Как найти неисправность в сварочном аппарате

Множество домашних мастерских укомплектовано сварочным оборудованием на основе инверторного блока питания. Такие изделия обладают множеством преимуществ. Однако, время от времени любая техника ломается и может потребоваться ремонт сварочных инверторов.

Подобная операция легко выполнима в домашних условиях, поскольку внутренняя компоновка инверторной установки для розжига дуги хорошо поддается диагностике и обслуживанию. Успешность исправления неисправностей инверторной сварки зависит, прежде всего, от навыков и знаний мастера-ремонтника.

Особенности сварочных инверторов и их ремонт

Сварочный полуавтомат инверторного типа обладает рядом особенностей и преимуществ.

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.

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.

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.

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.

Ремонт сварочного трансформатора, в отличие от инвертора, может выполняться без существенных навыков и умений. В трансформаторных сборках используются радиоэлементы, которые обладают невероятно длительным жизненным циклом.

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

Основные виды поломок и их устранение

Прежде чем рассмотреть основные виды неисправностей инверторных устройств следует ознакомиться с устройством инвертора.

Большинство популярных моделей состоит из:

• блока питания;
• блока управления;
• силового блока.

Неисправности и ремонт сварочных аппаратов в большинстве случаев связаны с поломкой силового блока, состоящего из:

1. Первичного и вторичного выпрямителей.
   В состав блока входят два диодных моста различной мощности. Первый мост способен выдерживать до 40 ампер ток и до 250 вольт напряжение. Второй диодный мост собран из более мощных элементов и способен поддерживать силу тока 250 ампер при напряжении порядка 100 вольт. Возможные ошибки данного модуля связаны с аварией диодов первичного или вторичного моста.
2. Инверторного преобразователя.
   Поломка силового транзистора инверторного преобразователя часто является ответом на вопрос почему сварочный аппарат не варит. Ремонт инвертора можно произвести путем замены транзистора на аналог с параметрами силы тока 32 ампера и напряжением 400 вольт.
3. Высокочастотного трансформатора.
   Как правило, трансформатор состоит из нескольких обмоток, повышающих силу тока до 250 ампер при напряжении до 40 вольт. Большинство инверторного оборудования имеет две обмотки, выполненные при помощи медной проволоки или ленты.

Перед тем, как отремонтировать сварочные аппараты своими руками следует внимательно продиагностировать прибор и четко определить, какой из элементов неисправен.

Не стоит даже пытаться самостоятельно отремонтировать инвертор из корпуса которого повалил плотный белый дым. В таких случаях самым правильным решением будет обращение в квалифицированный ремонтный центр.

Ремонт сварочного полуавтомата с инверторным источником может понадобиться при возникновении следующих неисправностей:

1. Нестабильное горение раскаленной дуги или сильное разбрызгивание материала электрода.
   Неисправность в большинстве случаев связана с неправильным выбором рабочего тока. В инструкции по эксплуатации сказано, что на 1 миллиметр диаметра электрода должна приходится сила тока от 20 до 40 ампер.
2. Прилипания сварки к металлу.
   Такое поведение характерно для устройств, работающих при недостаточном напряжении. Подобные неисправности и способы их устранения четко описаны в сопроводительной документации. При прилипании электрода к свариваемому материалу следует очистить контакты клемм, к которым подключаются модули инверторного устройства. Кроме этого, не лишним будет замерить напряжение в электрической сети.
3. Отсутствие дуги при включении аппаратуры.
   Дефект зачастую связан с банальным перегревом устройства или повреждением силовых кабелей кабелей в процессе длительной эксплуатации при повышенных температурах.
4. Аварийное отключение инвертора.
   Если в процессе проведения работ аппарат внезапно отключился, то наверняка сработала защита от короткого замыкания между проводами и корпусом. Ремонт устройства в случае возникновения подобного дефекта состоит в нахождении и замене поврежденных элементов силовой цепи инвертора.
5. Огромное потребление электрического тока при холостой работе.
   Типичная неисправность, возникающая вследствие замыкания витков на токопроводящих катушках. Восстановление работоспособности устройства после такой неисправности состоит в полной перемотке катушек и наложении слоя дополнительной изоляции.
6. Отключение сварочного оборудования через определенный промежуток времени.
   Подобное поведение характерно для перегревающихся инверторных электроприборов. Если сварка внезапно выключилась, то нужно дать ей остыть и через 30-40 минут можно продолжить работу.
7. Посторонние звуки при работе блока питания.
   Устранение дефекта заключается в затягивании болтов, стягивающих элементы магниторовода. Помимо этого, неисправность может быть связана с дефектом в крепеже сердечника или замыканием между кабелями.

Важно отметить, что большинство видов работ следует выполнять с использованием паяльника, укомплектованного специальным отсосом. Такой инструмент существенно облегчает работу по нанесению и удалению припоя на посадочные места радиотехнических элементов.

Рекомендации по самостоятельному ремонту

Выполняя ремонт сварочных аппаратов инверторного типа следует придерживаться определенного алгоритма:

1. При возникновении неисправности, нужно немедленно отключить электрический прибор от сети, дать ему остыть и лишь после этого следует открывать металлических кожух.
2. Диагностику необходимо начинать с визуального осмотра электротехнических компонентов инвертора.
   Нередки случаи, когда ремонт инверторного сварочного аппарата заключается в простейшей замене поврежденных деталей или пропайке токопроводящих контактов. Визуально увеличившиеся конденсаторы или треснувшие транзисторы нужно заменять в первую очередь.
3. Если при визуальном осмотре не удалось определить причину неисправности сварочного аппарата, необходимо перейти к проверке параметров деталей при помощи мультиметра, вольтметра и осциллографа.
   Наиболее частые поломки силовых блоков связаны с нарушением работы транзисторов.
4. После замены электротехнических элементов стоит перейти к проверке печатных проводников, расположенных на плате инвертора.
   При обнаружении оторванных или поврежденных дорожек на печатной плате сварочного инструмента нужно немедленно устранить дефект путем запаивания перемычек или восстановления дорожек при помощи медной проволоки необходимого сечения.
5. По завершению работы с дорожками имеет смысл перейти к обслуживанию разъемов.
   Если инверторный прибор переставал работать постепенно, то возможно имеет место быть плохой контакт в соединительных разъемах. В таком случае достаточно промерять все контакты при помощи мультиметра и зачистить разъемы обыкновенным бытовым ластиком.
6. Несмотря на то, что неисправности сварочного инвертора редко бывают связаны с диодными мостами, будет не лишним проверить и их работоспособность.
   Проводить диагностику данного электротехнического элемента лучше в выпаянном виде. Если все ножки моста прозваниваются накоротко, то следует выполнить поиск неисправного диода и произвести его замену.
7. Последним этапом в ремонте инвертора служит проверка платы и пультов управления.
   Диагностика всех компонентов платы должна производиться при помощи высокоразрешающего осциллографа.

Если диагностика проведена, но обнаружить что сломалось в сварочном аппарате не удалось, следует прекратить самостоятельный ремонт и обратиться в специализированные мастерские.

При выполнении самостоятельных ремонтных работ следует не забывать о правилах безопасности:

• нельзя использовать электрические приборы без защитного верхнего кожуха;
• проведение всех диагностических и ремонтных работ следует осуществлять на полностью обесточенном оборудовании;
• удаление скопившейся пыли и грязи безопаснее всего проводить при помощи воздушного потока, формируемого компрессором или баллоном с сжатым газом;
• очистку печатных плат необходимо производить с использованием нейтральных растворителей, нанесенных на специальную кисточку;
• длительное хранение электрических приборов нужно производить в сухих помещениях в полностью выключенном состоянии.

Большинство инверторных электроприборов поставляется в комплекте с сопроводительной документацией. В этих бумагах можно отыскать описание наиболее типичных неисправностей и методов ремонта. Поэтому, при возникновении неисправностей следует внимательно изучить документацию и лишь потом приступать к ремонтным работам.

Заключение

Самостоятельный ремонт может производится в домашних условиях. Основные неисправности инверторов связаны с выбором неправильного режима работы или выходом из строя радиоэлементов.

Некоторые неисправности сварочного полуавтомата можно определить визуально. Существует всего несколько причин из-за которых не включается сварочный инвертор. Большинство причин поломки работающего инвертора связаны с сгоревшими конденсаторами или пробитыми сварочными транзисторами.

Устройство инверторного сварочного аппарата

Чтобы повысить шансы на успех при ремонте сварочного аппарата, нужно немного разобраться в его устройстве. Все виды оборудования для ММА, TIG и MIG сварки имеют общий инверторный блок, только в случае ручной дуговой сварки процесс ведется плавящимся электродом в обмазке, а у аргоновой горелки предусматривается неплавящийся вольфрамовый электрод и канал для подачи защитного газа. У полуавтоматов дополнительно есть барабан и подающий механизм.

Инверторный блок, выдающий преобразованный постоянный ток для сварки, состоит из следующих элементов:

1. Первичного выпрямителя. Представляет собой диодный мост, выпрямляющий поступающий из розетки в аппарат ток. Чтобы мост не перегревался, в нем есть термодатчик, отсекающий цепь при достижении 90 градусов. Воздушное охлаждение реализовано в виде приточного вентилятора.
2. Конденсаторный фильтр. Имеет параллельное подключение к мосту и сглаживает импульсы от переменного напряжения.
3. Помеховый фильтр. В процессе работы инверторного аппарата создаются электромагнитные волны, способные помешать работе другой аппаратуры, подключенной к общей сети. Фильтр устраняет негативное воздействие.
4. Высокочастотный трансформатор. Повышает частоту переменного тока, занижая напряжение.
5. Вторичный выпрямитель. Устанавливается на выходе. Диодный мост имеет высокую скорость открытия/закрытия. Чтобы отводить тепло, предусмотрены радиаторы. От него отходят две клеммы для подключения сварочных кабелей.

Основным элементом выступает плата управления с ключами. Это транзисторные ключи типа Mosfet или более современные — IGBT. Содержат по 2 или по 4 ключа, соответственно делятся на полумостовые и мостовые. Обеспечивают экономичный расход электроэнергии, нагрузку и тонкие настройки сварочного тока.

Суть работы инвертора заключается в получении от сети переменного тока с частотой 50 Гц, его выпрямления, преобразования снова в переменный, но с уже повышенной во много раз частотой. На выходе ток снова выпрямляется и сварка ведется постоянным током.

Диагностика поломок инверторных сварочных аппаратов

Когда сварочный аппарат не работает, из него пошел дым, ощущается запах гари, необходима диагностика. В домашних условиях это делается так:

✔ Отключите аппарат от сети

✔ Выкрутите винты боковой крышки

✔ Осмотрите платы, конденсаторы, транзисторы, клеммы

✔ Подергайте провода рукой

Искать необходимо черные следы (если что-то сгорело) или слабый, болтающийся контакт. Чаще всего инверторы перестают работать по причине перегорания одного из элементов. Тогда аппарат полностью не включается или гудит, но не варит. Задача — найти проблемный модуль и заменить его или восстановить контакт.

Если визуальный осмотр ничего не дал, диагностика продолжается при помощи мультиметра. Не специалисту нельзя лезть в инвертор, находящийся под напряжением. Проверка сопротивления и заявленных параметров по напряжению и силе тока — это удел мастеров. Любителю можно только прозвонить отключенную от питания электросхему.

Для этого установите переключатель в мультиметре в режим прозвона. Часто он обозначен колокольчиком или иконкой проверки целостности цепи. В зависимости от радиодетали, которую вы планируете проверять, применяется различные способы проверки, а также выбор параметров на мультиметре. В общем смысле необходимо один контакт детали прислонить в одному щупу, а другой — к другой. На экране мультиметра должна загореться единица (контакт есть или иное обозначение). Если на дисплее нули, вы нашли сгоревший элемент (зависит от вида радиодетали).

Его нужно выпаять и заменить на новый с аналогичной маркировкой. Пайку лучше производить станцией с оловоотсосом, чтобы не залить припоем соседние контакты, создав дорожку для короткого замыкания после включения:

✔ Нагрейте ножки сгоревшего элемента и расшевелите его в печатной плате, извлеките наружу

✔ Обезжирьте место соединения канифолью

✔ Вставьте новый элемент в отверстия печатной платы

✔ Подайте припой и дождитесь его застывания

Чтобы прозвонить тестером диодные мосты, их, как правило, предварительно потребуется выпаять из общей схемы, т.к. порой они запараллелены, что не дает возможности верного определения неисправного моста.

Это общие принципы диагностики и ремонта. Далее рассмотрим поломки разной степени сложности, возможные причины и способы устранения.

Конкретные признаки неисправности и способы ремонта

Поломки сварочного инвертора можно разделить по степени сложности. Некоторые вполне реально устранить своими руками в домашних условиях.

Сварочный инвертор искрит, но не варит

Проблема характеризуется отсутствием сварочной дуги, но небольшой контакт проявляется при проведении электродом по изделию. Это простая поломка, связанная со слабым соединением. Проверьте жесткость присоединения сварочного кабеля и массы к гнездам в аппарате. Если они болтаются, закрепите. Проверьте присоединение массы к изделию. Если это самодельный крючок — лучше прихватите его сваркой. Даже в случае использования “крокодила” пошевелите его, чтобы улучшить контакт.

Искрить электрод может по причине неверно выбранной силы тока. Иногда “крутилка” случайно сбивается при перестановке аппарата, если задеть ее одеждой. Чтобы такого не происходило, используйте инверторы с защитным экраном, закрывающим панель управления. Такой есть, например у аппарата для сварки EWM PICO 160 CEL PULS ММА

Искрить, но не варить инвертор может из-за слабого входящего напряжения. Проверьте тестером показания в розетке. Если они ниже 220 В, то поможет стабилизатор напряжения или сварочные аппараты, рассчитанные на работу с пониженным входящим током. Например сварочный инвертор РЕСАНТА САИ-220 варит при входном напряжении 140 В. Конечно, 220 А он не выдает при заниженных параметрах входящего тока, зато получится приварить листы железа к воротам, сварить бак для дачи и пр.

Чем больше просадка напряжения, тем ниже сварочный ток. Вот таблица напряжения на плату при сварке инвертором с пределом 160 А, показывающая взаимозависимость параметров.

Электрод прилипает к металлу

Электрод может прилипать по тем же причинам, что и искрить: низкий сварочный ток, длинный сетевой провод и сварочные кабеля, пониженное напряжение в сети. Но порой такое случается при сварке тонкого металла. Сварочный ток 60-80 А прожигает металл, а низкий 30-50 А вызывает прилипание электрода.

Тогда выбирайте сварочный инвертор с функцией антизалипание. Например ESAB BUDDY ARC нем есть специальный режим, который при пониженных рабочих токах “чувствует” момент прилипания электрода и кратковременно подает повышенный ток. Действие длится секунду, после чего сила тока спадает до установленной сварщиком. Этого достаточно, чтобы электрод не прилип, а металл не прожегся.

Не регулируется ток

Когда невозможно изменить силу тока, дело в самом переключателе. Он неисправен механически или по электрической части. Снимите пластиковую “крутилку” и попробуйте провернуть шток пассатижами.

Если регулятор не реагирует, значит нужно прозвонить его контакты мультиметром. В случае обрыва регулятор меняют целиком, отпаяв клеммы и выкрутив его из корпуса. Установите новый регулятор и проверьте работу аппарата.

Почему сварочный аппарат включается, но не варит

Если лампочка “Сеть” горит и гудит вентилятор, но сварочный аппарат не варит, скорее всего, он перегрелся. У каждого инвертора есть своя продолжительность включения(ПВ) или продолжительность нагрузки (ПН). Она указывается в % и означает, сколько из 10 минут оборудование может работать беспрерывно на определенном токе.

У бытовых моделей чаще всего показатель ПВ 30-40%, поэтому проварив 5-10 минут подряд устройство уходит в защиту, чтобы не сгореть. Подождите 20-30 минут, пока аппарата не остынет и попробуйте варить снова. Если требуются длительные регулярные сварочные работы, используйте аппараты с ПВ 60-100%, как например инвертор БАРСВЕЛД Profi ARC-507 D для трехфазной сети или сварочник ТОРУС-250 Экстра для двухфазной. Среди полуавтоматов хорошо зарекомендовал себя по продолжительности нагрузки Аврора PRO OVERMAN 200

Сварочный инвертор не включается/не работает

Если на инверторе не горят лампочки, возможно, оборван сетевой провод. Разберите корпус и проверьте надежность контактов сетевого кабеля. Вторая вероятная причина — большой слой пыли на плате, – аппарат ушел в защиту, чтобы избежать короткого замыкания. Разберите корпус и продуйте аппарат сжатым воздухом от компрессора. Если компрессора нет, используйте мягкую щетку.

Когда инвертор не включается, проверьте входной диодный мост и силовые конденсаторы.

Советы при сварке

Чтобы сварочные аппараты не ломались, важно соблюдать ряд простых советов:

✔ Подбирайте правильные режимы сварки

✔ Периодически проверяйте плотность контактов сварочных кабелей и сетевого провода

✔ При пониженном напряжении используйте аппараты, рассчитанные на просадку

✔ Не перегружайте инвертор сверх его паспортного ПВ. Давайте оборудованию остывать

✔ Следите, чтобы корпус не накрыли сверху рабочей одеждой или другими материалами, задерживающими теплообмен

✔ Не размещайте инвертор в запыленных помещениях

Если предстоит регулярно варить в тяжелых строительных условиях, применяйте сварочные аппараты с защитой корпуса резиновыми накладками, как это есть у аргоновой модели Сварог REAL TIG 200 или ММА полуавтомат ESAB Rebel EMP

Выбрать надежные полуавтоматы, инверторы TIG и аппараты РДС можно среди проверенных брендов EWM, Fronius, Lincoln Electric, ESAB. Или обращайте внимание на категорию “профессиональные” и “полупрофессиональные“, где модели изначально рассчитаны на более продолжительную работу. Тогда реже придется сталкиваться с поломками и чинить их.

Как отремонтировать сварочный инвертор своими руками

Все большую популярность среди мастеров сварщиков завоевывают инверторные сварочные аппараты благодаря своим компактным размерам, небольшой массе и приемлемым ценам. Как и любое другое оборудование, данные аппараты могут выходить из строя по причине неправильной эксплуатации или из-за конструктивных недоработок. В некоторых случаях ремонт инверторных сварочных аппаратов можно провести самостоятельно, изучив устройство инвертора, но существуют поломки, которые устраняются только в сервисном центре.

Устройство сварочного инвертора

Сварочные инверторы в зависимости от моделей работают как от бытовой электрической сети (220 В), так и от трехфазной (380 В). Единственное, что нужно учитывать при подключении аппарата к бытовой сети – это его потребляемая мощность. Если она превышает возможности электропроводки, то работать агрегат при просаженной сети не будет.

Итак, в устройство инверторного сварочного аппарата входят следующие основные модули.

1. Первичный выпрямительный блок. Этот блок, состоящий из диодного моста, размещен на входе всей электрической цепи аппарата. Именно на него подается переменное напряжение из электросети. Чтобы снизить нагревание выпрямителя, к нему прикреплен радиатор. Последний охлаждается вентилятором (приточным), установленным внутри корпуса агрегата. Также диодный мост имеет защиту от перегрева. Реализована она с помощью термодатчика, который при достижении диодами температуры 90° разрывает цепь.
   
2. Конденсаторный фильтр. Подсоединяется параллельно к диодному мосту для сглаживания пульсаций переменного тока и содержит 2 конденсатора. Каждый электролит имеет запас по напряжению не менее 400 В, и по емкости от 470 мкФ для каждого конденсатора.
3. Фильтр для подавления помех. Во время процессов преобразования тока в инверторе возникают электромагнитные помехи, которые могут нарушать работу других приборов, подключенных к данной электрической сети. Чтобы убрать помехи, перед выпрямителем устанавливают фильтр.
4. Инвертор. Отвечает за преобразование переменного напряжения в постоянное. Преобразователи, работающие в инверторах, могут быть двух типов: двухтактные полумостовые и полные мостовые. Ниже приведена схема полумостового преобразователя, имеющего 2 транзисторных ключа, на основе устройств серий MOSFET или IGBT, которые чаще всего можно увидеть на инверторных аппаратах средней ценовой категории.Схема же полного мостового преобразователя является более сложной и включает в себя уже 4 транзистора. Данные типы преобразователей устанавливают на самых мощных аппаратах для сварки и соответственно — на самых дорогостоящих.

   

   Так же, как и диоды, транзисторы устанавливаются на радиаторы для лучшего отвода от них тепла. Чтобы защитить транзисторный блок от всплесков напряжения, перед ним устанавливается RC-фильтр.

5. Высокочастотный трансформатор. Устанавливается после инвертора и понижает высокочастотное напряжение до 60-70 В. Благодаря включению в конструкцию данного модуля ферритового магнитопровода, появилась возможность снизить вес и уменьшить габариты трансформатора, а также уменьшить потери мощности и повысить КПД оборудования в целом. К примеру, вес трансформатора, имеющего железный магнитопровод и способного обеспечивать ток в 160 А, будет около 18 кг. Но трансформатор с ферритовым магнитопроводом при тех же характеристиках тока будет иметь массу около 0,3 кг.
6. Вторичный выходной выпрямитель. Состоит из моста, в составе которого находятся специальные диоды, с большой скоростью реагирующие на высокочастотный ток (открытие, закрытие и восстановление занимает около 50 наносекунд), на что не способны обычные диоды. Мост оборудован радиаторами, предотвращающими его перегрев. Также выпрямитель имеет защиту от скачков напряжения, реализованную в виде RC-фильтра. На выходе модуля размещаются две медных клеммы, обеспечивающих надежное подключение к ним силового кабеля и кабеля массы.
7. Плата управления. Управлением всеми операциями инвертора занимается микропроцессор, который получает информацию и контролирует работу аппарата с помощью различных датчиков, расположенных практически во всех узлах агрегата. Благодаря микропроцессорному управлению, подбираются идеальные параметры тока для сварки разного рода металлов. Также электронное управление позволяет экономить электроэнергию за счет подачи точно рассчитанных и дозированных нагрузок.
8. Реле плавного пуска. Чтобы во время пуска инвертора не перегорели диоды выпрямителя от высокого тока заряженных конденсаторов, применяется реле плавного пуска.

Как работает инвертор

Ниже приведена схема, которая наглядно показывает принцип работы сварочного инвертора.

Итак, принцип действия данного модуля сварочного аппарата заключается в следующем. На первичный выпрямитель инвертора поступает напряжение из бытовой электрической сети или от генераторов, бензиновых или дизельных. Входящий ток является переменным, но, проходя через диодный блок, становится постоянным. Выпрямленный ток поступает на инвертор, где проходит обратное преобразование в переменный, но уже с измененными характеристиками по частоте, то есть становится высокочастотным. Далее, высокочастотное напряжение понижается трансформатором до 60-70 В с одновременным повышением силы тока. На следующем этапе ток снова попадает в выпрямитель, где преобразуется в постоянный, после чего подается на выходные клеммы агрегата. Все преобразования тока контролируются микропроцессорным блоком управления.

Причины поломок инверторов

Современные инверторы, особенно сделанные на основе IGBT-модуля, достаточно требовательны к правилам эксплуатации. Объясняется это тем, что при работе агрегата его внутренние модули выделяют много тепла. Хотя для отвода тепла от силовых узлов и электронных плат используются и радиаторы, и вентилятор, этих мер порой бывает недостаточно, особенно в недорогих агрегатах. Поэтому нужно четко следовать правилам, которые указаны в инструкции к аппарату, подразумевающие периодическое выключение установки для остывания.

Обычно это правило называется “Продолжительность включения” (ПВ), которая измеряется в процентах. Не соблюдая ПВ, происходит перегрев основных узлов аппарата и выход их из строя. Если это произойдет с новым агрегатом, то данная поломка не подлежит гарантийному ремонту.

Также, если инверторный сварочный аппарат работает в запыленных помещениях, на его радиаторах оседает пыль и мешает нормальной теплоотдаче, что неизбежно приводит к перегреву и поломке электрических узлов. Если от присутствия пыли в воздухе избавиться нельзя, требуется почаще открывать корпус инвертора и очищать все узлы аппарата от накопившихся загрязнений.

Но чаще всего инверторы выходят из строя, когда они работают при низких температурах. Поломки случаются по причине появления конденсата на разогретой плате управления, в результате чего происходит замыкание между деталями данного электронного модуля.

Особенности ремонта

Отличительной особенностью инверторов является наличие электронной платы управления, поэтому диагностировать и устранить неисправность в данном блоке может только квалифицированный специалист. К тому же, из строя могут выходить диодные мосты, транзисторные блоки, трансформаторы и другие детали электрической схемы аппарата. Чтобы провести диагностику своими руками, требуется иметь определенные знания и навыки работы с такими измерительными приборами, как осциллограф и мультиметр.

Из вышесказанного становится понятно, что, не имея необходимых навыков и знаний, приступать к ремонту аппарата, особенно электроники, не рекомендуется. В противном случае ее можно полностью вывести из строя, и ремонт сварочного инвертора обойдется в половину стоимости нового агрегата.

Основные неисправности агрегата и их диагностика

Как уже говорилось, инверторы выходят из строя из-за воздействия на “жизненно” важные блоки аппарата внешних факторов. Также неисправности сварочного инвертора могут происходить из-за неправильной эксплуатации оборудования или ошибок в его настройках. Чаще всего встречаются следующие неисправности или перебои в работе инверторов.

Аппарат не включается

Очень часто данная поломка вызывается неисправностью сетевого кабеля аппарата. Поэтому сначала нужно снять кожух с агрегата и прозвонить каждый провод кабеля тестером. Но если с кабелем все в порядке, то потребуется более серьезная диагностика инвертора. Возможно, проблема кроется в дежурном источнике питания аппарата. Методика ремонта “дежурки” на примере инвертора марки Ресанта показана в этом видео.

Нестабильность сварочной дуги или разбрызгивание металла

Данная неисправность может вызываться неправильной настройкой силы тока для определенного диаметра электрода.

Совет! Если на упаковке к электродам нет рекомендованных значений силы тока, то ее можно рассчитать по такой формуле: на каждый миллиметр оснастки должно приходиться сварочного тока в пределах 20-40 А.

Также следует учитывать и скорость сварки. Чем она меньше, теме меньшее значение силы тока нужно выставлять на панели управления агрегата. Кроме всего, чтобы сила тока соответствовала диаметру присадки, можно пользоваться таблицей, приведенной ниже.

Сварочный ток не регулируется

Если не регулируется сварочный ток, причиной может стать поломка регулятора либо нарушение контактов подсоединенных к нему проводов. Необходимо снять кожух агрегата и проверить надежность подсоединения проводников, а также, при необходимости, прозвонить регулятор мультиметром. Если с ним все в порядке, то данную поломку могут вызвать замыкание в дросселе либо неисправность вторичного трансформатора, которые потребуется проверить мультиметром. В случае обнаружения неисправности в данных модулях их необходимо заменить либо отдать в перемотку специалисту.

Большое энергопотребление

Чрезмерное потребление электроэнергии, даже если аппарат находится без нагрузки, вызывает, чаще всего, межвитковое замыкание в одном из трансформаторов. В таком случае самостоятельно отремонтировать их не получится. Нужно отнести трансформатор мастеру на перемотку.

Электрод прикипает к металлу

Такое происходит, если в сети понижается напряжение. Чтобы избавиться от прилипания электрода к свариваемым деталям, потребуется правильно выбрать и настроить режим сварки (согласно инструкции к аппарату). Также напряжение в сети может проседать, если аппарат подключен к удлинителю с малым сечением провода (меньше 2,5 мм²).

Нередко падение напряжения, вызывающего прилипание электрода, происходит при использовании слишком длинного сетевого удлинителя. В таком случае проблема решается подключением инвертора к генератору.

Горит перегрев

Если горит индикатор, это свидетельствует о перегреве основных модулей агрегата. Также аппарат может самопроизвольно отключаться, что говорит о срабатывании термозащиты. Чтобы данные перебои в работе агрегата не случались в дальнейшем, опять же требуется придерживаться правильного режима продолжительности включения (ПВ). Например, если ПВ = 70%, то аппарат должен работать в следующем режиме: после 7 минут работы, агрегату выделятся 3 минуты, на остывание.

На самом деле, различных поломок и причин, вызывающих их, может быть достаточно много, и перечислить их все сложно. Поэтому лучше сразу понять, по какому алгоритму проводится диагностика сварочного инвертора в поисках неисправностей. Как проводится диагностика аппарата, можно узнать, посмотрев следующее обучающее видео.

Методика ремонта сварочных инверторов

Современное сварочное оборудование надежно и добротно. Однако оно нередко становится источником проблем. Потому всем специалистам необходимо обязательно владеть методикой ремонта сварочных инверторов.

Проявление неисправностей

Причины поломки инверторного оборудования сильно отличаются, но обычно жалобы возникают из-за воздействий на критически важные компоненты устройства. Также стоит помнить, что неполадки могут возникнуть вследствие ошибочных действий оператора или задания неграмотных настроек. И самая, пожалуй, частая претензия — инвертор вовсе не включается. Распространенной причиной подобного сбоя является неработоспособность сетевого провода.

Однако если дело не в нем, ситуация даже хуже — требуется комплексная диагностика устройства. Иногда сварщики обнаруживают, что дуга нестабильна, или металл разбрызгивается.

Прикипание электродов к металлу провоцируется падением напряжения в сети. В свою очередь, такая проблема возникает из-за ошибочного выбора сварочного режима и неправильной его настройки. Кроме того, напряжение опускается при подсоединении через удлинитель с недостаточным сечением провода либо через очень длинный сетевой кабель. Индикатор перегрева срабатывает (либо происходит самопроизвольное отключение) при неверном режиме длительности запуска. Проще говоря, аппарату слишком мало и слишком редко дают остывать.

Этапы ремонта

Диагностика

Проверка компонентов сварочных инверторов вполне проста и удобна. Перед началом работы надо подсоединить к устройству лампу накаливания мощностью от 100 до 150 Вт. Последовательное подключение ее гарантирует стабилизацию тока и предотвратит короткое замыкание в процессе теста. Еще одним плюсом от такой практики будет возможность оценить работоспособность конденсаторов и транзисторно-силового блока. Схема самостоятельного диагностирования сварочного аппарата пошагово включает прежде всего исследование силовых диодов.

Берут мультиметр и проверяют последовательно сопротивление по клеммам. На одной стороне оно равно нулю, а на другой — представляет безразмерную величину.

Только убедившись, что все силовые проводники работоспособны, можно подавать напряжение! В норме соединенная последовательно лампочка на несколько мгновений даст яркую вспышку света. Но поскольку конденсаторы низкой частоты будут заряжаться, ее свечение постепенно теряет интенсивность. Соответственно, если хотя бы на одном транзисторе происходит электрический пробой, яркость света не уменьшится. Далее инвертор несколько раз включают-выключают и определяют напряжение в различных положениях холостого хода (в норме оно уступает номиналу напряжения на аппарате).

Меняем транзисторы

Эта работа тоже, в принципе, может быть выполнена своими руками. Надо учитывать, однако, что потребуется пайка самих транзисторов, а иногда и некоторых других деталей. Еще специалисты неустанно отмечают, что тонкая электроника легко повреждается статическим электричеством. Придется использовать специальные защитные браслеты и вставать на резиновые коврики. Да, многие самодеятельные мастера игнорируют подобные требования, но тогда за последствия они должны будут отвечать сами.

Силовые транзисторы особым винтом прижаты к радиатору. Этот винт придется аккуратно, но энергично выкрутить. Далее корпус немного отводят от поверхности.

Лишь после этого приходит время выпаивать сам транзистор. Новый блок ставят, выполняя те же манипуляции, но только в перевернутом порядке; перед вкручиванием винта только добавляют слой отводящей тепло пасты.

Ремонтируем выпрямители

Достаточно часто требуется отремонтировать и выпрямительные узлы инверторных аппаратов. Там есть 3 выпрямителя. На выходе расположен однополупериодный модуль. Его дополняют 2 детали, исполненные по мостовой схеме. Одна из таких деталей расположена на входе, а другая – так называемая дежурка отвечает за внутреннее питание.

Выходной спрямляющий блок оснащается парой диодов. Его надо тестировать мультиметром, подключаемым к вводным клеммам. Проверка двух оставшихся выпрямителей проводится методом «четырех точек». Делать ли это на разъемах или через плату — особого значения не имеет. Внутри выпрямителя преимущественно надо менять конденсаторы, диоды и резисторы «балласта».

Прочие компоненты гораздо стабильнее, и вероятность их поломки невелика. Особой предосторожности в процессе пайки выпрямляющих модулей не потребуется.

Однако максимально аккуратно придется работать с деталями внутреннего питающего контура.

Все они прямо завязаны на печатную плату, и при неосторожном обращении она легко выходит из строя. Как и в случае с транзисторами, до закрепления новых деталей наносят слой пропускающей тепло пасты.

Диагностируем конденсаторы

Грубые изъяны механического характера, как и последствия подачи неоправданно высокого напряжения, определяются при внешнем осмотре. Подавляющее большинство модификаций электролитических конденсаторов оснащается особыми торцевыми насечками. В момент «взрыва» электролита они поднимутся или даже раскроются. Сложнее обстоят дела с повреждениями контактов внутри устройства и общим старением конденсатора. Эти дефекты явных визуальных проявлений не имеют.

Но обнаружить невидимые глазу отклонения от нормы помогает мультиметр. В начале разряжают конденсатор и начинают измерять сопротивление. Исправный блок сразу продемонстрирует малое сопротивление. При росте заряда оно будет подниматься и вскоре достигнет бесконечности. Тот же самый тест можно произвести и с приборами, измеряющими емкость; о неисправности говорит обнаружение обрыва или неизменность уровня сопротивления.

Устраняем проблемы в платах управления

Полноценная характеристика методики ремонта не может миновать, конечно, и управляющих систем инвертора. Этот момент актуален, если стандартные проверки мультиметром и простейший ремонт не дают требуемого результата. Важно: отыскать конкретную проблему и локализовать ее четко поможет только осциллограф. Без него можно разве что установить напряжение в контактных пунктах на плате и определить, каково напряжение питания.

Также пригодится прозвонка полупроводников (если проблема в них, то эти приборы почти наверняка понадобится выпаять).

Если осциллограф не дает никаких сигналов, потребуется прозвонка с помощью мультиметра. Тестировать придется все компоненты без исключения, даже если какой-то блок вне подозрения поначалу. Пайка полупроводников весьма сложна. А починить плату управления в целом не получится без доскональных знаний в области радиоэлектроники и понимания приборных схем. Если таких знаний и навыков нет, придется обращаться к профессионалам.

Рекомендации

Как видим, устранение неполадок инверторной техники сплошь и рядом встречает серьезные затруднения. Однако есть ряд моментов, которые позволяют сократить риск самого выхода из строя. Опасность для сварочного инвертора представляет слабая устойчивость к попаданию пыли. Разбирать устройство и вычищать его нужно хотя бы раз в 5-6 месяцев. Для очистки используют либо кисточки с мягким ворсом, либо сжатый воздух.

Стоит учесть и рекомендации по выявлению основных дефектов в работе инвертора. Если прилипание электрода провоцируется пониженным напряжением в сети, то способов борьбы с этим, не затрагивающих само напряжение, просто нет.

Иногда подобный эффект провоцируется тем, что вставки кабелей не зафиксированы в гнездах на панели.

Иногда в процессе сварки отключается напряжение. Это свидетельствует или о неисправности автоматического регулятора, или о том, что он не соответствует используемому напряжению. Индикатор перегрева будет загораться всякий раз, когда критически важные части устройства достигнут температуры 80 градусов. Единственное, что может сделать пользователь в такой ситуации — это подождать естественного охлаждения.

Пытаться вмешиваться в работу автоматики или менять ее настройки крайне опасно!

Стоит учесть при ремонте инвертора, что если вышли из строя транзисторы, то скорее всего та же участь постигла и контур раскачки (тот самый, который еще иногда называют драйвером). Все составные части этого контура подлежат немедленной проверке. Осматривая печатную плату с автоматикой, надо внимательно проверять, чтобы на ней не было подгоревших участков и разрывов. Все проблемные места с такими отклонениями аккуратно зачищают и напаивают перемычки заново. Важно: перегоревшие, изношенные или порванные провода можно менять только на аналогичные им по сечению (при условии, что этого сечения достаточно для нормальной работы).

Пытаться корректировать вольт-амперную характеристику не имеет особого смысла. Сделать это могут только подготовленные специалисты. Потребуется не перепрограммирование (с бюджетными аналоговыми устройствами оно невозможно), а замена основных компонентов на цифровые блоки. Потому придется знать в совершенстве схемотехнику и особенности работы устройств на низком уровне. Но даже при небольшом уровне квалификации стоит работать над профилактикой перегрева, характерного для изделий дешевого класса.

В первую очередь заботятся о том, чтобы нормально отводилось образующееся тепло. Особенно плохо организовано его удаление обычно с силовых ключей и диодов выпрямляющих контуров. Целесообразно поэтому позаботиться максимально об усилении обдува. Некоторые инверторы вовсе не имеют вентиляторов, в других вентиляционные устройства недостаточно мощны и совершенны. «Исходные» кулеры практически всегда приходится демонтировать и заменять на 3-4 идентичных по размаху лопастей и прочим параметрам устройств.

Собирать кулеры в «стопку» не слишком легко, да и не нужно. Их вполне можно стянуть винтами и на этом успокоиться. Если внутри не хватает места для большой сборки, можно поставить снаружи 1 канальный вентилятор повышенной мощности.

Про ремонт сварочного инвертора своими руками смотрите далее.