поступать и при появлении подозрений в исправности всех других модулей или блоков сварочного аппарата.
В заключении напомним, что ремонт любых сварочных агрегатов (и инверторов, в частности) считается достаточно сложной процедурой, требующей определённых навыков и умения обращаться со сложной измерительной техникой.
При наличии малейших сомнений в своём профессионализме следует воспользоваться помощью специалистов и предоставить им возможность вернуть неисправный аппарат в работу.
Диагностика и возможные неисправности
Все сварочные полуавтоматы снабжены инструкциями по эксплуатации и обслуживанию, где прописаны наиболее распространённые неисправности, их возможные причины и способы устранения. Поэтому рекомендуется сначала диагностировать дефектный аппарат с помощью этой инструкции.

Их нужно знать хотя бы для того, чтобы уметь устранять самые элементарные поломки аппарата, например, заменить перегоревший предохранитель в плате управления. А не зная, где находится электронный блок, нельзя найти и предохранитель. Не стоит, конечно, везти из-за такой мелочи аппарат в сервис или вызывать мастера на дом.

Основные узлы полуавтомата для сварки:
- система электропитания;
- линия подачи присадочной проволоки;
- электронная плата управления агрегатом;
- источник газовый;
- горелка.

Сварщику необходимо знать не только устройство горелки, но также и принцип работы (и расположение) остальных компонентов сварочного аппарата.
Перечислим наиболее часто встречающиеся поломки полуавтоматов, которые происходят либо в механической части конструкции аппаратов, либо в электронной.

Механические
Нередко бывает, что сразу нельзя понять, что происходит со сварочным аппаратом и где начать искать причину. Например, он не включается вообще или включается, но не варит, а если варит, то дуга нестабильная. В таких случаях возможными причинами могут стать плохие контакты, причём как в соединениях подачи электричества к аппарату, так и в электрических устройствах в самом агрегате.
Возможна ситуация, при которой происходит внезапное отключение сварочного аппарата во время работы. Одной из вероятных причин такой неприятности является срабатывание защиты от короткого замыкания в электрических цепях сварочного оборудования.

Причины здесь кроются либо в некачественных контактах, либо в настройках силы тока к процессу сварки (недопустимо высокой), либо в изношенных деталях. Если не регулируется величина сварочного тока, то причиной может являться попадание внутрь кожуха регулирующего механизма постороннего предмета, который мешает перемещению вторичных катушек регулятора. Кроме того, возможны износ винта регулятора либо короткое замыкание между его зажимами.

Отсутствие дуги в некоторых случаях также является результатом плохих контактов в кабелях и месте присоединения к свариваемой детали. Случаются проблемы с подачей присадочной проволоки: подача запаздывает или возникает сильное трение в канале подачи. Это может происходить при ослаблении прижимного механизма или нарушения его регулировки.
Все перечисленные выше неисправности в большинстве случаев нетрудно исправить самостоятельно, не прибегая к помощи специалистов.

Электронные
Самостоятельным ремонтом электронной платы системы управления и электрической схемы сварочного аппарата, не имея каких-либо основательных знаний в области электротехники и электроники, заниматься не рекомендуется ввиду сложности этих составляющих компонентов.

Проверку электроники рекомендуют производить по определенному алгоритму. Причём делать это нужно после того, как та или иная поломка не устранилась в результате проведённых диагностических и профилактических мероприятий в механической части агрегата.
- В первую очередь проверяются все предохранители, имеющиеся в системе.
- Демонтируется плата управления, визуально оценивается работоспособность деталей на ней (пайка, целостность, внешний вид и другие признаки).
- Если визуальный осмотр не дал результатов, следует проверить исправность деталей платы тестером, выпаивая каждую из них по очереди. После проверки исправная электронная деталь устанавливается на место, а тестирование продолжается далее.
Если причина неисправности в плате управления, то испорченная деталь обязательно обнаружится.

В заключение можно заменить подозрительные элементы схемы и поменять термостойкое покрытие радиаторов охлаждения полупроводников.
Только хорошо отлаженное сварочное оборудование способно стабильно работать без серьёзных поломок. А несложные проблемы можно решить самостоятельно. Стоит отметить, что часто одни и те же неисправности со сварочным полуавтоматом могут возникнуть как по механическим, так и по электронным причинам. Именно поэтому диагностирование неисправностей и выявление их причин иногда может затянуться. Причём сам ремонт обычно занимает совсем немного времени.
Полярность при сварке полуавтоматом
Перед сваркой нужно определиться, какую полярность Вы будете использовать.
p, blockquote 11,0,0,0,0 –>
Простая обмеднённая проволока, которая используется с защитным газом должна использоваться с обратной полярностью, когда на проволоку подаётся плюс. Прямая полярность используется, когда в полуавтомате установлена проволока с флюсом, которая применяется без газа. В этом случае на проволоку подаётся минус, а на свариваемый металл, через клемму плюс. Таким образом, максимальное тепловыделение образуется на проволоке. Это нужно для того, чтобы флюс в ней смог подействовать должным образом.
p, blockquote 12,0,0,0,0 –>
Если использовать неправильную полярность для определённого электрода (в случае с полуавтоматом, проволоки), то прочность сварочного шва будет плохой. При использовании неправильной полярности появится много брызг, будет плохое проникновение при сварке и сварочную дугу будет сложно контролировать.
p, blockquote 13,1,0,0,0 –>
Для смены полярности, нужно открыть крышку полуавтомата и поменять местами клеммы. Рядом с клеммами находится таблица, уточняющая порядок расположения клемм.
p, blockquote 14,0,0,0,0 –>
Проволока для сварки
p, blockquote 15,0,0,0,0 –>
В полуавтомате может использоваться два вида проволок: простая проволока, покрытая медью и проволока с флюсом.
p, blockquote 16,0,0,0,0 –>
- Простая проволока для полуавтоматической сварки применяется с защитным газом, не имеет никаких добавок, которые могут «противостоять» коррозии и загрязнениям. Поэтому поверхность нужно подготавливать тщательно.
- У второго вида проволоки в центре расположен флюс, который при сгорании образует защитный газ. Таким образом, можно обойтись без баллона с газом. Такая проволока создаёт более глубокое проникновение при сварке, чем обычная с газом. Проволока с флюсом создаёт много брызг и шлака в зоне сварки, которые после завершения сварки нужно счистить. При сварке такой проволокой требуется минимальная подготовка поверхности, прощаются незначительные загрязнения. Также эта проволока хорошо работает при ветре на улице. Для сварки проволокой с флюсом требуется, чтобы на аппарате была установлена прямая полярность (см. выше).
- Чем больше толщина свариваемого металла, тем большего диаметра проволоку нужно использовать, так как проволока большего диаметра проводит больше электричества и даёт больший нагрев и лучшее проникновение.
Меры профилактики
Чтобы избежать многих поломок сварочного полуавтомата, ему необходим надлежащий уход и правильная эксплуатация. Аппарат нередко работает в тяжёлых условиях (повышенная влажность помещения, запылённость или задымлённость рабочей зоны, низкая или, наоборот, высокая температура воздуха, продолжительные сварочные работы с короткими паузами и так далее). Всё это приводит к уменьшению сроков безотказной работы агрегата.

Необходимо не реже 1 раза в месяц производить технический осмотр всего оборудования, включая в это мероприятие не только выявление очевидных (или возможных) неисправностей или нарушений с оборудованием, но и следующие работы:
- обязательную очистку и подтяжку клеммных колодок, контактов, винтов и зажимов;
- замену подгоревшей изоляции проводов и кабелей;
- обдув воздухом или инертным газом под давлением внутренних и внешних устройств с целью удаления пыли и других сухих загрязнений;
- очистку нейтральным растворителем электронной платы управления;
- проверку правильности работы вентилятора и холодильников.


Кроме того, 1 раз в год агрегат следует полностью разобрать, тщательно очистить от любых загрязнений, произвести полную диагностику деталей с заменой ненадёжных или подозрительных элементов, а также очистить двигатель вентилятора и смазать его подшипники.
Но самой эффективной профилактической мерой будет являться выполнение всех предписанных производителем правил эксплуатации, ухода и хранения сварочного агрегата.
Как делать ремонт полавтоматического сварочного аппарата ТЕМП 059М смотрите далее.
Устройство и особенности работы
Инверторная сварка применяется в домашних условиях и на различных предприятиях. Она обеспечивает стабильное горение сварочной дуги при высокочастотном токе. Аппарат устроен в виде мощного импульсного блока питания (ИБП), работа которого основана на принципах:
- Преобразование переменного питающего (сетевого) U в постоянное.
- Преобразование постоянного в переменный высокочастотный ток.
- Выпрямление тока с сохранением частоты.

Если следовать этим принципам построения, то происходит значительное уменьшение сварочника в несколько сотен или тысяч раз. Кроме того, такое устройство позволяет оборудовать аппарат дополнительным охлаждением.
Для осуществления качественного ремонта сварочного инвертора нужно знать устройство и принцип работы. Благодаря пониманию работы, возможно грамотно произвести диагностику, выяснить причину неисправности и устранить ее самостоятельно. Сварочный аппарат инверторного типа состоит из основных узлов (рисунок 1):
- Выпрямитель.
- Инвертор.
- Трансформатор.
- Выпрямитель высокочастотный.
- Схема управления (электронный регулятор).

Рисунок 1 — Блок-схема сварочного инвертора.
Выпрямитель состоит из полупроводникового выпрямительного моста и фильтра, выполненного на конденсаторе. Диодный мост выпрямляет переменный ток питающей промышленной сети. При прохождении переменного тока через диод происходит пропускание тока в одном направлении. В результате этого ток становится постоянным, но в нем преобладают значительные пульсации. Ток с такими параметрами не подходит для питания инвертора, так как он работает только от постоянного тока. Для сглаживания пульсаций применяется конденсатор большой емкости (2200.5000 мкФ).
После преобразования U запитывается инвертор. Инвертор представляет собой набор радиоэлементов для генерации необходимого переменного U для высокочастотного импульсного трансформатора. Основными элементами являются мощные ключевые транзисторы и микросхема для получения команд от схемы управления инвертором, а также для корректной работы последнего. Транзисторы переключаются с высокой частотой, которая зависит от текущей модели сварочника. Она может колебаться в диапазоне от 35 до 95 кГц. Подключение транзисторов происходит к понижающему импульсному трансформатору.
Импульсный трансформатор преобразует входящее U, полученное на выходе инвертора в низкое. К вторичной обмотке трансформатора подсоединяется высокочастотный выпрямитель, преобразующий переменный высокочастотный ток в постоянный. При этом преобразовании частотные характеристики сохраняются. Эффективность сварки повышается при использовании высокочастотного тока.
Электронный регулятор применяется для осуществления контроля при работе аппарата, диагностики и выдачи команд для инвертора. Кроме того, он позволяет менять ток сварки.
Благодаря такому исполнению, сравнительно мобильные инверторные сварочники обладают отличными характеристиками:
- Первичный источник питания (сетевое U и ток): 157.275 В и 20.30 А.
- Параметры U холостого хода: 70.85 В.
- U при формировании дуги: 22.35 В.
- Диапазон выставления тока сварки: 20.300 А.
- Время нагрузки при максимальном I сварки:5.10 мин.
- Типы электродов: «1», «2», «3», «4», «5», «6».
- Значение средней массы: 5.7 кг.
4 Некоторые нюансы ремонта выпрямителей и сварочных полуавтоматов
Сварочные выпрямители конструктивно схожи с трансформаторами, но они дополнительно оснащаются механизмами, которые присущи инверторному оборудованию (модуль управления и выпрямитель на диодах). Такое положение вещей обуславливает особенности их ремонта.

Если из строя выходят узлы силового блока, их ремонтируют так же, как и сварочные трансформаторы (перематывают катушки, восстанавливают изоляцию между кабелями, меняют регуляторы и конденсаторы и т.п.). А вот при поломках блока управления и диодного выпрямителя следует анализировать состояние электрической схемы аппарата.
Сварочное полуавтоматическое оборудование может конструироваться на базе выпрямителей либо инверторов. Как вы сами понимаете, ремонтировать такие агрегаты необходимо по описанным выше принципам – поломки будут идентичными. Заметим, что при эксплуатации полуавтоматов нередко фиксируются поломки механического характера, которые обусловлены износом устройства подачи проволоки в зону сварки.

В указанном устройстве при активном использовании сварочного оборудования может наблюдаться повышенное трение между каналом и подаваемой проволокой. Подобная проблема решается путем установки нового канала. Другие способы восстановления нормального функционирования аппарата лучше не применять ввиду их малой эффективности.