Реле на сварочный аппарат
Обновлено: 18.05.2024
JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!
_________________
Хоть оптика и увеличивает изображения но, глядя через оптический прицел, все проблемы мельчают.
Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
Рассмотрим особенности, характеристики и технологии проектирования продукции RECOM: AC/DC-преобразователи для установки на плату и для внешнего монтажа, изолированные DC/DC-преобразователи, импульсные регуляторы и силовые модули, а также средства отладки для поддержки разработчиков и ускорения выхода разработок на рынок.
Цитата оттуда:
Для чего тут нужен симистор?
Симистор здесь выполняет роль некого буфера для того что бы контакты реле не горели от искр при размыкании . В данном решении схемы реле будут долговечны. Можно поставить даже 30 А от дальнего/ближнего света фар автомобиля.
Алгоритм включения реле-симистор:
Сначала включается одно из 16 реле (та ступень которую выбрали), затем включается симистор. Выключается сначала симистор, потом реле. При таком алгоритме контакты реле включаются и отключаются без подведенного напряжения 220 вольт , в результате чего они будут долговечными. Задержки включения отключения реле-симистор подбираем резисторами R42 и R43. Подбираем визуально, то есть смотрим на реле что бы оно не искрило в момент коммутации, 0,1…0,2 секунды в принципе достаточно.
Создать интеллектуальный пожарный датчик, который будет не только оповещать о возгорании, а способен легко интегрироваться в системы умного дома или предприятия и выполнять ряд дополнительных действий, возможно с компонентами STMicroelectronics: высокопроизводительным радиочастотным трансивером S2-LP и малопотребляющим усилителем TSV629x. Рассмотрим подробнее это решение, отладочные комплекты и программный пакет ST.
Кто сейчас на форуме
Сейчас этот форум просматривают: kentgaryk, rd3aah и гости: 25
Советы по ремонту сварочного полуавтомата
Когда возникает необходимость [отремонтировать сварочный полуавтомат], необходимо действовать спокойно и последовательно.
Ремонт любого технически сложного устройства начинается с его осмотра.
Сварочный полуавтомат отличается компактностью и технологичностью в эксплуатации.
При соблюдении всех правил эксплуатации электрических установок, аппарат надежно служит в течение многих лет.
В то же время хорошо известно, что сварочное оборудование требует своевременного обслуживания и правильного хранения.
Очень важно соблюдать режимы сварки, которые прописаны в инструкции по эксплуатации.
И если произошла поломка полуавтомата, то ее нужно своевременно устранить.
Составные элементы сварочного полуавтомата
Прежде чем начинать ремонт сварочного полуавтомата своими руками, следует четко представлять себе, из каких узлов и агрегатов состоит полуавтомат.
Стандартная структура сварочного полуавтомата включает в себя следующие узлы и агрегаты:
- источник электропитания;
- устройство для подачи присадочной проволоки;
- источник инертного газа;
- держак с горелкой.
Источник питания, в свою очередь, состоит из трансформатора, выпрямителя, дросселя и других элементов.
Для сварки деталей из любых металлов и сплавов, главным фактором, определяющим качество шва, является стабильность горения дуги.
В процессе обеспечения этой стабильности участвуют все перечисленные элементы.
Устройство подачи присадочной проволоки представляет собой сложный механизм.
Если подача присадочного материала происходит с задержкой, то это сразу же отрицательно отразится на качестве сварного соединения.
Полуавтомат качественно варит только в таком состоянии, когда все узлы и агрегаты точно настроены и действуют синхронно.
Невозможно добиться высокого качества сварного шва и в том случае, когда защитный газ подается в зону горения дуги с перебоями. Газ может подаваться из баллона или специальной газораспределительной системы.
Нарушение подачи может происходить по разным причинам, которые необходимо обнаружить и устранить.
Характерные неисправности
Сварочный полуавтомат отличается удобством и надежностью при работе.
Однако случаются и такие ситуации, когда ему требуется ремонт.
Если аппарат вообще не варит, то надо начинать ремонтные работы с внимательного осмотра всех узлов и деталей.
Чаще всего отказы и неисправности возникают в результате несоблюдения правил эксплуатации устройства.
Нередко случается так, что в электрической цепи теряется контакт, и процесс сварки прерывается.
Для того чтобы с большой вероятностью определить неисправность, в инструкции по эксплуатации приведены часто встречающие поломки и способы их устранения.
Несанкционированное прерывание цикла
Отключение сварочного полуавтомата без всяких видимых причин происходит в том случае, когда срабатывает автомат защиты от короткого замыкания.
Замыкание может произойти в цепи высокого напряжения между проводами обмотки трансформатора. Или между проводами и металлическим корпусом.
Защита срабатывает и в том случае, когда пробит конденсатор. Выполняя ремонт, надо, в первую очередь, обесточить аппарат. Затем найти и устранить неисправность.
Возможно, для этого потребуется заменить изоляцию или впаять новый конденсатор.
Сильное дребезжание и гудение
Очень часто гудение сварочного полуавтомата сопровождается перегревом трансформатора.
Если такое происходит в то время, когда сварщик варит очередной шов, то нужно прекратить работу и осмотреть аппарат.
К таким неприятностям может привести ослабление болтовых соединений, которые стягивают листы магнитопровода или сердечника.
По аналогичной причине может задребезжать агрегат, который перемещает катушки.
Короткое замыкание между сварочными кабелями тоже сопровождается сильным гулом.
Чтобы устранить такую неисправность своими руками, достаточно подтянуть крепежные болты, проверить целостность изоляции и при необходимости усилить ее.
Перегрев устройства
Если сварочный полуавтомат варит, но при этом сильно греется, то необходимо срочно провести профилактический осмотр, ремонт или замену изношенных деталей.
Чаще всего к перегреву аппарата приводят нарушения режима сварки. Если сварочный ток задается выше допустимых значений, это приводит к перегреву основных элементов.
И в первую очередь — вторичной катушки трансформатора. Такая же реакция последует в том случае, когда диаметр электрода выбран больше, чем следует.
Или когда сварка выполняется в течение длительного отрезка времени без перерыва. При больших объемах сварочных работ нужно обязательно делать технологические перерывы.
Не регулируется сварочный ток
Если при выборе режима работы полуавтомата, величина сварочного тока не устанавливается на требуемую величину, то надо внимательно осмотреть механизм регулятора.
Причиной неправильной регулировки может послужить износ винта или короткое замыкание между зажимами регулятора.
При попадании внутрь кожуха посторонних предметов нарушается подвижность вторичных катушек.
Такого рода неисправности можно легко устранить своими руками, не обращаясь к услугам специалистов из сервисного центра.
Последовательность действий при ремонте
Когда сварочный полуавтомат варит металлические конструкции, но качество сварки оказывается низким, аппарату требуется ремонт.
В рабочей обстановке, когда нет времени обращаться в сервисный центр, устранить неисправность вполне по силам своими руками.
Многолетний опыт показывает, что значительное количество неисправностей возникает по самым простым причинам.
В числе таких причин на первом месте значатся плохие контакты.
Из этого показателя следует очевидный вывод – в первую очередь необходимо проверить прочность электрических соединений и обязательно прожать все клеммники.
Если проведенный своими руками ремонт по зачистке и уплотнению контактных соединений не принес результатов, то нужно разделить работы на три следующих этапа:
- диагностика электрической схемы;
- диагностика механизма подачи проволоки;
- диагностика системы подачи защитного газа.
Зачастую полуавтомат включен, исходное напряжение на него подается, но сварочный ток не подается и дуга не загорается.
Такая ситуация может возникнуть при перегреве устройства, когда варит неопытный сварщик. Просто превышен рабочий период сварки и сработала защита.
Ничего страшного в такой ситуации нет. Необходимо дождаться, пока полуавтомат остынет, и возобновить работу.
Для того чтобы провести ремонт полуавтомата своими руками, нужно иметь следующие инструменты и приборы:
- омметр или осциллограф;
- отвертка;
- гаечные ключи;
- паяльник и припой;
- пассатижи.
Ремонт сложного электротехнического оборудования требует от исполнителя определенной теоретической и практической подготовки.
Когда аппарат не варит, нужно взвесить свои возможности и выполнять ремонт самостоятельно либо пригласить специалистов.
Неисправность электрической схемы
Наиболее сложная в сварочном полуавтомате электрическая часть. Когда аппарат варит, но при этом шов формируется неравномерно, нужно проверить исправность выпрямителя.
В схеме может выйти из строя диод или выпрямительный мост в целом.
Для того чтобы определить исправность элементов, их нужно выпаять и проверить с помощью омметра.
Стабильное горение сварочной дуги обеспечивается дросселем. По сути это катушка индуктивности, которая обладает высокой надежностью.
Но проверить ее исправность нужно обязательно. Чаще чем диоды, выходит из строя конденсатор. Он легко меняется своими руками с помощью паяльника.
Неисправность механизма подачи проволоки
При нестабильной работе механизма подачи присадочной проволоки сварочный аппарат варит плохо.
Соединение деталей получается некачественным, и значительный объем работы оценивается как брак. Причиной тому может служить чрезмерный износ направляющего канала и подающих роликов.
Первым делом необходимо отрегулировать уровень давления этих роликов.
Если эта операция не принесла ожидаемых результатов, то самое эффективное, что можно сделать, заменить весь комплекс подачи – направляющий канал и подающие ролики. Эта легко делается своими руками.
Некоторые особенности ремонта
Многолетний опыт показывает, что в некоторых случаях сварной шов получается непрочным из-за низкого качества защитного газа.
Или по причине нестабильной его подачи в зону горения дуги.
В таких случаях необходимо провести ревизию всего тракта подачи газа и горелки, которую сварщик держит своими руками в процессе работы.
Этот инструмент всегда нужно содержать в рабочем состоянии. Оберегать его от повреждений и загрязнения.
Все профилактические работы, которые предписаны в инструкции по эксплуатации, нужно выполнять неукоснительно.
При выполнении этих требований сварочный полуавтомат будет действовать безотказно.
Перестала подаваться проволока
После чудесного и простого решения проблемы, описанной тут, столкнулся с новой — теперь на аппарате не работает подача проволоки.
Решил заменить провод массы на более длинный и толстый (был 1,3м 10кв.мм, взял 3м 16 кв.мм). Произвел замену, запускаю аппарат — звук работы есть, газ идет, реле щелкает, проволока не подается. Полез смотреть — во время протягивания провода случайно отцепил черный проводок с моторчика подачи. Прицепил обратно — без толку. Пересмотрел несколько раз остальные соединения — все на месте. Прозвонил моторчик — сопротивление вроде около 4 Ом. Повесил тестер на его контакты, жму на кнопку горелки — питания нет никакого. Проводки идут на схему, подключился к ним уже на самом штекере схемы — питания также нет. Сама кнопка на горелке работает — щелкает релюшка (со вспышкой, правда, и видно что корпус реле в этом месте чуть подгоревший — но не знаю, было ли так давно или нет), появляется обычный гул, подается газ. Замерил напряжение между массой и проволокой
12,2в при просто включенном питании, при нажатии кнопки горелки —
Питание напрямую на моторчик не стал пробовать подавать, т.к. не знаю на сколько вольт он расчитан. Скорее всего, на 12 — судя по тому что на плате есть понижайка с 220 на 12в, плюс сама релюшка работает от 12-ти, как написано на ней.
Снял схему, принес домой для изучения.
В устройстве сварки не силен (хотя появился повод углубиться в эту тему), но познания по электрике некоторые есть. Сдается мне, дело именно в схеме, ибо с нее идет управление механизмом подачи.
Проверил реле — работает, от 12в, контакт появляется как надо.
Вообще мысль что когда включил аппарат без минусового проводка на моторчик, выгорела какая-нить хрень типа диода. Не знаю насколько это вероятно, но возможно же в приницпе.
Регулятор скорости подачи проверил — пашет, сопротивление меняется при повороте. Т.е. не сгоревший он.
Устройство сварочного инвертора
В настоящее время стали очень популярны и доступны по цене сварочные аппараты инверторного типа.
Несмотря на свои положительные качества, они, как и любое другое электронное устройство, временами выходит из строя.
Чтобы отремонтировать инвертор сварочного аппарата нужно хотя бы поверхностно знать его устройство и основные функциональные блоки.
В первых двух частях будет рассказано об устройстве сварочного аппарата модели TELWIN Tecnica 144-164. В третьей части будет рассмотрен пример реального ремонта сварочного инвертора модели TELWIN Force 165. Информация будет полезна всем тем начинающим радиолюбителям, которые хотели бы научиться самостоятельно ремонтировать сварочные аппараты инверторного типа.
Дальше будет много букв – наберитесь терпения .
Сам инверторный сварочный аппарат представляет не что иное, как довольно мощный блок питания. По принципу действия он очень схож с импульсными блоками питания, например, компьютерными блоками питания AT и ATX. Вы спросите: «Чем они похожи? Это ведь абсолютно разные устройства…». Схожесть заключается в принципе преобразования энергии.
Основные этапы преобразования энергии в инверторном сварочном аппарате:
1. Выпрямление переменного напряжения электросети 220V;
2. Преобразование постоянного напряжения в переменное высокой частоты;
3. Понижение высокочастотного напряжения;
4. Выпрямление пониженного высокочастотного напряжения.
Это кратко, так сказать, на пальцах . Такие же преобразования происходят в импульсных блоках питания для ПК.
Спрашивается, а зачем нужны эти пляски с бубном (несколько ступеней преобразования напряжения и тока)? А дело тут вот в чём.
Ранее основным элементом сварочного аппарата являлся мощный силовой трансформатор. Он понижал переменное напряжение электросети и позволял получать от вторичной обмотки огромные токи (десятки – сотни ампер), необходимых для сварки. Как известно, если понизить напряжение на вторичной обмотке трансформатора, то можно во столько же раз увеличить ток, который может отдать нагрузке вторичная обмотка. При этом уменьшается число витков вторичной обмотки, но и растёт диаметр обмоточного провода.
Из-за своей высокой мощности, трансформаторы, которые работают на частоте 50 Гц (такова частота переменного тока электросети), имеют весьма большие размеры и вес.
Чтобы устранить этот недостаток были разработаны инверторные сварочные аппараты. За счёт увеличения рабочей частоты до 60-80 кГц и более, удалось уменьшить габариты, а, следовательно, и вес трансформатора. За счёт увеличения рабочей частоты преобразования в 4 раза удаётся снизить габариты трансформатора в 2 раза. А это приводит к уменьшению веса сварочного аппарата, а также к экономии меди и других материалов на изготовление трансформатора.
Но где взять эти самые 60-80 кГц, если частота переменного тока электросети всего 50 Гц? Тут на выручку приходит инверторная схема, которая состоит из мощных ключевых транзисторов, которые переключаются с частотой 60-80 кГц. Но чтобы транзисторы работали, необходимо подать на них постоянное напряжение. Его получают от выпрямителя. Напряжение электросети выпрямляется мощным диодным мостом и сглаживается фильтрующими конденсаторами. В результате на выходе выпрямителя и фильтра получается постоянное напряжение величиной более 220 вольт. Это первая ступень преобразования.
Вот это напряжение и служит источником питания для инверторной схемы. Мощные транзисторы инвертора подключены к понижающему трансформатору. Как уже говорилось, транзисторы переключаются с огромной частотой в 60-80 кГц, а, следовательно, трансформатор работает также на этой частоте. Но, как уже говорилось, для работы на высоких частотах требуются менее громоздкие трансформаторы, ведь частота то уже не 50 Гц, а все 65000 Гц! В результате трансформатор «сжимается» до весьма малых размеров, а мощность его такая же, как и у здоровенного собрата, который работает на частоте 50 Гц. Думаю, идея понятна.
Вся эта петрушка с преобразованием привела к тому, что в схемотехнике сварочного аппарата появляется куча всяких дополнительных элементов, служащих для того, чтобы аппарат стабильно работал. Но, хватить теории, перейдём к "мясу", а точнее к реальному железу и тому, как оно устроено.
Устройство сварочного аппарата инверторного типа. Часть 1. Силовой блок.
Разбираться в устройстве сварочного инвертора желательно по схеме конкретного аппарата. К сожалению, схемы на TELWIN Force 165 я не нашёл, поэтому нагло позаимствуем схему из руководства по ремонту другого аппарата – TELWIN Tecnica 144-164. Фотографии аппарата и его начинки будут от TELWIN Force 165, так как именно он оказался в моём распоряжении. Исходя из анализа схемотехники и элементной базы, особых отличий между этими моделями практически нет, если не учитывать мелочи.
Внешний вид платы сварки TELWIN Force 165 с указанием расположения некоторых элементов схемы.
Принципиальная схема сварочного аппарата инверторного типа TELWIN Tecnica 144-164 состоит из двух основных частей: силовой и управляющей.
Сначала разберёмся в схемотехнике силовой части. Вот схема. Картинка кликабельна (нажмите для увеличения – откроется в новом окне).
Сетевой выпрямитель.
Как уже говорилось, сначала переменный ток электросети 220V выпрямляется мощным диодным мостом и фильтруется электролитическими конденсаторами. Это нужно для того, чтобы переменный ток электросети частотой 50 герц стал постоянным. Конденсаторы С21, С22 нужны для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения, которые всегда присутствуют после диодного выпрямителя. Выпрямитель реализован по классической схеме диодный мост. Он выполнен на диодной сборке PD1.
Следует знать, что на конденсаторах фильтра напряжение будет больше в 1,41 раза, чем на выходе диодного моста. Таким образом, если после диодного моста мы получим 220V пульсирующего напряжения, то на конденсаторах будет уже 310V постоянного напряжения (220V * 1,41 = 310,2V). Обычно же рабочее напряжение ограничивается отметкой в 250V (напряжение в сети ведь может быть и завышенным). Тогда на выходе фильтра мы получим все 350V. Именно поэтому конденсаторы имеют рабочее напряжение 400V, с запасом.
На печатной плате сварочного аппарата TELWIN Force 165 элементы сетевого выпрямителя занимают довольно большую площадь (см. фото выше). Выпрямительный диодный мост установлен на охлаждающий радиатор. Через диодную сборку протекают большие токи и диоды, естественно, нагреваются. Для защиты диодного моста на радиаторе установлен термопредохранитель, который размыкается при превышении температуры радиатора выше 90С°. Это элемент защиты.
В выпрямителе применяются диодные сборки (диодный мост) типа GBPC3508 или аналогичный. Сборка GBPC3508 рассчитана на прямой ток (I0) - 35А, обратное напряжение (VR) - 800V.
После диодного моста установлены два электролитических конденсатора (здоровенькие бочонки) ёмкостью 680 микрофарад каждый и рабочим напряжением 400V. Ёмкость конденсаторов зависит от модели аппарата. В модели TELWIN Tecnica 144 – 470 мкф., а в TELWIN Tecnica 164 – 680 мкф. Постоянное напряжение с выпрямителя и фильтра подаётся на инвертор.
Помеховый фильтр.
Для того чтобы высокочастотные помехи, которые возникают из-за работы мощного инвертора, не попадали в электросеть, перед выпрямителем устанавливается фильтр ЭМС – электромагнитной совместимости. На английский манер аббревиатура ЭМС обозначается как EMC (ElectroMagnetic Compatibility). Если взглянуть на схему, то фильтр EMC состоит из элементов С1, C8, C15 и дросселя на кольцевом магнитопроводе T4.
Инвертор.
Схема инвертора собрана по схеме так называемого "косого моста". В нём используется два мощных ключевых транзистора. В сварочном инверторе ключевыми транзисторами могут быть как IGBT-транзисторы, так и MOSFET. Например, в моделях Telwin Tecnica 141-161 и 144-164 используются IGBT-транзисторы (HGTG20N60A4, HGTG30N60A4), а в модели Telwin Force 165 применены высоковольтные MOSFET-транзисторы (FCA47N60F). Оба ключевых транзистора устанавливаются на радиатор для отвода тепла. Фото одного из двух транзисторов MOSFET типа FCA47N60F на плате TELWIN Force 165.
Снова взглянем на принципиальную схему и найдём на ней элементы инвертора.
Постоянное напряжение коммутируется транзисторами Q5 и Q8 через обмотку импульсного трансформатора T3 с частотой гораздо большей, чем частота электросети. Частота переключений может составлять несколько десятков килогерц! По сути, создаётся переменный ток, как и в электросети, но только он имеет частоту в несколько десятков килогерц и прямоугольную форму.
Для защиты транзисторов от опасных выбросов напряжения используются демпфирующие RC-цепи R46C25, R63C30.
Для понижения напряжения используется высокочастотный трансформатор T3. С помощью транзисторов Q5, Q8 через первичную обмотку трансформатора T3 (обмотка 1-2) коммутируется напряжение, которое поступает от сетевого выпрямителя (DC+, DC-). Это то самое постоянное напряжение в 310 – 350V, которое было получено на первом этапе преобразования.
За счёт коммутирующих транзисторов постоянное напряжение преобразуется в переменное. Как известно, трансформаторы постоянный ток не преобразуют. Со вторичной обмотки трансформатора T3 (обмотка 5-6) снимается уже намного меньшее напряжение (около 60-70 вольт), но максимальный ток может достигать 120 – 130 ампер! В этом и заключается основная роль трансформатора T3. Через первичную обмотку течёт небольшой ток, но большого напряжения. Со вторичной обмотки уже снимается малое напряжение, но большой ток.
Размеры этого самого трансформатора невелики.
Его вторичная обмотка выполнена несколькими витками ленточного медного провода в изоляции. Сечение провода внушительное, да и не мудрено, ток в обмотке может достигать 130 ампер!
Далее со вторичной обмотки импульсного трансформатора переменный ток высокой частоты выпрямляется мощными диодными выпрямителями. С выхода выпрямителя (OUT+, OUT-) снимается электрический ток с нужными параметрами. Это и необходимо для проведения сварочных работ.
Выходной выпрямитель.
Выходной выпрямитель собран на базе мощных сдвоенных диодов с общим катодом (D32, D33, D34). Эти диоды обладают высоким быстродействием, т. е. они могут быстро открываться и также быстро закрываться. Время восстановления trr < 50 ns (50 наносекунд).
Это свойство очень важно, поскольку они выпрямляют переменный ток высокой частоты (десятки килогерц). Обычные выпрямительные диоды с такой задачей бы не справились – они бы просто не успевали открываться и закрываться, нагревались и выходили бы из строя. Поэтому в случае ремонта заменять диоды в выходном выпрямителе следует именно быстродействующими.
В выпрямителе используются сдвоенные диоды марок STTH6003CW, FFH30US30DN, VS-60CPH03 (с ними мы ещё встретимся ). Все эти диоды являются аналогами, рассчитаны на прямой ток 30 ампер на один диод (60 ампер на оба) и обратное напряжение 300 вольт. Устанавливаются на радиатор.
Для защиты диодов выпрямителя используется демпфирующая RC-цепочка R60C32 (см. схему силовой части).
Схема запуска и реализация «мягкого пуска».
Для питания микросхем и элементов, которые расположены на плате управления, используется интегральный стабилизатор на 15 вольт – LM7815A. Он установлен на радиатор. Напряжение питания на стабилизатор поступает с основного выпрямителя PD1 через два последовательно включенных резистора R18, R35 (6,8 кОм 5W). Эти резисторы понижают напряжение и участвуют при запуске схемы.
Напряжение +15 со стабилизатора U3 (LM7815A) поступает на управляющую схему. Далее, когда схема управления и драйвер «раскачали» мощную схему инвертора, то на дополнительной вторичной обмотке трансформатора T3 (обмотка 3-4) появляется напряжение, которое выпрямляется диодом D11.
Через диод D9 напряжение питания поступает на интегральный стабилизатор LM7815A и теперь схема «запитывает» как бы сама себя. Вот такой вот хитрый «приём».
Выпрямленное напряжение после диода D11 также служит для питания реле RL1, охлаждающего вентилятора V1 и индикаторного светодиода D10 (Verde – "Зелёный"). Резисторы R40, R41, R65, R37 гасят излишки напряжения. Для стабилизации напряжения питания вентилятора V1 (12V) применяется 5-ти ваттный стабилитрон D36 на 12V.
Реле RL1 обеспечивает плавный запуск инвертора («мягкий пуск»). Разберёмся с этим подробнее.
В момент включения сварочного аппарата начинается заряд электролитических конденсаторов. В самом начале зарядный ток очень велик и может вызвать перегрев и выход из строя диодов выпрямителя. Чтобы уберечь диодную сборку от повреждения зарядным током применяется схема ограничения заряда (или «мягкого пуска»). Взглянем на схему.
Основным элементом схемы «мягкого пуска» служит резистор R4, мощность которого 8W (8 ватт). Сопротивление резистора – 47 ом. Именно на него возложена роль ограничения зарядного тока в первые моменты после включения.
После того, как заряд конденсаторов закончился, а инвертор начал работу в штатном режиме, электромагнитного реле RL1 замыкает контакты. Контакты реле шунтируют резистор R4, и в дальнейшем он не участвует в работе схемы, так как весь ток проходит через контакты реле. Таким образом реализован плавный запуск.
На плате инвертора TELWIN Force 165 также можно найти элементы схемы «мягкого пуска». В качестве реле RL1 выступает электромагнитное реле модели Finder на рабочее напряжение 24V (параметры контактов реле – 16A 250V~).
Итак, мы узнали о том, что сварочный инвертор состоит из сетевого выпрямителя 220V, мощного инвертора на транзисторах, понижающего трансформатора и выходного выпрямителя. Это силовые части схемы. Через них протекают огромные токи. Но где же «мозги» этого устройства? Кто управляет работой инвертора?
Ремонт сварочного инвертора Ресанта
Восстанавливаем работу сварочного инвертора Ресанта САИ-250ПН
Как-то раз в мои руки попал сварочный инвертор Ресанта САИ 250ПН. Аппарат, без сомнения, внушает уважение.
Те, кто знаком с устройством сварочных инверторов, оценят всю мощь по внешнему виду электронной начинки.
Как уже говорилось, начинка сварочного инвертора рассчитана на большую мощность. Это видно по силовой части устройства.
Во входном выпрямителе два мощных диодных моста на радиаторе, четыре электролитических конденсатора в фильтре. Выходной выпрямитель также укомплектован по полной: 6 сдвоенных диодов, массивный дроссель на выходе выпрямителя.
три ( ! ) реле мягкого пуска. Их контакты соединены параллельно, чтобы выдержать большой скачок тока при запуске сварки.
Если сравнить эту Ресанту (Ресанта САИ-250ПН) и TELWIN Force 165, то Ресанта даст ему лихую фору.
Но, даже у этого монстра есть ахиллесова пята.
Аппарат не включается;
Охлаждающий кулер не работает;
Нет индикации на панели управления.
После беглого осмотра выяснилось, что входной выпрямитель (диодные мосты) оказались исправны, на выходе было около 310 вольт. Стало быть, проблема не в силовой части, а в цепях управления.
Внешний осмотр выявил три перегоревших SMD-резистора. Один в цепи затвора полевого транзистора 4N90C на 47 Ом (маркировка – 470), и два на 2,4 Ом (2R4) – включенных параллельно – в цепи истока того же транзистора.
Транзистор 4N90C (FQP4N90C) управляется микросхемой UC3842BN. Эта микросхема – сердце импульсного блока питания, который запитывает реле плавного пуска и интегральный стабилизатор на +15V. Он в свою очередь питает всю схему, которая и управляет ключевыми транзисторами в инверторе. Вот кусочек схемы Ресанта САИ-250ПН.
Также обнаружилось, что в обрыве ещё и резистор в цепи питания ШИ-контроллера UC3842BN (U1). На схеме он обозначен, как R010 (22 Ом, 2Вт). На печатной плате имеет позиционное обозначение R041. Предупрежу сразу, что обнаружить обрыв данного резистора при внешнем осмотре довольно трудно.
Трещина и характерные подгары могут быть на той стороне резистора, что обращена к плате. Так было в моём случае.
Судя по всему, причиной неисправности послужил выход из строя ШИ-контроллера UC3842BN (U1). Это в свою очередь привело к увеличению потребляемого тока, и резистор R010 сгорел от резкой перегрузки. SMD-резисторы в цепях MOSFET-транзистора FQP4N90C сыграли роль плавкого предохранителя и, скорее всего, благодаря им транзистор остался цел.
Как видим, вышел из строя целый импульсный блок питания на UC3842BN (U1). А он питает все основные блоки сварочного инвертора. В том числе и реле плавного пуска. Поэтому сварка и не подавала никаких "признаков жизни".
В итоге имеем кучу "мелочёвки", которую нужно заменить, дабы оживить агрегат.
После замены указанных элементов, сварочный инвертор включился, на дисплее показалось значение установленного тока, защумел охлаждающий кулер.
Тем, кто захочет самостоятельно изучить устройство сварочного инвертора – полная принципиальная схема "Ресанта САИ-250ПН".
Как работает сварочный инвертор?
Продолжаем изучение сварочного инвертора «Telwin». В первой части было рассказано о силовой части схемы аппарата. Пришло время разобраться в управляющей части схемы.
Вот принципиальная схема управляющей части и драйвера (control and driver).
Кликните по картинке. Рисунок схемы откроется в новом окне. Так будет удобнее более детально изучить схему.
Схема управления и драйвер.
Мозгом устройства можно считать микросхему ШИМ-контроллера. Именно она управляет работой мощных транзисторов и, так сказать, задаёт темп работы преобразователя. В зависимости от модели аппарата могут использоваться микросхемы ШИМ-контроллера типа UC3845AD (Tecnica 144-164) или VIPer20A (Tecnica 141-161, 150, 152, 170, 168GE). Микросхему ШИМ-контроллера легко найти на принципиальной схеме. Ну, а что в железе?
Далее на фото показана часть платы инвертора Telwin Force 165.
Обратимся к схеме.
По схеме микросхема ШИМ-контроллера U1 управляет работой полевого N-канального MOSFET-транзистора IRFD110 (Q4). Корпус у этого полевого транзистора довольно нестандартный (HEXDIP) – внешне похож на оптопару.
С вывода стока (D) транзистора Q4 на первичную обмотку разделителного трансформатора T1 поступают прямоугольные импульсы частотой около 65 кГц. У трансформатора T1 имеется 2 вторичные обмотки (3-4 и 5-6), с которых снимаются сигналы для управления мощными ключевыми транзисторами Q5, Q8 (см. схему силовой части).
Схема на транзисторах Q6, Q7 и "обвязка" этих транзисторов нужна для правильной работы ключевых транзисторов Q5, Q8. Транзисторы Q6, Q7 в основном помогают транзисторам Q5, Q8 закрываться. Как мы уже знаем из первой части, в качестве транзисторов Q5, Q8 используются либо IGBT-транзисторы, либо MOSFET. А это накладывает некоторые требования на процесс управления ими.
Стабилитроны D16, D17, D29, D30 (на 18V) защищают IGBT-транзисторы от превышения допустимого напряжения между затвором (G) и эмиттером (E).
Цепи регулировки и контроля.
На печатной плате сварочного инвертора «TELWIN Force 165» можно обнаружить занятную деталь – трансформатор тока T2.
Эта деталь участвует в работе анализатора-ограничителя тока. По принципиальной схеме видно, что трансформатор тока включен в цепь первичной обмотки трансформатора T3. За счёт индукции электромагнитного поля в трансформаторе тока T2 наводится переменное напряжение. Далее это напряжение выпрямляется и ограничивается схемой на элементах D2, D4, R49, R25,R15, R9, R3, R20, R10. За счёт этой схемы контролируется сила тока в первичной обмотке трансформатора T3, а сигналы, полученные от неё, участвуют в работе «задатчика» сварочного тока и генератора импульсов на микросхеме U1.
Схема контроля напряжения сети и выходного напряжения.
Для контроля напряжения в электросети, а также выходного напряжения (OUT+, OUT-) сварочного аппарата используется схема, состоящая из элементов операционного усилителя (ОУ) на микросхеме LM324: U2A и U2B.
Элементы делителя R1, R5, R14, R19, R24, R29, R36 и R38 подключены к входному сетевому выпрямителю и служат для обнаружения завышенного или заниженного напряжения в электросети.
На элементе U2C операционного усилителя LM324 выполнен суммирующий блок. Он складывает сигналы защиты по напряжению и току. Результирующий сигнал подаётся на задающий генератор импульсов – ШИМ контроллер (UC3845AD). При аварии, схема защиты и контроля подаёт сигнал на суммирующий блок. Он в свою очередь блокирует работу генератора, а, следовательно, и всей схемы.
Выходное напряжение снимается с выходов «OUT+», «OUT-» и через элемент гальванической развязки – оптрон ISO1 (H11817B), поступает в схему контроля (U2A, U2B). Так осуществляется отслеживание параметров выходного напряжения.
В случае если напряжение в электросети завышено или занижено, сработает компаратор на элементе U2A и подаст сигнал на транзистор Q1 (BC807) через делитель на резисторах R12, R11. Транзистор Q1 откроется и закоротит на корпус (общий провод) вход 10 элемента U2C. Это приведёт к блокировке работы микросхемы U1 – генератора задающих импульсов. Схема выключится.
Одновременно с этим, за счёт подачи напряжения с выхода 1 компаратора U2A засветится жёлтый светодиод D12 (Giallo – "жёлтый"), указывающий на то, что в схеме неисправность или есть проблемы с сетевым питанием. Светодиод D12 показан на силовой части схемы и подключен к CN1-1. Таким же образом сработает схема, если на выходе выпрямителя (OUT+, OUT-) параметры выйдут за рамки установленных. Такое может произойти, например, при неисправностях выпрямительных диодов или если выйдут из строя детали узла контроля – оптрон ISO1 или элементы его «обвязки», полупроводниковый диод D25, стабилитрон D15, резисторы R57, R52, R51, R50 и электролитический конденсатор C29.
О других элементах схемы.
Биполярный транзистор Q9 подаёт напряжение питания на микросхему ШИМ-контроллера U1 (UC3845AD). Этот транзистор управляется элементом операционного усилителя U2B. На вывод 6 U2B подаётся напряжение с делителя на резисторах R64, R39 (см. схему силовой части). Если напряжение с делителя поступает, то U2B подаёт сигнал на транзистор Q9, который открывается и подаёт напряжение на микросхему U1.
Можно сказать, что эта схема участвует в запуске мощного инвертора, так как именно она подаёт питание на управляющий инвертором ШИМ-контроллер.
Ручная установка сварочного тока осуществляется переменным резистором R23.
Ручка резистора выводится на панель управления аппарата.
Также в цепи регулировки задействованы резисторы R73, R74, R21, R66, R68, R13 и конденсатор C14. Напряжение с цепи ручной регулировки поступает на 10 вывод элемента U2C суммирующего блока.
Как уже говорилось, сварочный инвертор имеет в своём составе множество регулирующих, контролирующих и защитных цепей. Все они нужны для штатной работы аппарата, а также защищают силовые элементы инвертора в случае аварийного режима.
Теперь, когда мы разобрались в работе сварочного инвертора пора рассказать о реальном примере ремонта сварочного инвертора «TELWIN Force 165». Об этом читайте здесь.
Реле на сварочный аппарат
Часовой пояс: UTC + 3 часа
Мощный ключ (реле) для полуавтомата
Помогите схемкой или хотябы советом как правильно реализовать электронное реле для сварки (полуавтомат), для включения трансформатора. так как обычное реле сгорает и мне надоело их менять ( ставил разные, даже в разрыв реле ставил пускатель), но результат порадовал не на долго. 3 месяца и гаплык. родное реле 12в, ток комутации контактов я не помню ( могу завтра посмотреть), хочу что-то на полевике впихнуть . спасибо
_________________
Если вы недовольны своим уровнем жизни, законами нашей страны, уровнем цен, то вспомните всё это при следующих выборах.
дело в том что работает поначалу нормально, а потом искра между контактами лупит жосткая, ну и естественно выгорают контактики
Компэл стал дистрибьютором компании POWER FLASH, производящей широкий спектр популярных батареек. POWER FLASH производит солевые и щелочные (алкалиновые) цилиндрические батарейки, а также серию литий-диоксидмарганцевых батареек. POWER FLASH выступает OEM-производителем для крупных японских и европейских производителей батареек. Батарейки POWER FLASH предназначены для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного.
Для чего тут нужен симистор?
Высокое качество при конкурентной стоимости позволяет DC/DC-преобразователям MORNSUN конкурировать с аналогами ведущих мировых производителей. Продукция данного бренда, такая как семейство UWTH1D, может с успехом применяться в железнодорожных приложениях. Для телекоммуникационного оборудования подходят DC/DC-преобразователи семейств VCB и VCF, для систем распределенного электропитания – малогабаритные импульсные PoL-стабилизаторы напряжения семейства K78, а для автоматизированных системах производства и робототехники, незаменима серия KUB. Есть и уникальные решения, например, миниатюрный DC/DC-конвертер B0505ST16-W5 в корпусе микросхемы, предназначенный для медицинских приборов.
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Extended by Karma MOD © 2007—2012 m157y
Extended by Topic Tags MOD © 2012 m157y
Читайте также: