Неисправности инвертора сварочного ресанта: принцип действия и методы поиска, ремонт и обслуживание инвертора

Содержание

принцип действия и методы поиска, ремонт и обслуживание инвертора

Содержание

1 Инверторный тип сварочника
- 1.1 Особенности функционирования
- 1.2 Принцип работы и основные характеристики
2 Схема и ремонт
- 2.1 Типовые неисправности
- 2.2 Поломки сложного типа

Сварочный инвертор типа ресанта САИ 190, как и все остальные, обладает значительными преимуществами по сравнению с обыкновенным сварочным аппаратом. Благодаря мобильности и маленькой массе ресанта вытеснили с рынка обыкновенные сварочные агрегаты. Бывают случаи выхода из строя инверторов, и для этого необходимо знать принцип действия, структурную схему и неисправности ресанта саи 190.

Инверторный тип сварочника

Старые трансформаторные модификации сварочного аппарата имеют очень низкую цену, высокую ремонтоспособность, но обладают существенными недостатками: габаритами, значительным весом и зависимостью от напряжения сети. Выходной ток электронного счетчика ограничен потреблением электроэнергии до 4,5 кВт. Для сварочных работ при использовании толстых металлов потребление тока возрастает, и этот процесс оказывает значительную нагрузку на старые линии электропередачи, на которых попадаются также и скрутки (ведь в бывших странах СНГ они редко подлежат замене на новые).

На смену пришли сварочные аппараты инверторного типа, особенности функционирования которых существенно отличается.

Особенности функционирования

Сфера применения разнообразна, начиная от домашнего хозяйства и заканчивая предприятиями. Основная задача — обеспечение стабильного горения и поддержания сварочной дуги при выполнении сварочных работ, благодаря применению тока высокой частоты. Работа сварочного инвертора основана на принципах:

Преобразования переменного входного напряжения 220 В в постоянное (постоянный ток преобразовывается в высокочастотный переменный ток несинусоидального характера).
Последующее выпрямление высокочастотного тока (частота сохраняется).

Благодаря этим принципам происходит существенное снижение массы и габаритов инвертора, что позволяет дополнительно встроить охлаждение.

Принцип работы и основные характеристики

Для поиска неисправностей инверторных сварочных аппаратов нужно ознакомиться с его структурной схемой. Она состоит из следующих элементов:

Выпрямитель.
Инвертор.
Трансформатор.
Выпрямитель высокочастотный.
Схема управления и стабилизации (драйвер и плата управления).
Регулятор тока сварки.

Благодаря такому устройству происходит снижение массы и габаритов. Использование импульсного трансформатора позволяет получать мощные токи во вторичной обмотке. Следовательно, сварочный инвертор представляет собой обыкновенный импульсный блок питания, как в компьютере, но с достаточно большой мощностью. С увеличением частоты происходит снижение массы и габаритов трансформатора (обратно пропорциональная зависимость). Для получения высокой частоты применяются мощные ключевые транзисторы.

Происходит переключение с частотой от 30 до 100 кГц (зависит от модели САИПА). Транзисторы только работают от постоянного напряжения (U), преобразуя его в ток высокой частоты. Получается постоянный ток из выпрямителя (выпрямление сетевого напряжения 50 Гц). Кроме того, в состав выпрямителя входит конденсаторный фильтр. При пропускании тока через диодный мост отсекаются отрицательные амплитуды переменного U (диод пропускает ток только в одном направлении). Положительные амплитуды не являются постоянными и получается постоянное U с заметными пульсациями, которые необходимо сглаживать при помощи конденсатора большой емкости.

В результате преобразований на выходе фильтра появляется U постоянного тока свыше 220 В. Диодный мост и фильтр образуют БП инвертора. Транзисторы подключаются к понижающему импульсному высокочастотному трансформатору, рабочие частоты которого составляют от 30 до 100 кГц (30000.100000 Гц), превышающие частоту питающей сети в 600 или 2000 раз. В результате этого происходит заметное уменьшение массы и габаритов.

Наиболее распространенными моделями являются ресанта САИ 220 (220а, 220к), а также и 190 (190а) модель. Сварочные инверторы обладают похожими характеристиками, отличающимися током сварки:

Диапазоны сетевого напряжения: 145.270 В.
Максимальная сила тока: до 35 А.
Напряжение при холостом ходе: 75.85 В.
Напряжение формирования дуги: 22.30 В.
Диапазоны тока сварки: 5.270 А.
Продолжительность нагрузки (ток максимальный): 4.8 мин.
Максимальный диаметр (d) электрода: 5 мм.
Масса: около 5 кг.

Схема и ремонт

Если нет желания отдавать сварочник в ремонт и хочется разобраться самостоятельно (ведь схема не такая сложная), то нужно найти и изучить схему и неисправности РЕСАНТА САИ 190. Если есть опыт, то схему можно не использовать вообще, которая нужна только для удобства и быстрого поиска неисправностей. Для иллюстрации примера приведена схема сварочника инверторного типа РЕСАНТА САИ 220 (190), а также отмечены основные радиоэлементы, которые часто выходят из строя.

Схема 1 — Электрическая схема сварочного инвертора ресанта САИ 220.

Для ремонта аппарата нужно разобрать типовые неисправности и способы их устранения.

Типовые неисправности

Иногда сварочный аппарат инверторного типа дает сбой. Причины и последствия могут быть разнообразными. Если есть возможность, то следует сдать его в ремонт. Однако многие захотят сделать его самостоятельно. Благодаря такому решению вопроса можно повысить свои знания в области электротехники, ведь электрических приборов очень много и на их ремонте можно существенно экономить. Неисправности следует классифицировать на простые и сложные. К простым относятся:

Перегрев из-за пыли.
Обрыв проводов.
Потеря мощности (из-за влажного корпуса).
Пробивание массы на корпус.
Плохие контакты.
Залипание электрода.

Любой электрический прибор не любит пыль, так как она затрудняет отдачу тепла, является проводником тока (возможно КЗ). Даже при качественной уборке помещения пыль все равно будет. Регулярное обслуживание не только способно продлить срок эксплуатации приборов, но и оградит от множества проблем финансового и ремонтного характера.

Обрыв проводов бывает в тех местах, которые подвержены постоянным перегибам. Перегиб проводов очень сложно отследить, и часто это приводит к КЗ. Кроме того, на колодках, держащих электрод, разбалтываются контакты, делая сварку менее качественной или невозможной. Периодически все контакты нужно подтягивать.

Работа во влажном также влияет на работу сварочника. Может произойти потеря мощности. В этом случае необходимо избегать таких условий работы.

При пробивании массы на корпус (выбивает предохранитель и счетчик) нужно проверить места соприкосновения токоведущих частей с корпусом и заизолировать провод.

Залипание электрода происходит в том случае, если использовать длинный удлинитель с маленьким сечением или при низком напряжении электрической сети.

Кроме того, при нестабильной дуге следует проверить качество электродов и выставленный ток.

Поломки сложного типа

К поломкам сложного типа относятся неисправности какого-либо радиоэлемента и требуют дополнительных знаний. Если нет опыта в ремонте радиоаппаратуры, то существует 2 способа решения проблемы:

Отдать квалифицированному специалисту.
Приобрести опыт в этой сфере и сделать все самостоятельно.

Следует обратить внимание на правила техники безопасности при ремонте аппаратуры и быть очень аккуратным. На самом деле, в ремонте своими силами нет ничего сложного. Необходимо лишь открыть интернет и найти все детали сварочника инверторного типа. В интернете существует множество информации о проверке конкретной детали. Даже есть и проверка микросхем в домашних условиях.

В первую очередь, нужно визуально осмотреть детали. Это могут быть подгоревшие резисторы, диоды, вздувшиеся электролитические конденсаторы, подгоревший трансформатор и многое другое. Если ничего не обнаружено, то нужно проверить поступление входного U на диодный мост. Для этого его выход нужно отсоединить. При пробитых диодах нужно заменить неисправные и повторить попытку. Если не горят светодиоды, то необходимо их проверить и по возможности заменить на исправные.

Следующим шагом является проверка транзистора fqp4n90c. Ключевой транзистор 4n90c в блоках питания сварочных инверторов служит для повышения частоты постоянного тока и передачи его на импульсный трансформатор. Аналогом fqp4n90c (чем заменить) является STP3HNK90Z, но желательно найти такой же.

При неисправностях силового блока нужно проверить транзисторы (визуальная проверка может ничего не показать). Для этого необходимо их выпаять и проверить тестером (способы проверки можно найти в интернете). Драйвер, выполненный на транзисторах или микросхемах, выходит из строя так же. Проверяется при помощи выпаивания и проверки каждого элемента отдельно.

Замена неисправных деталей осуществляется их аналогами или элементами, характеристики которых превышают параметры исходных деталей.

Для ремонта необходимы мультиметр и осциллограф (измерение параметров сигнала на плате управления). При неисправной плате управления загорается желтый светодиод. Это свидетельствует о неготовности к выполнению сварки. В этом случае нужно разобрать инвертор и замерять напряжения на разъемах платы управления (далее ПУ). Во время измерений следует сравнить данные с табличными значениями (таблица 1) исправной ПУ.

Таблица 1 — Сравнение показателей U.

Если измерения отличаются от табличных значений, то нужно выпаять ПУ, найти микросхему UC3845B (UC3842) и произвести измерения ее режимов работы.

Таблица 2 — Режимы работы микросхемы UC3845B (UC3842).

На 2-ю ногу питание не подается из-за неисправного резистора R013. Необходимо его аккуратно выпаять и проверить, сопротивление должно быть около 1,21 Ом. Если он неисправен, то необходимо заменить его на такой же или взять мощностью больше (исходная мощность 0,25 Вт).

На 3-ю ногу микросхемы не поступает питание из-за неисправного R011 (47 на 0,25 Вт), его нужно также проверить. Ноги 3 и 6 связаны и, следовательно, при замене сопротивления появится U и 6 ноге. Если этого не произойдет, то необходимо проверить транзистор fqp4n90c.

Далее нужно восстановить питание 8 ноги (схеме ресанта саи 190 или 220), она связана с цепочкой из элементов. Слабые места в ней, которые необходимо выпаять и проверить: диод D011 и R010.

После всего этого нужно замерить U. При совпадении с табличными следует соединить все и испытать. При полном восстановлении инвертор включится и желтый светодиод гореть не будет. После положительного тестового запуска можно его собрать полностью.

Одним из слабых мест является БП. Признаки неисправности: происходит загорание зеленого светодиода, а затем загорается желтый светодиод, происходит срабатывание реле и запуск вентилятора и примерно через 2−3 секунды аппарат отключается. Основная причина: драйвер, а если быть точнее, то необходимо прозвонить транзисторы, которые находятся во II обмотке трансформатора гальванической развязки. А также нужно внимательно осмотреть плату БП на предмет подгораний и неисправных электролитических конденсаторов. При обнаружении неисправных деталей необходимо заменить элементами такого же типа или их аналогами.

Возможен выход из строя трансформатора, и это явление довольно редкое. Необходимо прозвонить обмотки на короткозамкнутость и утечки тока на корпус.

Таким образом, устранить неполадки в распространенных сварочных инверторах достаточно просто. Принцип работы каждой из моделей одинаков, и они отличаются только деталями и конструктивным исполнением. При ремонте очень важно соблюдать правила техники безопасности при ремонте радиоаппаратуры. Первоначальным этапом ремонта сварочного инвертора (это правило применимо к любой аппаратуре) является проведение визуального осмотра всех элементов на предмет обрыва контактов, подгорания и вздутия элементов, а также плохой контакт (перед началом ремонта все контакты нужно хорошо зачистить).

Ремонт сварочного инвертора Ресанта.

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

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

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

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

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

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

Но, даже у этого монстра есть ахиллесова пята.

Проявление неисправности:

Аппарат не включается;
Охлаждающий кулер не работает;
Нет индикации на панели управления.

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

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

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

Также обнаружилось, что в обрыве ещё и резистор в цепи питания ШИ-контроллера UC3842BN (U1). На схеме он обозначен, как R010 (22 Ом, 2Вт). На печатной плате имеет позиционное обозначение R041. Предупрежу сразу, что обнаружить обрыв данного резистора при внешнем осмотре довольно трудно.

Трещина и характерные подгары могут быть на той стороне резистора, что обращена к плате. Так было в моём случае.

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

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

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

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

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

Скачать (1,64 Мб.)

Главная &raquo Мастерская &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

Как работает сварочный инвертор?
Схемотехника компьютерных блоков питания.
Ремонтируем зарядное устройство АСТРО ЗУ-3000.

Основные неисправности сварочных инверторов

07.03.2018

Сварка

Ремонт неисправностей сварочных инверторов начинается в первую очередь с диагностики. Данное оборудование позволяет выполнять сварочные работы в более комфортных условиях. И любая поломка выбивает из колеи, но из-за сложности конструкции сварочного инвертора не всякая поломка поддается самостоятельному ремонту.

Аппарат сварочный инверторный.

Особенности ремонтного вмешательства

Сравнивая обычный сварочный аппарат со сварочным инвертором, сразу нужно сказать, что первый вариант – это электротехническое изделие, а второй – электронное. Поэтому необходимо проверять диодные мосты, соединения транзисторов, стабилитроны и другие компоненты электронных принципиальных схем.

Функциональная схема сварочного инвертора.

Для устранения неисправности оборудования необходимо иметь базовые навыки работы с такими инструментами, как осциллограф, вольтметр, мультиметр и др.

Главная проблема такого оборудования даже не в самой поломке, а в правильной диагностике. И тут возникают определенные сложности, так как необходимо иметь базовые знания в электронике и разбираться в самой конструкции устройства. В обратном случае лучше доверить работу специалистам, иначе все усилия пропадут даром.

Вернуться к оглавлению

Принцип работы инверторных сварочных аппаратов

Оборудование работает за счет постепенного преобразования поступающего сигнала тока, а именно:

Транзисторы являются самым слабым местом инверторов, поэтому ремонт сварочных машин начинается с их осмотра.

За счет наличия преобразователя, выпрямляющего поступающие электрические токи.
Выпрямленные токи преобразуются в высокочастотные переменные сигналы.
Из-за силового трансформатора напряжение падает до сварочного уровня.
Ток высокой частоты переходит в постоянную ступень с помощью выходного выпрямителя.

Чтобы все эти процессы в сварочном аппарате выполнялись на должном уровне, электронная начинка оборудования должна быть в исправном состоянии. Основным узлом в конструкции сварочного инвертора является выпрямитель входного тока, затем важна плата управления, поскольку она является центром транзисторов и выходного выпрямителя.

Сразу же стоит отметить, что каждый производитель может оснащать свои изделия разной компоновкой модулей, но основное оснащение остается прежним.

Почему важно знать принцип работы сварочных аппаратов? Знание расположения всех компонентов поможет произвести правильную диагностику оборудования и быстро устранить неполадки.

Вернуться к оглавлению

Почему ломается техника?

В первую очередь неисправности возникают из-за неправильной эксплуатации сварочного инвертора. Вторая причина — несоблюдение условий эксплуатации.

Существует несколько основных причин, по которым техника перестает работать:

Если при включенном аппарате нет сварки, проверьте кабельное соединение электрододержателя.

Эксплуатация аппарата происходит в условиях повышенной влажности, например, в дождь или снег. Вода и инвертор вещи несовместимые.
Плохая технология вентиляции способствует накоплению пыли внутри корпуса. Таким образом, электронные схемы не получают должного охлаждения, поэтому, если вы планируете использовать сварочный аппарат в местах, где много пыли (например, строительные площадки), необходимо постоянно очищать его от скоплений.
Каждая модель устройства имеет свой режим работы, при несоблюдении которого происходит перегрев, а это уже провоцирует неисправности оборудования.

Увы, если честно, такие неисправности сварочных аппаратов можно исправить только при высококвалифицированном вмешательстве.

Если за технику берется новичок, то появившуюся неисправность можно считать серьезной, но на самом деле все гораздо проще: неправильный выбор режима сварки. Поэтому перед началом работы лучше более подробно ознакомиться с самим процессом, а уж потом браться за инструмент.

«Простые» поломки могут быть:

Если при сварке происходит чрезмерное разбрызгивание металла электрода и нестабильность дуги, то причиной может быть неправильно выбранное значение сварочного тока.

Сварочная дуга не имеет постоянства, либо наблюдается сильное разбрызгивание расплавленного металла. Это может произойти в тех случаях, когда на устройство выдается неправильное значение тока. Чтобы правильно отрегулировать эту настройку, учитывайте диаметры рабочих электродов и скорость самой работы. Уменьшая скорость, сам сварочный ток должен быть прямо пропорционален.
Залипание электрода. Эта неисправность имеет несколько причин. Во-первых, это может произойти из-за снижения напряжения в электросети, чего не допускают производители сварочных инверторов. Во-вторых, прилипание вызывает плохую подготовку рабочего органа к сварке, так как наличие оксидной пленки существенно влияет (в отрицательную сторону) на качество создаваемого шва. В-третьих, такую неисправность может спровоцировать недостаточный диаметр силового кабеля.
Аппарат подключен к сети, но при этом, находясь во включенном состоянии, сварку не производит. При этом трос проверяют на наличие повреждений, а также на то, насколько прочно соединены масса и свариваемые детали.
Не могу включить сварочный инвертор в сеть.

Одной из частых причин является нарушение целостности пуповины. Также это может быть вызвано слабой мощностью автоматических выключателей, которые установлены на распределительном щите. Их основная цель — контролировать нагрузку, воздействующую на автоматический выключатель, если пусковой ток слишком велик.

Это основные моменты, с которыми может столкнуться новичок при использовании сварочного инвертора. Запах гари в первую очередь свидетельствует о серьезной поломке, если из организма начинает идти дым. В этом случае самостоятельное вмешательство недопустимо, и следует немедленно обратиться в сервисный центр к специалистам. В противном случае можно потерять сварочный аппарат навсегда.

Вернуться к содержанию

Плата управления сварочного инвертора сломана.

Схема преобразования тока в сварочном инверторе.

В процесс ремонтных работ на плате входит проверка диодных мостов. Для этого от деталей отделяют провода, после чего можно снять перемычки с платы.

Для проверки осуществляется «прозвон» всех сегментов. При обнаружении «коротких стеков» начинают искать пробитый диод, и как только он обнаруживается, его заменяют новым элементом.

Может случиться так, что устройство все равно не заработает, тогда стоит обратить внимание на саму плату. Для этого его тестируют, ведь от этой детали зависит надежность управления основными клавишами устройства.

Ремонт сварочных инверторов включает также рабочую проверку сигналов, от которых зависит работа инструмента. При исправной машине они свободно входят в ворота шин главного узла. Для этого используйте такой прибор, как осциллограф.

Время от времени корпус сварочного инвертора нагревается до высоких температур. Почему это происходит? Вариантов может быть два: во-первых, аппаратом пользуется новичок, плохо знакомый с инструкцией по эксплуатации, во-вторых, в процессе эксплуатации выбрано неверное значение силы тока при сварке. Нагрев корпуса сварочного аппарата происходит даже при использовании неподходящего электрода или чрезмерном давлении на аппарат.

Чтобы избежать таких моментов, следует внимательно изучить техпаспорт изделия, в котором подробно описаны правила работы в оптимальных режимах.

Что касается самостоятельного ремонта сварочных инверторов, то для таких работ, помимо знаний, необходимо наличие соответствующего диагностического оборудования.

Вернуться к содержанию

Предотвращение сварочных инверторов

Функциональность сварочного инвертора.

Износ инструмента из-за интенсивной эксплуатации оборудования, постоянной смены операторов, несоблюдения рекомендаций по эксплуатации. Соответственно машине грозят поломки. Для уменьшения подобных неприятных ситуаций существует ряд рекомендаций, которые носят профилактический характер и помогают дольше пользоваться устройством.

Продлить работу помогут следующие советы:

Рабочая площадка должна соответствовать условиям «комфортной» эксплуатации устройства.

То есть желательно, чтобы это было закрытое помещение, с относительной влажностью и температурой. Также важно, чтобы эти показатели имели постоянные значения. Кроме того, как было отмечено выше, чем меньше пыли в рабочем пространстве, тем дольше и качественнее будет работать инструмент.

Прибору крайне противопоказаны контакты с водой и пылью, и это не говоря об одновременном попадании таких веществ на оборудование.

Перед началом работы убедитесь, что напряжение в электросети стабильно. При нестабильности не рекомендуется сильно нагружать дугу, лучше всего, если показатель будет варьироваться в пределах 10-15% от номинального значения. То же самое относится и к работе на больших расстояниях между аппаратом и местом сварки.

Со сварочным инвертором следует обращаться очень осторожно, так как внутренняя электроника очень чувствительна к механическим воздействиям: ударам, вибрации и воздействию агрессивных сред.

Приступая к работе с новым оборудованием, лучше всего уделить ему минимальную нагрузку по времени. Это знает любой опытный сварщик. Инструмент в начале работы должен «разогнаться», иначе он быстро перегреется, соответственно быстро выйдет из строя.

Для нашей климатической зоны очень характерны резкие перепады температуры, поэтому устройству нужно время, чтобы выровнять свою температуру с окружающей средой. Для этого инструмент необходимо подержать на воздухе, где планируется сварка. То же самое касается смены места работы, например, если сварка сначала производится на улице, а потом оператор переместился в помещение.

При профессиональном использовании сварочного аппарата необходимо раз в 7 дней снимать корпус и чистить внутренности. Хотя это же правило можно отнести и к бытовой эксплуатации. Такую же процедуру проводят в тех случаях, когда прибор долгое время не использовался.

Такое бережное обращение поможет сохранить сварочный инвертор в целости очень долгое время. Конечно, мелкие проблемы сварочного аппарата можно решить самостоятельно, но пренебрежение эксплуатацией повлечет за собой обращение к специалистам.