Come riparare l'inverter di saldatura fai da te

Le saldatrici ad inverter stanno guadagnando sempre più popolarità tra i saldatori grazie alle dimensioni compatte, al peso ridotto e ai prezzi ragionevoli. Come qualsiasi altra apparecchiatura, questi dispositivi possono guastarsi a causa di un funzionamento improprio o di difetti di progettazione. In alcuni casi, la riparazione delle saldatrici inverter può essere eseguita indipendentemente, dopo aver studiato il dispositivo dell'inverter, ma ci sono guasti che sono stati riparati solo nel centro di assistenza.

Dispositivo inverter di saldatura

A seconda dei modelli, gli inverter di saldatura funzionano sia da una rete elettrica domestica (220 V) che da una trifase (380 V). L'unica cosa che deve essere considerata quando si collega il dispositivo a una rete domestica è il suo consumo di energia. Se supera la capacità del cablaggio, l'unità non funzionerà quando la rete è scarica.

Quindi, i seguenti moduli principali sono inclusi nel dispositivo della saldatrice inverter.

1. Unità raddrizzatore primario. Questa unità, costituita da un ponte a diodi, è posta all'ingresso dell'intero circuito elettrico del dispositivo. È la tensione alternata fornita dalla rete. Per ridurre il riscaldamento del raddrizzatore, ad esso è collegato un radiatore. Quest'ultimo è raffreddato da un ventilatore (aspirazione) installato all'interno dell'alloggiamento dell'unità. Inoltre, il ponte a diodi è protetto contro il surriscaldamento. Viene implementato con l'aiuto di un sensore termico che, quando i diodi raggiungono una temperatura di 90 °, interrompe il circuito.
   
2. Filtro del condensatore. È collegato in parallelo a un ponte diodi per uniformare il ripple AC e contiene 2 condensatori. Ogni elettrolita ha un margine di tensione di almeno 400 V e una capacità di 470 μF per ciascun condensatore.
3. Filtro di soppressione delle interferenze. Durante i processi di conversione della corrente nell'inverter, si verificano interferenze elettromagnetiche che possono disturbare il funzionamento di altri dispositivi collegati a questa rete elettrica. Per rimuovere le interferenze, un filtro è installato davanti al raddrizzatore.
4. inverter. Responsabile della conversione della tensione CA in CC. I convertitori che operano negli inverter possono essere di due tipi: half-bridge a due tempi e full bridge. Di seguito è riportato uno schema di un convertitore half-bridge avente 2 interruttori a transistor basati su dispositivi della serie MOSFET o IGBT, che possono essere visti più spesso su dispositivi inverter nella categoria dei prezzi medi.Il circuito del convertitore full bridge è più complesso e comprende già 4 transistor. Questi tipi di convertitori sono installati sui dispositivi più potenti per la saldatura e, di conseguenza, sui più costosi.

   

   Proprio come i diodi, i transistor sono montati su radiatori per una migliore rimozione del calore da essi. Per proteggere l'unità a transistor dai picchi di tensione, un filtro RC è installato di fronte ad esso.

5. Trasformatore ad alta frequenza. Viene installato dopo l'inverter e abbassa la tensione ad alta frequenza a 60-70 V.A causa dell'inclusione di un circuito magnetico in ferrite nella progettazione di questo modulo, è stato possibile ridurre il peso e ridurre le dimensioni del trasformatore, nonché ridurre la perdita di potenza e aumentare l'efficienza dell'apparecchiatura nel suo complesso. Ad esempio, il peso di un trasformatore avente un circuito magnetico in ferro e in grado di fornire una corrente di 160 A sarà di circa 18 kg. Ma un trasformatore con un nucleo magnetico in ferrite con le stesse caratteristiche di corrente avrà una massa di circa 0,3 kg.
6. Raddrizzatore di uscita secondario. È costituito da un ponte, costituito da diodi speciali, che reagiscono ad alta velocità alla corrente ad alta frequenza (apertura, chiusura e ripristino impiegano circa 50 nanosecondi), di cui i diodi ordinari non sono in grado. Il ponte è dotato di radiatori per evitare il suo surriscaldamento. Inoltre, il raddrizzatore ha una protezione contro le sovratensioni, implementato come filtro RC. All'uscita del modulo sono posizionati due terminali in rame, fornendo un collegamento affidabile con loro del cavo di alimentazione e del cavo di massa.
7. Quadro di comando. Tutte le operazioni dell'inverter sono controllate da un microprocessore che riceve informazioni e controlla il funzionamento del dispositivo con l'aiuto di vari sensori situati in quasi tutti i nodi dell'unità.Grazie al controllo a microprocessore, vengono selezionati i parametri di corrente ideali per la saldatura di vari tipi di metalli. Inoltre, il controllo elettronico consente di risparmiare energia fornendo carichi calcolati e misurati con precisione.
8. Soft start relay. Per evitare che i diodi del raddrizzatore provenienti da alta corrente dei condensatori carichi si brucino durante l'avvio dell'inverter, viene utilizzato un relè di avviamento progressivo.

Come funziona l'inverter

Di seguito è riportato uno schema che mostra chiaramente il principio di funzionamento dell'inverter di saldatura.

Quindi, il principio di funzionamento di questo modulo della saldatrice è il seguente. Il raddrizzatore primario dell'inverter riceve la tensione da una rete elettrica domestica o da generatori, benzina o diesel. La corrente di ingresso è variabile, ma passando attraverso l'unità diodi, diventa permanente. La corrente raddrizzata va all'inverter, dove viene riconvertita in corrente alternata, ma già con caratteristiche modificate in frequenza, cioè diventa ad alta frequenza. Inoltre, la tensione ad alta frequenza viene ridotta dal trasformatore a 60-70 V con un aumento simultaneo di corrente.Nella fase successiva, la corrente entra nuovamente nel raddrizzatore, dove viene convertita in una costante, e quindi viene applicata ai terminali di uscita dell'unità. Tutte le conversioni attuali controllato da un'unità di controllo a microprocessore.

Cause di guasti all'inverter

Gli inverter moderni, in particolare quelli realizzati sulla base del modulo IGBT, sono piuttosto esigenti per quanto riguarda le regole di funzionamento. Ciò è spiegato dal fatto che quando l'unità funziona, i suoi moduli interni generare molto calore. Sebbene sia i radiatori sia una ventola siano utilizzati per rimuovere il calore dalle unità di alimentazione e dalle schede elettroniche, a volte queste misure non sono sufficienti, specialmente in unità a basso costo. Pertanto, è necessario attenersi rigorosamente alle regole specificate nelle istruzioni per il dispositivo, il che implica un arresto periodico dell'unità per il raffreddamento.

Questa regola viene solitamente chiamata "On Time" (PV), che viene misurata in percentuale. Non osservando il PV, si verifica il surriscaldamento dei componenti principali dell'apparecchio e il loro guasto. Se ciò accade con la nuova unità, questo guasto non è soggetto a riparazioni in garanzia.

Inoltre, se la saldatrice ad inverter funziona in stanze polverosela polvere si accumula sui suoi radiatori e interferisce con il normale trasferimento di calore, che inevitabilmente porta al surriscaldamento e alla rottura dei componenti elettrici. Se è impossibile eliminare la presenza di polvere nell'aria, è spesso necessario aprire la custodia dell'inverter e pulire tutti i componenti dell'apparecchiatura dallo sporco accumulato.

Ma il più delle volte gli inverter falliscono quando loro lavorare a basse temperature. I guasti si verificano a causa della condensa sulla scheda di controllo riscaldata, a seguito della quale si verifica un cortocircuito tra i dettagli del modulo elettronico.

Caratteristiche di riparazione

Una caratteristica distintiva degli inverter è la presenza di una scheda di controllo elettronica, pertanto solo uno specialista qualificato può diagnosticare ed eliminare un guasto in questa unità.. Inoltre, ponti di diodi, blocchi transistor, trasformatori e altre parti del circuito elettrico del dispositivo potrebbero rompersi. Per eseguire autonomamente la diagnostica, è necessario disporre di determinate conoscenze e capacità per lavorare con strumenti di misura come un oscilloscopio e un multimetro.

Da quanto sopra risulta chiaro che, senza avere le competenze e le conoscenze necessarie, non è consigliabile iniziare a riparare il dispositivo, in particolare l'elettronica.Altrimenti, può essere completamente disattivato e la riparazione dell'inverter di saldatura costerà la metà del costo della nuova unità.

Malfunzionamenti dell'unità principale e loro diagnostica

Come già accennato, gli inverter non riescono a causa dell'impatto sui blocchi "vitali" dei fattori esterni del dispositivo. Anche malfunzionamenti dell'invertitore di saldatura possono verificarsi a causa di un funzionamento improprio dell'apparecchiatura o di errori nelle sue impostazioni. I seguenti errori o interruzioni nel funzionamento degli inverter sono i più comuni.

Il dispositivo non si accende

Molto spesso questa rottura è causata malfunzionamento del cavo di rete apparato. Pertanto, è necessario rimuovere prima il coperchio dall'unità e collegare ogni filo del cavo con un tester. Ma se il cavo è OK, sarà necessaria una diagnosi più seria dell'inverter. Forse il problema risiede nella fonte di alimentazione standby del dispositivo. In questo viene mostrata la tecnica di riparazione del "dovere" dell'esempio dell'invertitore del marchio Resant video.

L'instabilità dell'arco o degli spruzzi di saldatura

Questo errore può essere causato dall'impostazione errata della corrente per un particolare diametro dell'elettrodo.

Dovresti anche prendere in considerazione velocità di saldatura. Più è piccolo, il valore corrente più piccolo deve essere impostato sul pannello di controllo dell'unità. Oltre alla forza corrente che corrisponde al diametro dell'additivo, è possibile utilizzare la tabella seguente.

La corrente di saldatura non è regolata

Se la corrente di saldatura non è regolata, la causa potrebbe essere guasto del regolatore o una rottura dei fili ad essa collegati. È necessario rimuovere l'alloggiamento dell'unità e controllare l'affidabilità del collegamento dei conduttori, nonché, se necessario, far suonare il regolatore con un multimetro. Se tutto va bene con esso, allora questa rottura può essere causata da un cortocircuito nella bobina o un guasto del trasformatore secondario, che dovrà essere controllato con un multimetro. Se viene rilevato un guasto in questi moduli, devono essere sostituiti o riavvolti da uno specialista.

Grande consumo di energia

Un consumo energetico eccessivo, anche se il dispositivo è scaricato, causa, molto spesso, chiusura interturn in uno dei trasformatori. In questo caso, ripararli da soli non funzionerà. È necessario indirizzare il trasformatore al master per riavvolgere.

L'elettrodo si attacca al metallo.

Questo succede se calo della tensione di rete. Per eliminare l'adesione dell'elettrodo alle parti da saldare, sarà necessario selezionare e regolare la modalità di saldatura (secondo le istruzioni del dispositivo). Inoltre, la tensione di rete potrebbe ridursi se il dispositivo è collegato a una prolunga con una sezione trasversale di filo piccola (inferiore a 2,5 mm²).

Spesso, la caduta di tensione che causa l'incollamento dell'elettrodo si verifica quando si utilizza un'estensione di rete sovradimensionata. In questo caso, il problema viene risolto collegando l'inverter al generatore.

Il surriscaldamento sta bruciando

Se l'indicatore è acceso, indica che i moduli principali dell'unità si stanno surriscaldando. Inoltre, il dispositivo può spegnersi spontaneamente, il che indica protezione termica attivata. In modo che queste interruzioni nel funzionamento dell'unità non avvengano in futuro, di nuovo è richiesto di aderire alla modalità corretta della durata di accensione (PV). Ad esempio, se PV = 70%, il dispositivo dovrebbe funzionare nella seguente modalità: dopo 7 minuti di funzionamento, all'unità verranno assegnati 3 minuti per il raffreddamento.

In effetti, vari guasti e le cause che li causano possono essere parecchio, ed è difficile elencarli tutti. Pertanto, è meglio capire immediatamente quale algoritmo viene utilizzato per diagnosticare l'inverter di saldatura in cerca di guasti. Come viene diagnosticato il dispositivo, è possibile scoprirlo osservando il seguente allenamento video.