Неисправности и ремонт сварочных аппаратов

Ремонт и эксплуатация сварочных трансформаторов

Самым слабым элементом сварочных трансформаторов является клеммная колодка, к которой подключаются сварочные кабели. Плохой контакт вместе с большим значением сварочного тока приводит к сильному нагреву соединения и подсоединенных к нему проводов. В результате разрушается само соединение, сгорает изоляция на концах обмоток, вследствие чего происходит замыкание.

Ремонт сварочного трансформатора в данном случае сводится к перебору греющегося соединения, зачистке контактных поверхностей и их зажиму с обеспечением плотного контакта всех элементов.

В числе других случаются следующие неисправности.

Самопроизвольное отключение сварочного аппарата. При включении трансформатора в сеть срабатывает его защита, в результате чего аппарат отключается. Это может происходить из-за замыканий в цепи высокого напряжения — между проводами и корпусом или проводов между собой. К срабатыванию защиты может приводить также замыкание между витками катушек или листами магнитопровода, а также пробой конденсаторов. При ремонте необходимо отключить трансформатор от сети, отыскать дефектное место и устранить неисправность — восстановить изоляцию, заменить конденсатор и т.п.

Сильное гудение трансформатора, сопровождающееся часто перегревом. Причиной может быть ослабление болтов, стягивающих листовые элементы магнитопровода, неисправности в креплении сердечника или механизма перемещения катушек, перегрузка трансформатора (чрезмерно длительная работа, высокое значение сварочного тока, большой диаметра электрода). К сильному гулу приводит также замыкание между сварочными кабелями или листами магнитопровода. Необходимо проверить и подтянуть все винты и болты, устранить нарушения в механизмах крепления сердечника и перемещения катушек, проверить и восстановить изоляцию в сварочных кабелях.

Чрезмерный нагрев сварочного аппарата. К наиболее частым причинам этого относится нарушение правил эксплуатации в виде установления сварочного тока выше допустимого значения, использования электрода большого диаметра или слишком продолжительной работы без перерыва. Необходимо соблюдать стандартный режим работы — устанавливать умеренные значения тока, применять электроды небольших диаметров, делать перерывы в работе для охлаждения аппарата.

Сильный нагрев может привести к замыканию между витками обмотки катушки вследствие сгорания изоляции, сопровождающегося обычно дымлением. Это самый серьезный случай, про который говорят, что аппарат «сгорел». Если это произошло, то ремонт сварочного аппарата потребует в лучшем случае проведения локального восстановления изоляции провода катушки, в худшем — полной ее перемотки. В последнем варианте для сохранения характеристик аппарата необходимо проводить перемотку проводом исходного сечения — с тем же количеством витков, что и было.

Низкое значение сварочного тока. Явление может наблюдаться при пониженном напряжении в питающей сети или неисправности регулятора сварочного тока.

Плохая регулировка сварочного тока. К этому могут приводить различные неисправности в механизмах регулирования тока, которые различаются в разных конструкциях сварочных трансформаторов. А именно, неисправности в винте регулятора тока, замыкание между зажимами регулятора, нарушение подвижности вторичных катушек из-за попадания посторонних предметов или иных причин, замыкание в дроссельной катушке и т.п. Необходимо снимать кожух с аппарата и исследовать конкретный механизм регулирования тока на предмет обнаружения неисправности. Простота устройства сварочного аппарата и доступность всех его компонентов для осмотра, облегчают поиск неисправности.

Внезапный обрыв сварочной дуги и невозможность зажечь ее снова. Вместо появления дуги наблюдаются только мелкие искры. Подобное может быть вызвано пробоем обмотки высокого напряжения на сварочную цепь, замыканием между сварочными проводами или нарушением их соединения с клеммами аппарата.

Потребление большого тока из сети при отсутствии нагрузки. К этому может приводить замыкание витков обмотки, устраняемое локальным восстановлением изоляции или полной перемоткой катушки.

Ремонт сварочных выпрямителей

Имеющаяся электронная часть — диодный выпрямитель и модуль управления — роднит сварочный выпрямитель с инвертором. Поэтому поиск неисправности предполагает проверку диодного моста и элементов платы управления. Диодный мост является надежным компонентом электронных схем, но иногда он выходит из строя. В общем-то, причины неисправности могут быть самые разные: выгорают дорожки на платах, выходят из строя трансформаторы схемы управления. На фото ниже отображен случай, когда ремонт сварочного аппарата своими руками, заключавшийся в замене неработающей детали платы управления российским аналогом, позволил пользователю сэкономить на ремонте немалую сумму (70% от стоимости сварочного аппарата).

Ремонт сварочных инверторов

В отличие от сварочного трансформатора, который является в большей степени электротехническим изделием, сварочный инвертор представляет собой электронное устройство. Это означает, что диагностика и ремонт сварочных инверторов предполагает проверку работоспособности транзисторов, диодов, резисторов, стабилитронов и прочих элементов, из которых состоят электронные схемы. Нужно уметь работать с осциллографом, не говоря уже о мультиметрах, вольтметрах и прочей заурядной измерительной технике.

Особенностью ремонта инверторов является и то, что во многих случаях определить по характеру неисправности вышедший из строя компонент трудно или вообще невозможно, приходится проверять последовательно все элементы схемы.

Из всего вышесказанного следует, что успешный ремонт сварочного инвертора своими руками возможен лишь в том случае, если имеются хотя бы начальные познания в электронике и маломальский опыт работы с электросхемами. В противном случае самостоятельный ремонт может обернуться лишь напрасной потерей времени и сил.

Как известно, принцип работы сварочного инвертора заключается в поэтапном преобразовании электрического сигнала:

• Выпрямлении сетевого тока — с помощью входного выпрямителя.
• Преобразовании выпрямленного тока в переменный высокочастотный — в инверторном модуле.
• Понижении высокочастотного напряжения до сварочного — силовым трансформатором (имеющим очень маленький размер благодаря большой частоте напряжения).
• Выпрямлении переменного высокочастотного тока в постоянный сварочный — выходным выпрямителем.

В соответствии с выполняемыми операциями, инвертор конструктивно состоит из нескольких электронных модулей, к основным из которых относятся модуль входного выпрямителя, модуль выходного выпрямителя и плата управления с ключами (транзисторами).

Притом что основные компоненты в инверторах различной конструкции остаются неизменными, их компоновка в аппаратах разных производителей может сильно различаться.

Проверка транзисторов. Самым слабым местом инверторов являются транзисторы, поэтому ремонт инверторных сварочных аппаратов начинается обычно с их осмотра. Неисправный транзистор обычно виден сразу — взломанный или треснутый корпус, прогоревшие выводы. Если такой обнаружен, можно начинать ремонт инвертора с его замены. Вот так выглядит сгоревший ключ.

А вот так — установленный взамен сгоревшего. Транзистор установлен на термопасту (КПТ-8), обеспечивающую хороший отвод тепла на алюминиевый радиатор.

Иногда внешних признаков неисправности нет, все ключи выглядят неповрежденными. Тогда для определения неисправного транзистора используется мультиметр, для их прозвонки.

Определить неисправные элементы — это очень хорошо, но далеко не все. Ремонт инверторных сварочных аппаратов предполагает также подыскивание, взамен сгоревших элементов, подходящих аналогов. Для этого определяется характеристика вышедших из строя элементов (по даташиту) и, исходя из нее, подбираются аналоги на замену.

Проверка элементов драйвера. Силовые транзисторы обычно не выходят из строя сами по себе, чаще всего этому предшествует выход из строя элементов «раскачивающего» их драйвера. Внизу представлено фото платы с элементами драйвера инвертора Telwin Tecnica 164. Проверка осуществляется с помощью омметра. Все неисправные детали выпаиваются и заменяются подходящими аналогами.

Проверка выпрямителей. Входные и выходные выпрямители, представляющие собой диодные мосты, установленные на радиаторе, считаются надежными элементами инверторов. Однако иногда выходят из строя и они. К тем, что изображены на фото ниже, это не относится, они — исправны.

Диодный мост удобнее всего проверять, отпаяв от него провода и сняв с платы. Это облегчает работу и не вводит в заблуждение при наличии короткого замыкания в цепи. Алгоритм проверки прост, если вся группа звонится накоротко, нужно искать неисправный (пробитый) диод.

Для выпаивания деталей удобно пользоваться паяльником с отсосом.

Контроль платы управления. Плата управления ключами — самый сложный модуль сварочного инвертора, от его работы зависит надежность функционирования всех компонентов аппарата. Квалифицированный ремонт сварочных инверторов должен заканчиваться проверкой наличия сигналов управления, поступающих на шинки затворов модуля ключей. Осуществляется эта проверка с помощью осциллографа.

Источник

Правила ремонта и обслуживания сварочных трансформаторов, устранение неполадок

Ремонт сварочных трансформаторов необходим при возникновении неполадок в устройстве, которые могут образоваться по ряду определенных причин (недержание дуги, выраженное отсутствие исправности) и требует более тщательного рассмотрения при условии наличия определенных навыков.

Такие аппараты являются надежными источниками сварочного тока и имеют явные преимущества в сравнении с индуктором и выпрямителем. При этом данные устройства нуждаются в правильной эксплуатации и при возникновении неполадок подлежат ремонту.

Работа аппарата

Принцип работы аппарата обеспечение регулировки правильного поступления тока, которое осуществляется 2 способами:

• непосредственное использование аппарата (обеспечение нужного электромагнитного поля), которое осуществляется специальными деталями. Необходимый эффект получают при изменении расстояния воздушного пространства;
• работа осуществляется при управлении таким процессом, как образование нужного электромагнитного поля (изменения значений воздушного зазора между двумя обмотками, новое число витков, использование других деталей).

Устройство и системы аппарата более подробно описаны на нижеприведенном рисунке.

Магнитопровод со всеми системами сверху закрывается в защитный кожух, который подразумевает наличие специального охлаждающего жалюзи. Процесс правильного регулирования тока осуществляется за счет основных механизмов (перемещение подвижной обмотки при использовании вертикального винта, имеющего ленточную резьбу, ходовой гайки).

Провода подключены к зажимам, а сам трансформатор имеет довольно большую массу, поэтому для его передвижения используют специальный транспорт, а устройство оснащено рым-болтом.

Действие трансформатора не имеет отличий в сравнении с обычным аппаратом понижающего типа (информация указана на нижеприведенном рисунке).

Аппарат имеет строение в виде первичной, вторичной обмоток, которые размещены на магнитопроводе замкнутого типа (такое строение способствует увеличению электромагнитной связи).

Обмотки

Первичная и вторичная обмотки подключены к источникам тока, что способствует появлению тока переменного типа и образованию так называемого магнитного потока (Ф), который замыкается в магнитопроводе.

Поток Ф образует электродвижущую силу переменного характера (ЭДС е1 и е2) в обоих обмотках, которые по закону Максвелла становятся пропорциональны числу витков (N1, N2) и скоростям по изменениям потока (dФ/dt).

При пренебрежении падения уровня напряжения (в диапазоне не более 3–5 %) устанавливают такие значения e1≈U1 и e2≈U2. После математических исчислений получают связь между получаемым напряжением, числом витков U1/U2 = N1/N2.

Важно! При повышении вторичного напряжения число витков N2 имеет большее значение по сравнению с N1 для создания повышающего трансформатора.

Устройство понижающего типа создается в обратной пропорциональности (число витков N2 меньше чем N1).

Работа устройства основывается на преобразовании начального уровня напряжения на более низкий показатель (60 В холостого хода). Компоновка узлов устройства (информация на нижеприведенном рисунке).

Пояснения обозначений на рисунке:

• 1-изолированные провода для обмотки первичной;
• 2- обмотка вторичная без наличия изоляции, которая усиливает теплоотдачу;
• 3-магнитопровод (подвижная часть);
• 4-система подвеса устройства внутри аппарата;
• 5- механизм для управления зазора воздушного пространства;
• 6-ходовой винт;
• 7-включение ходового винта.

Схема

Схема трансформатора по функциональным характеристикам (нижеприведенный рисунок).

• зазор и магнитопровод;
• обмотка первичная и вторичная
• обмотка катушки реактивной.

Таблица выявления поломок и их исключение

Неисправности сварочных трансформаторов и правила их устранения рассмотрены в нижеприведенной таблице.

Неисправность	Причины	Метод устранения
Выключение аппарата без видимых причин	Непроизвольное отключение трансформатора может возникать при срабатывании электрической защиты и подачи питания. Возможные причины такой неполадки: возникновение короткого замыкания (высокое или низкое напряжение в сети); образования замыкания в корпусе и подводящих проводах; появление замыкания проводов, которые расположены между собой; образование замыкания между витками в катушке; образование замыкания провода в соединении с магнитопроводом; пробоина конденсаторов; поломка других механизмов сварочного устройства.	Установка новых проводов, замена поврежденной изоляции. Починка поломанных деталей аппаратов, возможная замена конденсаторов.
Во время работы устройства отмечается сильное гудение, которое часто сопровождается перегревом.	Перечень возможных причин: сильная перегрузка; беспрерывная эксплуатация мотора; подборка сварочного электрода (не тот размер по диаметру, модель); несоответствующий выбор определенного темпа сварки (большие показатели тока); плохой крепеж узлов устройства; шпильки, которые стягивают «железо»; поломка прикрепленного магнитопровода; неправильный процесс передвижения катушек; образование короткого замыкания между кабелями; нарушенная изоляция в листах магнитопровода.	Проверка электроизоляции и исключение имеющихся поломок. Подтягивание расшатанного крепежа. Устранение нарушений в механизме по перемещению катушек.
Сильный нагрев аппарата	Основная причина нарушение правил эксплуатации устройства: сварочный ток с высокими значениями в сравнении с указанными нормами в инструкции; использование деталей, которые не соответствуют заявленным размерам; проведение эксплуатации прибора в течение длительного промежутка времени без перерывов на остывание устройства. При сильном нагреве может полностью испортится вся электроизоляция, которая вызовет серьезную поломку и потребует полной починки испорченного устройства.	Предупреждение и устранение поломок в аппарате основывается на неукоснительном выполнении эксплуатации устройства и соответствии всех его технических характеристик.
Перегрев основных контактов	Основная причина поломки заключается в наличии плохого контакта электричества, вызывающего большое «переходное сопротивление». Электрический ток выделяет немалое количество тепловой энергии и вызывает такие неисправности: разрушение соединений механического характера; перегорание проводов; разрушение электрического соединения.	Для устранения поломки следует осуществить нижеприведенные действия: пересмотр и проверка все имеющихся контактов; произведение зачистки испорченных проводов или же их замена; плотный зажим всех элементов.
Значения ниже нормы сварочного тока	Основные причины: невысокое напряжение в сети; поломка регулировки показателей сварочного тока.	Устранение причины низкого напряжения в электросети: изменение настроек генератора; использование хорошего аппарата для стабилизации напряжения; проверка работы регулятора по величине сварочного тока и исключение неисправности.
Значения выше нормы сварочного тока	Основные причины: напряжение выше нормы в электросети; поломка регулятора тока;	Устранение причины высокого напряжения в электросети: изменение настроек для регулировки показателей; проверка регулятора величины сварочного тока на наличие неисправностей и исключение работы устройства до устранения поломок.
Плохая регулировка тока	Основная причина поломки: поломка устройства ходового винта по регуляции сварочного тока; возникновение короткого замыкания на зажимах регулирующего устройства между контактами; ограничение подвижных катушек повторной обмотки; возникновение замыкания в катушках дросселя.	Для осуществления ремонта необходимо снять защитный кожух и произвести осмотр на предмет выявления поломки: устранение посторонних предметов, которые выявлены в устройстве; замена катушек дросселя; регуляция контактов на основных механизмах.
Резкий обрыв дуги сварочной и исключение возможности ее зажигания повторно.	Возможные неисправности: нарушение изоляции при изменениях значения напряжения, тока в сварочной цепи; замыкание сварочных проводов; ослабленное соединение проводов со сварочными клеммами аппарата.	Устранение неисправности: проведение внешнего осмотра и установление причины поломки; замена обмоток (перемотка трансформатора) при нарушении изоляции; восстановление или замена нарушенной изоляции; восстановление нарушенного соединения проводов и клемма аппарата.
Устройство потребляет большое количество тока из сети с отсутствием необходимой нагрузки.	Возникновение замыкания витков обмотки	Поломку устраняют только с локальным восстановлением изоляции или же полной заменой катушек.

Важно! Разборка сварочного трансформатора должна осуществляться с учетом правил техники безопасности и только при наличии надежного заземления корпуса сварочника.

Обслуживание по установленным нормам

Техническое обслуживание сварочных трансформаторов заключается в выполнении следующих действий:

• произведение очистки устройства от пыли и грязи при тщательном продувании;
• проверка сопротивления изоляции при помощи омметра (измерение данных между первичными, вторичными цепями, корпусом). Величина значения не должна превышать 2,5 Мом. При более низких показателях нужно произвести теплое высушивание трансформатора;
• проверка значения напряжения в электросети;
• установка необходимого рабочего диапазона параметров при использовании перемычек;
• проверка исправности автоматического выключателя;
• включение аппарата и выставление различных параметров для проверки работы всех устройств;
• отключение техники от сети.

При осуществлении технического обслуживания проверяют схему обмотки сварочного трансформатора, которая должна соответствовать номинальным показателям. Дополнительно просматривают надежность заземления.

Если же своевременно не проводить техническое обслуживание сварочного трансформатора, то серьезная поломка будет требовать капитального ремонта или же приведет устройство в полную неисправность.

Важно! Эксплуатация сварочных трансформаторов должна осуществляться строго по инструкции, а на производствах регламент проверки имеет свой установленный алгоритм.

Техника безопасности

Непосредственная работа со сварочными трансформаторами требует обязательного соблюдения определенных норм техники безопасности:

• отключение техники от электросети для дальнейшего осмотра;
• наличие надежного заземления корпуса сварочника;
• использование изолированных инструментов и личных правил безопасности во время проведения ремонта устройства;
• нельзя оставлять используемые инструменты в аппарате после осуществления ремонта;
• эксплуатация устройства запрещена, если оно имеет выраженные неисправности;
• исключение проведения работы с горячим оборудованием;
• проверка техники на предмет выявления неисправности должна осуществляться только после отключения от электросети.

Починка аппаратов с постоянным током

Простейшая схема сварочного аппарата позволяет изучить устройство и произвести необходимый ремонт по выявленной поломке.

Питание устройства строго от сети и составляет стандартные 220 Вольт. К первичной обмотке подключают предохранитель 10 А (перегорание детали позволяет быстро устранить неисправность за счет обеспечения простой замены). Также дополнительно подводят автомат SA1 на 16A.

Силовая часть устройства становится неисправной по таким же причинам, как и у трансформаторов. Электронная часть же с выпрямителем, блоком управления. В ней может быть выявлена неисправность диодного моста или других деталей.

Перемотка

Ремонт сварочных трансформаторов в текущем режиме при перемотке устройства требует выполнения определенных подготовительных действий по подбору необходимых материалов:

• провод для осуществления первичной, вторичной перемотки (количество, марку материала можно узнать только после полной разборки устройства);
• шеллак (заменяют цапонлаком, краской ПФ);
• оправка или брусок для обеспечения вторичной обмотки (по размерам замеренного каркаса катушки), изготовленного из специальных клиньев. Необходимые значения получают после разматывания;
• лакоткань.

Во время ремонта осуществляют разматывание обмоток, подсчитают витки, слои и записывают полученные значения на бумагу.

Расчет длины необходимого расстояния:

• получение длины «среднего витка» (среднее число между максимальной значением длины витка в наружных и внутренних слоях);
• число полученных слоев, витков.

Определение расстояния необходимого провода подразумевает умножение длины «среднего виска» их числа и количества слоев.

По уцелевшей части обмотки определяют нужный диаметр по сечению и марку провода. Первичную обмотку из тонкого провода наматывают сразу на каркас, а вторичную на оправку с предварительным наматыванием одного слоя лакоткани.

Витки наматываются плотно друг к другу и строго соблюдают количество витков. Каждый слой обмотки тщательно обрабатывают шеллаком и накладывают слой лакоткани. При высыхании материалов предотвращается перемещение проводов, которое может возникнуть при нагревании и разрушении изоляции.

После осуществления намотки собирают катушки починенного аппарата и тщательно просушивают их. При помощи тестера проверяют целостность обмотки.

Важно! Обмотка первичная должна быть со значением сопротивления около 20 Ом, а вторичная не более 0 Ом.

Исправность аппарата проверяют с измерением значений напряжения и одновременным включением устройства в электросеть. При соответствии всех данных починка прошла успешно и трансформатор можно использовать по назначению.

Самостоятельный ремонт сварочного трансформатора

Прежде чем самостоятельно осуществить ремонт по устройству и обслуживанию сварочных аппаратов необходимо проверить некоторые важные аспекты:

• соответствие необходимых параметров (выбранная полярность, величина тока обрабатываемые материалы, применяемые электроды (диаметр, размер);
• необходимый контакт кабелей и их зажим;
• возможное выявление превышения времени непрерывной работы или же обрыва кабеля.

Если же вышеперечисленные неисправности не были выявлены, то следует снять защитный корпус трансформатора и произвести внешний осмотр на предмет выявления визуальной поломки:

• изменение внешнего вида контактной колодки;
• нарушение изоляции одного из подводящих проводов;
• ослабление контакта крепления;
• отсутствие напряжения на вторичной обмотке требует осуществления перемотки трансформатора (данный процесс подробно рассмотрен выше).

Важно! При отсутствии навыков для правильной починки и обслуживания сварочных трансформаторов необходимо обратиться в сервисный центр и получить квалифицированную консультацию специалистов.

Осуществление полного ремонта

Капитальный ремонт сварочного трансформатора подразумевает выполнение следующих действий:

• полная разборка устройства;
• установка новых деталей, которые нужно заменить.

Детали, подлежащие замене:

• катушка первичной или вторичной обмотки;
• конденсаторы, дроссель;
• контактные узлы (колодки, зажимы);
• механизмы подвижного характера, узлы.

При осуществлении капитального ремонта все технические характеристики после замены деталей должны соответствовать прибору. Договоренность с заказчиком предполагает полный ремонт данного устройства для обеспечения более длительного срока эксплуатации и исключения повторной поломки.

Цены на ремонт

Стоимость по ремонту таких аппаратов основывается на 2 важных аспектах:

• стоимость деталей, которые необходимо заменить;
• оплата услуг за выполненную работу.

Для того чтобы выгодно произвести ремонт устройства необходимо предварительно учесть стоимость починки и сравнить ее с ценой нового трансформатора. В некоторых случаях выгоднее купить новый аппарат и не тратить лишнее время на устранение неисправности.

Важно! Испорченный трансформатор можно подвергнуть разборке и сдать медную обмотку на металлолом, а вырученные деньги потратить на покупку нового устройства.

Сварочные трансформаторы являются устройствами, которые требуют текущего ремонта по необходимости и регулярного технического обслуживания. При соблюдении таких норм можно легко предотвратить серьезные неисправности в аппарате.

Источник