Накопительный конденсатор в сварочном инверторе

В настоящее время инверторная сварка нашла широкое применение в самых разных областях. Эти аппараты считаются очень надежными и долговечными. Однако несмотря на все положительные качества, они иногда выходят из строя. В таких случаях при отсутствии специализированных мастерских, особую актуальность приобретает вопрос, как выполнить ремонт сварочного инвертора своими руками. Проведение подобного ремонта не является неразрешимой проблемой. Вполне достаточно основных знаний электротехники, конструктивных особенностей аппарата, а также основные методы и последовательность проведения ремонтных работ в соответствии с выявленными неисправностями.

Принцип работы сварочного инвертора

Традиционный инверторный аппарат по своей сути является источником постоянного тока, обеспечивающим зажигание и поддержку электрической дуги в процессе сварки металлических деталей и конструкций. Основным принципом работы устройства служит высокочастотная трансформация тока, обладающего значительной силой. За счет этого размеры трансформатора существенно уменьшаются, а выходной ток становится более стабильным и хорошо поддается регулировке.

Получение тока с нужными параметрами происходит в несколько этапов:

• В начале поступающий из сети ток подвергается первичному выпрямлению.
• Далее, первичный постоянный ток трансформируется в ток с высокой частотой.
• С помощью высокочастотного трансформатора сила тока увеличивается, а величина напряжения соответственно уменьшается.
• В завершение, на выходе осуществляется вторичное выпрямления тока до нужного значения.

Для выпрямления тока используются диодные мосты с необходимой мощностью. Частота изменяется под действием транзисторов повышенной мощности. Получение необходимой силы тока на выходе обеспечивается с помощью трансформатора высокой частоты.

Конструкция сварочного инвертора

В состав стандартного инвертора входят несколько блоков. Среди них следует отметить блок питания, предназначенный для стабилизации входных сигналов. Схема данного элемента состоит из многообмоточного дросселя, управляемого с помощью транзисторов, а также конденсатора, в котором накапливается энергия. В дроссельной системе управления используются диоды. Блок питания как правило отделяется от других элементов и блоков специальной металлической перегородкой.

Основной деталью сварочного инвертора считается силовой блок. С его непосредственным участием происходит весь цикл преобразования, начиная от первичного тока, выходящего из блока питания, и заканчивая сварочным током на выходе. В состав силового блока входят платы первичного выпрямителя, инверторного преобразователя, трансформатора высокой частоты и вторичного выпрямителя.

Первичный выпрямитель изготовлен в виде диодного моста, на который происходит подача электротока, не превышающего 40 ампер. Чаще всего подается от 25 до 32 А. Значение напряжения составляет 200-250 вольт, а частота – 50 Гц. Конструкция инверторного преобразователя выполнена в виде мощного силового транзистора, рассчитанного на ток в 32 А, напряжение – до 400 В и мощность – не ниже 8 кВт. Выход сигнала из преобразователя имеет частоту от 50 до 55 кГц, максимально – 100 кГц.

Основой трансформатора высокой частоты служат обмотки из тонкой медной ленты, позволяющие увеличивать силу тока до 200-250 ампер. При этом напряжение во вторичной обмотке не превышает 40 вольт. В схему вторичного выпрямителя входят мощные диоды, рассчитанные на рабочий ток не ниже 250 ампер, с рабочим напряжением не более 100 вольт. Вся конструкция инвертора в обязательном порядке охлаждается радиаторами и вентиляторами. Выходной сигнал стабилизируется с помощью дросселя, установленного на выходной плате.

Управление и защита

Системы управления и защиты играют важную роль в обеспечении надежной и устойчивой работы сварочного инвертора. Основой блока управления служит задающий генератор с использованием специальной микросхемы или широкоимпульсный модулятор. Плата управления дополняется резонансным дросселем и резонансными конденсаторами в количестве от 6 до 10 единиц. Трансформатор обеспечивает каскадную систему управления.

Защитная схема чаще всего собирается на плате силового блока, обеспечивая защиту соответствующих частей и элементов. Защита от перегрузок осуществляется с помощью специальной платы, основой которой является микросхема 561ЛА7. Выпрямители и преобразователь защищаются путем использования снабберов, включающих в себя резисторы и конденсаторы К78-2. Для тепловой защиты элементов, установленных в силовом блоке, применяются термовыключатели.

Почему инверторы выходят из строя

Многие поломки и неисправности сварочных инверторов возникают в результате нарушений правил эксплуатации. Нередко внутрь устройства попадает влага, вызывая короткие замыкания. К негативным последствиям может привести пыль, концентрирующаяся внутри аппарата.

Инверторы очень часто выходят из строя при попытках выполнения работ, на которые они не рассчитаны. Это происходит из-за существенных перегрузок. Поломки нередко случаются в результате сильного падения сетевого напряжения, особенно при работе в загородных домах и в сельской местности. Критичным становится снижение напряжения до 190 вольт и более.

Поломка инвертора может быть вызвана некачественным креплением в контактных колодках входного или выходного кабеля. Ослабленные контакты в местах соединений приводят к появлению в этих местах зоны перегрева. В некоторых случаях наблюдается искрение.

Довольно частой причиной становится использование некачественных деталей при ремонте аппаратов и замене схем. Кроме того, в электрических схемах возникают повреждения, вызванные перегревом силовых элементов из-за недостаточного охлаждения.

Основные неисправности сварочных инверторов

Существуют определенные виды неисправностей, характерные именно для сварочных инверторов. Среди них в первую очередь нужно отметить следующие:

• Входное напряжение имеется, но ток на выходе устройства отсутствует. Чаще всего это происходит из-за перегорания предохранителей или нарушенной целостности цепей, которая может появиться в любом месте устройства.
• Сварочный ток на выходе не достигает нужного значения, несмотря на максимальные регулировки. Причиной может стать недостаточное входное напряжение, а также неисправности силового блока и потери в контактных зажимах.
• Инвертор самопроизвольно отключается, что указывает на наличие короткого замыкания в цепи или перегревание элементов, установленных в силовом блоке. В то же время защита срабатывает нормально, в том числе и аварийное отключение.
• Сварочная дуга нестабильная, сварочный ток отрегулировать невозможно. Подобная ситуация возникает из-за неполадок в блоке управления или силовом блоке.
• Работа инвертора сопровождается повышенным шумом. Это связано с возможными перегрузками и может вызвать поломку оборудования.
• Сбой в работе защитной системы инвертора, сопровождающийся сильным нагревом всего устройства.

Порядок действий при проведении ремонтных работ

Прежде чем выполнять ремонт сварочного инвертора, необходимо произвести внешний осмотр устройства. Визуально определяются механические повреждения корпуса, а также черные пятна и прожоги, указывающие на возможные короткие замыкания. Кроме того, проверяется качество крепления кабелей во входных и выходных контактных колодках.

В любом случае все имеющиеся зажимы подтягиваются с помощью отвертки или ключей. Работоспособность предохранителей проверяется тестером, неисправные элементы подлежат замене.

Если первичные действия не позволили устранить неисправность, то следующим этапом будет снятие крышки корпуса устройства. При снятой крышке выполняется осмотр внутреннего содержимого, чтобы выявить возможные обрывы электрических цепей и действия коротких замыканий. Далее, необходимо измерить значения входного тока и напряжения, а затем выполнить такие же замеры на выходе. Для проведения измерений применяется тестер или мультиметр. В случае отсутствия видимых неисправностей, целостность цепи проверяется путем поблочного контроля всех систем и частей аппарата. В начале проверяется блок питания, а после него все остальные блоки.

Как отремонтировать силовой блок инвертора

Силовой блок играет важную роль в обеспечении общей работоспособности сварочного инвертора. Поэтому его проверка осуществляется в первую очередь, сразу же после блока питания. Одновременно рекомендуется проверять и блок управления. Как правило неисправность силового транзистора сопровождается ярко выраженными следами повреждений в виде следов прогара, деформации корпуса и других признаков.

Если визуальный осмотр не дал положительных результатов, рекомендуется проверить транзистор с помощью мультиметра. В случае неисправности транзистора, он должен быть заменен. При установке нового транзистора на плату используется специальная термопаста марки КПТ-8. Другой причиной неисправности может стать драйвер, вышедший из строя. Данная микросхема является транзистором управления и проверяется омметром. При обнаружении неисправных деталей их нужно аккуратно отпаять от платы и заменить новыми.

Проверка диодных мостов также должна быть проведена, несмотря на более высокую надежность этих элементов по сравнению с транзисторами. Для того чтобы точно установить неисправность, диодный мост полностью снимается с платы и проверяется в том состоянии, когда все диоды соединяются друг с другом. Если значение сопротивления близко к нулевому, необходимо определять уже конкретный неисправный диод.

При замене диода следует помнить, что в инверторах как правило применяются быстродействующие элементы. Поэтому устанавливать нужно только аналогичные марки с такой же мощностью. Крепление радиатора охлаждения и соединение его с диодом должно выполняться при помощи теплопроводной пасты КПТ-8. В процессе ремонта блока управления проверяются параметры деталей, выдающих сложные виды сигналов. Этот фактор может вызвать проблемы с диагностикой в случае использования осциллографа. Поэтому такие ремонтные работы рекомендуется проводить с привлечением специалистов.

В случае неисправности термовыключателя, в силовом блоке не отключается аппаратура в случае перегрева. В первую очередь проверяется надежность его крепления к тому участку, где осуществляется контроль температуры. Если термовыключатель определяется как нерабочий, его нужно заменить.

Инструменты для ремонта инвертора

Для того чтобы выполнить ремонт сварочного инвертора своими руками потребуется: паяльник, мощностью 40-100 Вт, отвертка, плоскогубцы, кусачки, ключи и нож. Проведение измерений осуществляется с помощью амперметра, омметра и вольтметра, частотомера и осциллографа. Замеры, требующие высокой точности, выполняются штангенциркулем и микрометром.

Ремонт сварочных инверторов своими руками

Принцип работы сварочного инвертора

В настоящее время стали очень популярны и доступны по цене сварочные аппараты инверторного типа.

Несмотря на свои положительные качества, они, как и любое другое электронное устройство, временами выходит из строя.

Чтобы отремонтировать инвертор сварочного аппарата нужно хотя бы поверхностно знать его устройство и основные функциональные блоки.

В первых двух частях будет рассказано об устройстве сварочного аппарата модели TELWIN Tecnica 144-164. В третьей части будет рассмотрен пример реального ремонта сварочного инвертора модели TELWIN Force 165. Информация будет полезна всем тем начинающим радиолюбителям, которые хотели бы научиться самостоятельно ремонтировать сварочные аппараты инверторного типа.

Дальше будет много букв – наберитесь терпения .

Сам инверторный сварочный аппарат представляет не что иное, как довольно мощный блок питания. По принципу действия он очень схож с импульсными блоками питания, например, компьютерными блоками питания AT и ATX. Вы спросите: «Чем они похожи? Это ведь абсолютно разные устройства…». Схожесть заключается в принципе преобразования энергии.

Основные этапы преобразования энергии в инверторном сварочном аппарате:

1. Выпрямление переменного напряжения электросети 220V;

2. Преобразование постоянного напряжения в переменное высокой частоты;

3. Понижение высокочастотного напряжения;

4. Выпрямление пониженного высокочастотного напряжения.

Это кратко, так сказать, на пальцах . Такие же преобразования происходят в импульсных блоках питания для ПК.

Спрашивается, а зачем нужны эти пляски с бубном (несколько ступеней преобразования напряжения и тока)? А дело тут вот в чём.

Ранее основным элементом сварочного аппарата являлся мощный силовой трансформатор. Он понижал переменное напряжение электросети и позволял получать от вторичной обмотки огромные токи (десятки – сотни ампер), необходимых для сварки. Как известно, если понизить напряжение на вторичной обмотке трансформатора, то можно во столько же раз увеличить ток, который может отдать нагрузке вторичная обмотка. При этом уменьшается число витков вторичной обмотки, но и растёт диаметр обмоточного провода.

Из-за своей высокой мощности, трансформаторы, которые работают на частоте 50 Гц (такова частота переменного тока электросети), имеют весьма большие размеры и вес.

Чтобы устранить этот недостаток были разработаны инверторные сварочные аппараты. За счёт увеличения рабочей частоты до 60-80 кГц и более, удалось уменьшить габариты, а, следовательно, и вес трансформатора. За счёт увеличения рабочей частоты преобразования в 4 раза удаётся снизить габариты трансформатора в 2 раза. А это приводит к уменьшению веса сварочного аппарата, а также к экономии меди и других материалов на изготовление трансформатора.

Но где взять эти самые 60-80 кГц, если частота переменного тока электросети всего 50 Гц? Тут на выручку приходит инверторная схема, которая состоит из мощных ключевых транзисторов, которые переключаются с частотой 60-80 кГц. Но чтобы транзисторы работали, необходимо подать на них постоянное напряжение. Его получают от выпрямителя. Напряжение электросети выпрямляется мощным диодным мостом и сглаживается фильтрующими конденсаторами. В результате на выходе выпрямителя и фильтра получается постоянное напряжение величиной более 220 вольт. Это первая ступень преобразования.

Вот это напряжение и служит источником питания для инверторной схемы. Мощные транзисторы инвертора подключены к понижающему трансформатору. Как уже говорилось, транзисторы переключаются с огромной частотой в 60-80 кГц, а, следовательно, трансформатор работает также на этой частоте. Но, как уже говорилось, для работы на высоких частотах требуются менее громоздкие трансформаторы, ведь частота то уже не 50 Гц, а все 65000 Гц! В результате трансформатор «сжимается» до весьма малых размеров, а мощность его такая же, как и у здоровенного собрата, который работает на частоте 50 Гц. Думаю, идея понятна.

Вся эта петрушка с преобразованием привела к тому, что в схемотехнике сварочного аппарата появляется куча всяких дополнительных элементов, служащих для того, чтобы аппарат стабильно работал. Но, хватить теории, перейдём к "мясу", а точнее к реальному железу и тому, как оно устроено.

Устройство сварочного аппарата инверторного типа. Часть 1. Силовой блок.

Разбираться в устройстве сварочного инвертора желательно по схеме конкретного аппарата. К сожалению, схемы на TELWIN Force 165 я не нашёл, поэтому нагло позаимствуем схему из руководства по ремонту другого аппарата – TELWIN Tecnica 144-164. Фотографии аппарата и его начинки будут от TELWIN Force 165, так как именно он оказался в моём распоряжении. Исходя из анализа схемотехники и элементной базы, особых отличий между этими моделями практически нет, если не учитывать мелочи.

Внешний вид платы сварки TELWIN Force 165 с указанием расположения некоторых элементов схемы.

Принципиальная схема сварочного аппарата инверторного типа TELWIN Tecnica 144-164 состоит из двух основных частей: силовой и управляющей.

Сначала разберёмся в схемотехнике силовой части. Вот схема. Картинка кликабельна (нажмите для увеличения – откроется в новом окне).

Сетевой выпрямитель.

Как уже говорилось, сначала переменный ток электросети 220V выпрямляется мощным диодным мостом и фильтруется электролитическими конденсаторами. Это нужно для того, чтобы переменный ток электросети частотой 50 герц стал постоянным. Конденсаторы С21, С22 нужны для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения, которые всегда присутствуют после диодного выпрямителя. Выпрямитель реализован по классической схеме диодный мост. Он выполнен на диодной сборке PD1.

Следует знать, что на конденсаторах фильтра напряжение будет больше в 1,41 раза, чем на выходе диодного моста. Таким образом, если после диодного моста мы получим 220V пульсирующего напряжения, то на конденсаторах будет уже 310V постоянного напряжения (220V * 1,41 = 310,2V). Обычно же рабочее напряжение ограничивается отметкой в 250V (напряжение в сети ведь может быть и завышенным). Тогда на выходе фильтра мы получим все 350V. Именно поэтому конденсаторы имеют рабочее напряжение 400V, с запасом.

На печатной плате сварочного аппарата TELWIN Force 165 элементы сетевого выпрямителя занимают довольно большую площадь (см. фото выше). Выпрямительный диодный мост установлен на охлаждающий радиатор. Через диодную сборку протекают большие токи и диоды, естественно, нагреваются. Для защиты диодного моста на радиаторе установлен термопредохранитель, который размыкается при превышении температуры радиатора выше 90С 0 . Это элемент защиты.

В выпрямителе применяются диодные сборки (диодный мост) типа GBPC3508 или аналогичный. Сборка GBPC3508 рассчитана на прямой ток (I₀) — 35А, обратное напряжение (V_R) — 800V.

После диодного моста установлены два электролитических конденсатора (здоровенькие бочонки) ёмкостью 680 микрофарад каждый и рабочим напряжением 400V. Ёмкость конденсаторов зависит от модели аппарата. В модели TELWIN Tecnica 144 – 470 мкф., а в TELWIN Tecnica 164 – 680 мкф. Постоянное напряжение с выпрямителя и фильтра подаётся на инвертор.

Помеховый фильтр.

Для того чтобы высокочастотные помехи, которые возникают из-за работы мощного инвертора, не попадали в электросеть, перед выпрямителем устанавливается фильтр ЭМС – электромагнитной совместимости. На английский манер аббревиатура ЭМС обозначается как EMC (ElectroMagnetic Compatibility). Если взглянуть на схему, то фильтр EMC состоит из элементов С1, C8, C15 и дросселя на кольцевом магнитопроводе T4.

Инвертор.

Схема инвертора собрана по схеме так называемого "косого моста". В нём используется два мощных ключевых транзистора. В сварочном инверторе ключевыми транзисторами могут быть как IGBT-транзисторы, так и MOSFET. Например, в моделях Telwin Tecnica 141-161 и 144-164 используются IGBT-транзисторы (HGTG20N60A4, HGTG30N60A4), а в модели Telwin Force 165 применены высоковольтные MOSFET-транзисторы (FCA47N60F). Оба ключевых транзистора устанавливаются на радиатор для отвода тепла. Фото одного из двух транзисторов MOSFET типа FCA47N60F на плате TELWIN Force 165.

Снова взглянем на принципиальную схему и найдём на ней элементы инвертора.

Постоянное напряжение коммутируется транзисторами Q5 и Q8 через обмотку импульсного трансформатора T3 с частотой гораздо большей, чем частота электросети. Частота переключений может составлять несколько десятков килогерц! По сути, создаётся переменный ток, как и в электросети, но только он имеет частоту в несколько десятков килогерц и прямоугольную форму.

Для защиты транзисторов от опасных выбросов напряжения используются демпфирующие RC-цепи R46C25, R63C30.

Для понижения напряжения используется высокочастотный трансформатор T3. С помощью транзисторов Q5, Q8 через первичную обмотку трансформатора T3 (обмотка 1-2) коммутируется напряжение, которое поступает от сетевого выпрямителя (DC+, DC-). Это то самое постоянное напряжение в 310 – 350V, которое было получено на первом этапе преобразования.

За счёт коммутирующих транзисторов постоянное напряжение преобразуется в переменное. Как известно, трансформаторы постоянный ток не преобразуют. Со вторичной обмотки трансформатора T3 (обмотка 5-6) снимается уже намного меньшее напряжение (около 60-70 вольт), но максимальный ток может достигать 120 – 130 ампер! В этом и заключается основная роль трансформатора T3. Через первичную обмотку течёт небольшой ток, но большого напряжения. Со вторичной обмотки уже снимается малое напряжение, но большой ток.

Размеры этого самого трансформатора невелики.

Его вторичная обмотка выполнена несколькими витками ленточного медного провода в изоляции. Сечение провода внушительное, да и не мудрено, ток в обмотке может достигать 130 ампер!

Далее со вторичной обмотки импульсного трансформатора переменный ток высокой частоты выпрямляется мощными диодными выпрямителями. С выхода выпрямителя (OUT+, OUT-) снимается электрический ток с нужными параметрами. Это и необходимо для проведения сварочных работ.

Выходной выпрямитель.

Выходной выпрямитель собран на базе мощных сдвоенных диодов с общим катодом (D32, D33, D34). Эти диоды обладают высоким быстродействием, т. е. они могут быстро открываться и также быстро закрываться. Время восстановления t_rr of your page —>

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.

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.

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.

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.

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.

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 мм 2 ).

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.