Причина поломок. Основные неисправности.
            В этой статье я попытаюсь донести до пользователя самые частые причины поломок сварочного инвертора, а так же, что необходимо делать, что бы Ваш аппарат прослужил долгие годы.
            Одна из самых частых причин поломок – попадание инородных предметов на токопроводные части внутри аппарата. Под инородными я подразумеваю пыль, влагу, окалину, мелкий металлический мусор. Хочу напомнить, что внутри сварочного инвертора присутствует питающее напряжение около 310В, а выбросы индуктивности могут быть в разы больше. Под воздействием такого напряжения даже небольшая запыленность может спровоцировать пробой. Если хотите сохранить работоспособность своего аппарата на долгие годы – не пренебрегайте чисткой, особенно при работе в запыленных условиях.
           
 
 
 
 
 
 
 
 
Вторая частая проблема – перегрев/перегруз силовой части. Первое что приходит на ум – в каждом аппарате стоит термозащита, она должна отключить аппарат в случае перегрева. Да, защита действительно стоит, но в большинстве случаев жадность заказчиков и желание написать запредельное ПВ/ПН приводит к плачевным последствиям.
В первом случае (в целях экономии) термодатчики устанавливают только на одном компоненте инвертора, например на радиаторе выходных диодов. Что же при этом происходит? А происходит следующее: при работе электродом д. 3мм на токе 100А от стабильной сети с низким внутренним сопротивлением, т.е. всегда 220В, ток протекающий через силовые транзисторы (допустим IGBT) будет порядка 12А, что достаточно немного. В таком случае самым горячим элементом действительно будет выходные диоды. Срабатывание защиты произойдет штатно.
А теперь представим, что будет, если мы будем варить на даче от удлинителя с малым сечением. Допустим, напряжение в сети в данном случае будет 150В во время сварки.
Что бы скомпенсировать просадку питающего напряжения инвертор увеличивает ток потребления. Ток, протекающий через транзисторы, составит уже не 12А, а 18А. В таком  случае тепловыделение на транзисторах может превысить тепловыделение на диодах. А термодатчика на них нет. Итог – сгоревшая силовая часть.
            Во втором случае (выжать из аппарата максимальное ПН/ПВ) ставят термодатчики с запредельной температурой срабатывания, обычно 100-115 градусов. Только представьте 115 градусов на радиаторе, а что в этот момент твориться на кристалле полупроводникового элемента?  В таком случае срабатывание термозащиты придется ждать дольше, чем выход из строя аппарата. Бывали случаи, когда на тест поступали новые аппараты из которых начинает идти дым, но он все продолжает варить, термозащита не срабатывает.
            Хотите сохранить жизнь аппарата – не насилуйте его, не стоит палить 10 электродов подряд без отдыха, дайте ему периодически отдыхать, не дожидаясь срабатывания защиты.
            Применение некачественных компонентов. Речь идет даже не столь о некачественных компонентах, сколько не пригодных к применению в конкретном случае. И опять один из главных пунктов – снижение стоимости производства. Есть множество аппаратов, в которых компоненты работают на пределе своих возможностей. Пример тому – любимая многими Ресанта САИ-250. В многих версиях данного аппарата установлены диоды STTH3003CW в количестве 6 штук (2 прямых, 4 обратных). Если посмотреть даташит на эти диоды, то можно увидеть, что они на 30А каждый. Давайте посчитаем 30А*6шт = 180А, а на аппарате заявлено 250А. Т.е. в данном аппарате нет запаса, элементы работают на пределе и даже за пределом.
Как альтернатива – немецкий (собирают в Чехии) EWM Pico 162. Аппарат на 160А, а применяют в нем диоды 60APU04, (на 60А каждый) в количестве 5 шт. Итого 60А*5шт=300А – вот это запас. К сожалению встречается такое достаточно редко.
Один пользователь ехидно посмеялся над фразой, что при ремонте мы применяем компоненты, зачастую, превосходящие по характеристикам «родные» и даем гарантию 6 месяцев. Смеяться не стоит, в большинстве случаев это действительно так. Если в той же Ресанте сгорели диоды, мы перепаиваем все 6 штук и ставим уже ни на 30А каждый, а на 60А. Запас прочности получается достаточным (6шт.*60А=360А).  Так мы будем уверены, что элементы действительно работают в допустимом режиме, аппарат прослужит долго, отсюда и гарантия 6 месяцев.
            Работа от низкого напряжения.Что происходит с силовой частью при работе от низкого напряжения Вы можете прочитать выше. Помимо этого есть еще один момент. В каждом аппарате есть схема управления, и она должна быть запитана, напряжение для ее работы как правило 12-24В (в зависимости от конструкции аппарата). Существует 3 варианта питания схемы управления:
  1. Импульсный источник питания. В таком случае в сварочном инверторе стоит еще один инвертор для питания схемы управления. Обычно используется микросхема TOP, Viper, TNY, либо связка ШИМ (3843, 3842) и MOSFET-транзистор. Такое решение позволяет подавать на схему управления стабилизированное напряжение вне зависимости от колебаний в сети (вплоть до 100В).
  2. Трансформатор питания на 50 Гц. Такое решение проще вышеупомянутого, но напряжение на СУ будет сильно зависеть от напряжения в сети.
  3. Запитка от дополнительной обмотки импульсного силового трансформатора. Такое решение самое недорогое, однако в момент сварки напряжение на СУ будет сильно прыгать.
Недостатков лишен лишь первый способ питания СУ. В остальных двух очень большое воздействие оказывают внешние факторы, которые могут привезти к ложному открытию силовых транзисторов, тем самым приводя сварочный инвертор в нерабочее состояние.
            Особенности конструкции. Встречаются такие аппараты, в конструкцию которых уже на уровне завода-изготовителя заложена недоработка (по большей части умышлено). И в последнее время такой подход набирает все большую популярность. Производителям не выгодно делать вечные аппараты, намного более удобно, что бы аппарат отходил год, два, три и Вы пришли купить новый. Примером тому может служить недешёвый, кстати,  GYSmi, Fubag IN серии. В данных аппаратах силовая часть и плата управления с трансформатором соединена стойками. Данные стойки с одной стороны крепятся болтами, а с другой паяются бессвинцовым припоем. В процессе эксплуатации стойки и припой нагреваются (частично от протекания больших токов под 160А, частично от радиатора силовой части), а затем при прекращении работы остывают. От резких перепадов температур в припое образуются микротрещины. Далее стойки просто отваливаются, аппарат прекращает работу. И как это нестранно происходит это уже после окончания гарантии.
 
 
 
 
 
 
 
 
            Скачок напряжения. Во многих аппаратах для защиты от перепадов напряжения установлены защитные устройства (например варистор). В момент скача сопротивление варистора резко уменьшается, ток начинает протекать через него, минуя остальные компоненты аппарата, при этом должен сработать автомат защиты.
В бюджетных аппаратах защитного устройства может и не стоять, опять же из цели экономии. В таком случае могут пострадать конденсаторы входного фильтра, силовая часть, дежурное питание аппарата.
От скачков напряжения в сети никто не застрахован, но бываю случаи, когда пользователи подключают сварочный аппарат к генератору, мощности которого недостаточно для нормальной работы сварочного инвертора. В таком случае у генератора наблюдаются постоянные скачки оборотов, сопровождаемые скачками напряжения, которые могут достигать 500В. Есть и любители поддать газку на генераторе, что опять же приводит к повышению оборотов, выходного напряжения и частоты.
            Для нормального функционирования инвертора на токе 100А мощность генератора должна составлять минимум 3,5кВт. В противном случае Вы рискуете загубить и сварочный аппарат и генератор.
 
Автор статьи: сервисный инженер "Инверт-сервис"
Кузнецов Андрей
12.05.2016
 
Отгорелые стойки IMS
Пыльная ресанта
Ремонт сварочных аппаратов

Ремонт инверторных аппаратов, полуавтоматов, установок аргонодуговой сварки, воздушно-плазменной резки с гарантией 6 месяцев. Прокат сварочного оборудования.