Как использовать мультиметр для устранения неполадок в вашей цепи сварки палкой

Понимание вашего мультиметра и его роли в сварке палочек

Мультиметр является одним из самых ценных диагностических инструментов, которыми вы можете владеть при работе с оборудованием для сварки палкой. Он позволяет измерять напряжение, ток и сопротивление, которые являются тремя фундаментальными электрическими параметрами, которые регулируют производительность вашей сварочной цепи. Перед тем, как начать устранение неполадок, важно понять типы доступных мультиметров и как выбрать правильный для ваших нужд. Цифровые мультиметры (DMM) предпочтительнее аналоговых счетчиков для их точности, читаемости и встроенных функций безопасности. Для сварки палкой вам нужен счетчик, способный измерять напряжение постоянного тока до не менее 200 вольт, сопротивление до нескольких мегамов и в идеале напряжение переменного тока (для тестирования входной мощности). Некоторые продвинутые модели также включают датчик тока зажима для измерения тока сварки без нарушения схемы.

Ознакомьтесь с циферблатом и разъемами на вашем мультиметре. Общие символы включают:

• V ⁇ или V ⁇ DC — напряжение постоянного тока (используется для вывода сварки)
• V~ или VAC — напряжение переменного тока (используется для питания входной линии)
• A ⁇ или A ⁇ DC — ток постоянного тока (требуется разорвать цепь или использовать зажим)
• Ω — сопротивление
• Непрерывность — часто обозначается громкоговорителем или диодным символом; полезна для проверки целостности кабеля

Измерители качества также предлагают такие функции, как автозапуск, хранение данных и запись в минуту / максимум, которые полезны при диагностике прерывистых проблем. Убедитесь, что ваши выводы счетчика рассчитаны на уровни напряжения и тока, присутствующие в вашей системе сварки. Используйте силиконовые зонды, когда это возможно, поскольку они выдерживают тепло и злоупотребляют лучше, чем типы с изоляцией ПВХ.

Безопасность прежде всего: подготовьте свое рабочее пространство и себя

Перед подключением любого теста приводит к живой сварочной цепи, необходимо серьезно отнестись к мерам предосторожности. Сварочное оборудование стиков может вырабатывать напряжение открытого замыкания (ОВ) от 50 до 80 вольт постоянного тока, чего достаточно, чтобы вызвать опасный шок, если вы не будете должным образом изолированы. Всегда носите сухую обувь с резиновым напылением и используйте сварочный шлем с соответствующим оттенком для защиты дуги. Удалите любые ювелирные изделия или металлические предметы. Убедитесь, что рабочая зона чистая и свободная от влаги.

Самое важное правило: выключите сварочный аппарат и отсоедините его от первичной мощности перед проведением каких-либо измерений сопротивления или непрерывности. Для проведения испытаний на напряжение потребуется эксплуатировать аппарат под питанием, но только после того, как вы дважды проверите, что ваш счетчик установлен в правильном диапазоне и что ваши руки и зонды должным образом изолированы. Используйте трехточечную проверку безопасности: (1) проверить, что лиды счетчика находятся в правильных разъемах, (2) установить переключатель селектора на правильную функцию и (3) проверить на известном источнике напряжения, чтобы подтвердить работу счетчика перед измерением неизвестной схемы.

Имейте в виду следующее:

• Никогда не переключайте мультиметр на омы или диапазоны тока, когда цепь заряжена энергией - это может привести к взрыву предохранителя или повреждению счетчика.
• При измерении напряжения начните с самого высокого диапазона и при необходимости работайте вниз.
• Используйте только те лиды, которые имеют рейтинг CAT III или выше для промышленных сред.
• Если ваш счетчик имеет съемный предохранитель для текущего ввода, всегда сохраняйте запасной предохранитель правильной оценки.

Тестирование входной мощности и первичной цепи

Многие проблемы с сваркой с помощью сварщика возникают не в самом сварщике, а во входном источнике питания. Перед устранением неполадок на выходной стороне убедитесь, что сварщик получает правильное напряжение на своих первичных терминалах. Для большинства однофазных 240 В машин следует измерять от 208 до 250 В переменного тока на вилке силового шнура или на конечных соединениях внутри машины. Для трехфазных блоков проверьте каждую фазу на нейтральную и фазово-фазовую. Используйте установку V~ (напряжение АК) на вашем счетчике.

Общие проблемы ввода включают:

• Свободные или разъединенные соединения на выключателе, сосуде или внутри сварщика
• Негабаритные удлинители, вызывающие падение напряжения
• Взрывные предохранители или споткнутые выключатели
• Неправильная первичная проводка для доступной мощности (например, машина, проводная для 480 В, подключенная к источнику 240 В)

Запись показаний. Падение напряжения более чем на 5% под нагрузкой может указывать на проблему с проводкой или емкостью. Руководство Fluke по измерению напряжения переменного тока предоставляет дополнительную информацию о безопасных методах измерения.

Проверка первичных предохранителей и размыкателей цепи

Если сварщик не включается, используйте настройку сопротивления (Ω) или непрерывности для проверки предохранителей. С помощью машины отсоедините предохранители и измерьте их. Звук непрерывности или считывание около 0 Ом указывает на хороший предохранитель. Считывание, показывающее «OL» (открытое) или высокое сопротивление, означает, что предохранитель взорван. Замените точный тип и рейтинг - никогда не используйте предохранитель с более высоким рейтингом тока, чем указано.

Измерение напряжения открытой цепи (OCV) сварщика

Напряжение с открытым замыканием представляет собой напряжение, присутствующее на держателе электрода и зажиме земли, когда сварщик подпитывается энергией, но не сварки. Это напряжение обеспечивает электрическое поле для удара и поддержания дуги. Для сварки с помощью палки типичные диапазоны OCV составляют 50-80 VDC для машин постоянного тока и 70-90 VAC для машин переменного тока. Испытание OCV подтверждает, что трансформатор, выпрямитель (если DC) и выходная схема функционируют.

1. Убедитесь, что сварщик подключен к первичной мощности и включен.
2. Установите мультиметр на напряжение постоянного тока (V ⁇ ) в диапазоне, превышающем ожидаемый (например, 200 В или 1000 В).
3. Вставьте черный зонд в COM jack и красный зонд в V / Ω jack.
4. Убедитесь, что в держатель не вставлен электрод. Схема должна быть открытой (без контакта с зажимом на земле).
5. Прикоснитесь черным зондом к зажиму (или отрицательному выходному терминалу) и красным зондом к держателю электрода (или положительному выходному терминалу).
6. Для машины постоянного тока вы должны видеть стабильное напряжение в спецификации производителя. Для машины переменного тока вместо этого используйте настройку V~.

Если OCV считывает ноль или очень низко (до 10 В), проблема заключается в первичной или вторичной цепи - проверьте входную мощность, главный переключатель питания, обмотки трансформатора и диоды выпрямителя.

Испытание электродного держателя и наземной зажимной цепи

Плохое соединение у держателя электрода или зажима на земле является одной из наиболее распространенных причин дуговой нестабильности, чрезмерного брызг и плохого качества сварного шва.Использовать тест на сопротивление для оценки целостности каждого компонента.

Сопротивление держателя электрода

1. Выключите и отключите сварщик.
2. Установите мультиметр в самый низкий диапазон сопротивления (200 Ом или автоустановка).
3. Прикоснитесь одним зондом к точке контакта электрода (где стержень сидений), а другим зондом к кабельному тягу, где прикрепляется сварочный кабель.
4. Считывание вблизи 0 Ом указывает на хорошее соединение. Если вы видите более нескольких десятых Ом, разберите держатель и очистите или замените контактные поверхности.

Целостность наземного зажима

1. Повторите тот же тест: зонд от челюсти зажима земли до кабельного соединительного тяга.
2. Низкое сопротивление имеет решающее значение. Многие зажимы на земле со временем развивают коррозию или рыхлые винты. Зажим на земле с высокой устойчивостью может привести к блужданию дуги, производить чрезмерное тепло в зажиме и даже повредить рабочий элемент.

Тестирование сварочных кабелей

Сварочные кабели подвержены постоянному сгибанию, нагреванию и истиранию. Частично сломанная нить внутри изоляции может вызвать прерывистые проблемы. Для проверки кабеля используют функцию непрерывности или сопротивления. Измерять сквозную. Для типичного 25-футового кабеля следует видеть менее 0,1 Ом. Если вы получаете колеблющееся считывание или открытую линию, кабель нуждается в замене. Особое внимание обращайте на разъемы - скручивайте и сгибайте кабель возле разъемов при наблюдении за счетчиком. Любой скачок сопротивления указывает на трещину провода внутри.

Тестирование внутренних компонентов сварщика

Если проходят внешние проверки, но машина все еще не работает, необходимо изучить внутренние компоненты. Это включает в себя диоды выпрямителя (для машин постоянного тока), выходные конденсаторы и обмотки трансформатора. Работайте только с машиной, отключенной от питания, и после ожидания не менее пяти минут для разрядки внутренних конденсаторов.

Тестирование диодов с помощью выпрямителя

Большинство сварщиков с помощью сварочных штанги постоянного тока используют мостовой выпрямитель для преобразования переменного тока из трансформатора в выход постоянного тока. Диоды могут выходить из строя открытыми или короткими.

1. Установите мультиметр на функцию тестирования диода (ищите символ диода).
2. Отсоедините диоды от цепи или опустошите одну ногу, если это необходимо.
3. Поместите красный зонд на анод и черный зонд на катод. Хороший диод показывает падение напряжения вперед 0,4–0,8 В.
4. Хороший диод показывает "OL" (открытый) или очень высокое значение.
5. Если вы измеряете короткий (0 В в обоих направлениях) или открытый в обоих направлениях, диод неисправен.

Трансформатор Winding Resistance

Проверяйте первичные и вторичные обмотки на отверстия или шорты. Используйте настройку сопротивления. Первичные обмотки обычно читают от 1 до 10 Ом в зависимости от размера машины. Вторичные обмотки могут считывать долю Ом. Сравните свои показания с руководством по обслуживанию, если доступно. Если обмотка показывает бесконечное сопротивление ("OL"), обмотка открыта. Если она читает очень низко (менее 0,1 Ом для первичных), заподозрить короткий поворот - машина, скорее всего, вызовет чрезмерный ток и выключатели. Не запускайте машину с подозреваемым коротковатым трансформатором без дальнейшего экспертного диагноза.

Измерительный ток сварки (продвинутый)

В то время как стандартный мультиметр не может непосредственно измерять высокие токи сварки (100-400 ампер) без крепления зажима, некоторые DMM поддерживают внешний зажимный счетчик, который выводит сигнал миллиампера. Используйте это для проверки того, что селектор тока и схема управления обеспечивают желаемый усилитель. Альтернативно, специальный зажимный счетчик, рассчитанный на ток сварки постоянного тока (например, от Miller или Fluke ), может быть зажат вокруг электродного кабеля. Считывание в пределах ± 10% от установки указывает на надлежащее регулирование тока.

Если ток ниже установленного, то общие причины включают:

• Низкое входное напряжение
• Открытые или слабые выпрямители (для DC)
• Плохой контакт на держателе электрода или зажиме на земле
• Проблемы с контактором или доской управления (более распространены на инверторных сварщиках)

Выявление и решение общих проблем сварки палочек

Проблема: ни дуга, ни дуга не запускаются

• Проверка OCV – должна быть не менее 50 В. Если нет, то тестируйте входную мощность и внутренние компоненты.
• Испытательный держатель электрода и сопротивление зажимам земли - высокое сопротивление предотвращает инициирование дуги.
• Убедитесь, что электрод не влажный - влага влияет на проводимость.

Проблема: Арк неустойчива или блуждает

• Измерять напряжение при сварке (динамической) с помощью метра с записью мин/макс. Падение ниже 20В указывает на чрезмерное сопротивление в цепи.
• Проверьте кабельные соединения, особенно зажим для земли на рабочем месте - краска, ржавчина или смазка на рабочей поверхности могут вызвать дуговое блуждание.
• Испытайте электродный свинец на наличие внутренних разрывов.

Проблема: чрезмерный помет, пористость или плохое появление бусины

• Измерение OCV - низкий OCV может предотвратить надлежащее плавление.
• Проверьте пульсацию переменного тока на машине постоянного тока с использованием настройки напряжения переменного тока на вашем счетчике (идеально фильтрованный постоянный ток должен показывать меньше, чем несколько вольт переменного тока). Чрезмерная пульсация указывает на неисправные конденсаторы фильтра или диоды.
• Проверяйте полярность электродов — большинство электродов имеют DC+; некоторые из них имеют DC-.

Проблема: Машинный спусковой механизм или быстрое перегрев

• Измерять первичный ток с помощью зажимного счетчика (если таковой имеется) при отсутствии нагрузки – должно быть низким, обычно при 5А. Высокий ток без нагрузки предполагает короткие первичные обмотки.
• Проверьте выпрямители диодов для шорт - коротковатый диод может вызвать огромный ток.
• Осмотрите вентилятор охлаждения и отверстия вентилятора - заблокированный поток воздуха вызывает перегрев и спотыкание.

Интерпретация ваших многометровых показаний: справочная таблица

Ниже приведены типичные показания для функционального сварщика с 200-амперным DC-сварщиком. Ваши могут отличаться, но они обеспечивают базовую линию:

Калибровка и обслуживание вашего мультиметра

Для надежных измерений ваш мультиметр должен быть откалиброван не реже одного раза в год, особенно если он используется в профессиональных средах сварки. Многие производители предлагают услуги калибровки, или вы можете использовать известную ссылку на напряжение (например, источник точного напряжения или совершенно новую батарею) для проверки точности. Без калибровки небольшие дрейфы в показаниях могут привести к неправильному диагнозу. Кроме того, заменяйте внутреннюю батарею счетчика, когда появляется индикатор низкой батареи - слабая батарея может вызвать неправильные показания напряжения.

Сохраняйте свои испытательные провода в хорошем состоянии. Изношенная или трещинная изоляция может подвергать металл и создавать ударные опасности. Используйте силиконовые зажимные провода для лучшей долговечности. Периодически измеряйте сопротивление ваших испытательных проводов, соприкасаясь с зондами вместе - это должно быть около нуля Ом. Добавьте это значение к вашим измерениям, если вы работаете с точными цепями с низким сопротивлением.

Когда звонить профессионалу

Хотя процедуры, описанные в этом руководстве, охватывают наиболее распространенные проблемы, некоторые из них требуют лицензированного электрика или уполномоченного сервисного специалиста.

• Дым или жгучий запах сварщика
• Внутренние дуговые вспышки или видимые повреждения трансформатора
• Выключатели цепи, спотыкающиеся сразу после плагина (потенциальное короткое замыкание внутри машины)
• Неисправность платы управления на инверторных машинах (требуется специализированное оборудование и программное обеспечение)

Попытка ремонта за пределами вашего уровня квалификации может аннулировать гарантии и создать серьезные угрозы безопасности. Используйте такие ресурсы, как руководство по устранению неполадок Lincoln Electric или Инструменты диагностики Миллера для дополнительной поддержки.

Финальный контрольный список для устранения неполадок с помощью мультиметра

1. Проверьте, работает ли ваш мультиметр, и установите правильную функцию и диапазон.
2. Убедитесь, что сварщик отключен от питания для проверки сопротивления; повторно подключитесь только для испытаний на напряжение или ток.
3. Сначала тестируйте входное напряжение переменного тока - многие проблемы возникают вверх по течению.
4. Измерьте OCV; если ненормально, приступайте к проверке внутренних компонентов.
5. Проверяйте кабели, разъемы и зажимы на предмет физического повреждения и высокого сопротивления.
6. При необходимости испытайте выпрямители диодов и обмотки трансформатора.
7. Сравните все показания со спецификациями оборудования (см. руководство по эксплуатации).
8. Сделайте один ремонт за раз и повторите тестирование, прежде чем перейти к следующему.
9. Документируйте свои выводы для будущей ссылки - напряжения и сопротивления могут дрейфовать с течением времени.

Методически проработав эти шаги, можно выявить и устранить большинство электрических проблем в цепи сварки палкой без догадок. Мультиметр превращает неясные симптомы в конкретные данные, экономя время и снижая риск дуговой вспышки, пожара или травмы. Регулярное тестирование также помогает поддерживать пиковые характеристики сварки и продлевать срок службы вашего оборудования.