Ремонт сварочного аппарата

В этой статье я покажу на примере как ремонтировать сварочный инвертор аргонодуговой сварки. Расскажу почему не стоит ремонтировать такие аппараты самостоятельно и желательно не сдавать в ремонт гаражным мастерам. Будем ремонтировать сварочный инвертор НЕОН ВД-201 АД 2011 года выпуска. Хочется отметить, что аппарат уже ремонтировался «горе мастерами», поэтому некоторые неисправности пришлось устранять по вине этих неквалифицированных специалистов.

По внешнему виду этого сварочного аппарата видно, что им попользовались на славу. Умельцы приварили к корпусу самодельные ножки, сделанные из кусочков металлического профиля. Задача ножек — это изоляция корпуса от поверхности на которой он стоит, поэтому, если вы решили самостоятельно изготовить ножки, то рекомендуем в качестве материала использовать диэлектрик.

Диагностика неисправностей

После снятия крышки сразу видно, что не хватает одного болта крепления радиаторов к силовым транзисторам и обратным диодам. Запрещено в таком виде эксплуатировать сварочный аппарат — есть вероятность, что транзистор плохо прижимается к радиатору, будет перекос, что приведет к его перегреву и быстрому выходу из строя.

После визуального осмотра пытаемся запустить аппарат от источника тока. Инвертор не запустился.

Откручиваем и снимаем плату CC-TIG и сразу становится понятно, что плату силового преобразователя уже ремонтировали. Видны следы небрежной пайки, отсутствие на контактных площадках защитного компаунда (виксинта).

Для быстрой диагностики силовых транзисторов IGBT тестером в режиме прозвонки прикладываемся к формообразующей емкости (показаны красным на рисунке). Эти конденсаторы нужны для формирования фронта и среза для плавной коммутации транзисторов, т.к емкость расположена параллельно коллектору и эмиттеру в одну сторону на исправном транзисторе будет заряд электролитических конденсаторов, а в другую сторону — падение напряжения коллектор — эмиттер, примерно 0,4 Вольта. В случае если силовой переход транзистор разорван так проверить не получится.

Снимаем плату силового преобразователя и смотрим дальше.

На радиаторе охлаждения видим следы замыкания, можно сделать вывод, что транзисторы вышли из строя — сгорели. Транзисторы были припаяны безобразно. Наляпан припой таким образом, что заусенцы торчат и прижимаются вплотную к радиатору. Это быстро вызвало замыкание. Силовая техника не терпит такого. Цена ошибки ощутимо бьёт по карману владельца сварочного аппарата при ремонте.

Как правило с силовыми транзисторами сгорает и их обвязка — драйверные каскады. В них входят резисторы c2-33-0,25 номиналом 24 Oм, диоды 1n5819, транзистор 2n4403. Быстро можно проверить драйверный каскад через резистор 24 ОМ, если резистор жив, то и весь каскад наверняка исправен. Так же проверяем диод через резистор 6,8 Ком, в одну сторону с сопротивление должно быть около 2,8 КОм, в обратном 6,8 КОм. Так как аппарат уже ремонтировался неизвестно кем, меняем драйверные каскады.

Процесс ремонта

Выпаиваем силовые транзисторы и драйверную обвязку. Прочищаем контактные площадки от грязи, моем плату, подготавливаем отверстия под элементы.

При пайке драйверов оказалось, что один из резисторов на 24 Ом был просто разорван. Хотя визуально было незаметно.

Места пайки платы включения инвертора сильно окислены, что привело к кольцевой трещине. Видно на фото.

Устранили кольцевую трещину. Аккуратно пропаяли контактные площадки.

На краях платы расположены транзисторы KSE 340 и KSE 350 c небольшими радиаторами, на них собраны компенсационные стабилизаторы на +- 15 Вольт для питания платы управления (СУ) и питания первичной обмотки базового трансформатора. Перед включением инвертора, даже от источника тока нужно убедиться, что питание на стабилитронах 15 Вольт. Допускается расхождение 0,3-0,5 Вольт между плечами. Запускаем плату инвертора от источника, в качестве нагрузки подключаем эмулятор нагрузки — дроссель. Без нагрузочного дросселя запускать инвертор запрещено, сразу сгорят силовые транзисторы. Для включения на плате нужно замкнуть оптрон (разрешение на включение). Запустить не удалось. После длительного процесса, выяснилось, что вышел из строя базовый трансформатор. Устанавливаем новый.

Плату инвертора успешно запустили. Ура! Подготавливаем для сборки. Моем, чистим, покрываем плату компаундом — виксинтом.

Вот такая красивая и качественная пайка у нас получилась: запаяли новые элементы. Так выглядит правильная пайка. Никаких ляпушек, кусков канифоли т.д. Качественный ремонт начинается с аккуратной пайки.

Покрываем транзисторы равномерным слоем термопасты КПТ-8, поверхности транзисторов должны быть чистыми и сухими. Хочется отметить, что тиристор требует изоляции в виде 2 слоев слюды, каждый слой промазываем термопастой.

Собираем все обратно. В ходе ремонта так же поставили новый предохранитель на плату СС-tig и заменили шлейф на плате управления, шлейф от старости потерял эластичность, изоляция задубела и стала трескаться.

При включении высоковольтного осциллятора отсутствовала искра на выходе. Пришлось снять модуль, выяснилось, что провод оторвался от платы осциллятора. Синий провод виден на фото. Запаяли, переклепали уголки крепления модуля, заодно почистили газовую магистраль от грязи, было ее там достаточно, если не прочистить, то давления в горелке не хватило бы для нормальной сварки.

Испытания после ремонта

Аккуратно собираем все обратно, ставим аппарат на стенд, включаем от сети, проверяем выходные характеристики на балластном реостате. Важной особенностью аргонодугового аппарата является широкий диапазон регулировки выходного тока: от 5 до 200 Ампер, такой диапазон достигается с помощью дополнительного моточного узла — магнитный ключ, не буду вдаваться в подробности, но проверить его очень просто, при изменении тока нужно наблюдать за изменением частоты на диаграмме. При увеличении выходного тока, в районе 70 Ампер произойдет резкий скачок частоты преобразователя — частота уменьшится, а при уменьшении выходного тока произойдет обратный скачок — частота увеличится примерно в районе около 40 Ампер, если магнитный ключ неисправен, то диапазон регулировки выходного тока будет примерно от 20 до 180 Ампер, т.е. сварочный аппарат не будет выдавать минимум и максимум. Но это уже отдельная история.

Для финального испытания подключаем сварочный аппарат к балластному реостату и даем полный ток. В данном случае это 200 Ампер. В условиях реальной сварки напряжение на дуге в районе 25 Вольт, поэтому исправный сварочный аппарат на максимальном токе должен обеспечивать падение напряжения 25 Вольт, или немного выше.

Резюме

Для экономии денег и времени не рекомендуем сдавать свою сварочную технику на ремонт в кустарные мастерские. В данное время очень мало мастеров, которые имеют достаточную компетенцию для ремонта. Такие мастера только сломают вам сварочный аппарат, а за ремонт в дальнейшем платить придется только Вам.