Преглед стандардне шеме апарата за заваривање типа инвертора

Стални опадајући тренд цена машина за заваривање у инвертору довела је до значајног повећања популарности ове опреме и међу професионалцима и међу онима који користе заваривање само за своје потребе. Потпуно је разумљиво да многи корисници који имају такав уређај заинтересовани су за његову структуру и принцип рада, јер ће информације ове врсте помоћи у поправци опреме у случају квара или чак побољшати јефтин модел са "скраћеним" функционалностима. Као што ћемо видјети касније, уопште није тешко ријешити ова питања, довољно је основно знање електротехнике.

Инверторска машина за заваривање

Инверторска машина за заваривање.

Опште информације

Електрично коло различитих модела заваривача може се разликовати по неким детаљима, али уопштено говорећи, сви ови уређаји раде по истом принципу. Главни задатак сваке од њих је претварање електричне енергије која долази из мреже како би се добила велика струја на излазу. Процес конверзије је подељен у неколико фаза:

Претварач заваривања кола гаса

Претварач заваривања кола гаса.

  • исправљање наизменичне струје која долази из мреже;
  • ДЦ претварање уназад у АЦ, али са много већом фреквенцијом осцилације;
  • појачавање наизменичне високофреквентне струје спуштањем његовог напона;
  • Изоштравање ојачане високофреквентне наизменичне струје.

Свако ко је барем мало упућен у компјутерски "хардвер" вероватно зна да јединица за пребацивање напајања на лични рачунар ради на исти начин. Централна тачка овог кола је повећање фреквенције наизменичне струје, и то је управо задатак који врши инвертор. Због чега? Чињеница је да димензије и тежина трансформатора зависе не само од његове снаге, већ и од фреквенције струје за коју је дизајниран да се конвертује. Што је фреквенција нижа, масивнији и већи је трансформатор. Ова зависност је веома значајна. Тако, на пример, са четвороструким порастом фреквенције наизменичне струје, димензије трансформатора су преполовљене. Инвертер круг подиже фреквенцију струје од 50 Хз до 60-80 кХз, тако да је добитак у тежини и величини прилично опипљив. Као резултат тога, добијамо лагану и компактну машину за заваривање, за производњу чега је потребно мање материјала, укључујући и скупи бакар.

Затим детаљно размотримо главне блокове уређаја за претвараче и њихове међусобне везе.

Назад на садржај

Напајање: главни исправљач

Шема машине за заваривање инвертора

Шема машине за заваривање инвертора.

Посебност круга инвертора је да његов рад захтева константну струју. Стога, наизменична струја уобичајеног напајања, снабдевена напоном од 220 В и фреквенцијом од 50 Хз, примарно је подвргнута исправљању. Коло исправљача укључује диодни мост и два кондензатора, чији је задатак да глатке пулсације остваре. Захваљујући високој снази струје, диодни мост се довољно загрева током рада, тако да је опремљен радијатором са термичким осигурачем. Посљедње врши отварање склопа када се загреје до температуре од 90 степени.

На излазу диодног моста добија се пулсирајућа једносмерна струја са напоном од 220 В, али се на кондензаторима повећава за 1,41 пута и већ је 310 В. Узимајући у обзир могућност иницијалног напона скочити у правцу повећања, кондензатори се уграђују у мрежни исправљач за инвертерску варилицу да би издржали напон до 400 Ин (одговара почетном напону од 280 В).

Главни усмеривач је повезан са извора напајања путем филтера за електромагнетску компатибилност, који спречава високе фреквенције од рада претварача у електричну мрежу.

Круг напајања струјног апарата за заваривање

Круг напајања струјног апарата за заваривање.

Одмах након укључивања машине за заваривање, струја пуњења која се испоручује кондензаторима може досећи вриједност која је довољна за онемогућавање моста на диоду. Да би се то спречило, све врсте заваривача су опремљене меком почетним кругом. Реализује се помоћу релеја и отпорника, чија је снага око 8 В, а отпор је око 50 Охма (у различитим моделима варилачких инвертора карактеристике отпорника могу се разликовати од оних које су назначене). Отпорник је повезан са исправљачким кругом и у тренутку укључивања машине за заваривање слаби стартну струју. Након што опрема уђе у режим рада, реле се активира, што затвара отпорне прикључке тако да струја то већ "прошлости".

Назад на садржај

Инвертер: принцип рада

Електрично коло претварача, које је опремљено оваквим апаратима за заваривање, укључује два кључна транзистора, која су повезана према принципу "косог моста". Њихова посебност је што могу да се пребаце са веома високом фреквенцијом, са 60 на 80 кХз. У том случају, директна струја која улази у претварач претвара се у измењиву струју која има исту фреквенцију. Од уобичајене струје у електричној мрежи, такође се разликује по својој карактеристици: она није синусоидна, већ правоугаона.

Кључеви транзистори су инсталирани на радијатору, што омогућава избјегавање прегревања. Заштита од прекомерних напона обезбеђује РЦ снуббер круг.

Назад на садржај

Хигх Фрекуенци (Пулсе) Трансформер

Принцип рада претварача

Принцип рада претварача.

Главни део било које машине за заваривање је степ-довн трансформатор. Његов дизајн у уређајима за претварање је скоро исти као и обично, али истовремено је компактнији. Друга важна разлика је присуство додатног секундарног намотаја, који се користи за напајање управљачког круга.

Примарни намотај високофреквентног трансформатора се снабдева измењивом струјом коју производи инвертер са напоном од 310 В и фреквенцијом од неколико десетина килохертз. На излазу секундарног намотаја, који има мањи број окрета, напон се смањује на 60-70 В, а струја се повећава на 110-130 А. Остаје му да прође још једну, последњу фазу.

Назад на садржај

Излазни исправљач

Струја која долази од високофреквентног трансформатора мора се претворити у константну струју - само таква струја је потребна за заваривање. У ту сврху, машина за заваривање инвертора је опремљена излазним исправљачем, електрично коло чине двоструке диоде са уобичајеном катодом. Они се разликују од обичних диодова у великој брзини. Циклус отвореног затварања ових елемената је само 50 наносекунди (ова карактеристика се зове време опоравка). Овај квалитет је неопходан за рад са ултра-високим фреквенцијским струјама.

Диоде излазног исправљача такође су инсталиране на радијатору, а за њихову заштиту ова јединица је опремљена РЦ кругом.

Назад на садржај

Апарат за стартни круг

Начини прикључења заваривача

Начини прикључења заваривача.

У тренутку укључивања уређаја из главног исправљача, напајање се напаја преко управљачког круга помоћу 15-волтног стабилизатора.

Након што контролни круг покреће транзисторе кључева инвертора, појављује се напон на додатном секундарном намотају високофреквентног трансформатора. Исправља се помоћу диода и кроз све исте стабилизатор почиње да напаја управљачки круг, док је искључен из мрежног исправљача.

Назад на садржај

Контролна схема

Координација струјног претварача претварача ради преко управљачког кола. Њен главни елемент је ПВМ контролни чип. Задатак овог чипа је пребацивање кључних транзистора претварача. Њихов рад је директно контролисан од стране ПВМ контролера, али помоћу два сукцесивна елемента: транзистора поља и изолационог трансформатора.

Претварање струје у заваривачу

Претварање струје у заваривачу.

Од транзистора са ефектом поља, високофреквентна (око 65 кХз) струја са правоугаоном карактеристиком улази у примарни намотај изолационог трансформатора. Трансформатор претвара напон ове струје на вредност која је потребна за контролу кључних транзистора претварача. Сигнали на њима потичу од два секундарна намотаја изолационог трансформатора, са сваким од навоја повезаних на један транзистор.

Поред ових елемената, електрично коло контролне и надзорне плоче садржи помоћне транзисторе, који помажу да се кључни транзистори склопа претварача затворе и зенер диоде који их штите од напона напона. Постоји и ограничивач струје анализатора. Главни елемент анализатора је трансформатор који је укључен у примарни круг високофреквентног трансформатора инсталираног у погонској јединици. Лимитер анализатора контролише струју у претварачу апарата за заваривање и користи сигнале примарног намотаја енергетског трансформатора како би прилагодио струју заваривања и формирање импулса преношених на чип контролера ПВМ.

Да би регулисали струју заваривања, променљиви отпорник се укључује у електричном кругу управљачке јединице, чији је отпор подешен окретањем дугмета на контролној табли апарата за заваривање.

Назад на садржај

Контрола излаза и мрежног напона

Функција заваривања инвертора

Функционалност заваривачког претварача.

Поред свега наведеног, задатак контролног круга апарата за заваривање је надгледање напона у мрежи и на излазном исправљачу. Да би то учинили, електрично коло је завршено оперативним појачавачем. Неки од његових елемената су повезани са мрежним исправљачем у циљу откривања напона напона у мрежној мрежи. У случају кршења, ови елементи репродукују сигнале за струју и напон који прелазе у модул сумирања, а затим и на ПВМ регулатор импулса. Стога је рад агрегата блокиран.

Слично томе, надгледа се радни напон на излазу претварача. Његова вриједност може одступати од норме у случају квара у раду диодног моста мрежног исправљача или других елемената. У овом случају, управљачки склоп је такође онемогућен.

Блокирање кола је праћено напајањем напона на сигнал диоду, која обавештава корисника апарата о кварима.

Назад на садржај

Упутства за поправку инвертера за заваривање

Као и свака опрема, машине за заваривање у инвертору могу пропасти. Често се примећује следећи симптом: апарат изгледа потпуно нетакнут ("нормалан" екран је укључен, вентилатор се може чути у случају), али се искра не појављује када електрода ступи у контакт са металом. Понекад чујеш необичан хум. У неким случајевима, поправак уређаја може се извршити самостално, без укључивања стручњака из сервисне компаније.

Шема заваривања танких метала помоћу заваривања инвертора

Шема заваривања танких метала помоћу заваривања инвертора.

Према упутствима, пре свега треба проверити мултиметром стање термичких осигурача инсталираних на радијаторима различитих елемената у погонској јединици. Температура на којој се контакти отварају типично је 90 степени. Одвојени типови таквих осигурача су за једнократну употребу, након покретања морају бити промијењени. Други отварају круг при прегревању, али када се радијатор хлади, поново поново успостављају везу. Такви елементи се могу инсталирати на примарним намотајима енергетских трансформатора. Њихов изазов често доводи до губитака електричних аматера који мисле да је дошло до паузе у навијању. Ако нађете неисправни термални осигурач, можете покушати да скратите контакте. Ова опција је погодна као привремени "третман", она ће вам омогућити да завршите посао, ако је хитно.

Пошто је заштита од прегријавања сада дјеломично одсутна, апарат за заваривање треба радити веома пажљиво, у потпуности. И након завршетка рада, одмах се преселите у радионицу за делове ради куповине резервног дела.

Друго "осетљиво" место варилачких инвертора је излазни исправљач, тачније, диоде укључене у његов састав. Струја са којима раде до 130 А и понекад проузрокују распад у овим диодама.

Лако се верифицира неоперабилност излазног исправљача са мултиметром, али без "континуитета" сваке диоде посебно, није могуће одредити који од њих је прекинут. Диоди (овде се користе три дуал диода) морају бити причвршћене и уклоњене са хладњака на који су причвршћени. Радијатор такође мора да се уклони.

Управљање заваривањем претварача

Контрола заваривача.

Соларне диоде и други елементи могу бити тешки. У савременим варилачким инверторима, лемљење се врши врло квалитативно, са великом количином лемљења, посебно у оним местима где постоје струје високог струјања. Осим тога, користи се и лемилик без ланца, чија је тачка топљења већа од обичног оловног лимена. Због тога је за лемљење и друге елементе боље користити моћ 50 В, а 40 В није довољно. Задатак је комплициран чињеницом да морате истовремено одустати од три излаза, тако да не можете учинити без доброг загревања. Да бисте уклонили причвршћивач, можете користити одвојиву или бакарну плетиву.

Након откривања удубљене диоде (оба дела се могу ударити у двоструке диоде), требало би да купите нову, исту или сличну. Корисник треба обратити пажњу на важну чињеницу: излазне исправљачке диоде су брзе, њихово опоравак је само 50 нс. Само такви елементи могу радити са фреквенцијом наизменичне струје од 60-80 кХз. Овде се не могу уградити конвенционалне диоде. У страним спецификацијама, велике брзине диоде могу се назвати Хипер-Фаст, Ултра-Фаст, Стеалтх Диоде, Супер-Фаст, Хигх Фрекуенци Сецондари Рецтифиер итд.

Пре монтирања диода или кључних транзистора, на радијатор треба нанијети свеж слој топлотно проводљиве пасте (КПТ-8 или слично). Паста се мора примењивати у довољним количинама, али не превише обилно. Омогућава уклањање топлине од елемента у правцу бакарног или алуминијумског радијатора.

Соларне диоде треба радити веома пажљиво. Захваљујући великој струјној снази у лошим квалитетним прикључцима, примећује се јако загревање и значајан губитак снаге.

Чини се да је због немара током демонтаже радијатора бакарне траке и "закрпе" плоче оштећене, увећане су бакарном жицом и правилно спајкане.

Додајте коментар