Comment réparer un onduleur de soudage faites-le vous-même

Les soudeuses à inverseur gagnent en popularité parmi les soudeurs en raison de leur taille compacte, de leur faible poids et de leurs prix raisonnables. Comme tout autre équipement, ces appareils peuvent tomber en panne en raison d'un fonctionnement incorrect ou de défauts de conception. Dans certains cas, la réparation des machines de soudage à inverseur peut être effectuée indépendamment, après avoir étudié le dispositif de l’inverseur, mais il existe des pannes qui ne sont réparées que dans le centre de service.

Dispositif inverseur de soudage

Selon les modèles, les onduleurs de soudage fonctionnent à la fois sur un réseau électrique domestique (220 V) et sur un réseau triphasé (380 V). La seule chose à prendre en compte lors de la connexion de l'appareil à un réseau domestique est sa consommation électrique. S'il dépasse la capacité du câblage, l'unité ne fonctionnera pas lorsque le réseau est à plat.

Ainsi, les modules principaux suivants sont inclus dans le dispositif de la machine de soudage à inverseur.

1. Unité de redressement primaire. Cette unité, constituée d’un pont de diodes, est placée à l’entrée de l’ensemble du circuit électrique de l’appareil. C'est la tension alternative fournie par le secteur. Pour réduire le chauffage du redresseur, un radiateur y est fixé. Ce dernier est refroidi par un ventilateur (aspiration) installé à l'intérieur du boîtier de l'unité. En outre, le pont de diodes est protégé contre la surchauffe. Il est mis en œuvre à l'aide d'un capteur thermique qui, lorsque les diodes atteignent une température de 90 °, rompt le circuit.
   
2. Filtre à condensateur. Il est connecté en parallèle à un pont de diodes pour lisser l’ondulation CA et contient 2 condensateurs. Chaque électrolyte a une marge de tension d’au moins 400 V et une capacité de 470 µF pour chaque condensateur.
3. Filtre de suppression d'interférences. Au cours des processus de conversion de courant dans l'onduleur, il se produit des interférences électromagnétiques susceptibles de perturber le fonctionnement d'autres appareils connectés à ce réseau électrique. Pour éliminer les interférences, un filtre est installé devant le redresseur.
4. Onduleur. Responsable de la conversion de la tension alternative en courant continu. Les convertisseurs fonctionnant dans des onduleurs peuvent être de deux types: demi-pont à deux temps et pont complet. Le schéma ci-dessous montre un convertisseur demi-pont à 2 commutateurs à transistor basé sur des dispositifs de la série MOSFET ou IGBT, que l'on peut voir le plus souvent sur des convertisseurs de la classe de prix moyen.Le circuit du convertisseur à pont complet est plus complexe et comprend déjà 4 transistors. Ces types de convertisseurs sont installés sur les appareils de soudage les plus puissants et, par conséquent, sur les plus chers.

   

   Tout comme les diodes, les transistors sont montés sur des radiateurs pour leur permettre d’évacuer la chaleur. Pour protéger l'unité de transistor des pointes de tension, un filtre RC est installé en face de celle-ci.

5. Transformateur haute fréquence. Il est installé après l’onduleur et abaisse la tension haute fréquence à 60-70 V.Grâce à l'inclusion d'un circuit magnétique en ferrite dans la conception de ce module, il est devenu possible de réduire le poids et la taille du transformateur, ainsi que de réduire les pertes de puissance et d'accroître le rendement de l'équipement dans son ensemble. Par exemple, le poids d’un transformateur doté d’un circuit magnétique en fer et capable de fournir un courant de 160 A sera d’environ 18 kg. Mais un transformateur avec un noyau magnétique en ferrite ayant les mêmes caractéristiques de courant aura une masse d'environ 0,3 kg.
6. Redresseur de sortie secondaire. Il consiste en un pont constitué de diodes spéciales réagissant à haute vitesse au courant haute fréquence (l'ouverture, la fermeture et la restauration prend environ 50 nanosecondes), ce que ne peuvent pas faire les diodes ordinaires. Le pont est équipé de radiateurs pour éviter sa surchauffe. En outre, le redresseur est doté d'une protection contre les surtensions, implémentée sous la forme d'un filtre RC. A la sortie du module, deux bornes en cuivre sont placées, ce qui permet une connexion fiable entre le câble d'alimentation et le câble de terre.
7. Tableau de commande. Toutes les opérations de l'onduleur sont contrôlées par un microprocesseur, qui reçoit les informations et contrôle le fonctionnement de l'appareil à l'aide de divers capteurs situés dans presque tous les nœuds de l'unité.Grâce au contrôle par microprocesseur, des paramètres de courant idéaux sont sélectionnés pour le soudage de différents types de métaux. En outre, la commande électronique économise de l'énergie en fournissant des charges calculées et mesurées avec précision.
8. Relais de démarrage progressif. Un relais de démarrage progressif est utilisé pour éviter que les diodes de redressement provenant d'un courant élevé de condensateurs chargés ne brûlent

Comment fonctionne l'onduleur

Le schéma ci-dessous montre clairement le principe de fonctionnement de l’onduleur de soudage.

Le principe de fonctionnement de ce module de la machine à souder est donc le suivant. Le redresseur principal de l'onduleur est alimenté par un réseau électrique domestique ou par des générateurs, à essence ou au diesel. Le courant d’entrée est variable mais passe par la diode, devient permanent. Le courant redressé est envoyé à l'onduleur où il est reconverti en courant alternatif, mais avec des caractéristiques modifiées en fréquence, c'est-à-dire qu'il devient haute fréquence. De plus, le transformateur réduit la tension haute fréquence à 60-70 V avec une augmentation simultanée du courant.Dans l'étape suivante, le courant entre de nouveau dans le redresseur, où il est converti en constant, puis il est appliqué aux bornes de sortie de l'unité. Toutes les conversions en cours contrôlée par une unité de contrôle à microprocesseur.

Causes des pannes de l'onduleur

Les onduleurs modernes, en particulier ceux fabriqués sur la base du module IGBT, sont très exigeants en termes de règles de fonctionnement. Ceci s’explique par le fait que lorsque l’unité fonctionne, ses modules internes générer beaucoup de chaleur. Bien que des radiateurs et un ventilateur soient utilisés pour extraire la chaleur des unités d'alimentation et des cartes électroniques, ces mesures sont parfois insuffisantes, en particulier dans les unités à faible coût. Par conséquent, il est nécessaire de respecter scrupuleusement les règles spécifiées dans les instructions du périphérique, qui impliquent un arrêt périodique de l'unité pour le refroidissement.

Cette règle est généralement appelée "On Time" (PV), qui est mesurée en pourcentage. En ne respectant pas le PV, il se produit une surchauffe des composants principaux de l'appareil et leur défaillance. Si cela se produit avec la nouvelle unité, cette défaillance ne peut pas être réparée sous garantie.

En outre, si la machine à souder à l’onduleur fonctionne dans des pièces poussiéreuses, la poussière s’accumule sur ses radiateurs et gêne le transfert de chaleur normal, ce qui entraîne inévitablement une surchauffe et une rupture des composants électriques. S'il est impossible d'éliminer la présence de poussière dans l'air, il est souvent nécessaire d'ouvrir le boîtier de l'onduleur et de nettoyer tous les composants de l'appareil de la saleté accumulée.

Mais le plus souvent les onduleurs échouent quand ils travailler à basses températures. Les pannes sont dues à la condensation sur la carte de commande chauffée, ce qui provoque un court-circuit entre les détails du module électronique.

Caractéristiques de réparation

La présence d'un tableau de commande électronique constitue l'un des traits distinctifs des onduleurs. Par conséquent, seul un spécialiste qualifié peut diagnostiquer et éliminer un défaut de cette unité.. De plus, les ponts de diodes, les blocs de transistors, les transformateurs et d’autres éléments du circuit électrique de l’appareil peuvent tomber en panne. Pour effectuer le diagnostic de vos propres mains, vous devez posséder certaines connaissances et compétences pour utiliser des instruments de mesure tels qu'un oscilloscope et un multimètre.

Il ressort clairement de ce qui précède que, sans disposer des compétences et des connaissances nécessaires, il est déconseillé de commencer à réparer le dispositif, en particulier les composants électroniques.Dans le cas contraire, il peut être totalement désactivé et la réparation de l'onduleur de soudage coûtera la moitié du coût de la nouvelle unité.

Dysfonctionnements de l'unité principale et leurs diagnostics

Comme déjà mentionné, les onduleurs échouent en raison de l'impact sur les blocs «vitaux» des facteurs externes de l'appareil. Des dysfonctionnements de l'onduleur de soudage peuvent également survenir en raison d'un fonctionnement incorrect de l'équipement ou des erreurs de réglage. Les défaillances ou interruptions suivantes dans le fonctionnement des onduleurs sont les plus courantes.

L'appareil ne s'allume pas

Très souvent, cette panne est causée dysfonctionnement du câble réseau appareil. Par conséquent, vous devez d’abord retirer le capot de l’appareil et sonner chaque fil du câble avec un testeur. Mais si le câble est en bon état, un diagnostic plus sérieux de l’onduleur sera nécessaire. Le problème réside peut-être dans la source d'alimentation en veille de l'appareil. La technique de réparation du «devoir» par l'exemple de l'onduleur de la marque Resant est illustrée dans cette vidéo.

L'instabilité de l'arc de soudage ou des projections

Ce défaut peut être dû à un réglage incorrect du courant pour un diamètre d'électrode particulier.

Vous devriez également considérer vitesse de soudage. Plus elle est petite, plus la valeur de courant doit être faible sur le panneau de commande de l'appareil. En plus de la force actuelle qui correspond au diamètre de l'additif, vous pouvez utiliser le tableau ci-dessous.

Le courant de soudage n'est pas réglementé

Si le courant de soudage n’est pas régulé, la cause peut en être défaillance du régulateur ou une panne des fils qui y sont connectés. Il est nécessaire de retirer le boîtier de l'appareil et de vérifier la fiabilité du raccordement des conducteurs, ainsi que, si nécessaire, de faire sonner le régulateur avec un multimètre. Si tout va bien, cette rupture peut être provoquée par un court-circuit dans l'inductance ou par une défaillance du transformateur secondaire, qui devra être vérifiée avec un multimètre. Si un défaut est détecté dans ces modules, ils doivent être remplacés ou rembobinés à un spécialiste.

Grande consommation d'énergie

Une consommation électrique excessive, même si l'appareil est déchargé, provoque le plus souvent fermeture entre les tours dans l'un des transformateurs. Dans ce cas, les réparer vous-même ne fonctionnera pas. Il est nécessaire de renvoyer le transformateur au maître pour le rembobinage.

L'électrode colle au métal.

Cela se produit si chutes de tension. Pour se débarrasser du collage de l'électrode sur les pièces à souder, il sera nécessaire de sélectionner et d'ajuster le mode de soudage (selon les instructions de l'appareil). De plus, la tension du secteur peut s’affaiblir si l’appareil est connecté à une rallonge de faible section (moins de 2,5 mm)²).

Souvent, la chute de tension provoquant le blocage de l'électrode se produit lors de l'utilisation d'une extension de réseau surdimensionnée. Dans ce cas, le problème est résolu en connectant l'onduleur au générateur.

La surchauffe brûle

Si le voyant est allumé, cela indique que les modules principaux de l'unité surchauffent. En outre, l'appareil peut s'éteindre spontanément, ce qui indique protection thermique déclenchée. Pour que ces interruptions dans le fonctionnement de l'appareil ne se reproduisent plus, il est nécessaire de respecter le mode correct de la durée de mise en marche (PV). Par exemple, si PV = 70%, l’appareil doit fonctionner dans le mode suivant: après 7 minutes de fonctionnement, l’appareil disposera de 3 minutes pour se refroidir.

En fait, diverses pannes et leurs causes peuvent être assez nombreuses et il est difficile de toutes les énumérer. Par conséquent, il est préférable de comprendre immédiatement quel algorithme est utilisé pour diagnostiquer l’onduleur de soudage à la recherche de défauts. Comment l’appareil est diagnostiqué, vous pouvez le savoir en consultant la formation suivante vidéo.