Устранение неисправностей источников питания

Перед поиском неисправностей следует ознакомиться с устройством, принципом действия и электрической схемой источника по его техни­ческому описанию. Поиск выполняется с использованием тестера - ампервольтомметра или цифрового прибора - мультиметра, а также с помощью осциллографа. В техническом описании обычно приводится перечень типичных неисправностей с указанием их причин и способов устранения (табл. 2.1-2.4).

Таблица 2.1.

Неисправности трансформаторов с механическим регулированием

Неисправность	Причина	Способ устранения
Сильный нагрев части об­мотки, повышенное гуде­ние	Межвитковое замыкание	Разобрать трансфор­матор, ликвидировать замыкание, восстановить изоляцию витков
Повышенный нагрев сер­дечника и шпилек	Нарушение изоляции ли­стов сердечника или шпи­лек	Восстановить лаковую изоляцию листов и изо­ляцию шпилек
Повышенный нагрев кон­тактов	Нарушение и ослабление контактов в болтовых со­единениях	Зачистить контактные поверхности, до отказа затянуть гайки

Продолжение табл.2.1

Повышенный нагрев и оплавление контактов пе­реключателя	Ослабление контактов	Зачистить поверхности контактов или заменить контакты и их пружины
Сильная вибрация транс­форматора	Ослабление болтовых и шпилечных соединений, повреждение винтового привода регулятора	Затянуть гайки и болты, заменить винт и гайку привода регулятора
Источник отключается сетевым автоматиче­ским выключателем или предохранителем при пуске	Короткое замыкание об­моток между собой или на корпус	Устранить замыкание, восстановить изоляцию обмоток

Таблица 2.2.

Неисправности выпрямителей, управляемых трансформатором

Неисправность	Причина	Способ устранения
Двигатель вентилятора гудит и не вращается	Обрыв в цепи одной из фаз	Устранить обрыв, заме­нить предохранитель
На выходе выпрямителя нет напряжения	Неверное направление вращения вентилятора. Неисправность реле кон­троля. вентиляции Сработала защита при пробое диода	Заменить местами два провода на входе выпря­мителя. Устранить заедание при­вода реле. Заменить диод

Примечание: неисправности силового трансформатора устранять по рекоменда­циям табл. 2.1.

Продолжение табл. 2.2

Выпрямитель дает по­ниженное напряжение и вдвое меньший ток

Обрыв в цепи одной из фаз. Выгорел диод.

Устранить обрыв. Заменить диод.

Таблица 2.3.

Неисправности тиристорных выпрямителей и трансформаторов

Неисправность	Причина	Способ устранения
Источник отключается автоматическим выклю­чателем при пуске	Пробой тиристора	Проверить тиристоры по внешнему виду и тесте­ром, заменить неисправ­ный
На выходе источника нет напряжения	Выгорели тиристоры Обрыв цепи обратной связи по току Отсутствие напряжения управления тиристорами	Проверить все тиристоры, заменить неисправные. Проверить цепь обратной связи Проверить работу схемы по карте напряжений
Не обеспечивается необ­ходимый тип внешних характеристик	Обрыв или неправильное включение цепей обрат­ной связи по току и напря­жению	Проверить цепи обратной связи
Низкая устойчивость и стабильность режима сварки	Не на все тиристоры пода­ется сигнал управления	Проверить осциллогра­фом наличие импульсов на управляющих электро­дах тиристоров

Примечание: неисправности силового трансформатора, вентилятора и реле кон­троля вентиляции устранять по рекомендациям табл. 2.1 и 2.2.

Таблица 2.4.

Неисправности вентильных генераторов

Неисправность	Причина	Способ устранения
Повышенный шум и на­грев подшипника	Отсутствие смазки, вы­ход подшипника из строя	Смазать или заменить подшипник
На выходе генератора нет напряжения	Низкая остаточная на­магниченность     Обрыв цепи возбуждения	Многократно повторить возбуждение при боль­ших токах, запитать об­мотку возбуждения от по­стороннего источника на­пряжением 12 В   Восстановить цепь после проверки диодов
На выходе генератора нет напряжения даже при ра­боте двигателя под на­грузкой.	Пробой вентилей. Короткое замыкание ра­бочих обмоток между со­бой или на корпус.	Заменить неисправные диоды. Устранить короткое за­мыкание, перемотать рабочие обмотки.

Примечание: неисправности двигателей внутреннего сгорания не рассмотрены.

Поиск неисправностей начинают с внешнего осмотра источника со снятым кожухом. Иногда при обнаружении подозрительного элемента или блока его заменяют заведомо исправным и включают источник, на­блюдая поведение этого элемента и работу источника в целом. Более эф­фективен способ поочередного отключения блоков или элементов, после каждого отключения на источник подают напряжение и одновременно наблюдают, не исчез ли при этом признак дефекта. Возможен и обрат­ный этому способ последовательного подключения элементов и блоков. Трудоемким, но и более эффективным является способ измерения сопро­тивлений элементов (прозвонка) и напряжений в контрольных точках, а также осциллографирование.

Требования безопасности и эргономики к конструкции источников

При конструировании и изготовлении источников учитывают положения Системы стандартов безопасности труда (ССБТ), а также ГОСТ Р МЭК 60974-1-2004 «Источники питания для сварки. Требования безопас­ности», идентичного стандарту Международной электротехнической ко­миссии IEC 60974-1:1998 подобного названия. По этому стандарту вход­ные цепи источников рассчитывают на подключение к сети переменного тока напряжением не более 1000 В, обычно – на 380 В. Бытовые источни­ки обычно подключают к сети 220 В. Если источник работает в среде без повышенной опасности поражения электрическим током, то напряжение холостого хода не должно превышать 113 В пикового значения. Напри­мер, для источника переменного тока это соответствует 80 В действую­щего (среднеквадратичного) значения. Если источник переменного тока предназначен для работы в среде с повышенной опасностью, то его на­пряжение холостого хода ограничивается 48 В действующего значения. Напряжение холостого хода при механизированной сварке может дости­гать 141 В пикового значения (для переменного тока 100 В действующего значения). Для специальных способов, например, плазменной резки до­пускается напряжение 500 В. Подключение источника к сети выполня­ется на доске зажимов, выполненной из прочного изоляционного матери­ала. Провода питающего кабеля присоединяются к стальным зажимам гайками или болтами с шайбами, а сам кабель дополнительно крепится к корпусу. Доска имеет надпись «сеть» и закрывается крышкой с помо­щью винтов. Если у источника предусмотрена возможность подключения к разным сетям питания, например, 220 В и 3 х 380 В, то зажимы марки­руются, чтобы предотвратить путаницу. Если источник укомплектован постоянно подключенным кабелем, то его длина не должна превышать 2 м, а провода снабжаются маркировкой, в частности провод для подклю­чения к нейтрали сети может быть полосатым желто-зеленым.

Устройства для включения-выключения питания (контактор, авто­матический выключатель) должны переключать все фазные провода и да­вать видимую информацию о включенном состоянии (положение рукоят­ки, сигнальная лампа и т. д.). Не должно быть гальванической связи вход­ной и сварочной цепей — их связь осуществляется только через транс­форматор. Не допускается внутреннего соединения сварочной цепи с за­землением, корпусом и другими металлическими деталями. Внутренние провода должны иметь двойную изоляцию (основную и дополнительную на случай повреждения основной) или усиленную основную изоляцию и соответствующее расчетным токам сечение. Провода закрепляют, чтобы избежать их разматывания и касания друг друга и корпуса. Подвижные катушки и шунты, а также неизолированные провода сварочных цепей располагают с достаточным воздушным зазором от остальных частей.

Подключение сварочных проводов к источнику выполняется с помо­щью быстродействующих байонетных разъемов или винтовым соединением на доске зажимов, отдельной от доски зажимов входной це­пи. Разъемы и зажимы маркируются знаками «-» и «+» или символами электрододержателя (горелки) и струбцины (детали). Корпус источника должен иметь болт на защищенном от коррозии участке с символом ® или надписью «Земля» для крепления внешнего защитного провода (заземления).

Если корпус источника выполнен в форме шкафа, то он. должен иметь электрическую блокировку дверей или запираться на замок. Конструк­цией осциллятора предусматривается блокировка, исключающая его ра­боту при снятом кожухе, и не допускается непосредственный контакт цепей высокой и низкой частоты. Если в составе источника имеются кон­денсаторы, то при выключении источника необходимо предусмотреть их автоматический разряд ниже 60 В в течение 1 с.

Источники, как и другие виды электротехнических изделий, по спо­собу защиты человека относят к одному из пяти классов: 0, 01, I, II и III. Классу 0 соответствуют источники, имеющие по крайней мере рабочую (основную) изоляцию и не имеющие заземления. Таковы, например, агре­гаты с двигателями внутреннего сгорания. Большая часть источников от­носится к классам 01 и I, они имеют по крайней мере рабочую изоляцию и болт для заземления. Бытовые источники соответствуют классу II, в них предусматривается двойная изоляция, поскольку бытовая сеть обычно не имеет линии заземления.

Кожух источника должен обеспечивать защиту сварщика от прикос­новения к токоведущим и вращающимся частям, а также защиту источ­ника от попадания внутрь него воды и твердых тел. По этим признакам устанавливается степень защиты IP (index protection) источника. Боль­шинство источников имеют степень защиты IP 22. Это означает, что ко­жух защищает от попадания внутрь источника пальцев и твердых тел диаметром более 12 мм, а также от капель воды, падающих под углом до 15° к вертикали.

Эргономические требования относятся, в частности, к наружной окраске источников. Принято окрашивать источники в немаркие ней­тральные цвета — серый, стальной, темно-зеленый. Источники повы­шенного напряжения, например, для плазменной резки, для привлече­ния внимания, наоборот, окрашивают в яркий цвет — желтый или крас­ный. Крупные фирмы, как правило, пользуются своей гаммой цветов, позволяющей выделить их оборудование среди прочих. Приборы и орга­ны управления источников располагают на высоте от 600 до 1800 мм от пола на передней вертикальной или горизонтальной поверхности. Кноп­ка «аварийный стоп» выполняется в виде красного грибка диаметром не менее 40 мм, удобной для нажатия формы. Источники для механизированной сварки снабжаются пультом дистанционного управления.