Сопротивление на сварочный аппарат

Обновлено: 19.05.2024

Что такое реостат: его применение, устройство и принцип работы.

Сила сварочного тока должна регулироваться, чтобы сварщик мог подбирать оптимальный параметр для конкретных задач. От правильности выбора количества ампер зависит глубина проплавления металла, скорость работы, возможность сварки в определенном пространственном положении. Если у сварочного аппарата нет собственных средств для регулировки силы тока или их недостаточно, задействуют реостат. Рассмотрим, что это такое, где применяется оборудование, как устроено и работает. Обзор в конце статьи покажет проверенные временем сварочные реостаты, которые активно используются на производстве и в частных мастерских.

Что такое сварочный реостат

Сварочный реостат или балластник – это устройство, которое создает сопротивление на пути сварочного тока, за счет чего снижается сила последнего. Благодаря этому можно регулировать рабочий ток на аппаратах, где это не предусмотрено технически или штатных средств не хватает.

Например, сварочный аппарат имеет минимальный ток 70 А, а нужно проварить листовую сталь сечением 0,8 мм. Если работать с силой 70 А, будут прожоги, а сам процесс наложения шва замедлится, поскольку придется варить, разрывая дугу и давая жидкому металлу остыть.

Реостат решает эту проблему. Он создает дополнительное сопротивление, за счет чего рабочий ток можно снизить до 30-40 А и варить, не прерывая дугу. Это повышает производительность, сокращает количество брака, упрощает последующую обработку изделия после сварки.

Где применяется балластник

Все современные сварочные инверторы способны понижать ток до 10-30 А, чего достаточно для большинства кропотливых задач по сварке. Такой низкий порог возможен благодаря использованию тиристорной и симисторной схемы, где на контакты регулятора поступает сигнал разной длительности. Он открывает полупроводник, а благодаря изменению длины сигнала происходит управление силой токах (вольт-амперной характеристикой – ВАХ). Для регулировки достаточно повернуть круглый переключатель на лицевой панели.

В трансформаторах и сварочных выпрямителях сила тока изменяется другим путем. Например, в трансформаторах количество ампер на выходе зависит от расстояния между первичной и вторичной обмотками, между которыми образуется электромагнитная индукция. Закреплены они на платформах, одна из которых движется при помощи оси с резьбой. На корпусе предусмотрена рукоятка и сварщик крутит ее, чтобы сблизить или развести обмотки. Не всегда конструктивные особенности оборудования позволяют опустить силу тока до нужного значения, вот здесь и используется сварочный реостат.

Еще, когда требуется перейти от сварки пластин толщиной 10 мм к сварке листового металла сечением 1 мм, понадобится уменьшить силу с 300 А до 40-50 А. Для этого придется сделать рукояткой трансформатора 20-30 оборотов на 360⁰. Это займет время. Если часто нужно переходить к сварке металлов разной толщины, реостат повысит производительность, поскольку с ним изменение тока трансформатора происходит за пару секунд. Изначально сварочный аппарат настраивается на максимальный ток, а все регулировка выполняются рубильниками балластника.

Активно задействуются реостаты в многопостовой сварке на производствах, где от одного мощного источника тока варят сразу несколько сварщиков. К выходам аппарата подключаются держатели электродов, но поскольку у каждого сварщика свои процессы (толщина металла заготовок, пространственное положение изделия и пр.), им нужно настраивать сварочный ток по-отдельности. Для этого каждому в цепь устанавливается реостат.

Устройство и принцип работы

Заводской сварочный реостат состоит из плат, собранных на нихромовых или константных лентах. Это полупроводники, обеспечивающие прохождение тока с одновременным снижением ампер за счет дополнительного сопротивления. Платы подключаются параллельно и каждая оснащена прерывателем, поэтому может свободно выводиться или добавляться в цепь.

От длины ленты зависит количество ампер, на которые уменьшится ток, если включить эту плату в цепь. Большинство устройств оснащены панелями для регулировки силы тока с шагом 10-20-40-80 А. Иногда может быть отдельная плата на 5 А, чтобы точнее ступенчато понизить или повысить ток. Регуляторы выполнены в виде рычагов на передней панели. Их может быть от 5 до 10, в зависимости от модели. Вся конструкция заключена в корпус с перфорацией для вентиляции. В современных версиях может быть вентилятор для ускоренного охлаждения.

Сбоку или снизу реостата есть две клеммы с диэлектрическими ручками-закрутками для последовательного подключения устройства к источнику. Обычно балластник устанавливают в цепь между сварочным аппаратом и зажимом массы. Размещать оборудование можно на полу или на столе, так, чтобы сварщику было удобно доставать до органов управления.

Как настроить реостат для сварки

Чтобы настроить сварочный реостат:

Подключите его к источнику тока по последовательной схеме. Убедитесь, что клеммы надежно зафиксированы, иначе это создаст дополнительное сопротивление и скажется на характеристиках тока.
Включите сварочный аппарат и балластник.
Вставьте электрод в держатель и подсоедините зажим массы к черновой заготовке.
Установите на сварочном аппарате максимальную силу тока.
Над каждым рычагом реостата подписано, сколько ампер будет на выходе, если включить этот элемент. Исходя из толщины металла и диаметра электрода, определите оптимальную силу, суммируя значения на рычагах. Например, для стали сечением 3 мм понадобится сила 150-200 А. Это можно сделать несколькими комбинациями: 80+80, 80+20+40+10, 80+80+10, 80+80+20 и т. д.
Выключите нужные рычаги из цепи, чтобы ток шел через другие платы (сопротивление) и имел на выходе установленную силу.
Наденьте маску и попробуйте поварить короткий шов. Если сила недостаточная, подберите другую комбинацию, чтобы общая сумма ампер была больше на 10-20 А. Когда сварочный ток высокий, измените комбинацию, уменьшив сумму ампер на 10-20 А.

Сварочные устройства подбираются по характеристикам источников тока. Например, для трансформатора на 500 А нужен балластник на 500 А. Если максимальная сила сварочного аппарата 300 А, то и реостат нужно покупать на 300 А. Это позволит выставить на трансформаторе максимальный показатель, а убавлять силу путем включения в цепь плат сопротивления. Если к сварочному аппарату на 500 А подключить балластник на 300 А, тогда обозначения над рубильниками не будут совпадать с фактическими показателями, и правильно регулировать силу тока не получится.

Правила эксплуатации

Чтобы сварочный реостат служил исправно и долго, необходимо предотвращать его перегрев. У каждого устройства есть своя продолжительность нагрузки, т. е. максимальное время непрерывной работы, когда через балластник проходит сварочный ток. Если эта характеристика 60% (обозначается как ПВ 60), варить можно 6 минут из 10. Превышение ПВ ведет к перегреву плат сопротивления и их возможному оплавлению, что выведет аппарат из строя.

Если вы заметили, что устройство регулярно перегревается, используйте дополнительное принудительное воздушное охлаждение или включите в цепь два реостата. Второй прием пригодится, когда один балластник не справляется или выходная мощность сварочного аппарата явно превышает возможности реостата.

Важно периодически продувать корпус прибора от пыли, что облегчает отдачу тепла. Устройство нельзя использовать в помещениях со скоплением водяного пара или воспламеняющегося газа.

Примеры надежных заводских реостатов

Лучше покупать заводские устройства известных производителей, поскольку они качественно собраны, на них распространяется гарантия и есть много отзывов сварщиков. Заявленные характеристики в таких моделях соответствуют фактическим. Вот несколько хороших балластников для сварки от надежных производителей, проверенных временем.

Самый бюджетный вариант из имеющихся на рынке. Предназначен для работы в цепи 380 В и регулировке силы тока в пределах 6-315 А. Имеет компактные габариты 37х60х50 см и весит всего 14 кг. Пять рубильников помогают ступенчато управлять сварочным током с шагом 20+40+80+80+80 А. Варить можно беспрерывно до 6 минут, после чего нужен перерыв для остывания 4 минуты. Устройство не займет много места на сварочном столе. Предусмотрен отдельный тумблер для быстрого разрыва цепи.

Механизм с возможностью регулировки сварочного тока в пределах 6-315 А. Имеет схожие габариты 60х37х50 см, но весит 19 кг. Оснащен пятью ступенчатыми переключателями и двумя клеммами с изоляцией для подключения кабелей. Стоит в два раза дороже вышеописанной модели, зато ПВ составляет 100% – варить можно беспрерывно, что важно для производства, на котором активно выполняются сварочные процессы.

Модель создана для работы со сварочными аппаратами подключаемыми к 380 В и вырабатывающими 500 А. Реостат оснащен 8 рубильниками для точной регулировки силы тока от 5 до 515 А. Пять рядов перфорации по бокам корпуса обеспечивают эффективное удаление тепла. ПВ 60% на максимальном токе подходит для сварки толстых сталей и продолжительной наплавки. Габариты устройства – 65х47х52 см и весит оно 25 кг.

Как сделать реостат своими руками

На одном конце предусмотрите отверстие для болтового соединения с кабелем, идущим от сварочного аппарата. На проводе от электрододержателя сделайте зажим, которым будете цепляться за витки пружины. Перестановкой зажима регулируется величина сопротивления. Чем дальше зажим от конца с кабелем, подключенным к сварочному аппарату, тем меньше сила тока.

Для одного-двух швов пружину сопротивления можно положить на землю или бетонный пол. Но для более продолжительного использования лучше сделать диэлектрическое основание, защищающее от передачи тока или нагрева. Пружина может раскаляться до красна и ее соприкосновение с деревом, резиной или пластиком способно привести к возгоранию материалов. Сразу убирать на стеллаж такое приспособление нельзя – необходимо дать время ему остыть. В идеале лучше смастерить защитный кожух из листового железа, но это потребует времени, сил и дополнительных затрат, поэтому проще купить готовый реостат для сварки.

Чаще всего в продаже можно встретить устройства с диапазоном 5-315 А. Для производств, где ведется сварка толстых металлов, выпускают балластники с возможностью регулировки до 515 А.

В России хорошие сварочные реостаты по соотношению цены к качеству выпускаются под брендом ЭСВА. Это завод, расположенный в Калининграде. Предлагаются две модели – РБ и одноименная ЭСВА с различными параметрами.

Зачастую посторонние звуки издаются из-за разболтанного крепления кожуха. Затяните все винтовые соединения. Чтобы снизить шум, установите прибор на резиновую подложку.

Есть готовые версии от старых трансформаторных установок. Они могут оснащаться диэлектрическим сердечником и пластинами для прикручивания к основанию. Но фиксировать на таких витках зажим неудобно, поскольку он сразу прикасается к соседним виткам и контакт может идти через них.

Основные неисправности сварочных инверторов и методы их устранения

Оборудование

Множество домашних мастерских укомплектовано сварочным оборудованием на основе инверторного блока питания. Такие изделия обладают множеством преимуществ. Однако, время от времени любая техника ломается и может потребоваться ремонт сварочных инверторов.

Подобная операция легко выполнима в домашних условиях, поскольку внутренняя компоновка инверторной установки для розжига дуги хорошо поддается диагностике и обслуживанию. Успешность исправления неисправностей инверторной сварки зависит, прежде всего, от навыков и знаний мастера-ремонтника.

Особенности сварочных инверторов и их ремонт

Большинство пользователей подобных сварочных устройств отмечают:

высокую мощность установки;
мобильность аппарата;
простоту обслуживания;
надежность конструкции инвертора;
минимальное потребление электрической энергии при выполнении работ по свариванию металлических изделий.

Характерной особенностью инверторных устройств для сварки служит более сложная электротехническая схема, по сравнению с трансформаторными или выпрямительными сварками.

Инвертор для сварочных работ.

Ремонт инверторных сварочных аппаратов следует начинать с проверки следующих элементов:

транзисторы;
диодный мост;
система охлаждения.

Перед тем, как отремонтировать сварочные аппараты своими руками необходимо провести диагностику основных компонентов. Как правило, неисправные детали, например, транзисторы или диоды, можно легко определить по существенном изменении геометрии.

Если такие детали удается выявить визуально, то восстановление аппарата для сварки своими руками сведется к банальной замене неисправных электротехнических элементов при помощи паяльника и припоя.

Ремонт сварочных полуавтоматов своими руками должен производится мастерами, имеющими хотя бы базовые познания в электронике и умеющими пользоваться такими устройствами, как мультиметр, вольтметр и осциллограф.

Большинство моделей инверторных аппаратов для сварки комплектуются инструкциями. Проводить обслуживание данных устройств проще по схемам, имеющимся в соответствующем разделе документации.

Диагностика неисправностей инверторов

Непосредственно перед выполнением восстановления работоспособности инверторного оборудования для сварки следует ознакомиться с типовыми неисправностями и наиболее эффективными методами диагностики.

В большинстве случаев, ремонт полуавтоматов для сварки следует производить по такому алгоритму:

Визуальный осмотр всех узлов инвертора.
Зачистка окислившихся контактов при помощи растворителя и щетки.
Изучение конструкции инвертора по идущей в комплекте документации.
Диагностика неисправности.
Замена нерабочих электронных компонентов.
Пробный запуск.

Все неисправности, при которых может потребоваться ремонт своими руками сварочных аппаратов делятся на три вида:

возникшие из-за неправильного выбора режима сварки;
возникшие из-за нарушения в работе одного из элементов электронной схемы прибора;
возникшие из-за попадания пыли или сторонних предметов в корпус инверторного блока питания.

Перед тем, как проверить сварочный аппарат на предмет неисправных радиодеталей, следует провести полную чистку от пыли и грязи. Засорение элементов охлаждения системы поддержания дуги может пагубно сказаться на работоспособности многих электронных компонентов.

Если при предварительной визуальной проверке не выявлены неисправности, то следует переходить к более глубокой диагностике.

Типичные причины выхода из строя инвертора представлены:

попаданием жидкости внутрь корпуса инвертора, повлекшим за собой окисление токопроводящих дорожек и коррозию основных радиоэлементов;
обилием пыли и грязи внутри корпуса, вследствие которых существенно ухудшилось охлаждение и произошел перегрев силовых микросхем;
перегревом работы инвертора из-за выбора неправильного режима работы, вследствие которого может потребоваться ремонт сварочных выпрямителей.

Ремонт сварочного трансформатора, в отличие от инвертора, может выполняться без существенных навыков и умений. В трансформаторных сборках используются радиоэлементы, которые обладают невероятно длительным жизненным циклом.

Методика ремонта преобразователя и других ключевых узлов инверторного источника тока будут показаны в следующем разделе.

Основные виды поломок и их устранение

Прежде чем рассмотреть основные виды неисправностей инверторных устройств следует ознакомиться с устройством инвертора.

Электрическая схема сварочного инвертора.

Большинство популярных моделей состоит из:

блока питания;
блока управления;
силового блока.

Неисправности и ремонт сварочных аппаратов в большинстве случаев связаны с поломкой силового блока, состоящего из:

Первичного и вторичного выпрямителей.
В состав блока входят два диодных моста различной мощности. Первый мост способен выдерживать до 40 ампер ток и до 250 вольт напряжение. Второй диодный мост собран из более мощных элементов и способен поддерживать силу тока 250 ампер при напряжении порядка 100 вольт. Возможные ошибки данного модуля связаны с аварией диодов первичного или вторичного моста.
Инверторного преобразователя.
Поломка силового транзистора инверторного преобразователя часто является ответом на вопрос почему сварочный аппарат не варит. Ремонт инвертора можно произвести путем замены транзистора на аналог с параметрами силы тока 32 ампера и напряжением 400 вольт.
Высокочастотного трансформатора.
Как правило, трансформатор состоит из нескольких обмоток, повышающих силу тока до 250 ампер при напряжении до 40 вольт. Большинство инверторного оборудования имеет две обмотки, выполненные при помощи медной проволоки или ленты.

Перед тем, как отремонтировать сварочные аппараты своими руками следует внимательно продиагностировать прибор и четко определить, какой из элементов неисправен.

Не стоит даже пытаться самостоятельно отремонтировать инвертор из корпуса которого повалил плотный белый дым. В таких случаях самым правильным решением будет обращение в квалифицированный ремонтный центр.

Компоновка деталей сварочного инвертора.

Ремонт сварочного полуавтомата с инверторным источником может понадобиться при возникновении следующих неисправностей:

Нестабильное горение раскаленной дуги или сильное разбрызгивание материала электрода.
Неисправность в большинстве случаев связана с неправильным выбором рабочего тока. В инструкции по эксплуатации сказано, что на 1 миллиметр диаметра электрода должна приходится сила тока от 20 до 40 ампер.
Прилипания сварки к металлу.
Такое поведение характерно для устройств, работающих при недостаточном напряжении. Подобные неисправности и способы их устранения четко описаны в сопроводительной документации. При прилипании электрода к свариваемому материалу следует очистить контакты клемм, к которым подключаются модули инверторного устройства. Кроме этого, не лишним будет замерить напряжение в электрической сети.
Отсутствие дуги при включении аппаратуры.
Дефект зачастую связан с банальным перегревом устройства или повреждением силовых кабелей кабелей в процессе длительной эксплуатации при повышенных температурах.
Аварийное отключение инвертора.
Если в процессе проведения работ аппарат внезапно отключился, то наверняка сработала защита от короткого замыкания между проводами и корпусом. Ремонт устройства в случае возникновения подобного дефекта состоит в нахождении и замене поврежденных элементов силовой цепи инвертора.
Огромное потребление электрического тока при холостой работе.
Типичная неисправность, возникающая вследствие замыкания витков на токопроводящих катушках. Восстановление работоспособности устройства после такой неисправности состоит в полной перемотке катушек и наложении слоя дополнительной изоляции.
Отключение сварочного оборудования через определенный промежуток времени.
Подобное поведение характерно для перегревающихся инверторных электроприборов. Если сварка внезапно выключилась, то нужно дать ей остыть и через 30-40 минут можно продолжить работу.
Посторонние звуки при работе блока питания.
Устранение дефекта заключается в затягивании болтов, стягивающих элементы магниторовода. Помимо этого, неисправность может быть связана с дефектом в крепеже сердечника или замыканием между кабелями.

Важно отметить, что большинство видов работ следует выполнять с использованием паяльника, укомплектованного специальным отсосом. Такой инструмент существенно облегчает работу по нанесению и удалению припоя на посадочные места радиотехнических элементов.

Заключение

Самостоятельный ремонт может производится в домашних условиях. Основные неисправности инверторов связаны с выбором неправильного режима работы или выходом из строя радиоэлементов.

Некоторые неисправности сварочного полуавтомата можно определить визуально. Существует всего несколько причин из-за которых не включается сварочный инвертор. Большинство причин поломки работающего инвертора связаны с сгоревшими конденсаторами или пробитыми сварочными транзисторами.

Способы регулировки сварочного тока

Качество сварного шва в значительной мере зависит от характеристик электрической дуги. Для каждой толщины металла, в зависимости от его вида требуется определенной силы сварочный ток.

Кроме этого, важна вольтамперная характеристика аппарата для сварки, от этого зависит качество электрической дуги. Для резки металла тоже требуются свои значения электротока. То есть любой сварочный аппарат должен обладать регулятором, управляющим мощностью сварки.

Способы регулирования

Управлять током можно по-разному. Основные способы регулирования такие:

введение резистивной или индуктивной нагрузки во вторичную обмотку сварочного аппарата;
изменение количества витков во вторичной обмотке;
изменение магнитного потока аппарата для сварки;
использование полупроводниковых приборов.

Схематических реализаций этих способов множество. При изготовлении аппарата для сварки своими руками каждый может выбрать себе регулятор по вкусу и возможностям.

Резистор или индуктивность

Регулировка сварочного тока с использованием сопротивления или катушки индуктивности является самой простой и надежной. К держателю сварочных электродов последовательно подключают мощный резистор или дроссель. За счет этого меняется активное или индуктивное сопротивление нагрузки, что приводит к падению напряжения и изменению сварочного тока.

Регуляторы в виде резисторов применяют для улучшения вольтамперной характеристики сварочного аппарата. Используется набор мощных проволочных сопротивлений или один резистор, выполненный из толстой нихромовой проволоки в виде спирали.

Для изменения сопротивления специальным зажимом их подключают к определенному витку провода. Резистор выполняется в виде спирали для уменьшения габаритов и удобства использования. Номинал резистора не должен превышать 1 Ом.

Переменный ток в определенные моменты времени имеет нулевые или близкие к нему значения. В это время получается кратковременное гашение дуги. При изменении промежутка между электродом и деталью может произойти прилипание или полное ее гашение.

Для смягчения режима сваривания и соответственно получения качественного шва применяют регулятор в виде дросселя, который включается последовательно с держаком в выходной цепи аппарата.

Дополнительная индуктивность вызывает сдвиг фаз между выходным током и напряжением. При нулевых или близких к нему значениях переменного тока напряжение имеет максимальную амплитуду и наоборот. Это позволяет поддерживать стабильную дугу и обеспечивает надежное ее зажигание.

Дроссель можно изготовить из старого трансформатор. Используется только его магнитопровод, все обмотки удаляются. Вместо них наматывают 25-40 витков толстого медного провода.

Данный регулятор был широко распространен при использовании трансформаторных аппаратов переменного тока благодаря своей простоте и наличию комплектующих. Недостатками дроссельного регулятора сварочного тока являются небольшой диапазон управления.

Изменение количества витков

При этом методе регулировка характеристик дуги осуществляется благодаря изменению коэффициента трансформации. Коэффициент трансформации позволяют изменить дополнительные отводы из вторичной катушки. Переключаясь с одного отвода на другой можно менять напряжение в выходной цепи аппарата, что приводит к изменению мощности дуги.

Регулятор должен выдерживать большой сварочный ток. Недостатком является трудность нахождения коммутатора с такими характеристиками, небольшой диапазон регулировок и дискретность коэффициента трансформации.

Изменение магнитного потока

Данный способ управления используется в трансформаторных аппаратах сварки. Изменяя магнитный поток, меняют коэффициент полезного действия трансформатора, это в свою очередь меняет величину сварочного тока.

Регулятор работает за счет изменения зазора магнитопровода, введения магнитного шунта или подвижности обмоток. Изменяя расстояние между обмотками, меняют магнитный поток, что соответственно сказывается на параметрах электрической дуги.

На старых сварочных аппаратах на крышке находилась рукоятка. При ее вращении вторичная обмотка поднималась или опускалась за счет червячной передачи. Этот способ практически изжил себя, он использовался до распространения полупроводников.

Полупроводниковые приборы

Создание мощных полупроводниковых приборов, способных работать с большими токами и напряжениями, позволило разработать сварочные аппараты нового типа.

Они стали способны менять не только сопротивление вторичной цепи и фазы, но и изменять частоту тока, его форму, что также влияет на характеристики сварочной дуги. В традиционном трансформаторном сварочном аппарате используется регулятор сварочного тока на базе тиристорной схемы.

Регулировка в инверторах

Сварочные инверторы – это самые современные аппараты для электродуговой сварки. Использование мощных полупроводниковых выпрямителей на входе устройства и последующей трансформации переменного тока в постоянный, а затем в переменный высокой частоты позволил создать устройства компактные и мощные одновременно.

В инверторных аппаратах основным регулятором является изменение частоты задающего генератора. При одном и том же размере трансформатора мощность преобразования напрямую зависит от частоты входного напряжения.

Чем меньше частота, тем меньшая мощность передается на вторичную обмотку. Ручка регулировочного резистора выводится на лицевую панель инвертора. При ее вращении изменяются характеристики задающего генератора, что приводит к изменению режима переключения силовых транзисторов. В итоге получается требуемый сварочный ток.

При использовании инверторных сварочных полуавтоматов настройка происходит так же, как и при использовании ручной сварки.

Кроме внешних регуляторов в блоке управления инвертором предусмотрены еще много различных управляющих элементов и защит, обеспечивающих стабильную дугу и безопасную работу. Для начинающего сварщика лучшим выбором будет инверторный аппарат для сварки.

Применение тиристорной и симисторной схемы

После создания мощных тиристоров и симисторов их стали использовать в регуляторах силы выходного тока в сварочных аппаратах. Они могут устанавливаться в первичной обмотке трансформатора или во вторичной. Суть их работы заключается в следующем.

На управляющий контакт тиристора со схемы регулятора поступает сигнал, открывающий полупроводник. Длительность сигнала может изменяться в больших пределах, от 0 до длительности полупериода тока протекающего через тиристор.

Управляющий сигнал синхронизирован с регулируемым током. Изменение длительности сигнала вызывает обрезание начала каждого полупериода синусоиды сварочного тока. Увеличивается скважность, в результате средний ток уменьшается. Трансформаторы очень чувствительны к такому управлению.

Такой регулятор имеет существенный недостаток. Время нулевых значений увеличивается, что приводит к неравномерности дуги и ее несанкционированному гашению.

Для уменьшения негативного эффекта дополнительно приходится вводить дроссели, которые вызывают фазовый сдвиг между током и напряжением. В современных аппаратах данный метод практически не используются.

Ремонт и диагностика неисправностей сварочного аппарата

Диагностика поломок инверторных сварочных аппаратов. Профессиональные советы по ремонту и устранению неисправностей.

Когда ломается сварочный аппарат, срываются планы по работе. Требуется найти причину поломки и устранить ее. Если оборудование уже не на гарантии, не обязательно обращаться в сервисный центр. Некоторые проблемы можно распознать и отремонтировать своими силами. В статье мы рассмотрим возможные неисправности в разных инверторных аппаратах, способы диагностики и методики ремонта. Так же затронем, какие лучше покупать сварочные аппараты, чтобы реже сталкиваться с их поломками.

Чтобы повысить шансы на успех при ремонте сварочного аппарата, нужно немного разобраться в его устройстве. Все виды оборудования для ММА, TIG и MIG сварки имеют общий инверторный блок, только в случае ручной дуговой сварки процесс ведется плавящимся электродом в обмазке, а у аргоновой горелки предусматривается неплавящийся вольфрамовый электрод и канал для подачи защитного газа. У полуавтоматов дополнительно есть барабан и подающий механизм.

Инверторный блок, выдающий преобразованный постоянный ток для сварки, состоит из следующих элементов:

Основным элементом выступает плата управления с ключами. Это транзисторные ключи типа Mosfet или более современные — IGBT. Содержат по 2 или по 4 ключа, соответственно делятся на полумостовые и мостовые. Обеспечивают экономичный расход электроэнергии, нагрузку и тонкие настройки сварочного тока.

Суть работы инвертора заключается в получении от сети переменного тока с частотой 50 Гц, его выпрямления, преобразования снова в переменный, но с уже повышенной во много раз частотой. На выходе ток снова выпрямляется и сварка ведется постоянным током.

Когда сварочный аппарат не работает, из него пошел дым, ощущается запах гари, необходима диагностика. В домашних условиях это делается так:

Отключите аппарат от сети

Выкрутите винты боковой крышки

Осмотрите платы, конденсаторы, транзисторы, клеммы

Подергайте провода рукой

Искать необходимо черные следы (если что-то сгорело) или слабый, болтающийся контакт. Чаще всего инверторы перестают работать по причине перегорания одного из элементов. Тогда аппарат полностью не включается или гудит, но не варит. Задача — найти проблемный модуль и заменить его или восстановить контакт.

Если визуальный осмотр ничего не дал, диагностика продолжается при помощи мультиметра. Не специалисту нельзя лезть в инвертор, находящийся под напряжением. Проверка сопротивления и заявленных параметров по напряжению и силе тока — это удел мастеров. Любителю можно только прозвонить отключенную от питания электросхему.

Для этого установите переключатель в мультиметре в режим прозвона. Часто он обозначен колокольчиком или иконкой проверки целостности цепи. В зависимости от радиодетали, которую вы планируете проверять, применяется различные способы проверки, а также выбор параметров на мультиметре. В общем смысле необходимо один контакт детали прислонить в одному щупу, а другой — к другой. На экране мультиметра должна загореться единица (контакт есть или иное обозначение). Если на дисплее нули, вы нашли сгоревший элемент (зависит от вида радиодетали).

Его нужно выпаять и заменить на новый с аналогичной маркировкой. Пайку лучше производить станцией с оловоотсосом, чтобы не залить припоем соседние контакты, создав дорожку для короткого замыкания после включения:

Нагрейте ножки сгоревшего элемента и расшевелите его в печатной плате, извлеките наружу

Обезжирьте место соединения канифолью

Вставьте новый элемент в отверстия печатной платы

Подайте припой и дождитесь его застывания

Чтобы прозвонить тестером диодные мосты, их, как правило, предварительно потребуется выпаять из общей схемы, т.к. порой они запараллелены, что не дает возможности верного определения неисправного моста.

Это общие принципы диагностики и ремонта. Далее рассмотрим поломки разной степени сложности, возможные причины и способы устранения.

Поломки сварочного инвертора можно разделить по степени сложности. Некоторые вполне реально устранить своими руками в домашних условиях.

Проблема характеризуется отсутствием сварочной дуги, но небольшой контакт проявляется при проведении электродом по изделию. Это простая поломка, связанная со слабым соединением. Проверьте жесткость присоединения сварочного кабеля и массы к гнездам в аппарате. Если они болтаются, закрепите. Проверьте присоединение массы к изделию. Если это самодельный крючок — лучше прихватите его сваркой. Даже в случае использования "крокодила" пошевелите его, чтобы улучшить контакт.

Искрить электрод может по причине неверно выбранной силы тока. Иногда "крутилка" случайно сбивается при перестановке аппарата, если задеть ее одеждой. Чтобы такого не происходило, используйте инверторы с защитным экраном, закрывающим панель управления. Такой есть, например у аппарата для сварки EWM PICO 160 CEL PULS ММА

Искрить, но не варить инвертор может из-за слабого входящего напряжения. Проверьте тестером показания в розетке. Если они ниже 220 В, то поможет стабилизатор напряжения или сварочные аппараты, рассчитанные на работу с пониженным входящим током. Например сварочный инвертор РЕСАНТА САИ-220 варит при входном напряжении 140 В. Конечно, 220 А он не выдает при заниженных параметрах входящего тока, зато получится приварить листы железа к воротам, сварить бак для дачи и пр.

Чем больше просадка напряжения, тем ниже сварочный ток. Вот таблица напряжения на плату при сварке инвертором с пределом 160 А, показывающая взаимозависимость параметров.

Напряжение от сети, В	Сопротивление, Ом	Сварочный ток, А
220	0	160
210	1	150
197	2	145
180	3	115
165	4	105

Длинный сетевой провод приводит к повышенному сопротивлению и снижает входящий ток. Здесь поможет переподключение в более близкую розетку коротким проводом или использование инверторов, рассчитанных на пониженное напряжение.

Длинные сварочные кабеля массы и электрододержателя тоже выступают повышенным сопротивлением, снижая силу тока. Попробуйте подсоединить короткие кабеля 3-4 м и повторить возбуждение дуги.

Электрод может прилипать по тем же причинам, что и искрить: низкий сварочный ток, длинный сетевой провод и сварочные кабеля, пониженное напряжение в сети. Но порой такое случается при сварке тонкого металла. Сварочный ток 60-80 А прожигает металл, а низкий 30-50 А вызывает прилипание электрода.

Тогда выбирайте сварочный инвертор с функцией антизалипание. Например ESAB BUDDY ARC нем есть специальный режим, который при пониженных рабочих токах "чувствует" момент прилипания электрода и кратковременно подает повышенный ток. Действие длится секунду, после чего сила тока спадает до установленной сварщиком. Этого достаточно, чтобы электрод не прилип, а металл не прожегся.

Когда невозможно изменить силу тока, дело в самом переключателе. Он неисправен механически или по электрической части. Снимите пластиковую "крутилку" и попробуйте провернуть шток пассатижами.

Если регулятор не реагирует, значит нужно прозвонить его контакты мультиметром. В случае обрыва регулятор меняют целиком, отпаяв клеммы и выкрутив его из корпуса. Установите новый регулятор и проверьте работу аппарата.

Если лампочка "Сеть" горит и гудит вентилятор, но сварочный аппарат не варит, скорее всего, он перегрелся. У каждого инвертора есть своя продолжительность включения(ПВ) или продолжительность нагрузки (ПН). Она указывается в % и означает, сколько из 10 минут оборудование может работать беспрерывно на определенном токе.

У бытовых моделей чаще всего показатель ПВ 30-40%, поэтому проварив 5-10 минут подряд устройство уходит в защиту, чтобы не сгореть. Подождите 20-30 минут, пока аппарата не остынет и попробуйте варить снова. Если требуются длительные регулярные сварочные работы, используйте аппараты с ПВ 60-100%, как например инвертор БАРСВЕЛД Profi ARC-507 D для трехфазной сети или сварочник ТОРУС-250 Экстра для двухфазной. Среди полуавтоматов хорошо зарекомендовал себя по продолжительности нагрузки Аврора PRO OVERMAN 200

Если на инверторе не горят лампочки, возможно, оборван сетевой провод. Разберите корпус и проверьте надежность контактов сетевого кабеля. Вторая вероятная причина — большой слой пыли на плате, - аппарат ушел в защиту, чтобы избежать короткого замыкания. Разберите корпус и продуйте аппарат сжатым воздухом от компрессора. Если компрессора нет, используйте мягкую щетку.

Когда инвертор не включается, проверьте входной диодный мост и силовые конденсаторы.

Чтобы сварочные аппараты не ломались, важно соблюдать ряд простых советов:

Подбирайте правильные режимы сварки

Периодически проверяйте плотность контактов сварочных кабелей и сетевого провода

При пониженном напряжении используйте аппараты, рассчитанные на просадку

Не перегружайте инвертор сверх его паспортного ПВ. Давайте оборудованию остывать

Следите, чтобы корпус не накрыли сверху рабочей одеждой или другими материалами, задерживающими теплообмен

Не размещайте инвертор в запыленных помещениях

Если предстоит регулярно варить в тяжелых строительных условиях, применяйте сварочные аппараты с защитой корпуса резиновыми накладками, как это есть у аргоновой модели Сварог REAL TIG 200 или ММА полуавтомат ESAB Rebel EMP

Выбрать надежные полуавтоматы, инверторы TIG и аппараты РДС можно среди проверенных брендов EWM, Fronius, Lincoln Electric, ESAB. Или обращайте внимание на категорию "профессиональные" и "полупрофессиональные", где модели изначально рассчитаны на более продолжительную работу. Тогда реже придется сталкиваться с поломками и чинить их.

Ответы на вопросы: как отремонтировать сварочный аппарат своими руками?

Это зависит от степени запыленности помещения, где он расположен. Если рядом ведется абразивная резка металла, шлифовка, полировка нержавейки, то чистку рекомендуется производить еженедельно. продувка необходима каждый месяц, а лучше каждую неделю. В обычных гаражных условиях профилактическая продувка достаточна раз в 6 месяцев.

Проверьте напряжение в розетке, оно должно соответствовать ГОСТу. Если оно низкое, попробуйте варить в другое время суток. Если напряжение нормальное, постарайтесь подключить аппарат в сеть с минимальной длиной провода (сетевые провода 220 V создают дополнительное сопротивление).

Для этого подойдет любой компрессор. В большинстве моделей ничего разбирать не требуется. На лицевой стороне есть перфорация для вентиляции. Наставьте шланг на нее и включите подачу воздуха. Пыль выйдет с обратной стороны за вентилятором.

Для трансформаторов — это обычный звук работы. Сделать ничего нельзя. Если начал тарахтеть инвертор, проверьте прочность крепления кожуха. Часто винтики раскручиваются от вибрации и корпус начинает резонировать.

Если разъем болтается, это создает плохой контакт, что приведет к поломке аппарата. Разъем необходимо заменить. мешает варить. Разъем можно заменить, добравшись с обратной стороны. Купите точно такой же для своей модели инвертора.

Читайте также: