Самостоятельный ремонт сварочного инвертора

Инвертором пользуются опытные сварщики и любители. Это современный и удобный сварочный аппарат. Он компактнее сварочного трансформатора и намного легче. Благодаря этому инвертор без труда используется на выездных и высотных работах. Цена аппарата колеблется от 3000 рублей. Он прост в использовании. Инвертор оснащён электроникой, облегчающей работу. Поэтому многие новички в сварочном деле приобретают его.

Конструкция сварочных инверторов

В отличие от трансформатора, который состоит из электротехнических узлов, инвертор оснащён электроникой. Трансформатор инвертора очень маленький, не больше пачки сигарет. Если сварочный трансформатор на 160 А весит около 20 кг, то такой же трансформатор сварочного инвертора весит 250 г, поэтому инвертор такой компактный и лёгкий.

Основные элементы сварочного инвертора

Все элементы заключены в металлический корпус. Сверху прикреплён широкий регулируемый наплечный ремень. Аппарат удобно носить и подниматься с ним на высоту. В корпусе имеются дополнительные вентиляционные решётки для эффективного охлаждения. У аппарата имеются два разъёма: «плюс» и «минус». К ним подключаются кабель массы и кабель держателя электрода. На передней части корпуса расположена панель управления с индикатором включения сети и индикатором срабатывания защиты от перегрева, кнопкой включения сети и плавной регулировкой сварочного тока. В моделях, которых предусмотрены разные режимы сварки, есть переключатель режимов. Инвертор включается в сеть с помощью кабеля питания. В основании корпуса у аппарата предусмотрены опорные ножки.

Причины выхода из строя инверторов

Инверторы перестают работать по четырём причинам:

  1. Несоблюдение условий правильной эксплуатации прибора.
  2. Неправильно подобран режим работы.
  3. Выход из строя электронных компонентов микросхемы.
  4. Поломка электрических составляющих оборудования, таких, как провода и контакты.

Ремонт сварочных инверторов своими руками

Чтобы понять, как ремонтировать инвертор, разберёмся с его схемами и принципом действия.

Схема сварочного инвертора и принцип действия

Сварочный инвертор состоит множества элементов.

Схема сварочного инвертора

Принцип действия инвертора:

    Входной переменный ток частотой 50 Гц проходит через сетевой выпрямитель 1 и преобразуется в постоянный ток. Попутно сглаживается сетевым фильтром 2, состоящим из конденсаторов.

Схема сварочного инвертора

Устройство сварочного инвертора

Основные проблемы и неисправности сварочных инверторов

Проблемы, связанные с эксплуатацией и неправильной настройкой инвертора:

    Сварочная дуга горит неравномерно или слишком сильно, в результате чего материал электрода сильно разбрызгивается. Это происходит по причине неправильно подобранного сварочного тока. При настройке тока необходимо учитывать толщину металлических заготовок. Относительно этого подбирать тип электрода и его диаметр. При покупке электродов читайте информацию на упаковке. Там указывается рекомендуемый ток. Если эта информация отсутствует либо упаковка затерялась, то вы можете сами рассчитать сварочный ток. Умножьте сначала 30, потом 40 на диаметр электрода и получите интервал сварочного тока. Например: 30 * 3 мм = 90, 40 * 3 мм = 120. Значит, диапазон тока: от 90 А до 120 А. Если скорость сварки низкая, то и величину тока надо уменьшить.

Сварочный электрод часто прилипает к металлической заготовке в процессе работы. Основной причиной является пониженное напряжение сети. Если инвертор рассчитан на работу с низким напряжением, то причиной неисправности может быть подключение нагрузки, уровень которой ниже минимального. Или в панельных гнёздах слабый контакт приборных модулей. Подтяните крепления. Напряжение может падать на входе сварочного аппарата, если вы используете удлинительный кабель с сечением менее 2,5 квадратных миллиметров. Если у вас слишком длинный удлинитель, более 40 метров, то это тоже сказывается на напряжении. В электрической цепи контакты со временем окисляются или подгорают. Это влияет на напряжение. Ещё одна причина прилипания электродов в плохой подготовке металлических заготовок к сварке. Их нужно тщательно зачищать от краски и ржавчины металлической щёткой.

  • Инвертор включён и индикаторы показывают то же самое, но сварка не производится. Это происходит по причине перегрева сварочного аппарата. Дайте ему отдохнуть не менее часа. Если не помогло, то проверьте провода. Они могли сами отсоединиться или выйти из строя по причине обрыва или короткого замыкания.
  • Если сетевое напряжение постоянно отключается, проверьте характеристики предохранительного устройства, то есть автоматического выключателя. Он рассчитан на определённую силу тока. Для корректной работы сварочного инвертора используется ток до 25 А.
  • Аппарат не включается, если сетевое напряжение слишком низкое для проведения сварочных работ.

    Во время длительного непрерывного проведения сварки инвертор отключается. Аппарат нагревается до определённого уровня и срабатывает температурный датчик. Но это не является неисправностью. Отключите инвертор на 30 минут и продолжайте работу.

    Электронные компоненты выходят из строя по следующим причинам:

      Внутрь корпуса сварочного инвертора проникает влага в результате работы под дождём или снегом без навеса.

    При использовании аппарата в местах проведения строительных работ под корпусом собирается много пыли. Это препятствует правильному охлаждению электронных компонентов схемы. Регулярно выполняйте чистку инвертора. Чем меньше корпус аппарата, тем меньше отверстия для охлаждения и чаще нужно чистить инвертор.

    Читайте также:  Как сварить алюминиевый профиль

    Электроника выходит из строя по причине игнорирования рекомендованных производителем правил эксплуатации прибора. Внимательно читайте инструкцию и придерживайтесь правил.

    Ремонт инверторных сварочных аппаратов

    Перед тем как начинать разбирать аппарат, проверьте правильность установки всех настроек и прочитайте инструкцию. Там указаны не только рекомендации для правильной эксплуатации прибора, но и проблемы, которые быстро устраняются самостоятельно.

    Диагностика сварочного инвертора

    Открутите винты на корпусе и снимите все его части. Диагностика начинается с поверхностного осмотра всех элементов и плат. Их может быть несколько:

    Плата с силовыми транзисторами.

    Плата с силовыми транзисторами

    Плата выпрямительных диодов.

    Плата выпрямления сетевого напряжения.

    Нужно внимательно посмотреть, нет ли перегоревших дорожек и повреждённых элементов. Если повреждений не обнаружено, то проведите диагностику мультиметром:

    Если инвертор не включается, поставьте мультиметр в режим прозвонки и прозвоните шнур питания и контакты кнопки питания. Проверьте зарядный резистор. Если он в обрыве, то аппарат работать не будет. Резистор отвечает за заряд конденсаторов.

    Проверьте силовые транзисторы. На плате поставьте чёрный щуп на левую ножку, а красный на правую, потом поменяйте щупы местами. Прозвон должен идти в одну сторону.

  • Поставьте чёрный щуп на среднюю ножку, а красный на левую, потом на правую. Прозвон должен быть в обоих положениях.
  • Замена транзисторов

    Транзисторы имеют маленькое сопротивление в сотые доли Ома. Но они пропускают через себя ток в несколько десятков ампер. Во избежание перегрева их устанавливают на алюминиевых радиаторах. Сильно повреждённый транзистор обычно видно.

    • Чтобы заменить транзистор, сначала нужно открутить его от радиатора, а потом демонтировать из платы сам радиатор.
    • Для выпаивания транзистора из платы её нужно прогреть феном. При демонтаже не должны оборваться дорожки.
    • Поверхность радиатора под новый транзистор необходимо хорошо очистить спиртом и отполировать. На транзисторе поверхность должна быть гладкая. Любое вкрапление или песчинка сделает зазор между транзистором и радиатором. Это недопустимо. Очень тонким слоем теплопроводной пасты смажьте ту поверхность транзистора, которая будет прилегать к радиатору. При затяжке транзистора паста должна слегка вылезти из-под корпуса. Толстый слой не вылезет и транзистор деформируется. Компонент нужно приложить к поверхности радиатора и круговыми движениями притереть, чтобы он лёг всей площадью. Он должен прилипнуть.
    • Прикрутите прилипший транзистор к радиатору и вставьте в плату. Припаяйте ножки.

    Ремонт платы драйвера

    Если транзистор вышел из строя, значит, повреждены элементы платы драйвера, который раскачивает транзисторы.

    Мультиметром прозваниваются все компоненты платы. Повреждённые выпаиваются и меняются.

    Ремонт выпрямителей

    Входные и выходные выпрямители выполняются в виде диодных мостов. Чтобы не произошло перегрева, их устанавливают на радиаторы.

    Для диагностики его отпаивают от проводов и демонтируют с платы, чтобы не ошибиться при коротком замыкании в цепи. Неисправные элементы заменяются.

    Диагностика конденсаторов мультиметром.

    Если конденсатор разряжен и мы к нему подключаем питание, его сопротивление увеличивается от нуля. При полном заряде его сопротивление равно бесконечности.

    • Поставьте в мультиметре режим сопротивления на 20 кОм.
    • Если прибор недавно включался, то конденсатор сохранил заряд. Для определения его работоспособности перед проверкой разрядите конденсатор. Щупом мультиметра замкните выводы конденсатора.
    • Подключите щупы мультиметра к выводам конденсатора. Если сопротивление было равно нулю, потом по мере заряда конденсатора от мультиметра оно увеличилось до бесконечности, конденсатор функционирует.
    • Но нужно ещё замерить напряжение. Переведите мультиметр в режим измерения постоянного напряжения в диапазоне 2000 mB. Подключите щупы прибора к выводам конденсатора. Прибор должен показывать напряжение. Замкните выводы конденсатора и снова замерьте напряжение. Если оно упало до нуля, ваш конденсатор работоспособен.

    Ремонт платы управления

    От платы управления зависят все элементы сварочного аппарата.

    Это самый сложный блок. Диагностируется он осциллографом. Проверяются сигналы управления. Если они не поступают, мультиметром прозваниваются все элементы и меняются повреждённые.

    Диагностика и ремонт сварочного инвертора — видео

    Если научиться самостоятельно определять и устранять неисправности сварочного инвертора, то можно избежать лишних затрат на ремонт в сервисном центре.

    Сварочные аппараты инверторного типа являются распространенными моделями благодаря их мобильности и возможности работать практически от любого напряжения питающей сети в интервале от 175 В до 240 В. Однако возможны случаи выхода из строя сварочников. Причин поломок много, и для ремонта сварочных инверторов необходимо знать основные неисправности, устройство и принцип работы. Произвести ремонт инверторных сварочных аппаратов своими руками несложно.

    Общие сведения об инверторах

    Сварочные трансформаторные аппараты имеют незначительную стоимость по сравнению с устройствами инверторной сварки и простоту устройства, позволяющую произвести несложные операции по ремонту. К главным недостаткам нужно отнести их габариты, вес и чувствительность к параметрам питающей сети. При низких значениях напряжения (U) варить практически невозможно, так как мощность, потребляемая аппаратом, существенно возрастает, а счетчики электроэнергии имеют предел мощности до 6 кВт.

    В результате этого происходит срабатывания защиты: срабатывает автомат через определенное время из-за нагрева или сгорают предохранители на пробках. Если поставить автомат защиты с большим значением или использовать «жучок» (шунтирование предохранителя медным проводом большего диаметра), то вероятность возгорания проводки возрастает.

    Кроме того, при работе с обыкновенной трансформаторной сваркой происходят кратковременные перепады значения U, из-за которых может выйти из строя другая аппаратура и бытовые приборы. Трансформаторные сварочные аппараты стоят сравнительно недорого и очень легко ремонтируются из-за их простого устройства. Однако обладают значительным весом и очень чувствительны к напряжению питания (U). При низком U производить сварочные работы просто невозможно, так как происходят значительные перепады U, в результате которых могут выйти из строя бытовые приборы. Для избежания всех этих неудобств при работе и используют инверторные аппараты.

    Читайте также:  Как варить машину полуавтоматом видео

    Устройство и особенности работы

    Инверторная сварка применяется в домашних условиях и на различных предприятиях. Она обеспечивает стабильное горение сварочной дуги при высокочастотном токе. Аппарат устроен в виде мощного импульсного блока питания (ИБП), работа которого основана на принципах:

    1. Преобразование переменного питающего (сетевого) U в постоянное.
    2. Преобразование постоянного в переменный высокочастотный ток.
    3. Выпрямление тока с сохранением частоты.

    Если следовать этим принципам построения, то происходит значительное уменьшение сварочника в несколько сотен или тысяч раз. Кроме того, такое устройство позволяет оборудовать аппарат дополнительным охлаждением.

    Для осуществления качественного ремонта сварочного инвертора нужно знать устройство и принцип работы. Благодаря пониманию работы, возможно грамотно произвести диагностику, выяснить причину неисправности и устранить ее самостоятельно. Сварочный аппарат инверторного типа состоит из основных узлов (рисунок 1):

    1. Выпрямитель.
    2. Инвертор.
    3. Трансформатор.
    4. Выпрямитель высокочастотный.
    5. Схема управления (электронный регулятор).

    Рисунок 1 — Блок-схема сварочного инвертора.

    Выпрямитель состоит из полупроводникового выпрямительного моста и фильтра, выполненного на конденсаторе. Диодный мост выпрямляет переменный ток питающей промышленной сети. При прохождении переменного тока через диод происходит пропускание тока в одном направлении. В результате этого ток становится постоянным, но в нем преобладают значительные пульсации. Ток с такими параметрами не подходит для питания инвертора, так как он работает только от постоянного тока. Для сглаживания пульсаций применяется конденсатор большой емкости (2200.5000 мкФ).

    После преобразования U запитывается инвертор. Инвертор представляет собой набор радиоэлементов для генерации необходимого переменного U для высокочастотного импульсного трансформатора. Основными элементами являются мощные ключевые транзисторы и микросхема для получения команд от схемы управления инвертором, а также для корректной работы последнего. Транзисторы переключаются с высокой частотой, которая зависит от текущей модели сварочника. Она может колебаться в диапазоне от 35 до 95 кГц. Подключение транзисторов происходит к понижающему импульсному трансформатору.

    Импульсный трансформатор преобразует входящее U, полученное на выходе инвертора в низкое. К вторичной обмотке трансформатора подсоединяется высокочастотный выпрямитель, преобразующий переменный высокочастотный ток в постоянный. При этом преобразовании частотные характеристики сохраняются. Эффективность сварки повышается при использовании высокочастотного тока.

    Электронный регулятор применяется для осуществления контроля при работе аппарата, диагностики и выдачи команд для инвертора. Кроме того, он позволяет менять ток сварки.

    Благодаря такому исполнению, сравнительно мобильные инверторные сварочники обладают отличными характеристиками:

    1. Первичный источник питания (сетевое U и ток): 157.275 В и 20.30 А.
    2. Параметры U холостого хода: 70.85 В.
    3. U при формировании дуги: 22.35 В.
    4. Диапазон выставления тока сварки: 20.300 А.
    5. Время нагрузки при максимальном I сварки:5.10 мин.
    6. Типы электродов: «1», «2», «3», «4», «5», «6».
    7. Значение средней массы: 5.7 кг.

    Ремонт аппаратов инверторной сварки

    Если внимательно изучить устройство, функции и принцип действия каждого узла, то выявить и устранить неисправность инверторного сварочного аппарата самостоятельно достаточно просто. Многие сварщики начинают искать фирмы, где отремонтировать сварочный инвертор по низкой цене. Но они забывают о том, что фирма или отдельное лицо может поменять детали инвертора на менее качественные. Нужно понять причину проблемы и найти способ для ее решения. Начинать нужно с самого простого и заканчивать сложным. Кроме того, следует внимательно осмотреть инверторный аппарат на наличие подгораний силовых кабелей, поступление питания из сети.

    Для ремонта необходимо изучить схему и неисправности. Неисправности можно разделить на несколько групп: простые, средние и сложные.

    Простые поломки

    Простые поломки возникают, как правило, при неверном режиме эксплуатации любого прибора и устройства. Этот тип неисправностей не требует особой квалификации и состоит, в основном, из примитивных поломок, устраняемых очень легко и быстро. Следует очень внимательно отнестись к решению проблемы по ремонту инверторной сварки своими руками, так как простая поломка из-за необдуманных действий может привести к более серьезным последствиям. К простым неисправностям можно отнести следующие типы:

    • Отсутствие сетевого питания инвертора (инвертор «отказывается» включаться).
    • Влажность корпуса.
    • Пыль внутри инверторного аппарата.
    • Нестабильная дуга.
    • Отсутствие полной мощности аппарата.
    • Залипание электрода.
    • Ослабление креплений.
    • Разбрызгивание металла.

    Отсутствие сетевого питания возможно по нескольким причинам: отсутствие U, дефект кабеля питания инвертора, сгорание предохранителя. Кроме того, существует вероятность поломки электроники аппарата, но эта неисправность не относится к простым, так как требует определенных навыков. Способы устранения очень просты. Например, при отсутствии питающего U нужно произвести замер вольтметром в розетке. При обрыве сетевого кабеля нужно его прозвонить, найти проблемный участок и заменить его. Если произошло сгорание предохранителя, то следует его поменять на исправный (нельзя ставить «жучок», так как это может привести к окончательному выходу из строя).

    При работе во влажном помещении нужно просушить содержимое сварочника. Нельзя запускать его, так как постоянно будет выбивать автоматы и перегорать нить предохранителя. Следует помнить о том, что влага — злейший враг любой аппаратуры.

    Пыль является отличным проводником электричества. Сварочный аппарат необходимо периодически чистить. Запыленность может привести к более тяжелым последствиям.

    При нестабильной дуге и разбрызгивании металла следует проверить ток сварки. В основном, элементарным решением проблемы является его увеличение. Существует определенная зависимость тока от толщины электрода: диаметр электрода нужно умножить на показатели 20-40 А. При вычислении получается необходима сила тока. Например, при работе используется электрод «4» и ток для комфортной работы (при нормальном входном напряжении): I = 4 * 40 = 160 А. Выбор значений из диапазона от 20 до 40 зависит от толщины металла: на каждые 1 мм приходиться коэффициент, кратный 5. Например, нужно рассчитать ток сварки для металла 2 мм и электрода «3». Алгоритм расчета следующий:

    1. Максимальный ток сварки: Iсв = 3 * 40 = 120 А.
    2. Ток для 2 мм металла: I = Iсв — 2 * 5 = 120 — 10 = 110 А.
    Читайте также:  Редуктор для пропана с манометром

    Этот алгоритм используется при нормальном сетевом U (210.225 В). При 110 А сварочные работы будут выполнены аккуратно и вероятность прожога металла минимальная.

    При прилипании электрода виновником оказывается пониженное U питающей сети, и для устранения этой проблемы нужно увеличить ток сварки. Кроме того, нужно почистить гнезда и контакты, а также удостовериться в проводе переноски, так как ее сечение должно быть больше 3 кв. мм.

    Периодическое отключение аппарата происходит в результате перегрева. В этом случае нужно дать ему остыть в течение 25-40 минут.

    Средняя степень

    Поломки этого типа возникают при сгорании определенного радиоэлемента. Исправление неполадок этого рода не требует особой квалификации. Основным навыком является умение работать с паяльником или паяльной станцией. В основном, они выявляются при визуальном осмотре. Причины могут быть разнообразны:

    • Подгорание резисторов.
    • Вздутие электролитических конденсаторов.
    • Сгорание трансформатора.
    • Обугливание диодов.
    • Порча монтажной платы при возгорании.

    Оптимальным способом исправления является выпаивание детали и замена ее на такую же или аналог.

    Сложные неисправности

    При средних поломках все выясняется визуально. Однако бывают ситуации, когда визуальный осмотр не дает положительный результат. Для этого применяется метод анализа схемы инвертора и выявление неисправности, а также дальнейшее ее устранение.

    Для ремонта нужны знания в области электротехники, контрольно-измерительные приборы (мультиметр и осциллограф), схема инвертора (схема 1) и немного уверенности в своих силах. «Слабым местом» сварочника инверторного типа являются плата управления и БП. Если неисправна плата управления, то происходит светодиодная индикация (светодиод желтого цвета), свидетельствующая о невозможности запускаться в нормальном режиме.

    Схема 1 — Схема инвертора РЕСАНТА САИ

    Для осуществления ремонта нужно разобрать инвертор и произвести снятие разъемов с плат. После этого нужно выполнить контрольные измерения напряжений платы управления и сравнить с табличными исправной ПУ. Например, один из вариантов можно рассмотреть в таблице 1.

    № вывода ПУ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
    Исправная ПУ 4,07 2,72 4,87 0,68 14,5 0,05 0,04 3,25 7,12
    Измеряемая ПУ 0,23 15 0,01 2 17,2 6,99

    Таблица 1 — Сравнение измерений.

    Согласно таблице 1, нужно сделать вывод о неисправности ПУ. На ПУ есть микросхема типа UC3845D, нужно снять контрольные U и сделать выводы (таблица 2).

    № вывода микросхемы 1 2 3 4 5 6 7 8
    Корректная работа 1,95 0,2 2,07 2,52 15,1 5,1
    Измеряемая микросхема 0,04

    Таблица 2 — Сравнение U UC3845B.

    На микросхеме (7-я нога) питание отсутствует, следовательно, нужно искать причину в радиокомпонентах, работающих вместе с этой микросхемой. В этой ситуации нужно проверить микросхему LM324N, которая управляет первой при помощи команд-импульсов (таблица 3).

    № вывода 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
    Исправна 0,81 4,02 14,87 3,06 4,73 0,02 0,04 15,1 4,82 4,87 6,74 0,88
    Текущая 1,91 15 15,37 4,69 14,2 0,03 14,97 4,8 4,83 7,72 0,1

    Таблица 3 — Сравнение режимов работы микросхемы LM324N.

    Далее нужно рассмотреть цепь деталей, завязанных на 7-ю ногу. Причиной является неисправный smd-резистор R4. Нужно произвести замену, собрать инвертор (подключить только разъемы и проверить). Результат выполненной работы: желтый светодиод не горит, а, следовательно, аппарат исправен. Нужно отключить его от сети и собрать полностью. Таким способом следует искать и другие неисправности, ничего сложного в этом нет.

    Таким образом, для устранения неисправностей различного вида нужно знать основное устройство инвертора и его принцип действия. В основном устранить неисправность не составляет труда.

    Для этого нужно понять причину, разобрать и внимательно осмотреть все соединения, радиодетали (подгоревшие резисторы, «вздувшиеся» электролитические конденсаторы и так далее). Кроме того, нужно следить за правильной эксплуатацией и производить периодически техосмотр аппарата. Эти меры предосторожности позволят существенно увеличить срок службы сварочника.

    Предпосылки для проведения ремонта инвертора:

    1. Горение сварочной дуги сопровождается большим числом брызг от материала электрода. Такой дефект возникает при неправильном выборе тока, диаметра и типа электродов.
    2. Чрезмерное прилипание к свариваемым деталям. Данная проблема возникает из-за низкого уровня сетевого напряжения.
    3. При включенном инверторе и при световых индикаторах отсутствует дуга. Отсутствие объясняется наличием перегрева аппарата. Повреждение разъемов проводов сварочного аппарата.
    4. Отключается напряжение в сети во время сварки. Неправильно подключен автоматический выключатель.
    5. Инвертор не включается. Отсутствует, либо низкий уровень напряжения в сети.

    Этапы проведения диагностики инвертора:

    1. Визуальный анализ транзисторов.
    2. Проверка на наличие неисправностей драйверов.
    3. Проверка работоспособности выпрямителей.
    4. Анализ работы управляемой платы.

    Как самостоятельно сделать ремонт

    Самое сложное при ремонте инверторных сварочных аппаратов – это выявление поломки в схемах управления, которая напрямую влияет на правильную работоспособность устройства.

    Применяется осциллограф для проверки подачи сигналов с платы управления на ключи.

    Видео о ремонте сварочного инвертора в двух частях.

    Часть 1:

    Часть 2: