Ремонт сварочного инвертора кедр 220 своими руками

Ремонт инверторного сварочного аппарата своими руками

Ремонт сварочных инверторов, несмотря на его сложность, в большинстве случаев можно выполнить самостоятельно. А если хорошо разбираться в конструкции таких устройств и иметь представление о том, что в них с большей вероятностью может выйти из строя, можно успешно оптимизировать затраты и на профессиональное сервисное обслуживание.

Замена радиодеталей в процессе ремонта сварочного инвертора

Назначение оборудования и особенности его конструкции

Основным назначением любого инвертора является формирование постоянного сварочного тока, который получают путем выпрямления высокочастотного переменного. Использование именно высокочастотного переменного тока, преобразованного посредством специального инверторного модуля из выпрямленного сетевого, обусловлено тем, что силу такого тока можно эффективно увеличивать до требуемой величины при помощи компактного трансформатора. Именно данный принцип, положенный в работу инвертора, позволяет такому оборудованию иметь компактные размеры при высокой эффективности.

Функциональная схема работы сварочного инвертора

Схема сварочного инвертора, которая определяет его технические характеристики, включает в себя следующие основные элементы:

• первичный выпрямительный блок, основу которого составляет диодный мост (в задачу такого блока входит выпрямление переменного тока, поступающего из стандартной электрической сети);
• инверторный блок, основным элементом которого является транзисторная сборка (именно при помощи данного блока постоянный ток, поступающий на его вход, преобразуется в переменный, частота которого составляет 50–100 кГц);
• высокочастотный понижающий трансформатор, на котором за счет понижения входящего напряжения значительно повышается сила выходящего тока (благодаря принципу высокочастотной трансформации на выходе такого устройства может быть сформирован ток, сила которого доходит до 200–250 А);
• выходной выпрямитель, собранный на базе силовых диодов (в задачу данного блока инвертора входит выпрямление переменного высокочастотного тока, что необходимо для выполнения сварочных работ).

Схема сварочного инвертора содержит и ряд других элементов, которые улучшают его работу и функциональность, но основными из них являются вышеперечисленные.

Особенности технического обслуживания и ремонта инверторных аппаратов

Ремонт сварочного аппарата, относящегося к инверторному типу, имеет ряд особенностей, что объясняется сложностью конструкции такого устройства. Любой инвертор, в отличие от сварочных аппаратов других типов, является электронным, что требует от специалистов, занимающихся его техническим обслуживанием и ремонтом, наличия хотя бы начальных радиотехнических знаний, а также навыков обращения с различными измерительными приборами – вольтметром, цифровым мультиметром, осциллографом и др.

В процессе технического обслуживания и ремонта проверяются элементы, из которых состоит схема сварочного инвертора. Сюда относятся транзисторы, диоды, резисторы, стабилитроны, трансформаторные и дроссельные устройства. Особенность конструкции инвертора состоит в том, что очень часто при его ремонте невозможно или очень сложно определить, выход из строя какого именно элемента стал причиной неисправности.

Признаком сгоревшего резистора может быть небольшой нагар на плате, трудно различаемый неопытным глазом

В таких ситуациях последовательно проверяются все детали. Чтобы успешно решить такую задачу, необходимо не только уметь пользоваться измерительными приборами, но и достаточно хорошо разбираться в электронных схемах. Если таких навыков и знаний хотя бы на начальном уровне у вас нет, то ремонт сварочного инвертора своими руками может привести к еще более серьезной поломке.

Реально оценив свои силы, знания и опыт и решив взяться за самостоятельный ремонт оборудования инверторного типа, важно не только посмотреть обучающее видео на эту тему, но и внимательно изучить инструкцию, в которой производители перечисляют наиболее характерные неисправности сварочных инверторов, а также способы их устранения.

Факторы, приводящие к выходу из строя сварочного инвертора

Ситуации, которые могут стать причиной выхода инвертора из строя или привести к нарушениям в его работе, можно разделить на два основных типа:

• связанные с неправильным выбором режима сварочных работ;
• обусловленные выходом из строя деталей устройства или их неправильной работой.

Методика выявления неисправности инвертора для последующего ремонта сводится к последовательному выполнению технологических операций, от самых простых – к наиболее сложным. То, на каких режимах выполняются такие проверки и в чем заключается их суть, обычно оговаривается в инструкции на оборудование.

Распространенные неисправности инверторов, их причины и способы устранения

Если рекомендуемые действия не привели к желаемым результатам и работа аппарата не восстановлена, чаще всего это означает, что причину неисправности следует искать в электронной схеме. Причины выхода из строя ее блоков и отдельных элементов могут быть различными. Перечислим наиболее распространенные.

• Во внутреннюю часть устройства проникла влага, что может произойти, если на корпус аппарата попадают атмосферные осадки.
• На элементах электронной схемы скопилась пыль, что приводит к нарушению их полноценного охлаждения. Максимальное количество пыли в инверторы попадает в тех случаях, когда они эксплуатируются в сильно запыленных помещениях или на строительных площадках. Чтобы не доводить оборудование до такого состояния, его внутреннюю часть необходимо регулярно чистить.
• К перегреву элементов электронной схемы инвертора и, как следствие, к их выходу из строя может привести несоблюдение продолжительности включения (ПВ). Данный параметр, который необходимо строго соблюдать, указывается в техническом паспорте оборудования.

Следы попадания жидкости внутрь корпуса инвертора

Распространенные неисправности

Наиболее распространенными неисправностями, с которыми сталкиваются при эксплуатации инверторов, являются следующие.

Неустойчивое горение сварочной дуги или активное разбрызгивание металла

Такая ситуация может свидетельствовать о том, что неправильно выбрана сила тока для выполнения сварки. Как известно, данный параметр выбирается в зависимости от типа и диаметра электрода, а также от скорости выполнения сварочных работ. Если на упаковке электродов, которые вы используете, не содержится рекомендаций по оптимальной величине силы тока, можно рассчитать ее по простой формуле: на 1 мм диаметра электрода должно приходиться 20–40 А сварочного тока. Следует также учитывать, что чем меньше скорость выполнения сварки, тем меньше должна быть сила тока.

Зависимость диаметра электродов от силы сварочного тока

Такая проблема может быть связана с рядом причин, при этом в основе большинства из них лежит пониженное питающее напряжение. Современные модели инверторных аппаратов работают и при пониженном напряжении, но, когда его величина спускается ниже минимального значения, на которое рассчитано оборудование, электрод начинает залипать. Падение величины напряжения на выходе оборудования может происходить в том случае, если блоки устройства плохо контактируют с панельными гнездами.

Устраняется такая причина очень просто: очисткой контактных гнезд и более плотным фиксированием в них электронных плат. Если провод, при помощи которого инвертор подключен к электрической сети, имеет сечение меньше 2,5 мм2, то это также может привести к падению напряжения на входе аппарата. Это гарантированно произойдет и в том случае, если такой провод имеет слишком большую длину.

Если длина питающего провода превышает 40 метров, использовать для сварки инвертор, который будет подключен с его помощью, практически невозможно. Напряжение в питающей цепи может упасть и в том случае, если ее контакты подгорели или окислились. Частой причиной залипания электрода становится недостаточно качественная подготовка поверхностей свариваемых деталей, которые необходимо тщательно очистить не только от имеющихся загрязнений, но и от оксидной пленки.

Выбор сечения сварочного кабеля

Такая ситуация часто возникает в случае перегрева инверторного аппарата. На панели устройства при этом должен загореться контрольный индикатор. Если же свечение последнего малозаметно, а функция звукового оповещения у инвертора отсутствует, то сварщик может просто не знать о перегреве. Такое состояние сварочного инвертора характерно и при обрыве или самопроизвольном отсоединении сварочных проводов.

Самопроизвольное выключение инвертора при выполнении сварки

Чаще всего такая ситуация возникает в том случае, если подачу питающего напряжения отключают автоматические выключатели, рабочие параметры которых неправильно подобраны. При работе с использованием инверторного аппарата в электрическом щитке должны быть установлены автоматы, рассчитанные на ток не менее 25 А.

Скорее всего, такая ситуация свидетельствует о том, что в питающей электрической сети слишком низкое напряжение.

Автоматическое отключение инвертора в ходе продолжительной сварки

Большинство современных инверторных аппаратов оснащены температурными датчиками, которые автоматически отключают оборудование при повышении температуры в его внутренней части до критического уровня. Выход из такой ситуации только один: дать сварочному аппарату отдых на 20–30 минут, в течение которых он остынет.

Как выполнить самостоятельный ремонт инверторного устройства

Если после тестирования становится понятно, что причина неисправностей в работе инверторного аппарата кроется в его внутренней части, следует разобрать корпус и приступить к осмотру электронной начинки. Вполне возможно, что причина заключается в некачественной пайке деталей устройства или плохо присоединенных проводах.

Внимательный осмотр электронных схем позволит выявить неисправные детали, которые могут быть потемневшими, треснутыми, со вздувшимся корпусом или иметь подгоревшие контакты.

Сгоревшие детали на плате инвертора Fubac IN-160 (регулятор AC-DC, транзистор 2NK90, резистор 47 Ом)

Такие детали при ремонте необходимо выпаять с плат (желательно использовать для этого паяльник с отсосом), а затем заменить на аналогичные. Если маркировка на неисправных элементах не читается, то для их подбора можно использовать специальные таблицы. После замены неисправных деталей желательно произвести тестирование электронных плат при помощи тестера. Тем более это необходимо сделать, если осмотр не позволил выявить элементы, подлежащие ремонту.

Визуальную проверку электронных схем инвертора и их анализ при помощи тестера следует начать с силового блока с транзисторами, так как именно он является наиболее уязвимым. Если транзисторы неисправны, то, скорее всего, вышел из строя и раскачивающий их контур (драйвер). Элементы, из которых состоит такой контур, также необходимо проверить в первую очередь.

Силовой блок инвертора

После проверки транзисторного блока проверяются все остальные блоки, для чего также используется тестер. Поверхность печатных плат необходимо внимательно осмотреть, чтобы определить на них наличие подгоревших участков и обрывов. Если таковые обнаружены, то следует тщательно зачистить такие места и напаять на них перемычки.

Если в начинке инвертора обнаружены перегоревшие или оборванные провода, то при ремонте их надо заменить на аналогичные по сечению. Хотя диодные мосты выпрямителей инвертора и являются достаточно надежными элементами, их также следует прозвонить при помощи тестера.

Наиболее сложный элемент инвертора – плата управления ключами, от исправности которого зависит работоспособность всего аппарата. Такую плату на наличие управляющих сигналов, которые подаются на шины затворов блока ключей, проверяют при помощи осциллографа. Заключительным этапом тестирования и ремонта электронных схем инверторного устройства должна стать проверка контактов всех имеющихся разъемов и их зачистка при помощи обычного ластика.

Самостоятельный ремонт такого электронного устройства, как инвертор, достаточно сложен. Научиться выполнять ремонт этого оборудования, просто посмотрев обучающее видео, практически невозможно, для этого необходимо обладать определенными знаниями и навыками. Если же такие знания и навыки у вас есть, то просмотр подобного видео даст вам возможность восполнить недостаток опыта.

Источник

Сварочный инвертор Кедр MMA220F — не включается

Введение. От данного ремонта мы безуспешно отбивались, мол не наша специфика, долго разбираться со схемотехникой. Но разобрав аппарат были удивлены, ничего сложного, классический ИБП двойного преобразования, только очень грязный, пыльный и выполнен намного проще. Приятным бонусом было наличие схемы на сварочный инвертор Кедр MMA220F и ремонтной документации, но они больше помешали, чем помогли, точнее увеличили время нахождения в ремонтной мастерской, схема наступила на больную мозоль, в свое время пытались собрать самодельный ИБП, однако безуспешно, а тут такой образчик. Схему перешерстили вдоль и поперек, на предмет что бы слизать у хитроумных китайцев. Поломка характерна для маломощных инверторов, соответственно диагностика и ремонт не представляет особых сложностей, но схема вызвала зависть.
Неисправность со слов заказчика. Сварочный инвертор китайского производства Кедр MMA220F не включается.

Первичная диагностика. Не включая аппарат в сеть, проверяем входные и выходные цепи, благо это можно сделать не разбирая. Проверка входных цепей диодного мостика BD1 (S50VB100 – 1000В, 50А, пиковый ток 500А) показала, входное сопротивление инвертора в норме (около 6 МОм). На выходных клеммах прозванивается диод, в одну сторону падение напряжения 0.350В, в другую обрыв, что тоже соответствует норме.

Сварочный инвертор Кедр MMA220F со снятым кожухом.

Ремонт. Так как практика ремонтов инверторов показывает, что проверку надо начинать с силовых элементов, как и следовало ожидать оказались неисправными IGBT транзисторы G1, G14 (FGH60N60SMD), по одному ключу в каждом плече. Рассматриваемый инвертор выполнен по схеме «косого моста», а значит в проверке цепей управления особо не нуждается так как ключи включаются одновременно, при этом исключается возможность короткого замыкания при выходе драйверов или узла управления. Не смотря на то что второй ключ в плече оказался исправным, решили не рисковать и поменяли все четыре IGBT транзистора G1+G2(FGH60N60SMD) и G13+G14 (FGH60N60SMD), так как транзисторы относительно дорогие. Замена силовых элементов полностью устранила неисправность.
Заключение. Инвертор собрали, заглянули в схему и… снова разобрали, на этот раз для внимательного изучения схемотехники, а посмотреть было на что. Особенно впечатлили вторичные цепи, не смотря на рабочие напряжения 22-30В и напряжение холостого хода в 60В, конденсаторы вторичного фильтра имеют рабочее напряжение 2-3 кВ, можно представить какой ад творится во вторичных цепях, собственно «косой мост» предполагает наличие выбросов во вторичных цепях из-за дроселя L4(16мкГн), он здесь не фильтрующий, а накачивающий. Вторым моментом, который удивил, это использование быстродействующих диодов D1, D2 (MM60FU30 – 300В,60А) итого 120А, при заявленном выходном токе 220А, «косой мост» это трёхактный преобразователь и рассчитывается несколько иначе, чем классический обратноход, но все же 120А хоть и в одном такте при нагрузке в 220А, это как то напрягает. Третьим моментом, который больше развеселил чем удивил, это цена на силовые ключи, так как ключи дорогие, мы решили сэкономить и поставить более дешевый IGBT транзистор FGH60N60SFD (диапазон рабочих температур до 150С) вместо родного FGH60N60SMD (диапазон рабочих температур до 175С), такая замена оправдана, так как на одном радиаторе мы обнаружили терморезистор для контроля температуры, а значит перегрев в этом инверторе не пущен на самотек. Однако, как выяснилось, транзистор FGH60N60SFD имел более высокий ценник, чем его более лучший собрат FGH60N60SMD.

Следы попадания жидкости внутрь сварочного инвертора.

На плате были обнаружены следы попадания жидкости поэтому на вопрос заказчика о причинах неисправности мы однозначный ответ не смогли дать, либо сварка толстым электродом (4,0-6,0) продолжительное время, либо сварочный инвертор был включен после заливки водой в непросушенным состоянии.
Совсем немного теории. Такой инвертор работает по однотактной схеме, значит управление не требует особых усилий от инженера разработчика, все IGBT транзисторы управляются однополярными импульсами и открываются одновременно, что значительно упрощает схему. В теории схема работает в три такта.

Прямой ход, оба ключа G1+G2(FGH60N60SMD) и G13+G14 (FGH60N60SMD) открыты и энергия заряженного конденсатора входного выпрямителя С1, С2, С3 (560мкФ*400В) через трансформатор T1 передается во вторичную цепь через диод D1+D2 (MM60FU30 – 300В,60А) насыщает дроссель L4(16мкГн) и непосредственно уходит в нагрузку.

Обратный ход, оба ключа G1+G2(FGH60N60SMD) и G13+G14 (FGH60N60SMD) закрыты и насыщенный трансформатор T1 через диоды D5, D6(MUR1560) отдает накопленную энергию обратно в выпрямитель. В теории на этом этапе сердечник трансформатора должен полностью размагнитится. Во вторичных цепях дроссель L4(16мкГн) через диоды D3, D4(MUR1560) питает нагрузку.

Пауза оба ключа G1+G2(FGH60N60SMD) и G13+G14 (FGH60N60SMD) закрыты и трансформатор T1 стоит с размагниченным сердечником. В теории по трансформатору не должны протекать токи. Во вторичных цепях дроссель L4(16мкГн) через диоды D3, D4(MUR1560) питает нагрузку.
К сожалению на практике все обстоит несколько иначе, получить третий режим без точного расчета нереально за счет паразитных емкостей транзисторов, трансформатора и грифлика выпрямительных диодов, сколько мы не пытались собрать подобный инвертор в результате получается прибор по уничтожению силовых ключей.

Источник