Как работает сварочный инвертор: Принцип работы сварочного инвертора – Моссом.ру в Москве

Содержание

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.

Схема управления выполнена в основном из поверхностно-монтируемых элементов (SMD). Как видно на фото поверхность платы покрыта слоем защитного лака и это затрудняет считывание маркировки с микросхем и некоторых элементов. Но, несмотря на это, можно предположительно определить, что микросхема в 14-ти выводном корпусе – это микросхема LM324. Неподалёку смонтирована микросхема в 8-ми выводном планарном корпусе. Это ШИМ-контроллер (UC3845AD).

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 (h21817B), 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.

Главная &raquo Мастерская &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

Суперконденсатор… или по-другому ионистор.
Ремонтируем LCD-монитор.
Ремонт акустической системы SVEN IHOO MT5.1R.

Какие могут быть неисправности и поломки сварочных инверторов? | Часто задаваемые вопросы

Основные неисправности сварочных аппаратов — трансформаторов и инверторов

Сварочные трансформаторы более просты, по сравнению с инверторами, обеспечивающими двойное преобразование тока питания, поэтому определить причину их поломки проще.

Основные проявления неполадок:

Сварочный трансформатор или инвертор не работает при подсоединении к сети электропитания. В этом случае проверяют наличие напряжения в сети, целостность предохранителей, вероятность обрыва токовых обмоток, работоспособность выпрямительных диодов. Электрод залипает на обрабатываемой детали, в месте нахождения преобразователя появляется гул. Причиной этой проблемы могут быть: замыкание в обмотках трансформатора, неисправность диодов, ослабление контактов, низкое напряжение питающей сети, ошибка в выборе режима работы сварочного аппарата.

Сварочный трансформатор или инвертор перегревается, включается лампочка перегрева и аппарат самопроизвольно отключается. Причиной этого может быть слишком длительная работа (предельная продолжительность включения указывается в техническом паспорте) или неэффективная работа встроенного вентилятора. Вторая причина характерна для недорогих агрегатов. К перегреву может привести эксплуатация оборудования в слишком запыленных помещениях. Если запыленность на объекте снизить нельзя, то необходимо периодически разбирать аппарат и очищать его основные узлы.

Сварочный аппарат работает, но не варит. Причиной этой проблемы могут быть: слишком длинный удлинитель, подгорание контактов, обрыв кабелей.
Почему сварочный аппарат — трансформатор или инвертор — сам отключается? Самопроизвольное выключение может быть вызвано замыканием проводов на корпус или

Определить, почему не работает сварочный трансформатор, инвертор, полуавтомат, помогут специалисты сервисного центра, имеющие в распоряжении современное диагностическое оборудование и инструмент. Только мастера с большим опытом смогут полностью восстановить работоспособность аппаратов и значительно продлить их рабочий период.

Что такое выпрямительный сварочный аппарат? Работа и использование

24 февраля 2023 г. 24 февраля 2023 г. | 9:51

Если вы работаете в сварочной отрасли, скорее всего, вы слышали о сварочных аппаратах с выпрямителем. Но знаете ли вы, что это такое, как они работают и как их использовать? В этом сообщении блога мы расскажем о сварочном аппарате с выпрямителем, о том, как он работает, и о его использовании в сварочной промышленности.

Что такое выпрямительный сварочный аппарат?

Выпрямительный сварочный аппарат представляет собой электрическое устройство, используемое для сварки двух кусков металла вместе. Он состоит из источника питания (например, двигателя или генератора), который преобразует переменный ток в постоянный, а затем посылает этот постоянный ток через электроды, прикрепленные к соединенным металлическим деталям. Постоянный ток создает тепло, которое расплавляет металлические детали, образуя прочную связь. Доступны различные типы выпрямителей в зависимости от их выходной мощности и используемых в настоящее время.

Сварочный аппарат выпрямителя в рабочем состоянии

Выпрямители получают переменный ток от двигателя или другого источника питания и преобразуют его в постоянный перед тем, как послать его через электроды, прикрепленные к свариваемым металлам. Постоянный ток создает тепло, которое сплавляет металлы вместе, образуя прочную связь. Кроме того, в некоторых выпрямителях используются такие методы, как широтно-импульсная модуляция (ШИМ), которая помогает регулировать энергию, необходимую для различных сварочных работ. Это предотвращает потерю энергии и каждый раз обеспечивает оптимальные результаты.

Сварочный аппарат с выпрямителем Использование

Сварочный аппарат с выпрямителем используется во многих областях, таких как ремонт автомобилей, строительные проекты, производственные процессы и т. д. Они особенно полезны при работе с тонкими материалами, которые требуют точного контроля над уровнями температуры из-за их чувствительности нагревать. Кроме того, поскольку эти аппараты могут производить как переменный, так и постоянный ток, их можно использовать для различных сварочных работ, включая сварку MIG (металл в среде инертного газа) или TIG (вольфрам в среде инертного газа).

Заключение:

Сварочные аппараты с выпрямителем могут быть удобными инструментами в любой сварочной отрасли благодаря их способности преобразовывать переменный ток в постоянный, который производит достаточно тепла для выполнения конкретных задач, таких как соединение тонких материалов или создание сложных форм с высокоточным контролем. уровни температуры. Со всеми этими возможностями в сочетании с удобными функциями, такими как ШИМ-контроллеры для регулировки выходной мощности, когда это необходимо, легко понять, почему выпрямители стали настолько популярны среди опытных сварщиков во всем мире! Независимо от того, являетесь ли вы профессиональным сварщиком или только начинаете работать в этой области, наличие надежного выпрямителя в вашем распоряжении может сделать вашу работу намного проще и эффективнее!

суровый джайн

Pipingmart — это портал B2B, специализирующийся на металлических, промышленных и трубопроводных изделиях. Кроме того, мы делимся последней информацией и информацией о материалах, продуктах и различных типах марок, чтобы помочь предприятиям, которые занимаются этим бизнесом.

Плюсы и минусы сварки переменным током и постоянным током

Упомяните AC/DC большинству людей, и они сразу же подумают о популярной австралийской хард-рок-группе. С другой стороны, профессионалы в области сварки признают это полярностью, имея в виду отрицательный и положительный полюса, образующиеся в электрической цепи, как только вы включаете сварочный аппарат.

Что делает полярность столь важной при сварке? Выбор правильной полярности может обеспечить прочность и качество сварного шва, в то время как неправильная полярность может привести к плохому проплавлению, чрезмерному разбрызгиванию и снижению контроля сварочной дуги.

Специалисты по сварке часто говорят о преимуществах и недостатках сварки на переменном токе и на постоянном токе. Основное различие заключается в полярности: при сварке переменным током быстро чередуется отрицательный и положительный постоянный постоянный ток, в то время как при сварке постоянным током для подачи электричества на электрод используется ток прямой полярности. Какой из них вы выберете, будет зависеть от конкретных факторов, поэтому вот что вам следует знать:

Определение сварки переменным током

Сварка переменным током означает, что в процессе сварки используется переменный ток. Переменный ток меняет свое направление много раз в секунду. Например, ток частотой 60 герц будет менять свою полярность 120 раз в секунду. Поскольку направление магнитного поля и тока меняется на противоположное, это обеспечивает более устойчивую дугу на магнитных деталях.

Определение сварки постоянным током

При сварке постоянным током используется постоянный ток с постоянной полярностью в одном направлении. Ток может быть положительным или отрицательным, с положительной полярностью, протекающей от сварочного аппарата к заготовке, к электроду и обратно к сварочному аппарату. Ток течет от сварочного аппарата к электроду к заготовке, а затем обратно к сварочному аппарату с отрицательной полярностью. Сварка электродом с положительным электродом обеспечивает более глубокое проплавление, а сварка с отрицательным электродом обеспечивает более высокую скорость наплавки.

Сварка переменным током по сравнению со сваркой постоянным током

Несмотря на то, что сварка постоянным током предпочтительнее для большинства видов сварки, сварка переменным током хорошо работает в некоторых конкретных случаях. TIG-сварка алюминия, сварка намагниченных металлов, ручная сварка толстых листов электродами с быстрой заправкой и сварка, где единственные электрические розетки имеют напряжение 110 вольт, — все это подходит для сварки переменным током. В отличие от сварки постоянным током, дуновение дуги гораздо менее заметно при сварке переменным током.

С другой стороны, постоянный ток поддерживает постоянную и стабильную дугу и более надежен, чем переменный ток. Обычно он обеспечивает более гладкий шов с меньшим разбрызгиванием из-за постоянного направления тока. Постоянный ток также лучше сваривает более тонкие материалы, чем переменный ток, лучше всего подходит для сварки электродом, сварки TIG из нержавеющей стали, а также вертикальной или потолочной сварки.

Отрицательный электрод против положительного электрода

Как упоминалось ранее, постоянный ток может быть положительным или отрицательным. Но как это влияет на процесс сварки?

Иногда называемая прямой полярностью, отрицательная полярность электрода предпочтительна для большинства сварочных работ. Он обеспечивает более горячую дугу и более быстрое плавление электрода, что позволяет операторам работать более продуктивно и быстрее накладывать валик. Прямая полярность постоянного тока почти всегда будет первым выбором сварщика, если только не возникнет особая потребность в чем-то другом.

Положительная полярность электрода, также называемая обратной полярностью, обеспечивает более глубокое проникновение. Несмотря на то, что это медленнее, чем прямая полярность, обычно это выбор для сварки толстых материалов. Преимущество обратной полярности становится очевидным при работе с металлом толщиной более полудюйма.

Сварка переменным током и сварка постоянным током: подведение итогов

	Сварка переменным током	Сварка постоянным током
Полярность	Переменная полярность	Одна полярность, которая может быть положительной или отрицательной
Приложения	Намагниченные металлы, алюминий, тяжелые листы	Нержавеющая сталь, потолочная, вертикальная сварка и сварка тонких листов (большинство применений)
Сварка Прочность	Слабее, больше брызг	Прочнее и мягче
Дуга удар	Устраняет проблемы с дуговым разрядом	Может вызвать дуговой разряд
Стабильность дуги	Arc может быть сложно работать с	Стабильная дуга
Сварочные аппараты	Дешевле, портативный	Дороже и тяжелее

Ответ: это зависит от вашей ситуации.