Главная » Своими руками

Ремонт инверторных сварочных аппаратов своими руками




Как сделать сварочный инвертор своими руками

У большинство сварочных аппаратов строят по инверторной схеме, где в качестве силовых переключателей используются мощные полевые транзисторы. Ее применение предоставляет возможность уменьшить массу с габаритами конструкции.

На рынке предлагается широкое разнообразие инверторных сварочных аппаратов, но у всех их очень схожий принцип действия. Чтобы смастерить инвертор сварочный своими руками или починить его, необходимо понять, как функционируют в нем внутренние схемы.

Сварочный инвертор своими руками схемы

Собираемый сварочный инверторный аппарат будет состоять из следующих элементов:

  • Драйвера силовых ключей
  • Блок питания
  • Силовая часть

Постараемся разобрать, как самостоятельно смастерить сварочный инвертор со следующими характеристиками:

  • Ток сварки – до 250 А
  • Напряжение сети – 220 В
  • Потребляемый максимальный ток – 32 А

Такой аппарат сможет без труда варить электродом 5-ой с длиной дуги до 1 см. Уровень КПД не меньше, чем у магазинных инверторов.

Видео, китайский сварочный инвертор изнутри - основные плюсы и минусы

Схема сварочного инвертора

Ниже приведена схема блока питания агрегата, которая должна помочь людям, хорошо разбирающимся в электронике.

Чтобы стабилизировать напряжение, необходимо делать обмотки по всей ширине каркаса. Всего их будет четыре:

  • Первичная – ПЭВ 0.3 мм, 100 витков
  • Вторичная (2) – ПЭВ 1 мм, 15 витков
  • Вторичная (3) – ПЭВ 0.2 мм, 15 витков
  • Вторичная (4) – ПЭВ 0.3 мм, 20 витков

Монтировать плату. на которой располагается блок питания, нужно отдельно. От силовой части она будет отделяться металлическим листом, который подсоединяется к корпусу сварки электрически.

Проводники. которые предназначаются для управления затворками, припаиваются как можно поближе к транзисторам, при этом они должны скручиваться между собой попарно. Сечение не является существенным, однако длина проводников не должна быть свыше 150 мм.

Изготавливая сварочный инвертор своими руками схемы для понимающего человека играют самую важную роль. Ниже приведена еще одна из них, на которой изображена силовая часть.

Блок питания будет представлять собой классический флайбэк. Первичная обмотка трансформаторного блока накрывается экранирующей обмоткой из того же провода. При этом наложенные витки должны в полном объеме перекрывать первичные и совпадать по направлению. Между ними должна быть изоляция из малярного скотча или лакоткани.

Чтобы настроить блок питания, необходимо подобрать сопротивление таким образом, чтобы напряжение, которое подается на питание реле, равнялось 20-25 В.

Все особенности силовой части показаны на схеме, приведенной немного выше. Самое важное – для входных выпрямителей подобрать мощные и надежные радиаторные элементы. Прекрасно подойдут модели, которые устанавливались в старых ПК с процессорами Pentium 4 и Alton 64. Купить их на рынке вторичных комплектующих можно по 4-5 долларов.

В схеме управления приводится только один термический датчик. Он должен помещаться внутрь корпуса радиатора, температура нагревания которого максимальна.

Для блока управления нужно найти на вторичном рынке ШИМ-контроллер модели TL494. У него задействован только один канал регулирования, через который происходит стабилизация тока в дуге. Конденсатор C1, приведенный на схеме, будет определять напряжение ШИМ, от которого зависит величина тока сварки.

Ремонт сварочного инвертора своими руками

Прежде чем начать ремонт сварочного инвертора своими руками, необходимо разобраться с основными неисправностями подобных устройств. Начать рекомендуется с визуального просмотра. В местах, которые визуально имеют плохой контакт, отсоединяются, зачищаются и вновь соединяются.

Одним из самых слабых мест инвертора является колодка клеммы, к которой подключается сварочный кабель. Большое значение тока и весьма ненадежный контакт ведет к критическому повышению температуры на проводах в местах соединения, которое разрушается и выходит из строя.

Среди других наиболее распространенных неисправностей выделяют:

  • Чрезмерное потребление тока в условиях отсутствующей нагрузки
  • Обрывы сварочной дуги
  • Сварочный ток плохо отрегулирован
  • Значение сварочного тока недостаточное для работы
  • Увеличенная шумность трансформатора
  • Самопроизвольное отключение

Основные виды неисправностей:

Методы борьбы с каждой из неисправностью известны и, как правило, легко устранимы.

Если в сети отсутствует нагрузка. но при этом аппарат продолжает потреблять большое количество тока, на катушках наверняка замкнулись витки. Устранить такого рода неисправность легко перемоткой или наладкой изоляционного слоя.

Если сварочная дуга стала часто пропадать. однако зажечь ее повторно не получается, сопровождаясь мелкими искрами, наверняка произошел пробой обмотки и на сварочную цепь подается слишком высокое напряжение.

Часто проблемы инверторных аппаратов связаны с некорректной регулировкой сварочного тока. В различных аппаратах регулирование тока происходит по разному, поэтому для устранения проблемы необходима подробная схема, описывающая устройство конкретной модели. Чаще неисправность заключена в винте, который регулирует ток, иногда возможны замыкания на зажимах, в дроссельной катушке и тому подобное. Чтобы устранить неисправность, придется демонтировать кожух для исследования механизма.

Если сварочный ток имеет низкое значение. причина может крыться в падении напряжения непосредственно в электрической сети. Вторая распространенная проблема – все тот же неисправный регулятор.

Встречаются ситуации, когда аппарат начинает чрезмерно греться. Самые распространенные причины подобного явления – значение сварочного тока установлено выше допустимого, слишком продолжительная беспрерывная работа и применение слишком толстых электродов, для работы с которыми инвертор не рассчитан.

Когда аппарат сильно нагревается, на катушках начинает сгорать изоляция и, как следствие, происходит короткое замыкание, последствия которого будут намного серьезнее, вплоть до полного сгорания устройства. Исправить ситуацию чаще моно путем восстановления изоляции, но иногда приходится осуществлять перемотку катушек.

Когда наблюдается слишком чрезмерное гудение аппарата. оно может сопровождаться последующим его перегревом. Среди распространенных причин выделяют ослабление креплений, которые стягивают части магнитопровода, неисправное крепление механизмов перемещения или сердечника катушек. Если произошло замыкание между сварочными проводами, также увеличивается гул. Исправить ситуацию можно подтяжкой болтов, восстановлением крепления, изоляции на сварочном кабеле.

Если инвертор начал самопроизвольно отключаться. скорее всего произошло замыкание в цепи и сработали механизмы защиты. Нужно прозвонить электрическую цепь, найти поврежденный участок и произвести его восстановление.

Видео по ремонту сварочного инвертора

В заключении

В данной статье осмотренны самые важные элементы, которым нужно уделить внимание при построении сварочного инвертора своими руками, а также распространенные неисправности подобного оборудования и методы их ликвидации.

Но браться за ремонт сварочных инверторов самому стоит только тогда когда присутствует уверенность в своих силах и хорошие знания в области электроники. Иначе рекомендуется обратиться к специалисту, чтоб не ухудшить ситуацию.

Неисправности и ремонт сварочных аппаратов

Ремонт и эксплуатация сварочных трансформаторов

Простота конструкции и надежность сварочных трансформаторов относятся к их главным достоинствам. Однако и самые надежные механизмы иногда выходят из строя, особенно тогда, когда эксплуатация сварочных аппаратов производится с нарушением правил. Про устройство сварочных трансформаторов читайте здесь .

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

В конструктивном отношении выпрямитель занимает промежуточное положение между сварочным трансформатором и инвертором. От первого ему в наследство достался силовой трансформатор со всеми его недостатками, в частности, большой массой, нагревом и потенциальной возможностью замыкания обмоток или листов магнитопровода. Поэтому причины выхода из строя и способы ремонта сварочного аппарата в части силового трансформатора являются теми же самыми, что и у сварочного трансформатора. В случае, изображенном на фото ниже, сгорела обмотка силового трансформатора, и без перемотки в данном случае уже не обойтись.

Устройство сварочного выпрямителя

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).

Советы по ремонту сварочного инвертора своими руками

В последнее время для проведения сварки на загородном участке широко применяются сварочные инверторы. От обычного сварочного аппарата, основной частью которого является понижающий трансформатор сети переменного тока, сварочный инвертор отличается более высокими характеристиками.

Это отличие связано, в первую очередь с тем, что такой прибор работает на значительно более высоких частотах, чем частота сети в 50 Гц. Благодаря этому в сварочном инверторе можно использовать понижающий трансформатор, имеющий гораздо меньшие размеры и вес, чем в обычных сварочных аппаратах. Такой прибор имеет и меньшие потери, а, следовательно, больший кпд.

Блок-схема сварочного инвертора

Прежде, чем начать самостоятельный ремонт сварочного инвертора, необходимо понять принцип действия этого устройства. Основными в его конструкции являются следующие блоки:

  • выпрямитель переменного тока 50 Гц с фильтром
  • инвертор с понижающим трансформатором 50-100 кГц
  • выпрямитель переменного тока 50-100кГц с фильтром
  • устройства управления и защиты
  • вентилятор.

Выпрямитель переменного тока 50 Гц предназначен для получения постоянного напряжения, используемого далее для питания инвертора. В выпрямителе обычно используется мостовая схема выпрямления. Для сглаживания получаемого после выпрямления пульсирующего напряжения используется фильтр, состоящий из конденсаторов, а в некоторых случаях ещё и дросселя.

Полученное после выпрямителя и фильтра постоянное напряжение подается на инвертор.

Инвертор это блок, который генерирует колебания высокой частоты в 50-100 кГц.

В качестве активных элементов в таком преобразователе используются мощные транзисторы различного типа, которые работают в ключевом режиме. Частота колебаний преобразователя зависит от частоты подаваемых на ее вход сигналов из схемы управления. На его выходе подключен понижающий трансформатор.

Выпрямитель 50 -100 кГц подключен к вторичной обмотке выходного трансформатора и представляет собой мостовую схему. Особенностью выпрямительных диодов, работающих в этой схеме, является то, что кроме большого рабочего тока, они должны иметь достаточное быстродействие для того, чтобы работать на больших частотах.

Схема сборки паяльной станции своими руками предусматривает наличие соответствующего программируемого микроконтроллера. Особое внимание следует уделить вариантам прошивки кнопок управления.

Одним из разновидностей таких агрегатов является термовоздушная паяльная станция. которая является самым распространенным инструментом для бесконтактной пайки.

Важной и довольно сложной частью сварочного инвертора является схема управления. В этом блоке задается частота генерации колебаний инвертора, через него осуществляется запуск инвертора и регулировка величины тока сварки, а также производится отключение генератора в аварийных ситуациях.

Источники: http://boldproject.ru/view_lesson.php?id=90, http://tool-land.ru/remont-svarochnykh-apparatov.php, http://elektrik24.net/instrumentyi/svarochnyj-invertor/remont-svoimi-rukami-3.html


Комментариев пока нет!

Поделитесь своим мнением