Схема сварочного инвертора солярис мма 205
Наконец-таки, с подачи наших коллег-сварщиков и читателей, руки дошли до обзора внутренностей моего китайского инвертора от компании Solaris - MMA 256 , обзор внушительных возможностей которого я делал в августе 2020 года.
Возможности аппарата мне очень понравились на тестовых испытаниях в быту (дача, гараж) и на профессиональных работах по сварке трубопроводов. Ну, а чем же он представлен внутри давайте смотреть вместе прямо сейчас!
После освобождения деталей корпуса от шурупов, раскрыть его полностью не представляется возможным, поскольку задняя и особенно передняя стенки корпуса соединяются со "внутренностями" и отсоединить из можно только раскручивая и отсоединяя разные узлы. Чего я делать не стал, поскольку аппарат ещё на гарантии.
Металлическая крышка (кожух) освободилась после отсоединения проводов заземления (на корпус двух плат). Также заземлёна оказалась и плата с диодным мостом и силовым трансформатором, что весьма полезно для проведения безопасных работ.
* Силовая плата разнесена на две части.
Компоновка внутренних "органов" весьма неудобная и продиктована тоннельным расположением обдува вентилятором. Судя по ней, вентилятор отлично обдувает все основные детали силовой части, которые как раз и смотрят "лицом" в тоннель. Сами лопасти утоплены в корпус, что позволяет по максимуму избегать попадания в них крупных предметов, способных нанести механические повреждения.
Далее, выходным контактом выпрямителя, запитываются реле плавного пуска на пару с питающими трансформаторами и конденсаторный сетевой фильтр, который судя по спайке представлен двумя мощными конденсаторными бочонками (ёмкость к сожалению не рассмотрел):
(1) Реле плавного пуска; (2) два высокочастотных трансформатора (питают все платы, индикаторы, двигатель охлаждения и пр.) (3) Один из двух конденсаторов (заряжаются, как аккумуляторы и компенсируют перепады напряжения в сети).
(1) Реле плавного пуска; (2) два высокочастотных трансформатора (питают все платы, индикаторы, двигатель охлаждения и пр.) (3) Один из двух конденсаторов (заряжаются, как аккумуляторы и компенсируют перепады напряжения в сети).
Далее идёт, собственно, наш инвертор на мощных IGBT-транзисторах от MagnaChip - 60T65PES на 60А (650V) каждый. Сборка традиционно на радиаторе для лучшего охлаждения:
Далее цепь уходит на наш главный силовой трансформатор, который выполнен одножильным проводом, что немного уступает на надёжности многожильной обмотке. Порадовала основательная и добросовестная пропайка его в к плате:
Конечный блок преобразования, а точнее выпрямления нашего тока - выполнен высокочастотным диодным мостом радиаторной сборки. Из-за особенностей монтажа диодов, посмотреть их номинальную мощность и маркировку не представляется возможным:
Выходные контакты подкреплены одножильным многопроволочным кабелем сечением 16 квадратов (что хорошо) и алюминиевой шиной (что не очень):
-->Объявления -->
-->Новое на сайте -->
-->| Ищу схему инвертора GYSMI 207 TIG HF AC/DC PULSE 25.01.2017 |
| Ищу схему инвертора FUBAG IN 163 pcb 63961 IND5 09.12.2016 |
| Сварочный инвертор KEMPPI MINARC 150 29.01.2021 |
| Инверторный полуавтомат FOXWELD ГРАНИТ УНИВЕРСАЛ 25.01.2021 |
| Ремонт сварочного инвертора PROFHELPER PRESTIGE 210 A 18.07.2016 |
| Ремонт сварочного инвертора РЕСАНТА САИ 220 SH40 11.05.2015 |
| Прогулка по Липецку 13.01.2015 |
| Липецк и его достопримечательности 13.09.2014 |
-->Схемы инверторов -->
-->Реклама -->
-->Перевести -->
-->Поиск даташитов -->
-->Наш опрос -->
-->Облако тегов -->
-->Статистика -->
-->Счетчики -->
При копировании и использовании материалов сайта ссылка на сайт обязательна.
Современные сварочные работы проводятся при применении специальных инверторов. Ранее для подобной обработки металла использовали обычные трансформаторы, которые характеризуются меньшей эффективностью. Принципиальная схема сварочного инвертора может несколько отличаться, но все они характеризуются легкостью и компактностью. Только при учете конструктивных особенностей можно провести ремонт сварочного инвертора и его точную настройку.
Элементы электрической схемы сварочных инверторов
Принципиальная электрическая схема инверторного сварочного аппарата предусматривает сочетание нескольких элементов, которые связаны между собой. Основными можно назвать:
- Блок, отвечающий за подачу энергии к силовой части. Этот элемент представлен сочетанием нескольких устройств, которые способны изменять параметры тока до требуемых значений. Как правило, включается емкостный фильтр и выпрямитель.
- В устройство входит силовой трансформатор. Также в блок питания сварочного инвертора входит транзистор 4n90.
- Отдельный элемент отвечает за питание слаботочной части конструкции.
- Для контроля основных параметров устанавливается ШИМ контроллер. Он представлен сочетанием датчика тока нагрузки и трансформатора.
- Отдельный блок отвечает за защиту конструкции от воздействия тепла. При прохождении электрического тока некоторые элементы могут серьезно нагреваться. Поэтому дополнительно устанавливается охлаждающий модуль, представленный вентилятором и датчиком температуры.
- Блоки управления, которые позволяют устанавливать основные параметры, а также элементы индикации.
Пример принципиальной схемы для тока 250А
Оборудование диодного моста для сварочного аппарата производится и устанавливается с учетом мощности устройства и некоторых других моментов. Каждый аппарат имеет свои особенности, которые рассмотрим далее подробно.
Схемы аппаратов Сварис
Сварочный аппарат Сварис 200 характеризуется простотой в применении и невысокой стоимостью. Уже моделям Сварис 160 были присущи высокие эксплуатационные характеристики, а новый вариант исполнения был усовершенствован. Схема инверторного сварочного аппарата определяет следующие эксплуатационные характеристики:
- Максимальный показатель потребления составляет 5 кВт.
- Сварочный ток может варьировать в пределе от 20-200 А.
- Показатель напряжения холостого хода 62 В.
- Показатель КПД 85%.
- Рекомендуемые электроды 1,6-5,0.
В целом можно сказать, что инвертор выполнен по классической схеме, которая была рассмотрена выше.
Сварочный аппарат Сварис Принципиальная схема сварочного инвертора Сварис
Схемы моделей ММА-200 и ММА-250
Большое распространение получили модели ММА-200 и ММА-250. Эти инверторы практически идентичны, разница заключается лишь в нижеприведенных моментах:
- Схема сварочного инвертора ММА 250 предусматривает наличие в выходном каскаде по 3 резистора полевого типа. Все ни подключены параллельно. Схема сварочного инвертора ММА 200 указывает лишь на наличие двух резисторов.
- У новой версии три импульсных трансформатора, в то время как у старой только два.
Основная схема обеих моделей практически полностью идентична.
Схема инвертора ММА-200
Схемы Inverter 3200 и 4000
Для проведения ручной дуговой сварки можно использовать Inverter 4000 или 3200. Оба аппарата обладают практически идентичной конструкцией, которая обеспечивает наличие следующих функций:
- Защита от эффекта залипания электрода.
- Защита основных элементов от серьезного перепада напряжения.
- Контроль основных параметров дуги.
- Встроенный элемент охлаждения с контрольными датчиками.
При изготовлении инверторов была обеспечена защита по классу IP21. Мощность устройства составляет 5,3 кВт, питается от стандартной сети энергоснабжения. Подробная схема inverter 3200 pro определяет весьма привлекательные свойства этих моделей, за счет чего они получили широкое распространение.
Схемы других моделей
Как ранее было отмечено, практически все инверторы работают по схожему принципу, и создаваемые схемы могут отличаться несущественно. Все сварочные аппараты делятся на несколько основных групп:
- Для проведения электродуговой сварки при применении покрытых специальным составом электродов применяется оборудование типа ММА. Подобная схема характеризуется высокой эффективность, а конструкция имеет небольшой вес.
- Для применения тугоплавких электродов применяется сварочное оборудование типа ММА+TIG. Они могут работать в среде инертных газов.
- На производственных линиях встречаются агрегаты с полуавтоматической подачей прутка. В этом случае работа, как правило, проводится в среде инертных газов или в специальных ванночках.
- При кузнечном или прочем ремонте используется точечная сварка.
Модель ARC 160, схема которой довольно сложна, может применяться для проведения самых различных работ. В отличии от arc 140, схема новой модели лишена основных недостатков.
Сварочный инвертор ТОРУС 250
Вариант исполнения торус 250 состоит из следующих элементов:
- Генератора тактового типа, построенного на микросхеме TL Стоит учитывать, что схема мощного инвертора не предусматривает использование ШИМ, но в микросхеме есть два компаратора с датчиками тепловой защиты.
- Система защиты и регулировочный модуль выполнены на основе LM Датчик, определяющий параметры тока, помещен на ферритовом кольце с обмоткой.
- В схему включается также два выходных драйвера, построенные на IR
В отдельную категорию относят схему сварочного инвертора на тиристорах, которая получила весьма широкое распространение.
Ремонт Торус 250 следует проводить с открытия конструкции и визуального осмотра основных элементов. В рассматриваемом случае они следующие:
- Выпрямитель выходного типа представлен отдельной платой, на которой размещается два радиатора. Они служат в качестве основания для размещения диодных сборок. Также в модуль входит один трансформатор и дроссель. Количество элементов в выходном выпрямителе во многом зависит от конкретной сборки.
- Модуль ключей представлен четырьмя транзисторами в каждой из четырех групп. Для того чтобы снизить степень нагрева все они размещаются на отдельных радиаторах, которые изолированы специальными прокладками.
- В качестве выходного выпрямителя используется мощный диодный мост. В рассматриваемом случае он расположен в нижней части конструкции. На этой модели устанавливается крайне надежный и практичный мост, который сложно спалить при исправной работе системы охлаждения.
- Микросхема управления является основным элементом конструкции. Как правило, от правильности его работы зависит долговечность всего аппарата. Самостоятельно проверить блок можно только при наличии специального осциллографа и соответствующих навыков работы с ним.
- Корпус с вентилятором системы охлаждения. Как правило, охлаждающий блок выходит из строя только в случае механического воздействия.
Для диагностики многих элементов приходится проводить их демонтаж. Именно поэтому лучше всего доверить работу профессионалам, так как неправильная сборка может привести к существенным проблемам.
Сварочный инвертор САИ 200, схема которого несущественно отличается от аппаратов схожего типа, применяется для ручной дуговой сварки и наплавки при применении штучных электродов. RDMMA 200 относится к оборудованию нового типа, которое создается без применения трансформаторов. За счет этого возможна более точная и плавная регулировка показателей тока, при работе не появляется сильного шума.
Инвертор САИ 200 Принципиальная схема сварочного инвертора САИ 200
В заключение отметим, что вышеприведенная информация определяет сложность конструкции сварочных инверторов. При этом производители не распространяют подробные схемы устройств, что усложняет обслуживание и ремонт. Несмотря на применение схожей схемы при создании практически всех инверторов, они существенно отличаются друг от друга. Именно поэтому перед проведением каких-либо работ нужно подробно ознакомиться с конструктивными особенностями устройства.
Основным элементом простейшего сварочного аппарата является трансформатор, работающий на частоте 50 Гц и имеющий мощность несколько кВт. Поэтому его вес десятки килограмм, что не совсем удобно.
С появлением мощных высоковольтных транзисторов и диодов широкое распространение получили сварочные инверторы. Основные их достоинства: малые габариты, плавная регулировка сварочного тока, защита от перегрузки. Вес сварочного инвертора с током до 250 Ампер всего несколько килограмм.
Принцип работы сварочного инвертора понятен из ниже приведенной структурной схемы:
Переменное сетевое напряжение 220 В поступает на без трансформаторный выпрямитель и фильтр (1), который формирует постоянное напряжение 310 В. Это напряжение питает мощный выходной каскад (2). На вход этого мощного выходного каскада подаются импульсы частотой 40-70 кГц от генератора (3). Усиленные импульсы подаются на импульсный трансформатор (4) и далее на мощный выпрямитель (5) к которому подключены сварочные клеммы. Блок управления и защиты от перегрузки (6) осуществляет регулировку сварочного тока и защиту.
Так как инвертор работает на частотах 40-70 кГц и выше, а не на частоте 50 Гц, как обычный сварочник, габариты и вес его импульсного трансформатора в десятки раз меньше чем обычного сварочного трансформатора на 50 Гц. Да и наличие электронной схемы управления позволяет плавно регулировать сварочный ток и осуществлять эффективную защиту от перегрузок.
Рассмотрим конкретный пример.
Инвертор перестал варить. Вентилятор работает, индикатор светится, а дуга не появляется.
- В выходном каскаде по 3 полевых транзистора , включенных параллельно, а у ММА 200 — по 2.
- Выходных импульсных трансформатора 3, а у ММА 200 — всего 2.
В остальном схема идентична.
Коротко о самой схеме.
В начале статьи приводится описание структурной схемы сварочного инвертора. Из этого описания понятно, что сварочный инвертор, это мощный импульсный блок питания с напряжением холостого хода около 55 В, что необходимо для возникновения сварочной дуги, а также, регулируемым током сварки, в данном случае, до 200 А. Генератор импульсов выполнен на микросхеме U2 типа SG3525AN, которая имеет два выхода для управления последующими усилителями. Сам генератор U2 управляется через операционный усилитель U1 типа СА 3140. По этой цепи осуществляется регулировка скважности импульсов генератора и таким образом величина выходного тока, устанавливаемая резистором регулировки тока, выведенным на переднюю панель.
С выхода генератора импульсы поступают на предварительный усилитель выполненный на биполярных транзисторах Q6 — Q9 и полевиках Q22 – Q24 работающих на трансформатор Т3. Этот трансформатор имеет 4 выходные обмотки которые через формирователи подают импульсы на 4 плеча выходного каскада собранного по мостовой схеме. В каждом плече в параллель стоят по два или по три мощных полевика. В схеме ММА 200 – по два, в схеме ММА – 250 – по три. В моем случае ММА – 200 стоят по два полевых транзистора типа K2837 (2SK2837).
C выходного каскада через трансформаторы Т5, Т6 мощные импульсы поступают на выпрямитель. Выпрямитель состоит из двух (ММА 200) или трех (ММА 250) схем двухполупериодных выпрямителей со средней точкой. Их выходы соединены параллельно.
С выхода выпрямителя через разъемы Х35 и Х26 подается сигнал обратной связи.
Также сигнал обратной связи с выходного каскада через токовый трансформатор Т1 подается на схему защиты от перегрузок, выполненную на тиристоре Q3 и транзисторах Q4 и Q5.
Выходной каскад питается от выпрямителя сетевого напряжения, собранного на диодном мосте VD70, конденсаторах С77-С79 и формирующего напряжение 310 В.
Для питания низковольтных цепей используется отдельный импульсный блок питания, выполненный на транзисторах Q25, Q26 и трансформаторе Т2. Этот блок питания формирует напряжение +25 В, из которого дополнительно через U10 формируется +12 В.
Вернемся к ремонту. После открывания корпуса визуальным осмотром был обнаружен подгоревший конденсатор 4,7 мкФ на 250 В.
Это один из конденсаторов, через которые подключаются выходные трансформаторы к выходному каскаду на полевиках.
Конденсатор был заменен, инвертор заработал. Все напряжения в норме. Через несколько дней инвертор снова перестал работать.
При детальном осмотре были обнаружены два разорванных резистора в цепи затворов выходных транзисторов. Их номинал 6,8 Ом, фактически они в обрыве.
Были проверены все восемь выходных полевых транзистора. Как упоминалось выше, они включены по два в каждом плече. Два плеча, т.е. четыре полевика, вышли из строя, их выводы накоротко соединены между собой. При таком дефекте высокое напряжение от цепей стока попадает в цепи затворов. Поэтому были проверены входные цепи. Там также обнаружены неисправные элементы. Это стабилитрон и диод в цепи формирования импульсов на входах выходных транзисторов.
Проверка производилась без выпаивания деталей путем сравнения сопротивлений между одинаковыми точками всех четырех формирователей импульсов.
Также были проверены все остальные цепи вплоть до выходных клемм.
При проверке выходных полевиков все они были выпаяны. Неисправных, как выше упоминалось, оказалось 4.
Первое включение делалось вообще без мощных полевых транзисторов. При этом включении была проверена исправность всех источников питания 310 В, 25 В, 12 В. Они в норме.
Точки проверки напряжений на схеме:
Проверка напряжения 25 В на плате:
Проверка напряжения 12 В на плате:
После этого были проверены импульсы на выходах генератора импульсов и на выходах формирователей.
Импульсы на выходе формирователей, перед мощными полевыми транзисторами:
Затем были проверены на утечку все выпрямительные диоды. Так как они включены в параллель и к выходу подключен резистор, сопротивление утечки было около 10 кОм. При проверке каждого отдельно взятого диода утечка более 1 мОм.
Далее было принято решение собрать выходной каскад на четырех полевых транзисторах, поставив в каждое плечо не по два, а по одному транзистору. Во-первых, риск выхода из строя выходных транзисторов хотя и минимизирован проверкой всех остальных цепей и работой источников питания, но все же после такой неисправности остается. К тому же, можно предположить, что если в плече по два транзистора, то выходной ток до 200 А (ММА 200), если по три транзистора, то выходной ток до 250 А, а если будет по одному транзистору, то ток вполне сможет достигать 80 А. Это значит, что при установке по одному транзистору в плечо, можно варить электродами до 2мм.
Первое контрольное кратковременное включение в режиме ХХ решено сделать через кипятильник на 2,2 кВт. Это может минимизировать последствия аварии, если все-таки какая-то неисправность была пропущена. При этом измерялось напряжение на клеммах:
Все работает нормально. Не проверенными оказались только цепи обратной связи и защиты. Но сигналы этих цепей появляются только при наличии выходного тока значительной величины.
Так как включение прошло нормально, напряжение на выходе также в пределах нормы, убираем последовательно включенный кипятильник и включаем сварку в сеть напрямую. Снова проверяем выходное напряжение. Оно немного выше и в пределах 55 В. Это вполне нормально.
Пробуем кратковременно варить, наблюдая при этом за работой схемы обратной связи. Результатом работы схемы обратной связи будет изменение длительности импульсов генератора, за которыми мы будем наблюдать на входах транзисторов выходных каскадов.
При изменении тока нагрузки они изменяются. Значит схема работает правильно.
А вот импульсы при наличии сварочной дуги. Видно, что их длительность изменилась:
Можно покупать недостающие выходные транзисторы и устанавливать на место.
Материал статьи продублирован на видео:
Читайте также: