Загрузка...Плавный пуск и регулятор оборотов своими руками
Регулятор оборотов для болгарки своими руками.
У вас есть болгарка, но нет регулятора оборотов? Вы можете изготовить его своими руками.
Регулятор оборотов и плавный пуск для болгарки
И то и другое необходимо для надёжной и удобной работы электроинструмента.
Что такое регулятор оборотов и для чего он нужен
Это устройство предназначено для управления мощностью электродвигателя. С его помощью можно регулировать скорость вращения вала. Цифры на регулировочном колесе означают изменение частоты вращения диска.
Регулятор оборотов болгарки
Регулятор устанавливается не на все болгарки.
Болгарки с регулятором оборотов: примеры на фото
Отсутствие регулятора сильно ограничивает применение шлифовальной машины. Скорость вращения диска влияет на качество работы болгарки и зависит от толщины и твёрдости обрабатываемого материала.
Если скорость не регулируется, то обороты постоянно держатся на максимуме. Такой режим подходит только для твёрдых и толстых материалов, таких как уголок, труба или профиль. Причины, по которым наличие регулятора необходимо:
- Для тонкого металла или мягкого дерева нужна более низкая скорость вращения. Иначе кромка металла оплавится, рабочая поверхность диска замылится, а дерево почернеет от высокой температуры.
- Для резки минералов необходимо регулировать обороты. От большинства из них на высокой скорости откалываются мелкие кусочки и место реза становится неровным.
- Для полировки автомобилей не нужна самая высокая скорость, иначе лакокрасочное покрытие испортится.
- Чтобы поменять диск с меньшего диаметра на больший, надо уменьшить обороты. Практически невозможно удержать руками болгарку с большим диском, вращающимся на огромной скорости.
- Алмазные диски нельзя перегревать, чтобы не испортить поверхность. Для этого снижаются обороты.
Зачем нужен плавный пуск
Наличие такого пуска — это очень важный момент. При запуске мощного электроинструмента, подключенного к сети, происходит бросок пускового тока, который во много раз превышает номинальный ток двигателя, напряжение в сети проседает. Хотя этот бросок кратковременный, он вызывает повышенный износ щёток, коллектора двигателя и всех элементов инструмента, по которым он протекает. Это может стать причиной выхода из строя самого инструмента, особенно китайского, с ненадёжными обмотками, которые могут в самый неподходящий момент сгореть во время включения. А также идёт большой механический рывок при запуске, что ведёт к быстрому износу редуктора. Такой пуск продлевает жизнь электроинструмента и увеличивает уровень комфорта при работе.
Электронный блок в УШМ
Электронный блок позволяет объединить регулятор оборотов и плавный пуск в одно целое. Электронная схема реализована по принципу импульсно — фазового управления с постепенным увеличением фазы открытия симистора. Таким блоком могут снабжаться болгарки разной мощности и ценовой категории.
Разновидности устройств с электронным блоком: примеры в таблице
Углошлифовальные машины с электронным блоком: популярные на фото
Регулятор оборотов своими руками
Регулятор оборотов устанавливается не во все модели болгарок. Можно сделать блок для регулирования оборотов своими руками или приобрести готовый.
Заводские регуляторы оборотов болгарок: фотопримеры
Такие регуляторы имеют несложную электронную схему. Поэтому создать аналог своими руками не составит особого труда. Рассмотрим, из чего собирается регулятор оборотов для болгарок до 3 кВт.
Изготовление печатной платы
Простейшая схема предствалена ниже.
Простейшая схема регулятора оборотов
Так как схема очень простая, нет смысла из-за неё одной устанавливать компьютерную программу для обработки электросхем. Тем более что для печати нужна специальная бумага. И не у всех есть лазерный принтер. Поэтому пойдём самым простым путём изготовления печатной платы.
Возьмите кусок текстолита. Отрежьте необходимый для микросхемы размер. Поверхность зашкурьте и обезжирьте. Возьмите маркер для лазерных дисков и нарисуйте схему на текстолите. Чтобы не ошибиться, сначала рисуйте карандашом. Далее, приступаем к травлению. Можно купить хлорное железо, но после него плохо отмывается раковина. Если случайно капните на одежду, останутся пятна, которые невозможно до конца вывести. Поэтому будем использовать безопасный и дешёвый метод. Подготовьте пластиковую ёмкость для раствора. Влейте перекись водорода 100 мл. Добавьте пол столовой ложки соли и пакетик лимонной кислоты до 50 г. Раствор делается без воды. С пропорциями можно экспериментировать. И всегда делайте свежий раствор. Медь должна вся стравиться. На это уходит около часа. Промойте плату под струёй колодной воды. Просверлите отверстия.
Можно сделать ещё проще. Нарисовать схему на бумаге. Приклеить её скотчем к вырезанному текстолиту и просверлить отверстия. И только после этого рисовать схему маркером на плате и травить её.
Протрите плату спирто — канифольным флюсом или обычным раствором канифоли в изопропиловом спирте. Возьмите немного припоя и залудите дорожки.
Монтаж электронных компонентов (с фото)
Подготовьте всё, что пригодится для монтажа платы:
- Катушка с припоем.
Катушка с припоем
Штырьки в плату
Конденсатор на 100 нФ
Постоянный резистор на 2 кОм
Переменный резистор на 500 кОм
Откусите четыре штырька и впаяйте их в плату. Потом установите динистор и все остальные детали, кроме переменного резистора. Симистор припаивайте последним. Возьмите иглу и щёточку. Почистьте промежутки между дорожками, чтобы убрать возможное замыкание. Симистор свободным концом с отверстием крепится на алюминиевый радиатор для охлаждения. Мелкой наждачной бумагой зачистьте область крепления элемента. Возьмите теплопроводящую пасту марки КПТ-8 и нанесите небольшое количество пасты на радиатор. Закрепите симистор винтом и гайкой. Так как все детали нашей конструкции находятся под напряжением сети, для регулировки будем применять ручку из изолирующего материала. Оденьте её на переменный резистор. Кусочком провода соедините крайний и средний выводы резистора. Теперь к крайним выводам припаяйте два провода. Противоположные концы проводов припаяйте к соответствующим выводам на плате.
Можно весь монтаж сделать навесным. Для этого припаиваем детали микросхемы друг к другу непосредственно с использованием лапок самих элементов и проводов. Здесь тоже нужен радиатор для симистора. Его можно сделать из небольшого куска алюминия. Такой регулятор займёт очень мало места и его можно будет разместить в корпусе болгарки.
Если захотите установить светодиодный индикатор в регулятор оборотов, то используйте другую схему.
Схема регулятора со светодиодным индикатором.
Схема регулятора со светодиодным индикатором
Здесь добавлены диоды:
- VD 1 — диод 1N4148;
- VD 2 — светодиод (индикация работы).
Регулятор со светодиодом в собранном виде.
Регулятор со светодиодом в собранном виде
Этот блок рассчитан для маломощных болгарок, поэтому симистор не установлен на радиатор. Но если вы будете использовать его в мощном инструменте, то не забудьте про алюминиевую плату для теплоотдачи и симистор bta16.
Изготовление регулятора мощности: видео
Испытание электронного блока
Перед подключением блока к инструменту испытаем его. Возьмите накладную розетку. Вмонтируйте в неё два провода. Один из них подключите к плате, а второй к сетевому кабелю. У кабеля остался ещё один провод. Его подключите к сетевой плате. Получается, что регулятор включён последовательно в цепь питания нагрузки. Подключите к цепи лампу и проверьте работу прибора.
Тестирование регулятора мощности тестером и лампой (видео)
Подключение регулятора к болгарке
Регулятор оборотов подключается к инструменту последовательно.
Схема подключения указана ниже.
Схема подключения к болгарке
Если в рукоятке болгарки есть свободное место, то туда можно поместить наш блок. Схема, собранная навесным монтажом, приклеивается эпоксидной смолой, которая служит изолятором и защитой от тряски. Переменный резистор с пластмассовой ручкой выведите наружу, чтобы регулировать обороты.
Установка регулятора внутрь корпуса углошлифовальной машины: видео
Электронный блок, собранный отдельно от болгарки, помещается корпус из изоляционного материала, так как все элементы находятся под напряжением сети. К корпусу прикручивается переносная розетка с сетевым кабелем. Наружу выводится ручка переменного резистора.
Регулятор оборотов в коробке
Регулятор включается в сеть, а инструмент в переносную розетку.
Регулятор оборотов для болгарки в отдельном корпусе: видео
Использование
Существует ряд рекомендаций для правильного использования болгарки с электронным блоком. При запуске инструмента дайте ему разогнаться до установленных оборотов, не спешите резать что-либо. После выключения повторно запускайте его через несколько секунд, чтобы успели разрядиться конденсаторы в схеме, тогда повторный пуск будет плавным. Регулировать скорость можно во время работы болгарки, медленно поворачивая ручку переменного резистора.
Болгарка без регулятора оборотов хороша тем, что без серьёзных затрат вы можете сами сделать универсальный регулятор оборотов для любого электроинструмента. Электронный блок, вмонтированный в отдельную коробку, а не в корпус шлифовальной машины, можно использовать для дрели, бормашины, циркулярной пилы. Для любого инструмента с коллекторным двигателем. Конечно, удобнее, когда ручка регулятора находится на инструменте, и не нужно никуда отходить и наклоняться, чтобы её повернуть. Но тут уже вам решать. Это дело вкуса.
Регулятор оборотов для болгарки своими руками
В случае отсутствия регулировки в процессе работы поддерживается максимальное число оборотов. В таком режиме можно спокойно работать с твердыми и толстыми материалами – например, уголком, трубой или профилем. Однако регулятор стает необходим в других, нижеописанных случаях.
Тонкий металл или мягкая древесина требует более низкой скорости вращения диска. Высокие обороты приведут к оплавлению металла, замыливанию рабочей поверхности диска, появлению черного покрытия на дереве от высоких температур.
Если вы работаете с минералами, тогда также требуется регулировка оборотов. С высокой скоростью у многих минералов могут откалываться мелкие фрагменты, получается неровное место реза.
Также большие обороты могут навредить при полировке кузова автомобиля – вы просто испортите лакокрасочное покрытие.
Когда вы меняете диск с меньшим диаметром на диск побольше, следует учитывать снижение оборотов. Шлифовальную машину, если на ней вращается на больших оборотах диск с большим диаметром, удерживать в руках очень и очень сложно.
Если вы работаете с алмазным диском – следите, чтобы он не перегревался, иначе поверхность может испортиться. Чтобы этого не допустить, обороты на болгарке снижают.
Электронный блок болгарки
Сейчас мы рассмотрим, каким образом угловую шлифовальную машину можно своими руками сделать более практичной – то есть добавить к ней регулятор оборотов. Более дорогие модели идут с регулятором с завода, в более дешевых эту функцию можно в весьма легкий способ добавить самостоятельно. Кроме того, эта самоделка позволяет настраивать подсветку лампочек.
Чтобы изготовить регулятор, нужно взять готовую плату – такие продаются на китайских сайтах и в магазинах с электроникой или радиодеталями. Эти платы показаны на фото внизу.
Плата регулятора оборотов
Как изготовить корпус под регулятор
Чтобы сделать корпус для этой платы, были использованы две самые обычные розетки. Из одной было вынуто все содержимое, туда вставлена плата.
С одной стороны, пропаяно отверстие, чтобы вывести регулятор.
После этого подключаем провода.
Место подключения к входному напряжению и где будет выходное – на плате это все указано. Перед тем, как подключать, провод рекомендуется залудить.
Сама плата посажена на горячий клей.
Затем подключается вторая розетка.
Розетки скреплены с помощью болтиков.
Из-за радиатора платы крышка розетка чуть не закрывалась. Решение – было выпилено отверстие, которое также выполняет другую функцию – а именно лучше охлаждает радиатор, который при продолжительной работе прилично греется.
Последний штрих – сажаем на место регуляторное колесо.
Приступаем к испытанию данного регулятора. Сперва подключается обычная лампочка накаливания.
Теперь можно задействовать и угловую шлифовальную машину. Устройство работает как надо, отлично регулирует обороты. Уровень максимальной нагрузки – 2 кВт, оптимальной – 1,5 кВт.
Видео – как сделать регулятор оборотов для болгарки.
Чипгуру
Болгарке плавный старт и регулировку оборотов
Болгарке плавный старт и регулировку оборотов
Сообщение #1 omich » 01 окт 2017, 19:38
Приезжая к родне в отпуск все время оказывается, что не хватает для работы какого-нибудь инструмента к которому привык дома, поэтому там периодически приходится приобретать из инструмента что-нибудь самое необходимое и оставлять там. Практически, самым первым таким инструментом была болгарка, причем, поскольку приезжаем обычно на неделю. две, то отваливать много денег на инструмент жаба не позволяет, поэтому была приобретена самая простенькая и дешевая из имеющихся на тот момент в магазине «МШУ-125-950Е Юнитэк». Из управления у данной модели имеется только кнопка включения без какой-либо электроники. Болгарка неплохая в плане мощности и небольшого веса, но отсутствие плавного старта и регулировки оборотов доставляет неудобство и «напрягает» при работе с ней. И вот в прошлый отпуск, поработав с болгаркой, решил таки забрать ее с собой для переделки и вот что из этого вышло:
Первым делом разобрал, чтобы посмотреть сколько там внутри имеется свободного места, оказалось не очень много, но зато в довольно удобном месте около выключателя.
На фото уже свежеразведенная новая плата под размеры пустого места внутри ручки.
Плату, конечно, пришлось довольно сильно «ужать» по отношению ко всем предыдущим разработкам. Получился размер 43х24мм:
Это уже почти спаянные две платы (как правило, никогда не делаю платы в одном экземпляре) :
На платах сразу припаял рассчитанные резисторы R6. Их делал из вдвое сложенного нихромового провода диаметром 0,4 мм. По расчетам получилась длина провода 13,3 мм и, когда рисовал плату, то как раз сделал между отверстиями ровно 13 мм. Кстати, после отладки платы, сделал ее корректировки и предусмотрел широкие дорожки под R6 (см. выше «фотовид» платы) , чтобы можно было делать расстояние под выводы резистора разным для двигателей разной мощности. Надо отметить, что у меня этот резистор получился правильным с первого раза и его не потребовалось корректировать.
Формулы расчета довольно простые:
R6=0,25в/(950Вт/220в)=0,058 Ом. Теперь считаем длину нихрома. Как выше говорил, у меня есть нихром 0,4 мм, его удельное сопротивление 8,75 Ом на метр, а я взял и сложил его в два провода, что равно 4,375 Ом на метр. Ну и длина получилась равной 0,058/(4,375*1000) = 13,23 мм.
Примерка платы с припаянными габаритными деталями(симистор припаян с другой стороны):
Отлаживать плату, практически, не пришлось. Буквально, припаял все провода и за пару минут настроил подстроечные резисторы, в том числе и компенсацию нагрузки. Для этого болгарку прикрутил к столу струбцинами, а тормозил куском доски.
Тут плата поближе. У симистора BTA16-600 корпус под винтик крепления изолированный, поэтому припаял перемычку ко 2-му выводу(A2). К плате в разведенные дорожки провода решил не припаивать, ввиду хлипкости тех самых тонких дорожек. Думаю, таким способом припаянным проводам ни какая вибрация точно не будет страшна.
Тут уже все готово, чтобы закрыть корпус. Плату обмотал изолентой, а оставшееся пустое место, чтобы плата не болталась, заполнил обычной пупыркой из китайских посылок.
Под миниатюрный переменный резистор просверлил в ручке дырку и чуток шлифанул напильником, чтобы выровнять плоскость под винтик крепления. Светодиод индикатора перегрузки тоже вывел наружу и посадил на клей.
Болгарка прошла испытания в нынешнем отпуске. В итоге, эта простейшая модель теперь имеет плавный пуск и неплохую регулировку оборотов от нуля до максимума, да еще и с некоторой компенсацией нагрузки, насколько позволяют возможности U2010b. Переменный резистор ни сколько не мешает в работе, а при желании, у него можно еще ножку укоротить.
Схему и печатную плату можно найти по ссылкам в теме Управление коллекторным двигателем с помощью U2010B
ЗЫ. Подстроечные резисторы марки 3329 заменил на более надежные к вибрации 3362 и на плате, которую выложил, там тоже место рассчитано уже под них.
ЗЫ.ЗЫ. Все конденсаторы применил СМД, что позволило уменьшить размеры платы.
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:
- 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.
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.
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.