Электронная регулировка частоты вращения дрели

Схема регулятора оборотов для шуруповерта

В этой статье мы рассмотрим устройство шуруповерта. Уделим особое внимание таким ответственным деталям в конструкции, как регулятор оборотов шуруповерта. Кроме того, разберемся, как устроен регулятор усилия шуруповерта. Подробно опишем процесс изготовления регулятора оборотов своими руками, а также ознакомимся с такой функцией шуруповерта, как автоматическая регулировка оборотов.

Регулятор оборотов 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:

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.

Регулятор усилия шуруповерта

Регулятор усилия представляет собой муфту, ограничивающую усилие при вращении патрона. Она выполнена в виде вращающегося пластикового барабана. Величина ее затяжки регулируется с помощью цифровой шкалы, размещенной по окружности барабана. Увеличивая величину затяжки, тем самым вы глубже ввинчиваете саморез.

Читайте также:  Карбюратор 2106 устройство ремонт регулировка видео

Эта функция будет необходима при работе с материалом изделий различной степени твердости, поскольку при работе с мягким материалом тело самореза будет легко утапливаться в нем, слишком высокая твердость материала будет способствовать нарушению геометрии шурупа, особенно если он небольших размеров. Трещотка, как еще называют регулятор, предотвращает срезание шлицев у саморезов, а также износ насадок шуруповерта. Затягивать регулировочное кольцо следует поэтапно начиная с самого небольшого усилия. В тех шуруповертах, в которых возможно производить сверление, последняя пиктограмма на кольце будет в виде сверла. В этой позиции достигается максимальный крутящий момент.

Электронная регулировка частоты вращения шуруповерта

Регулировать скорость вращения насадки шуруповерта возможно механически или автоматически. Автоматическая регулировка оборотов происходит при помощи процессора. Задать нужные параметры работы можно при помощи тумблера выбора скорости. Он расположен сверху корпуса. Во многих моделях регулировка оборотов реализована через кнопку пуска. Чем сильнее давление пальца на нее, тем выше будут обороты.

Прочитав эту статью, вы получили информацию о том, как собрать регулятор оборотов шуруповерта своими руками, ознакомились с конструкцией регулятора усилия, разобрались с функцией электронной регулировки инструмента. Надеемся, статья была вам полезной.

Источник

Технические характеристики и функции

Содержание:

Ведутся исследования и внедряются все новые разработки призванные максимально оптимизировать использование дрели в любых жизненных ситуациях. Современная дрель может похвастаться электронной начинкой и деталями из инновационных полимерных материалов, но наряду с этим остаются актуальными и первоначальные технические характеристики, описывающие в свое время работу самых первых дрелей.

Основные характеристики

Скорость вращения – характеризует количество оборотов сделанных шпинделем вокруг собственной оси за единицу времени. Измеряется скорость в оборотах в минуту (об/мин). Чем выше скорость вращения дрели, тем больше ее производительность. Среди дрелей встречаются модели со скоростью вращения до 4600 об/мин и выше.

В технике с односкоростным редуктором при повешении скорости вращения увеличивается и крутящий момент. Поэтому односкоростной дрелью-шуруповертом закрутить тугой шуруп будет возможно только на высокой скорости, а это чревато перетягиванием или повреждением крепежа. В моделях с двумя и более скоростными редукторами высокие обороты снижают величину крутящего момента. Поэтому работая на низких скоростях, вы сможем аккуратно справляться с самым строптивым крепежом. Такие многоскоростные редукторы широко используются в дрелях-шуруповертах, позволяя им с одинаковым успехом сверлить и работать с крепежной оснасткой.

Максимальный диаметр сверления – указывает предельно допустимый размер отверстий, который вы можете выполнить с помощью этой дрели в том или ином материале. Обратите внимание, что для разных материалов максимальный диаметр сверления отличается. Величина максимального диаметра напрямую зависит от мощности вашей дрели: чем больше мощность, тем больше допустимый диаметр сверления. Превышение этого показателя ведет к перегрузке инструмента и его преждевременному износу и поломке.

Все выше перечисленные характеристики универсальны для всех классов и видов дрелей, далее же мы расскажем о функциях и опциях, которые и делают из современных дрелей настоящие произведения технического искусства.

Функции

Плавный пуск – контролируется электронной системой, обеспечивающей медленное начало вращения шпинделя с патроном для предотвращения резкого рывкового засверливания и перегрузки сети. Чаще присутствует на моделях большой мощности.

Предотвращение перегрузок и перегрева – обусловлено работой электронной системы, обеспечивающей контроль за температурой на обмотках двигателя и предотвращающей его перегрузку и перегрев. Чаще всего дрели оборудуются световым индикатором, сигнализирующим об угрозе возникновения аварийной ситуации. При нарастании возможности перегрева система отвечает автоматической блокировкой инструмента.

Сверление с ударом – позволяет сверлить с вращательно-поступательными движениями шпинделя. Поступательное движение возникает за счет соскальзывания зубьев подвижной патронной шестеренки и неподвижной редукторной шестеренки. Интенсивность работы системы измеряется частотой ударов в минуту (уд/мин). Средняя частота в ударных дрелях 50000 уд/мин, вариации зависят от класса инструмента. Такая функция может присутствовать у аккумуляторных дрелей-шуруповертов делая их универсальным инструментом.

Индикация износа щеток – оповещает световым индикатором о высоком уровне износа щеток двигателя. На некоторых моделях данная система автоматически блокирует работу дрели при достижении критического уровня износа. Следует отметить, что в настоящее время появляются электромоторы без щеток для дрелей.

Читайте также:  Краник винтовой для регулировки воздуха

Импульсный режим вращения – предназначен для кратковременного рывкового вращения патрона. Это применяется для дрелей-шуруповертов. Такой тип вращения шпинделя с патроном позволяет работать со старым, проржавевшим крепежным материалом, снижая риск «слизывания» шлиц и срыва головок крепежа.

Регулировка частоты вращения – электронная система, позволяющая регулировать скорость вращения шпинделя дрели силой нажатия на кнопку выключателя. Чем сильнее нажатие на кнопку, тем выше частота вращения.

Фиксация уровня частоты вращения – позволяет зафиксировать на одном уровне частоту вращения. Это дает возможность менять хват пользователю, не снижая оборотов и поддерживать постоянную интенсивность работы. Так же это удобно при работе с дрелью, закрепленной на стенде или стойке.

Тормоз выбега – препятствует длительному инерционному движению электродвигателя.

Автоматическая блокировка шпинделя – срабатывает после завершения движения шпинделя. Такая блокировка позволяет быстрее и легче проводить смену сверл, бит и насадок.

Существует ряд дополнительных опций для современных дрелей, обеспечивающих дополнительную комфортность и безопасность использования.

Крепление для ремневой фиксации – наличие такого делает возможным фиксацию дрели к ремню для переноски на поясе. Это исключает необходимость постоянной упаковки дрели в транспортировочный кейс и снижает затраты времени на подготовку к сверлению.

Быстросъемный патрон – незаменим при необходимости быстрой установки биты в шпиндель. Это довольно редкая опция позволяющая снизить общий вес дрели и быстро заменять насадки. Таким устройством снабжаются некоторые аккумуляторные дрели-шуруповерты.

Определяясь с выбором модели, не стремитесь найти в одном инструменте все вышеперечисленные функции, ведь для каждого типа их набор будет варьироваться. Именно различное соотношения мощности, функциональности и цены делают каждую модель индивидуальной. Менеджеры помогут вам разобраться в широком ассортименте дрелей представленных в нашем магазине.

Источник

Ремонт регулятора оборотов дрели. Случай из практики

Электродрель, ремонт своими руками

Вторая статья летнего конкурса. На этот раз автор известен постоянным читателям блога. Это – Алексей Сидоркин, который уже участвовал в первом конкурсе со статьёй про самодельное реле времени.

Алексей не только автор блога, но активный комментатор. Его дельные комментарии под псевдонимом “Alex S” можно встретить под многими статьями на СамЭлектрике.ру.

Итак, статья Алексея Сидоркина:

Думаю, у каждого человека в жизни происходило не одно событие или случай, которому он никак не смог найти подходящее объяснение, оставаясь секретом на долгое время. Так произошло с моей дрелью.

Этой дрелью Bosch PSB 500 RE мой зять Дмитрий обзавелся в мае 1998 года для обустройства своей новоприобретенной квартиры. По тем временам такой престижный инструмент (мощность 500 Вт, регулировка оборотов, реверс вращения, возможность ударного режима – «перфоратор») в хозяйстве был не у каждого. Покупка вызывала тихую зависть – у меня была простая советская дрель без всяких «наворотов». Дрель Bosch отдала моя дочь позже после трагической гибели зятя во время ДТП в 2002 году.

Конечно, моя эксплуатация инструмента не была «каждый день с утра до вечера», дрель использовалась по бытовой необходимости, как и в большинстве обычных семей, плюс летний сезон на даче.

Рис.1. Общий вид дрели BoschPSB 500 RE.

Дрель работала исправно, успешно выполняя все свои опции и функции…, и вдруг лет 5-6 назад перестал «слушаться» регулятор скорости оборотов – при любом положении/уставке колесика/маховичка регулятора при нажатии на курок дрель сразу давала полные обороты безо всякой плавности. Первое, что пришло в голову, почему нет малых оборотов – «сгорела» схема регулировки оборотов дрели. Но к тому времени в хозяйстве появились другие инструменты, включая шуруповерт и еще одну дрель в деревне, и работа дрели Bosch в режиме малых оборотов была не столь актуальна, руки до устранения неисправности так и не доходили.

Совсем недавно пришлось аккуратно поработать дрелью, и ее высокие обороты оказались очень некстати, а других инструментов с патроном под рукой не оказалось. Неподалеку от дома есть мастерская по ремонту бытовой техники. Мне там сказали, что регулятор оборотов (далее РО) для дрели Bosch только «под заказ», ждать не менее 2-х месяцев, стоимость работы 500 рублей.

Читайте также:  Skoda rapid регулировка фар

Я решил разобраться самостоятельно, как-никак наладчик энергетического оборудования [1], хоть и на пенсии.

Сам наладчик, а пошел в мастерскую? Если срочно, да за пару сотен (раньше это называлось «за бутылку»), то и нет смысла «расчехлять свою винтовку», другим тоже надо давать жить.

Вскрыл дрель, отсоединил РО (два электроконтакта разъёмные ножевого типа, два «под винт» и один шуруп крепления силового провода – рис. 2).

Рис. 2. Подсоединение регулятора оборотов в дрели.

Регулятор оборотов дрели представляет собой отдельный узел. На рис.3 практически в натуральную величину две половинки (крышка и корпус) уже вскрытого РО, материал – пластик, между собой половинки фиксируются «на защелках».

Рис. 3. Регулятор оборотов дрели со снятой крышкой

На рис.3 обозначены: 1 – контактная группа; 2 – скользящие контакты; 3 – резисторные полоски; 4 – маховичок регулировочного винта; 5 – возвратно-отжимная пружина курка.

В корпусе регулятора оборотов для дрели размещены контактная группа 1 и скользящие контакты 2 в виде двух пружинных пластиночек, приводимых в движение по нажатию курка и приходящих в исходное положение под воздействием возвратно-отжимной пружины 5.

В крышке располагаются конденсатор (внизу) и плата (вверху) с элементами электроники и двумя резисторными полосками 3, по которым при нажимании курка скользят контакты 2 для плавного изменения оборотов инструмента. На резисторные полоски нанесена специальная смазка для защиты полосок, снижения трения и предотвращения искрения скользящих контактов.

Регулировочный винт с маховичком 4 на курке ограничивает глубину нажатия курка и расстояние/длину скольжения контактов 2 по резисторным полоскам 3, определяя тем самым диапазон регулирования и максимальные обороты дрели. Если регулировочный винт вывернут полностью, то курок при полном нажатии замыкает контактную группу на прямое включение двигателя дрели, минуя электронные регулировочные элементы, и двигатель работает на максимально возможных оборотах (3000 об/мин).

Схема регулятора оборотов дрели практически идентична схеме поворотного диммера. Различия есть только в конструкции и габаритах.

В объем моих работ вошла проверка четкости работы курка при нажатии, взаимодействия частей контактной группы, вращения регулировочного винта, выравнивание распределения смазки на резисторных полосках, очистка доступных мест от накопившейся пыли-грязи. Никаких неполадок, неисправностей или подозрительных моментов обнаружено не было. Иными словами – провел небольшую ревизию, после чего собрал дрель, включил и… заработал регулятор оборотов, как ни в чем не бывало!

Таким образом, ремонт регулятора оборотов дрели Бош свелся к банальной чистке!

Много можно было делать предположений относительно причин временного недуга дрели – от удара или незамеченного падения инструмента до неполадок в элементах электроники. Однако анализ ситуации все же склоняет к нарушению работы пары «скользящие контакты – резисторные полоски» по непонятной причине, достаточно, чтобы просто попала соринка (частица) под один из скользящих контактов – и всё, регулировки не будет. За это же говорит и включение инструмента сразу на полные обороты, что возможно только при срабатывании контактной группы.

Но, что ни говори, а получается, что инструмент оказался сам электрик и отремонтировал сам себя!

Вопрос от читателя

Мне на почту обратился читатель Александр, с такой просьбой:

Добрый вечер. Наткнулся на ваш блог, где вы ремонтируете дрель Bosch. У меня подобная проблема, только к электронике я отношения не имею почти никакого. По глупости разобрал курок дрели bosch gsb 1600 RE. Все работало до этого замечательно, кое-как собрал, теперь плавный пуск не работает. Возможно не в той последовательности и не туда вставляю запчасти. Прилагаю фото разобранного. Надеюсь на помощь, дрель хорошая.

Фото разобранной кнопки дрели Bosch:

Ремонт дрели Bosch. Разобранный курок – кнопка с регулятором оборотов.

Ремонт дрели Bosch. Разобранный курок – кнопка

Не знаю, как помочь читателю. Может, кто-то поделится опытом?

Предлагаю почитать книжку, в которой описаны различные курьезные изобретения: Отто Петрик, Курьезы техники, Будапешт 1985, 150 с, илл.

Если статья понравилась, проголосуйте за неё здесь и сейчас:

Голосование за авторов летнего Конкурса

Источник

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Поделиться с друзьями
Настройки и регулировки