Ремонт сварочного инвертора своими руками

Практика ремонта сварочного инвертора

Если логически подумать, о громком хлопке во время работы можно придти к выводу, что так пукнул силовой IGBT транзистор, но только вскрытие позволит поставить точный диагноз.

Посмотрим что имеется внутри нашего красавца, для этого начнем аккуратно разбирать его.

Как известно из теории силовой электроники физика работы сварочных инверторов основывается на поэтапном преобразовании энергии.

Выпрямленное сетевое напряжения преобразуется в переменное высокочастотное в инверторе, а затем понижается трансформатором до обычного сварочного, и в финальной стадии выходной выпрямитель преобразует переменное в постоянное сварочное напряжение.

Весь процесс управляется с помощью обратных связей блока управления, который задает необходимые характеристики тока.

Но вернемся к нашему пациенту, немного полазил по зарубежным сайтам нашел сервисное руководство по ремонту TELWIN TECNICA 164 скачать его можно по зеленой ссылке выше.

Внутри сервисной инструкции очень полезным для понимания алгоритма работы имеется блок схема аппарата. Принципиальная схема состоящая из силовой части и блока управления также приводится в руководстве.

Ремонт сварочного инвертора. Силовая часть

Схема силовой части состоит из следующих узлов:

1. Фильтр от электромагнитных помех состоит из следующих радиокомпонентов С1, T4, С8, С15.

2. Блок защиты выпрямителя и фильтра состоит из радиоэлементов RL1, R4. Исключает прохождение больших зарядных токов в момент первоначального подключения к сети. При подачи питания, напряжение на выпрямитель PD1 следует через мощное сопротивление R4, в это же самое время емкости конденсаторов C21, C22, C27 начинают плавно заряжаться. По окончанию их заряда, срабатывает реле RL1, и своими контактами шунтирует R4.

3. Выпрямительный мост с фильтром C21, C22, C27 сглаживает пульсации.

4. Силовые ключи собраны на IGBT транзисторах Q5 и Q8. они преобразуют напряжение в высокочастотные прямоугольные импульсы, которые затем следуют на силовой трансформатор.

5. Токовый трансформатор измеряет силу тока в первичной обмотке силового трансформатора, сигнал с трансформатора следует в блок управления.

6. Силовой трансформатор Т3, преобразует напряжение в то, которое требуется для сварки. Кроме того через него осуществляется гальваническая развязка от сети.

7. Выпрямитель сварочного напряжения выпрямляет импульсное напряжение. D33 и D34 — выпрямляют эдс самоиндукции силового трансформатора с катушки индуктивности L1, в момент, когда IGBT модули заперты.

8. Дроссель L1 исключает возникновение пульсаций выпрямленного напряжения.

9. Радиокомпоненты — R18, R35, D11, C20, U3, D8 предназначены для питания блока управления.

10. Тепловая защита силового трансформатора состоит из термодатчика ST1, который в нормальном состоянии всегда замкнут.

11. Схема питания вентилятора и реле получает питание от отдельной обмотки силового трансформатора. Как только накопительные емкости зарядятся, запустится преобразователь, на дополнительную обмотку поступает напряжение, которое выпрямляется и поступает на вентилятор обдува и реле. Реле срабатывает, и шунтирует сопротивление R4 и устройство переключается на нормальный режим работы.

Ремонт сварочного инвертора. Блок управления

1. Блок драйверов состоит из элементов Q6, D19, D23, Q7, D27, D26, T1 и предназначены для плавного запуска силовых IGBT модулей. Разделительный трансформатор T1 предназначен для генерации двух сигналов, гальванически развязанных друг от друга.

2. Драйвер управления разделительным трансформатором выполнен из элементов Q4, D20, D22, D24 и усиливает сигнал, идущий от генератора импульсов и подает его на первичную обмотку разделительного трансформатора.

3.Ограничитель тока в первичной обмотке трансформатора и элементы D2, R25, R49, D4, R15, R9, R2, R3, R10 получают сигналы от токового трансформатора Т2, выпрямляет и ограничивает их.

4. Задающий генератор импульсов на микросхеме U1 это обычный ШИМ контроллер на микросхеме TL3845. Данный контроллер генерирует управляющие импульсы для правильной работы инвертора на IGBT модулях. Так же этот контроллер регулирует сварочный ток и защиту.

5. Модуль гальванической развязки и контроля выходного напряжения предназначен для защиты от заниженного или завышенного сетевого уровня. Он состоит из оптрона ISO1 и радиокомпонентов R1, R5, R14, R19, R24, R29, R36, R38, ОУ U2B, компаратора U2A

7. Модуль регулировки сварочного тока выполнен на переменном сопротивлении R23, фильтра C14, R13, C4.

8. Суммирующий модуль выполнен на операционном усилителе U2C и предназначен для суммирования сигналов защиты, для формирования уровня напряжения регулирования, которое следует на задающий генератор импульсов. Транзистор Q1 работает в ключевом режиме. При аварийном режиме работы инвертора, с модуля контроля напряжения на базу транзистора поступает сигнал отключения, транзистор открывается, и шунтирует инвертирующий вход операционного усилителя на землю. Прекращается генерация управляющих импульсов. При этом начинает светится аварийный светодиод.

Ремонт сварочного инвертора TELWIN TECNICA 164

Как я предположил в аппарате взорвались IGBT транзисторы, после вскрытия и визуального осмотра диагноз подтвердился. Кроме того, как показывала практика ремонта рентгеновского аппарата, IGBT никогда не сгорает один, так и в этом случае сгорели диоды D31 и D212 и еще надо проверить плату драйверов.

Теплопроводящую прокладку под диод D31 обязательно надо сохранить при замене компонента. Теперь подумаем о причинах выхода из строя силового модуля, опираясь на подобный опыт можно сказать, что обычно это плохие контакты.

Этот случай подтвердил мои подозрения обнаружил плохую пайку выводов силового трансформатора, ох уж эта европа со своей дермократией, а паяют хуже чем у нас студенты. Пришлось исправить эти недостатки.

Переходим к проверки драйвера используя обычный тестер, выявляем целый список поврежденных радиоэлементов.

После замены перечисленных радиокомпонентов ремонт сварочного инвертора наконец-то закончен и теперь можно пользоваться устройством по назначению

Ремонт сварочного аппарата ТДЭ 101У2

Аппарат имеет сложную схему управления. Как известно, тиристоры управляются током и являются незапираемыми токовыми ключами. Ток сварочного аппарата регулируется косвенным путем. Изменяя период протекания тока в первичной обмотке, добиваются изменения тока во вторичной обмотке

Промышленность выпустила большое количество сварочных аппаратов с электронным управлением током. Но принципиальные схемы и пояснения к ним невозможно найти. Несмотря на малое количество деталей, аппарат имеет сложную схему управления. Как известно, тиристоры управляются током (напряжение управления обычно 2 - 5 В) и являются незапираемыми токовыми ключами. Ток сварочного аппарата регулируется косвенным путем. Изменяя период протекания тока в первичной обмотке, добиваются изменения тока во вторичной обмотке. Так как ток в первичной обмотке мал (до 20 А), то этот вариант был внедрен в ТДЭ 101У2.