Схема регулятора оборотов для шуруповерта

Электрический шуруповерт работает либо от сети 220 В, либо от аккумуляторной батареи. Его мощность зависит от величины напряжения аккумулятора. Скорость вращения шуруповерта начинается от 15 000 об/мин. Кроме того, шуруповерт, который работает от сети, имеет 2 скорости вращения: более медленную для вкручивания, более высокую для сверления. Внутри кнопки подачи питания располагается регулятор оборотов. Довольно миниатюрный размер этого узла инструмента достигается при помощи микропленочной технологии. Его основной деталью является симистор. Принцип работы регулятора следующий:

• При включении кнопки на управляющий электрод симистора подается переменный ток, имеющий синусоидальную фазу.
• Происходит открытие симистора, ток начинает проходить через нагрузку.

Время срабатывания симистора зависит от амплитуды управляющего напряжения. Чем больше амплитуда, тем раньше происходит срабатывание симистора. Величина амплитуды задается при помощи переменного резистора, соединенного с кнопкой пуска. Схема подключения кнопки отличается в разных моделях. К регулятору оборотов возможно подключение конденсатора.

Зачастую в нынешних экономических условиях не всегда покупатель может себе позволить полноценный дорогой шуруповерт от именитых фирм. В более дешевых моделях такой функции может и не быть. Но это не повод отчаиваться. Регулятор оборотов можно собрать самостоятельно, о чем мы и поговорим ниже.

Регулятор оборотов шуруповерта собирается на основе ШИМ – контроллера и ключевого многоканального полевого транзистора. Управление работой этого узла инструмента осуществляет резистор. Его положение зависит от давления на кнопку пуска шуруповерта.

Направление вращения рабочего органа меняется путем смены полюсов напряжения, которое подается на щетки двигателя. Инструментально это осуществляется при помощи перекидных контактов, приводящихся в действие рычажком реверса.

Собрать такой регулятор возможно своими руками. Как это сделать, мы рассмотрим ниже.

Схема элементов, входящих в состав регулятора оборотов, представлена на рисунке ниже.

Схема

В данном случае используется микросхема сдвоенного компаратора LM 393. Здесь первый компаратор работает как генератор пилообразного напряжения, на втором выполнена ШИМ. Сигналом управления для ШИМ служит падение напряжения на контактах двигателя. Если говорить упрощенно, то на схеме электродвигатель выглядит как активное и индуктивное сопротивления, соединенные последовательно между собой. При изменении нагрузки изменяется соотношение этих сопротивлений соответственно, регулятор же контролирует это и меняет заполнение ШИМ, тем самым стабилизируя обороты.

В качестве источника питания для ШИМ следует использовать электронный трансформатор. Он представляет собой полумостовой преобразователь напряжения из 220 в 12 В, который используется для питания галогеновых ламп освещения. Его размеры сопоставимы с размерами спичечного коробка. Цена колеблется в пределах 2–3 у. е. К нему необходимо добавить выпрямитель на выход (это четыре диода, к примеру, КД 213), а также конденсатор емкостью в несколько тысяч микрофарад на 25 вольт. Все это будет составлять импульсный источник питания с постоянным напряжением на выходе.

Отдельно стоит поговорить об изготовлении печатной платы для регулятора. Для ее изготовления необходим лист фотобумаги, лазерный принтер. Сначала необходимо напечатать рисунок на фотобумаге с помощью лазерного принтера, затем перенести его на заготовку платы с помощью нагретого утюга. Заготовка платы с прилепившейся бумагой ложится в емкость и подставляется под струю горячей воды. Это делается для того, чтобы желатиновый слой фотобумаги набух, и она отлепилась от платы. Оставшийся рисунок на плате протравливается хлорным железом.

Диагностика поломки

Это простое с виду устройство во время использования подает сигналы пользователю, что в скором времени ему потребуется ремонт, только не все их понимают. Если дрель начинает работать с временными перебоями, или кнопка требует более сильного нажатия, чем ранее, то это первые симптомы некорректной работы этой детали.

Когда вы используете аккумуляторную дрель, то первым делом надо замерить тестером напряжение аккумулятора – если меньше номинального, то он подлежит зарядке.

В данном случае нас особо интересует состояние и функциональные способности именно кнопки включения/выключения изделия. Разберём процедуру проверки клавиши на примере классической ударной дрели. Для снятия кожуха понадобятся крестовая и плоская отвёртки, а для непосредственной диагностики – стандартный тестер (мультиметр).

Обязательно выдёргиваем шнур питания из розетки перед разборкой инструмента.

1. Откручиваем болты на корпусе дрели.
2. Ослабляем винты, удерживающие сетевой кабель.
3. Отсоединяем реверс.
4. Аккуратно извлекаем пусковой блок.

Чаще всего реверс крепится на обычных клипсах: слегка отгибаем их и вытаскиваем элемент. Если он вышел из строя, то с заменой проблем быть не должно. Реверсный блок на дрель продаётся практически в каждом специализированном магазине.

Для проверки кнопки включения дрели понадобится мультиметр

1. Включаем мультиметр и выставляем ручку на звуковой сигнал.
2. Один щуп прижимаем к жиле, а другой к винту, который удерживает сетевой провод.
3. Нажимаем на кнопку.
4. Звуковой сигнал есть – клавиша работает, нет – неисправна.

Например, помните, что открытие корпуса может привести к тому, что все детали и плохо закрепленные запчасти просто выпадут из корпуса. Естественно, этого следует избежать, ведь потом будет достаточно сложно собрать устройство воедино. Для этого можно плавно поднять крышку, отметив точное расположение запчастей на бумаге.

Кнопка ремонтируется следующим образом:

1. Сначала подцепляются фиксаторы для кожуха, после чего он осторожно стягивается;
2. Все проржавевшие и потемневшие клеммы очищаются от нагара, для чего можно использовать спирт или наждачку;
3. Заново собираем инструмент, следя за тем, чтобы все детали устройства находились на своем месте, и проверяем работоспособность дрели – если ничего не поменялось, меняем деталь;
4. Регулятор оборота заливаем с помощью компаунда, а потому при выходе из строя детали просто ее заменяем;
5. Частой поломкой является стирание рабочего слоя под реостатом – его лучше не ремонтировать, просто зря потратите время, лучше приобрести новый и заменить.

Многих интересует, где взять подобную схему? Прежде всего, она должна идти вместе с инструментом при его покупке, однако если схемы нет, либо вы ее утеряли, придется поискать в интернете. Ведь только с ее помощью вы сможете провести ремонт грамотно, без ошибок. К слову, кнопка регулятора оборотов и кнопка реверсного управления расположены в разных местах, а потому и проверять их придется по отдельности.

Налаживание

Несмотря на наличие нескольких подстроечных элементов, проблем при наладке не бывает. Сначала переводят тумблер SA2 в замкнутое положение. Движки подстроечных резисторов R5 и R6 устанавливают в среднее положение.

Движки переменных резисторов R2 и R3 устанавливают в положение, соответствующее минимальному сопротивлению. Уменьшая сопротивление подстроечного резистора R4, добиваются устойчивой работы РЧВ. В некотором положении движка R4 наступает срыв работы задающего генератора и РЧВ, поэтому движок возвращают немного назад, чтобы иметь запас устойчивости.

Проверяют работу РЧВ и при максимальном сопротивлении резисторов R2 и R3. К сожалению, конденсаторы типа МБМ не обладают долговременной стабильностью емкости и имеют не очень хорошую термостабильность. Поэтому если электроинструмент будет использоваться не в помещении, то в качестве С1 лучше сразу поставить К73-17.

Далее движки резисторов R5 и R6 устанавливают в такое положение, при котором в режиме стабилизации оборотов (контакты SA2 разомкнуты) дрель устойчиво работает и на малых и на больших оборотах. Неправильно настроенная схема приводит к «рывкам» при работе дрели, особенно на малых оборотах.

Регулировка резисторами R5 и R6 имеет определенную взаимозависимость, поэтому может понадобиться повторение процедуры настройки. Конечно, после наладки подстроечные резисторы R4-R6 лучше заменить постоянными, так как при вибрации дрели контакты движков со временем начнут сбоить.

Из-за вибрации необходимо повышенное качество сборки РЧВ. Наилучший вариант, когда РЧВ расположен как можно ближе к самой дрели для оперативной регулировки оборотов.

Многолетняя эксплуатация данных РЧВ совместно с дрелями разных типов и мощности подтвердила их высокую надежность и удобство в работе. Особенно ценным оказался режим стабилизации оборотов при выполнении отверстий большого диаметра.

Кому подойдет УШМ с поддержкой постоянных оборотов?

Главная функция угловых шлифовальных машин — обработка различных материалов. Для каждого из них необходимо установить определенную скорость вращения диска:

• Для шлифовки металла лучше всего подойдет скорость от 2000 до 3000 оборотов в минуту.
• Шлифовка дерева выполняется на скорости от 2000 до 4000 об/мин (точное значение зависит от плотности породы).
• Для резки металла или керамогранита нужны максимальные обороты. Например, для отрезания металлического болта диаметром 15 мм, нужно выставить скорость вращения диска около 8000 об/мин.

Если не соблюдать подходящий диапазон, можно испортить деталь. Дерево, с которым работают на чересчур высокой скорости, почернеет. Сам диск тоже может прийти в негодность. А вот работа с твердыми материалами на низкой скорости будет очень неэффективна.

Функция поддержания постоянных оборотов (константная электроника) очень важна для УШМ. Лучше уточнять о ее наличии при покупке инструмента, чтобы приобрести необходимую модель.

Регулятор оборотов для микродрели

Схема устройства ударной дрели.

Многим приходится сверлить печатные радиоплаты. Обычно для такой работы используется микродрель, изготовленная из различных деталей собственными руками. Для таких инструментов тоже можно сделать регулятор оборотов. Схем для изготовления можно найти множество. Подобная схема регулятора оборотов представлена на рис. 2. Все детали довольно доступные. Микросхема LM317 устанавливается на радиатор для защиты ее от перегрева. Конденсаторы обычные, электролитические, на 16 В.

Диоды марки 1N4007 можно менять на любые другие, выдерживающие ток 1 А. Светодиод АЛ307 может быть заменен любым другим. Вся схема собирается на стеклотекстолитовой плате. Резистор R5 может быть проволочный или другой мощностью, 2 Вт.

Блок питания на напряжение 12 В. При большем напряжении придется менять конденсаторы на схеме. Готовое изделие обычно сразу начинает работать. Частота вращения двигателя регулируется резистором Р1. Чувствительность к нагрузке устанавливается резистором Р2.

Регулятор оборотов дрели — необходимое устройство, особенно когда дрель используется в качестве основы для изготовления самодельного станка.

В современных приборах это устройство размещается в кнопке пуска. Самодельное приспособление можно разместить в любом подходящем корпусе. Схем изготовления существует очень много.