Power Electronics

Радость оказалась преждевременной. При ближайшем рассмотрении "залитый компаундом 50Гц транс" чисто электрически оказался куда как больше похожим на конденсаторы разных емкостей, залитые компаундом в едином пластиковом блоке. Да ещё и вроде как с диодами впридачу (потому что несимметрично они как-то перезаряжаются, ага)... По крайней мере мой тестер видит картину именно так. "Вторичка" "транса", оказывается, тоже совершенно не звонится - за её сопротивление я принял сопротивление подключенной к ней полупетле, которая продета в магнитопровод мощного "ТИГ-дросселя" (или как он там правильно называется). Эта "вторичка" тоже перезаряжается как конденсатор. Куда подключен резистор 1К5 20Вт - вообще непонятно. Не вызванивается.

Прилагаю также и схему. Пресловутая "чёрная коробочка" выделена красным. На аппарате вызвонил, что нижние по схеме её выводы (Н1 и Н2) идут на 220 В, которые получаются индуктивным делителем, по совместительству выполняющим роль первички транса питания платы управления. Т.е. на самом деле три провода на высокой стороне этого транса означали отнюдь не его "трёхфазность", как я поначалу решил. Третий провод первички - это всего-навсего отвод для питания этой самой "полупетли подмагничивания", которая, как я понимаю, как-то управляет мощным ТИГ-дросселем... А может быть этой "полупетлёй" к дуге подмешиваются высоковольтные импульсы, которые обеспечивают функцию "ВЧ-поджига"...

220В 50Гц подаётся на полупетлю "ТИГ-дросселя" через "коробочку", но не на постоянной основе, а через реле на плате управления (про его замысловатые срабатывания я докладывал выше). Механическая часть реле, судя по звуку, работает исправно. Но надо бы проверить и электрическую часть - его контакты.

На "коробочке" написано "HF TYPE C". "HF" можно интерпретировать как "High Frequency". Да, судя по всему - ВЧ поджиг... Но если это так, то это значит, что копаюсь не там, поскольку ВЧ-поджиг работает вполне исправно, насколько я могу судить. Трещит искрой, как электрозажигалка для газовой плиты... Были бы три фазы - откинул бы разъём от реле, и посмотрел бы на эффект: пропал ВЧ-поджиг - значит оно. Мдя...

Да, судя по всему так оно и есть. Маху дал. Просто формой уж очень похож на транс. ))

Ну, если так, то - пожалуйте на исходную... Если ММА есть, а ТИГа нет, и при этом ММА электрически отделён от ТИГа здоровенным дросселем, намотанным шинкой примерно в двадцать квадратиков, то... Получается, что проблема в управе, а не в электрике. Варим ММА - всё просто супер. Переключаемся в ТИГ, подключаем горелку к выходу ТИГ, который есть не что иное, как "масса-ММА-через-дроссель", баллон... ВЧ-поджиг есть, газ коммутируется - а напряжения на выходе моста - НЕТ. Получается, что в режиме ТИГ мост просто не получает импульсов управления... Что-то глушит.

Ну или просто протупили с настройками (т.е. на самом деле всё работает). Ещё раз ехать надо.

Идея: кабеля подготовить для ТИГа, а менюшку выставить в ММА. Ну по любому же должен будет появиться выход? А если будет выход, то будет и дуга. Только без газа, потому что, поскольку режим другой - кнопочка на горелке действовать не будет. Что будет, если коснуться иглой подключенной к своему выходу ТИГ-горелки ---- поверхности детали, к которой подключен "+" аппарата, включенного в режим ММА? Ведь "+" аппарата - общий для обоих режимов... Я думаю, что цепь сварочного тока должна замкнуться, как и в ММА. С той только разницей, что в эту цепь будет последовательно включен ТИГ-дроссель...

Хмммм... Смотрите... Первичка транса питания платы управления подключается между двумя фазами 380В, и ИМЕЕТ ОТВОД 220В, с которого снимается 220В переменного напряжения для питания залитого компаундом преобразователя ВЧ-поджига ТИГ-дуги (того, что был ошибочно мною принят за "залитый компаундом 50Гц транс").

ИДЕЯ: подключиться этой секцией первички транса питания платы управления к бытовой розетке 220В. Насколько я понимаю электричество, на вторичках транса питания платы управления должны появиться штатные переменные напряжения этого транса - т.е. плата питания получит при этом полноценное питание от обычной розетки 220В. Силу, наверное, тоже можно запитать линейными 220В, из розетки, подав фазу и ноль на входные выпрямительные мосты (см. схему чуть выше). Вход одного из мостов для третьей фазы при этом останется висеть просто в воздухе - думаю, мосту это никак не повредит.

По-моей задумке, этих несложных мероприятий может вполне хватить для того, чтобы проверить работу полностью собранного аппарата на ХХ. Дугу зажечь не получится, наверное, но и ХХ - это немало, учитывая, что каждый раз приходится ездить куда попало, чтобы просто включить аппарат в сеть...

Что скажете? Какие тут могут быть подводные грабли? Вообще-то всё вроде бы сводится к одной перемычке (см. схему) - будут ли два моста нормально работать в таком включении?

Это лучше чем ничего. Грабли могут быть в том, что напряжение питание инвертора контролируется контроллером и он просто не даст разрешение на его запуск.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

6.4 Error Codes
Aristotig 160/200 is equipped with integrated error monitoring. If an error should
occur then an error code is displayed. The error codes are as follows:
E01 Memory error, internal RAM
E02 Memory error, external RAM
E03 Memory error, EPROM
E04 Memory error, random test of battery backed up RAM
E05 Memory error, variable value outside limit in battery backed up RAM
E06 Low battery voltage
E10 Incorrect supply voltage 20 V
E11 Incorrect supply voltage -15 V
E13 High temperature, thermal switch protection
E14 Current-servo error
The error indications are shown if the machine is not able to maintain the set
current, for example, while MMA welding with an extremely long arc. The
indication should disappear after welding for a few seconds under normal
conditions.
If any of these error codes are displayed permanently or recur frequently the
machine should be taken to an authorized ESAB service workshop to be rectified.

***
Ошибки "Низкое силовое напряжение" в списке нет! ))
Будем попробовать запуститься от 220В. Спасибо!

Решил повременить немного с запиткой управы от 220В. Ещё раз всё проверить от штатного питания 380В - посмотреть и запомнить, как всё работает при штатном питании. Чтобы потом, при запитке от обычной розетки, увидеть разницу (если она будет).

Сегодня утром заехал к хозяину, подключился. Включил аппарат. Как мог обстоятельно, по мануалу, опробовал-перебрал всю менюшку.

Всё исправно выставляется, кроме одного: не работает кнопка "стрелка вниз". Причём ВРОДЕ БЫ (опять, блин, не уверен - торопился, время поджимало) не работает ПОЧТИ из любого положения, но при этом из какого-то положения (имеется в виду - из некой точки нахождения в меню) она срабатывала вполне нормально. Т.е. осталось ощущение, что это НЕ электрическая неисправность самой кнопки, а именно проблема ЛОГИКИ, которой эта кнопка управляет и управляется.

Основная проблема полностью подтвердилась. Холостой ход в режиме ММА демонстрирует чёткие 70В на клеммах. Строго по мануалу. Сама сварка ММА проверялась в прошлый визит. Всё просто замечательно. Теперь: сидим тестером на ТИГ-клеммах, видим 70В ХХ в режиме ММА - переключились в ТИГ - опочки - 0,2В! Обратно - клик - 70В! Что-то в управе глушит сам движок в режиме ТИГ. Напряжение ХХ ММА, как я и предполагал (да и трудно было предполагать иное) присутствует на клемме "+" ММА при общем щупе тестера сидящем как на "-" ММА, так и на клемме горелки ТИГ. Т.е. с элетрикой проблем никаких нет.

Проблема либо с управой (эту версию несколько подкрепляет странное поведение кнопки "стрелка вниз"), либо же неисправность отсутствует. Как отсутствует и штатная, родная горелка ТИГ. Возможно, напряжение ХХ в режиме ТИГ появляется только при нажатии соотв. кнопки подключенной родной горелки.

Сейчас на аппарате два гнезда управления режимом ТИГ. Первое - штатное, круглое 12-штырьковое гнездо под накидную гайку, в котором 7 дырочек из 12 заняты электрическими пружинными контактами-трубочками, а оставшиеся 5 - просто отверстия в пластмассе держателя контактов. Второе гнездо - прямоугольное (судя по всему - Фрониус), с двумя задействованными контактами. Это прямоугольное гнездо было врезано в боковую панель аппарата позднее, сервисом. Как я понимаю, для того, чтобы хозяину не пришлось искать (и платить) за родную есабовскую ТИГ-горелку с соотв. разъёмом.

Вопрос: какова процедура пользования горелкой ТИГ? Насколько я понял, там есть кнопка, нажав на которую, сварщик открывает клапан подачи газа в зону сварки. Именно эти два контакта (управление клапаном) и выведены на врезанный позднее прямоугольный фрониусовский разъём. Но на горелке я видел ДВЕ кнопки, толкатели которых стоят вплотную друг к другу и формируют собой единый прямоугольный блок клавиш: видимо, их можно нажимать одновременно, а можно порознь. Какую функцию выполняет вторая кнопка? Не она ли включает сам инвертор в режиме ТИГ? И как они пользовались этой - НЕ родной - горелкой ДО аварии? Может на круглом, родном разъёме просто стояла какая-то перемычка, которая и держала движок ивертора во включенном состоянии в режиме ТИГ?

На момент начала моего ремонта аппарат не работал уже долгое время, потому что сразу после аварии, когда-то давно, его возили в Киев, в сервис "Фрониуса" (наиболее известную местную контору по ремонту промышленных сварочников), и сервис успешно ушёл в отказ. Как сегодня удалось выяснить кулуарно, у рабочих, аппарат после той аварии не включался вообще. Главный механик предприятия, который размещал заказ у меня, так и не ответил на мои прямые вопросы о симптомах неисправности - то ли умышленно, то ли по незнанию.

Версия о том, что аппарат сейчас полностью исправен, и что ему просто не хватает нормальной, РОДНОЙ горелки (или соотв. перемычки на разъёме управления) не даёт мне покоя. Схемы платы управления нет. Вызвонить ничего невозможно - все семь контактов управленческого разъёма ТИГ-горелки идут в микроконтроллерную область платы управления, где звонить что-то, как мне кажется, просто бессмысленно... Производителю я написал, но не знаю, сколько придётся ждать ответа. И будет ли он вообще, этот ответ.

Заменить все корпуса в микропроцессорной части, кроме самого контроллера и двух-трёх больших микросхем? Я видел там не менее трёх сдвиговых регистров типа 74HC... Проверить все развязывающие конденсаторы и диоды. И вообще весь пассив. Обидно будет, если вся проблема - в каком-то банальном обрыве или утечке...

Был бы очень признателен за любую практическую информацию по ТИГ-горелкам и их управленческим разъёмам. Вчера полдня гуглил этот вопрос. Горелок масса, разных фирм. Ещё больше - разъёмов. И при этом - никакой электрической, сервисной информации. Ни одной электрической схемы ТИГ-горелки я так и не нашёл... Даже не знаю, с какой стороны подступиться. Совершенно новый вопрос для меня.

Я хотел сказать - "В РЕЗУЛЬТАТЕ той аварии аппарат перестал включаться вообще". Что конкретно тот работяга имел в виду - большой вопрос. Подробности мне выяснить так и не удалось.

В первое МОЁ включение в 380 В (после чисто слесарного цикла работ: разборка-чистка-продувка-смазка-сборка), аппарат честно показал какие-то нечитаемые кракозябры на индикаторе и еле тлеющие светодиоды на поле меню. Один светодиод светился нормально. На нажатия кнопок и вращение энкодера система никак не реагировала; на выходных клеммах было 0,2В.

После более тесного знакомства с платой управления (замена 2525 и смазка-прошоркивание трёх многоштырьковых шлейфовых разъёмов компьютерного типа) аппарат успешно завёлся и показал прекрасную работу в режиме ММА. Устранённую неисправность списываю именно и исключительно на плохие контакты в вышепомянутых разъёмах. По всей видимости, 2525 оказалась ни при чём.

Ну, а об остальном написано постом выше. ))

"Огонь по площадям" принёс свои результаты. Замена шести корпусов логики (74-я серия), что рассыпухой вокруг контроллера, заставила аппарат работать как в режиме ММА, так и в режиме ТИГ. В связи с трудностями питания (380 В три фазы) был вынужден менять всё хором, т.е. локализация неисправности с точностью до корпуса не представляется возможной.

При попытке зажечь ТИГ-дугу, сразу после подачи питания на аппарат, иногда выскакивает 14-я ошибка (ошибка сервоустановки тока). Закономерность вроде бы такая: когда аппарат поработает несколько минут, ошибка уходит и больше не появляется. А может быть и так, что ошибка выскакивала в моменты зажигания дуги при одновременных перемещениях козлового крана по цеху (тон вентилятора при этом становился заметно ниже - ощутимо проседало напряжение сети). Пока не знаю, что с этим делать. Надо понаблюдать и нащупать закономерности поведения.

А в остальном - работа устойчивая. Несколько раз переключались из ММА в ТИГ, регулировали токи, нарастания, задержки и т.п. Всё работает вполне нормально. Кнопка "стрелка вниз" на панели управления (плёночная клавиатура) оборвана. Нашёл трещину, планирую попробовать применить токопроводящий клей собственного приготовления. Но если и не получится, то беда небольшая: кнопка "стрелка вниз" обходится кнопкой "стрелка вверх" по кругу менюшки. Так что - не смертельно...

Таким образом, интеллектуально-очумельский этап ремонта завершается, плавно перетекая в этап маркетинговый = процедуру сравнительно честного отъёма денег у заказчика. ))

Некоторые технические подробности, которые могут оказаться полезными в ремонте этих аппаратов.

Напряжение ХХ на клеммах ММА исправного аппарата около 70 В. Напряжение ХХ на клеммах ТИГ исправного аппарата около 0,2 В. В момент нажатия на кнопку горелки (или закорачивания соответствующих этой кнопке контактов на управленческом разъёме горелки) тестер успевает отобразить короткий выброс напряжения, до ста вольт примерно. При этом в меню должен быть выбран пункт "Поджиг отрывом", потому что если выбран "ВЧ-поджиг", то его высокое напряжение помешает увидеть этот переходный процесс, который косвенно свидетельствует об исправной работе режима ТИГ. Если этот импульс просматривается, то надо подключать горелку, баллон, и пробовать варить.

Таким образом, напряжения холостого хода на клеммах ТИГ этих аппаратов - НЕТ. Другими словами - в режиме ТИГ у этих аппаратов происходит штатное глушение ШИМ. В режиме ММА, напротив, глушения ШИМ не предусмотрено, и тестер ВИДИТ на силовых клеммах штатное напряжение ХХ.

Эта особенность едва не увела меня на следующий, уже ненужный круг поисков. Вовремя решил проверить ТИГ-выход не тестером, а штатной горелкой. Спасибо за внимание. ))

По четырнадцатой ошибке (сервоустановка рабочего тока).

Во-первых, в "сварочной" части платы управления менялся как сам 2525, так и LM239. Во-вторых, на маленькой плате шунта ОС, где стоит дорогой аналог-девайсовский ОУ, рядом с этим ОУ расположен многооборотный подстроечник, который выпаивался, вакуумировался в масле, прошоркивался, выставлялся в прежнее положение и впаивался взад. В третьих, в менюшке есть встроенный амперметр фактического рабочего тока с фиксацией макс. значения. Так вот, при установке 200А желаемых (выкрутили энкодер просто на максимум), этот амперметр показал 170А. Т.е. явно требуется подстройка уровня сигнала с шунта. А сейчас, судя по всему, система работает на грани четырнадцатой ошибки, для появления которой достаточно небольшой просадки сети.

Такова рабочая версия. ))

А какой ток на самом деле?

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Нечем померить. Всё никак не доделаю.

Я о том, что в аппарате есть встроенный амперметр и вольтметр дуги. Сварщик варит - показания слегка мелькают туда-сюда; разорвал дугу - он кажет максимальное из того, что мелькало. Думаю, это и есть фактический ток. И с напряжением та же картина. У меня пока нет оснований не верить этому встроенному прибору.

Интересная методика.
А я обычно всё проверяю.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Методика вынужденная. Было бы чем - проверил бы, конечно.

Шунт 300А готов, головку подобрал, даже шкала уже готова в Компасе. Кстати, никогда не замечал, что среди стрелочных приборов есть много с нелинейными шкалами: глазами смотришь - вроде всё равномерно. Возьмёшь штангель - начало и конец сжаты, середина растянута. И разница приличная, миллиметров до двух между соседними оцифрованными делениями (на концах и в середине шкалы). Есть и линейные шкалы, но это, как правило, у небольших приборов невысокого класса. А которые здоровые (150 х 120 мм и больше) - там очень часто попадаются микроамперметры со слегка нелинейными шкалами...

Стрелки, бумажки, булавочные уколы (и не дышать!), тушь, рейсфедер, ПВА... Да... Романтика... Во были времена!