Преглед на стандардна шема за машини за заварување со

Постојаниот тренд на намалување на цените на машините за заварување со инвертер доведе до значително зголемување на популарноста на оваа опрема како кај професионалците, така и кај оние кои користат заварување само за сопствени потреби. Многу е разбирливо што многу корисници кои имаат таков уред се заинтересирани за својата структура и принцип на работа, бидејќи информациите од ваков вид ќе помогнат во поправка на опрема во случај на дефект или дури и подобрување на евтин модел со "скратена" функционалност. Како што ќе видиме подоцна, воопшто не е тешко да се справиме со овие прашања, доволно е да се има основно познавање на електротехниката.

Инверторска машина за заварување

Инверторска машина за заварување.

Општи информации

Електричното коло од различни модели на инвертори за заварување може да се разликува по некои детали, но воопшто, сите овие уреди работат според истиот принцип. Главната задача на секој од нив е да ја претворат електричната енергија која доаѓа од мрежата за да се добие голема струја на излезот. Процесот на конверзија е поделен во неколку фази:

Инвертор за заварување на гас за гас

Инвертор за заварување на гас за гас.

  • исправување на наизменична струја од електричната мрежа;
  • DC конверзија назад кон AC, но со многу повисока фреквенција на осцилација;
  • засилување на наизменична висока фреквентна струја со намалување на напонот;
  • засилување засилена висока фреквенција наизменична струја.

Секој кој е барем малку обучен во компјутерски "хардвер" веројатно знае дека преносливата единица за напојување на персоналниот компјутер работи на ист начин. Централната точка на ова коло е зголемување на фреквенцијата на наизменичната струја, и токму тоа е задачата што ја извршува инверторот. За што е тоа? Факт е дека димензиите и тежината на трансформаторот зависат не само од неговата моќ, туку и од фреквенцијата на струјата за која е дизајнирана да се конвертира. Колку е помала фреквенцијата, толку е поголем и поголем трансформаторот. Оваа зависност е многу значајна. Така, на пример, со четирикратно зголемување на фреквенцијата на наизменична струја, димензиите на трансформаторот се преполовени. Инверторното коло ја зголемува фреквенцијата на електричната струја од 50 Hz до 60-80 kHz, така што добивката во тежина и големина е сосема опиплива. Како резултат на тоа, добиваме лесна и компактна машина за заварување, за производство на кои се потребни многу помалку материјали, вклучувајќи скап бакар.

Потоа, детално ги разгледуваме главните блокови на апаратот на инверторот и нивните меѓусебни врски.

Назад кон содржината

Единица за напојување: главниот исправувач

Шема на машината за заварување на инверторот

Шемата на инверторот заварување машина.

Особеноста на колото на инверторот е дека неговата работа бара постојана струја. Затоа, наизменичната струја на обичниот напојуван напојуван со напон од 220 V и со фреквенција од 50 Hz, првенствено е подложен на исправка. Колото за исправувач вклучува диоден мост и два кондензатори, чија задача е да ги изедначат пулсациите. Поради високата моќност на струјата, диодниот мост се загрева доволно за време на работата, па затоа е опремен со радијатор со термички осигурувач. Вториот врши отворање на колото кога се загрева до температура од 90 степени.

На излезот на диодниот мост се добива пулсирачка директна струја со напон од 220 V, но на кондензаторите се зголемува за 1,41 пати и е веќе 310 V. Земајќи ја предвид можноста за почетен напонски скок во правец на зголемување, кондензаторите се инсталирани во мрежниот исправувач на инверторот за заварување за да го издржат напонот до 400 Во (одговара на почетниот напон од 280 V).

Главниот исправувач е поврзан со изворот на енергија преку филтер за електромагнетна компатибилност, со кој се спречуваат високо-фреквентни пречки од работењето на инверторот во електричната мрежа.

Струјно коло за напојување на инверторот

Струјно коло за напојување на инверторот.

Веднаш по вклучувањето на машината за заварување, струјата на полнење која се доставува кон кондензаторите може да достигне вредност што е доволна за оневозможување на диодниот мост. За да се спречи ова, сите видови на инвертори за заварување се опремени со мек старт коло. Се реализира со помош на релеи отпорник, чијашто моќност е околу 8 W, а отпорот е околу 50 оми (кај различни модели на инвертори за заварување, карактеристиките на отпорот може да се разликуваат од оние што се наведени). Резисторот е поврзан со исправувачкиот круг, а во моментот на вклучување на машината за заварување ја слабее стартната струја. Откако опремата ќе влезе во режимот на работа, се активира реле, кое ги затвора терминалите на резисторот, така што тековната струја веќе "мина".

Назад кон содржината

Инвертер: работен принцип

Електричното коло на инверторот, кое е опремено со машини за заварување од овој тип, вклучува два клучни транзистори, кои се поврзани според принципот на "коси мост". Нивната особеност е дека тие можат да се префрлат со многу висока фреквенција, од 60 до 80 kHz. Во овој случај, директната струја која се влева во инверторот се трансформира во наизменична струја со иста фреквенција. Од вообичаената струја во електричната мрежа, таа исто така се разликува по својата карактеристика: таа не е синусоидална, туку правоаголна.

Клучни транзистори се инсталирани на радијаторот, што овозможува да се избегне прегревање. Заштита од прекумерни напони е обезбедена од страна на RC snubber коло.

Назад кон содржината

Висока фреквенција (пулс) трансформатор

Принципот на работа на инверторот

Принципот на работа на инверторот.

Главниот дел од која било машина за заварување е трансформатор од чекор надолу. Неговиот дизајн во инвертер уреди е речиси ист како и обично, но во исто време е покомпактен. Друга важна разлика е присуството на дополнително средно ликвидација, кое се користи за напојување на контролното коло.

Примарната намотка на трансформаторот со висока фреквенција се снабдува со наизменична струја произведена од инверторот со напон од 310 V и со фреквенција од неколку десетици kilohertz. На излезот на средното намотување, кое има помал број на вртежи, напонот се намалува на 60-70 V, а струјата се зголемува на 110-130 A. Останува да помине уште една, последната фаза.

Назад кон содржината

Излезен исправувач

Тековната енергија од трансформаторот со висока фреквенција мора да се претвори во постојана струја - токму таквата струја е потребна за заварување. За таа цел, машината за инвертер за заварување е опремена со излезен исправувач, чие електрично коло се состои од двојни диоди со заедничка катода. Тие се разликуваат од обичните диоди со голема брзина. Циклусот на отворен затворање на овие елементи е само 50 наносекунди (оваа карактеристика се нарекува време за обновување). Овој квалитет е неопходен за работа со ултра-висока фреквенција струи.

Диодите на излезен исправувач се исто така инсталирани на радијаторот, а за нивната заштита оваа единица е опремена со RC коло.

Назад кон содржината

Апарат за стартување на колото

Начини за поврзување на заварувачки инвертер

Начини за поврзување на заварувачки инвертер.

Во моментот на вклучување на уредот од главниот исправувач, напојувањето се доставува до контролното коло преку стабилизатор од 15 V.

Откако контролното коло ги активира транзисторите на клучните инвертер, се појавува напон на дополнителното средно намотување на високофреквентниот трансформатор. Тоа се коригира со диоди и преку сите исти стабилизатор започнува да ја напојува контролната струја, додека таа е исклучена од мрежниот исправувач.

Назад кон содржината

Контролна шема

Координацијата на струјниот конвертор од типот инвертер функционира преку контролното коло. Нејзиниот главен елемент е чип контролер PWM. Задачата на овој чип е префрлување на клучните транзистори на инверторот. Нивната работа не е директно контролирана од контролорот PWM, туку со два последователни елементи: транзистор со ефект на поле и изолациски трансформатор.

Тековна конверзија во заварувачки инвертер

Тековна конверзија во заварувачки инвертер.

Од транзистор со теренски ефект, струја со висока фреквенција (околу 65 kHz) со правоаголна карактеристика влегува во примарното намотување на изолациониот трансформатор. Трансформаторот го претвора напонот на оваа струја на вредноста што е потребна за контрола на клучните транзистори на инверторот. Сигналите на нив доаѓаат од два секундарни намотки на изолациониот трансформатор, при што секој од намотките е поврзан со еден транзистор.

Во прилог на овие елементи, електричното коло на контролната и контролната табла содржи помошни транзистори, кои им помагаат на клучните транзистори на инверторското коло да се затворат, и диодите на зенер што ги заштитуваат од напонски бранови. Постои и ограничувач на струјниот анализатор. Главниот елемент на анализаторот е трансформатор, кој е вклучен во примарното коло на високофреквентниот трансформатор инсталиран во погонската единица. Ограничувачот на анализаторот ја контролира струјата во конверторот на машината за заварување и ги користи сигналите од примарното намотување на енергетскиот трансформатор за да ја прилагоди струјата на заварувањето и формирањето на импулси пренесени на контролниот чип на PWM.

За регулирање на струјата на заварување, во електричното коло на контролната единица се вклучува променлив отпорник, чиј отпор се поставува со вртење на копчето на контролната табла на машината за заварување на инверторот.

Назад кон содржината

Контрола на излезот и главниот напон

Функција на инвертер за заварување

Функционалноста на инверторот за заварување.

Во прилог на сите погоре, задачата на контролниот круг на машината за заварување е да го следи напонот во мрежата и на излезниот исправувач. За да го направите ова, неговото електрично коло се комплетира со оперативен засилувач. Некои од неговите елементи се поврзани со мрежен исправувач со цел да се детектираат напонски бранови во електричната мрежа. Во случај на прекршување, овие елементи ги репродуцираат сигналите за струја и напон кои одат на модулот за сумирање, а потоа и на пулс генераторот на PWM контролерот. Затоа, операцијата на генераторот на целата кола е блокирана.

Слично на тоа, се врши мониторинг на работен напон на излезот на конверторот. Неговата вредност може да отстапува од нормата во случај на дефект во работењето на диодниот мост на мрежен исправувач или други елементи. Во овој случај, контролното коло е исто така оневозможено.

Блокирањето на колото е придружено со напојување на сигналната диода, која го известува корисникот на апаратот за заварување за дефектите.

Назад кон содржината

Инструкции за поправка на машински инвертор за заварување

Како и секоја опрема, машините за инвертер заварување можат да пропаднат. Следните симптоми често се забележани: уредот се чини дека е целосно непроменет ("нормалниот" екранот е вклучен, вентилаторот може да се слушне во случај), но искрата не се појавува кога електродата го контактира метал. Понекогаш можеш да слушнеш невообичаен шум. Во некои случаи, поправката на уредот може да се изврши самостојно, без вклучување на специјалисти од услужната компанија.

Шемата за заварување на тенки метали со заварување на инверторот

Шемата за заварување на тенки метали со заварување на инверторот.

Според упатствата, пред сè, треба да се провери со мултиметар состојбата на топлинските осигурувачи инсталирани на радијаторите од различни елементи во енергетската единица. Температурата во која нивните контакти се отворени е обично 90 степени. Одделни типови на такви осигурувачи се за еднократна употреба, по активирањето тие треба да се менуваат. Други го отвораат колото кога се прегреваат, но кога ладилникот се лади, повторно ја воспоставуваат врската. Таквите елементи може да се инсталираат на примарните намотки на енергетски трансформатори. Нивното активирање честопати затајува електрични аматери кои мислат дека паузата се случила во ликвидацијата. Ако најдете дефектен термички осигурувач, можете да се обидете да ги намалите контактите. Оваа опција е погодна како привремен "третман", ќе ви овозможи да ја завршите работата, ако е итна.

Бидејќи заштитата од прегревање сега е делумно отсутна, машината за заварување треба да се ракува целосно внимателно. И по завршувањето на работата, веднаш треба да се префрлите во продавница за радио делови за да купите резервен дел.

Друго "чувствително" место на инвертори за заварување е излезниот исправувач, поточно, диодите вклучени во неговиот состав. Струењата со кои треба да работат достигнуваат 130 А, а понекогаш предизвикуваат дефект во овие диоди.

Лесно е да се потврди неисполнувањето на излезен исправувач со мултиметар, но без "континуитетот" на секоја диода посебно, невозможно е да се одреди кој од нив е прекинат. Диоди (тука се користат три двојни диоди) ќе треба да се залепат и да се отстранат од радиаторот на кој тие се навртуваат. Радијаторот, исто така, ќе треба да се отстрани.

Инвертор за контрола на заварување

Контрола на инверторот за заварување.

Лемење диоди и други елементи може да биде тешко. Во современи заварувачки инвертори, лемењето е направено многу квалитативно, со голема количина на лемење, особено во оние места каде што има високи струи. Освен тоа, се користи лемење без лемење, чија точка на топење е повисока од онаа на обичниот олово-калај. Затоа, за лепење на диоди и други елементи подобро е да се користи моќно лепење од 50 W, 40 W може да не биде доволно. Задачата е комплицирана од фактот дека треба истовремено да се ослободите од три излези, така што не можете да направите без добро загревање. За да го отстраните залемени, можете да употребите тапацир или бакарна плетенка.

Откако ќе се открие удираната диода (двата дела можат да бидат удрени во двојни диоди), треба да купите нов, ист или сличен. Корисникот треба да обрне внимание на важен факт: излезните исправувачки диоди се брзи, времето за обновување е само 50 ns. Само таквите елементи можат да работат со фреквенција на наизменична струја од 60-80 kHz. Конвенционалните диоди не може да се инсталираат овде. Во странски спецификации, дисковите со голема брзина можат да се наречат Hyper-Fast, Ultra-Fast, Stealth Diode, Super-Fast, High Frequency Secondary Rectifier итн.

Пред монтирање на диоди или клучни транзистори, на радијаторот треба да се примени нов слој на топлинска проводна паста (KPT-8 или слично). Пастата мора да се примени во доволни количини, но не премногу обилно. Обезбедува отстранување на топлина од елементот во правец на бакар или алуминиумски радијатор.

Лемење диоди треба да се направи многу внимателно. Поради големата тековна сила при слаби врски, ќе се забележи силно загревање и значителни загуби на моќност.

Се случува, поради небрежност за време на демонтажата на радијаторот, да се оштетат бакарни плочи и "закрпи" на плочката, да се зголемат со бакарна жила и да се лекуваат правилно.

Додај коментар