Верига за електронен регулатор на скоростта на свредлото. Регулатор на оборотите на двигателя на електроинструмент - схема и принцип на действие

При работа с електроинструмент (електрическа бормашина, шлифовъчен уред и др.) е желателно да има възможност за плавна промяна на оборотите му. Но простото намаляване на захранващото напрежение води до намаляване на мощността, разработена от инструмента , Предложената схема (фиг. 1) използва управление с обратна връзка на тока на двигателя, в резултат на което с увеличаване на натоварването въртящият момент се увеличава съответно

На вала. Резистивно-капацитивната верига R1-R2-C1 генерира регулируемо референтно напрежение, което от двигателя R2 влиза във веригата на управляващия електрод на тиристора VS1 и компенсира остатъчната обратна ЕМП на двигателя M1.Ако скоростта на въртене на двигателя падне поради с увеличаване на натоварването, неговата обратна ЕМП също намалява. Поради това в следващия полупериод на мрежовото напрежение тиристорът се отваря по-рано поради референтното напрежение. Съответното увеличение на напрежението на двигателя води до увеличаване на мощността на вала на двигателя. Когато скоростта се увеличава и натоварването намалява, описаният процес се случва в обратна посока.

Настройката на устройството практически се свежда до избор на съпротивление R1, така че при минимална скорост двигателят да се върти плавно, без трептене и в същото време да осигурява пълен диапазон от промени в скоростта. Възможно е малък резистор да трябва да бъде свързан към долната клема R2 във веригата, ограничавайки минималните обороти на двигателя. Ако тиристорът VS1 стане много горещ, той трябва да бъде инсталиран на радиатор.

Опростена версия на регулатора е показана на фиг.. 2. Ако затегнете приставка за отвертка в патронника на електрическа бормашина, можете да използвате тази приставка за затягане на винтове и самонарезни винтове.

Литература

1 И. Семенов. Регулатор на мощността с обратна връзка. - Радиолюбител, 1997, N12, С.21.

2 R.Graf. Електронни схеми 1300 примера - M Мир, 1989, P 395.

3. В Щербатюк забиваме винтовете с електрическа бормашина. - Радиолюбител, 1999 N9, S 23

Електрическа бормашина вече присъства в комплекта инструменти на почти всеки майстор, тъй като е незаменима единица в ежедневието или в професионалната сфера. Но, както всяка част, свредлото може да се счупи и за да не се свързвате със специалисти всеки път, трябва да можете сами да поддържате и ремонтирате инструмента си. Тази статия разглежда признаците на повреда и възможностите за тяхното отстраняване, както и най-често срещаните неизправности и как да ремонтирате бормашина със собствените си ръце.

Свредлото е електрически инструмент и изпълнява функциите за пробиване на отвори в различни материали, както и за затягане на винтове. Работата се извършва с помощта на специални свредла и накрайници, които се вкарват в патронника.

Електрическа бормашина е оборудвана с двигател, задвижван от ток от 220 волта, който върти трансмисионните зъбни колела и други компоненти. Мощността на захранващия агрегат се регулира от специален регулатор, който се намира на стартовия бутон и се върти в двете посоки. Някои модели са оборудвани с превключвател на осите на въртене, който променя местоположението на четките; от своя патронник бормашината може да се върти както надясно, така и наляво.

Има два вида патронник: с шлицева част и с гладка част. В първия случай свредлото се затяга със специален ключ, който при завъртане завърта долната част на главата и фиксира детайла. Обикновеният гладък патронник може да се затегне само на ръка, така че ако трябва да затегнете свредлото плътно, патронникът с шлицове има предимство.

Основни видове неизправност на електрическата бормашина

Всеки инструмент може внезапно да се повреди, това се случва поради неправилна употреба, нарушаване на правилата за поддръжка или просто небрежно отношение към оборудването. За да предотвратите повреди, трябва да спазвате всички правила, установени от производителя, както и навременна поправка и подмяна на износени части.

Има няколко вида възможни неизправности на домакинска електрическа бормашина, които включват:

1. При натискане на стартовия бутон бормашината не работи. На първо място, в този случай е необходимо да се провери качеството на контакта между щепсела и гнездото, както и наличието на електричество. Най-често такава неизправност възниква поради изгорени контакти вътре в щепсела или в самия кабел, когато се получи прекъсване на проводника в резултат на натоварване или промяна в тока. Този проблем може да бъде решен чрез проста подмяна на водещия кабел;

1. Патронникът на бормашината се върти, но скоростта остава непроменена. Тук можем да предположим, че регулаторът на скоростта на свредлото е повреден, който може да се счупи поради механична деформация или замърсяване, попадащо върху ролката. Вътре в регулатора има вграден контактор, който може да изгори и може да бъде ремонтиран само чрез подмяна на целия комплект, тъй като запояването на такава малка част у дома няма да работи. Като цяло, в бормашина с механизъм за регулиране на скоростта, това е най-уязвимата част, така че трябва да се третира с най-голяма отговорност;
2. При стартиране се появява неприятна миризма на изгоряло от вентилационния отвор на четката и роторът на двигателя искри. Първото нещо, което трябва да направите, е да изключите устройството и да извадите щепсела от контакта, в противен случай ще бъде много по-трудно да поправите електрическата бормашина. След това трябва внимателно да проверите двигателя, да определите нивото на износване на четките и самия ротор, както и да проверите дали вътре има чужди предмети или други замърсители, които пречат на въртенето на пръта;

1. Хрущене в централната част на инструмента. Всички механизми и зъбни колела са скрити зад пластмасова кутия, така че няма да можете веднага да идентифицирате счупената част. Най-често шлиците на задвижващия диск се счупват, особено в бормашина с функция за ударна бормашина, която в допълнение към обичайната трансмисия има ударен механизъм и заключващо устройство. За да смените тези елементи, ще трябва напълно да разглобите инструмента и да извършите подробно отстраняване на неизправности. Важно е да не използвате счупена бормашина, тъй като счупените парчета могат да попаднат в други компоненти, които при завъртане напълно ще унищожат механизма и няма да е възможно да го възстановите;

1. Патронникът не закрепва свредлото, затягащите остриета не се събират, когато се затягат с гаечен ключ. Най-често тази неизправност може да бъде отстранена много бързо; самият патронник е прикрепен към тялото на свредлото с обикновен винт, чиято глава е разположена вътре в главата и може да се развие поради вибрации. В резултат на това болтът не позволява на венчелистчетата да затегнат свредлото, трябва да се затегне чрез поставяне на оформена отвертка;
2. При ударна бормашина свредлото се вкарва в специален патронник, оборудван с механизъм за бързо освобождаване; често парчета метал или бетон попадат вътре в това устройство, които се запушват в малки пукнатини и не позволяват на ключалката да влезе в гнездото си, така вкараният патронник постоянно изскача от отвора. Тук ще помогне подробно почистване на инструмента и отстраняване на всички замърсители.

Тези неизправности са най-често срещаните и често се случват при използване на електрическа бормашина у дома. Ако възникнат по-сериозни повреди, за да възстановите инструмента без грешки, по-добре е да се свържете със сервизен център, тъй като без известен опит и инструкции за ремонт няма да е възможно да се коригира повредата.

Самопочистващи се четки и смяната им

По време на работа, особено при трудни условия, върху четките се образува плака и електрическата бормашина започва да се нагрява и искри. За да поправите бормашина със собствените си ръце, като замените четките с нови, трябва да следвате определен алгоритъм от действия.

Първата стъпка е да развиете винтовете в задната част на електродвигателя. Повечето производители на инструменти, за по-лесно обслужване, правят тази част по такъв начин, че да може бързо да се отстрани, без да се разглобява основното тяло, а бутонът за стартиране остава на мястото си. След отвиване на капака, той се отстранява напълно, което прави четките на двигателя и неговия ротор достъпни за поддръжка.

След това трябва да изключите клемите на кабела от въглеродните четки и, като огънете заключващите пластини, издърпайте елемента. Захранващият агрегат е оборудван с две четки от двете страни, които се износват едновременно и затова трябва да се сменят заедно. По нивото на износване на върха можете да разберете състоянието на лагерите на ротора. Ако износването се намира в горния или долния ъгъл на въглеродния правоъгълник, тогава можем да заключим, че има хлабина в лагера на котвата на двигателя; тази част също трябва да бъде сменена.

Преди да инсталирате нови четки за бормашина, трябва да издухате всички вътрешни елементи със сгъстен въздух; това ще помогне за почистване на ротора от прах и ще предотврати образуването на плака върху новите части. Бутонът също трябва да се почисти, за да може възвратната му пружина да се движи свободно. Четките се вкарват в седалката и се закрепват с ключалка, след което клемите се свързват и капакът се сглобява отново.

Ако е необходимо да смените бутона за стартиране или регулатора на скоростта, тогава е възможно да поправите това устройство само ако има схема за свързване на бутона за свредло, която трябва да бъде посочена в инструкцията за експлоатация на инструмента. Свързването на всички електрически части и кабели трябва да се извършва в зона без ток и само в съответствие със схемата.

По този начин, когато планирате сами да ремонтирате електрическа бормашина, трябва да придобиете специална литература и инструменти, така че да няма съмнение относно качеството на електрическите връзки при инсталиране на нови резервни части.

Видео

Електрическата бормашина е незаменим помощник във всички видове домашни ремонти: с нея могат да се извършват редица задачи от смесване на бои, лепило за тапети до основното й предназначение - пробиване на различни отвори. Бутонът за захранване на продукта се износва бързо и се налага доста често да се ремонтира или заменя с нов. За да изпълни тази доста проста операция, потребителят се нуждае от схема за свързване на бутона за пробиване и познаване на най-честите неизправности на тази важна част.

Това просто на вид устройство по време на употреба дава сигнали на потребителя, че скоро ще има нужда от ремонт, но не всеки ги разбира. Ако свредлото започне да работи с временни прекъсвания или бутонът изисква натискане по-силно от преди, това са първите симптоми на неправилна работа на тази част.

Когато използвате акумулаторна бормашина, първото нещо, което трябва да направите, е да измерите напрежението на батерията с тестер - ако е по-малко от номиналната стойност, тогава трябва да се зареди.

В този случай ние се интересуваме особено от състоянието и функционалността на бутона за включване/изключване на продукта. Доста лесно е да проверите дали работи правилно: трябва да развиете закопчалките на основното тяло, да свалите горния капак и да проверите напрежението на проводниците към устройството, като включите захранващия кабел в електрически контакт. Когато устройството показва захранване, но при натискане на бутона продуктът не работи, това означава, че е повреден или е имало проблем. изгаряне на контактивътре в устройството.

Обикновен бутон за включване/изключване

Ремонтът или подмяната на бутон за бормашина се счита за прост процес, но трябва да имате определени умения - ако небрежно отворите страничната стена, много части могат да се разлетят в различни посоки или да изпаднат от кутията.

Както е написано по-горе, бутонът може да не функционира поради окисляване или изгорели контакти. За да поправите това, трябва разглобете го, спазвайки следния ред.

1. Внимателно откачете ключалките на защитния капак и го отворете.
2. Отстранете въглеродните отлагания върху контактите със спирт или ги почистете с шкурка.
3. След това сглобете и проверете.

Ако всичко работи добре, това означава, че причината е в контактите, в противен случай трябва смяна на бутон.

Трябва да знаете, че специалният слой, който се нанася под плъзгача на реостата при производството, често се износва - в този случай бутонът също трябва да бъде сменен.

Доста често схемата за свързване на бутона на бормашината се използва за проверка на функционалността на цялата конструкция: само ако е налична, може да се извърши частичен ремонт или да се свърже правилно бутона, ако се смени. Диаграмата трябва да дойде с инструкции за експлоатация на продукта, ако по някаква причина го няма, тогава можете да потърсите в Интернет.

Бутон за захранване с управление на заден ход/скорост

Бутонът за бормашина, показан на снимката, освен реверс има вграден регулатор на оборотите на електромотора. Този дизайн е много сложен, така че не е възможно да го разглобите без специални умения: веднага щом отворите кутията, всички части ще се „разпръснат“ в различни посоки, защото се поддържат от пружини. Без да знаете правилното им местоположение, ще бъде невъзможно да сглобите отново цялата конструкция - по-лесно е да закупите нова и да направите връзката, като проверите специална диаграма, която можете да намерите в Интернет.

Модерните свредла се произвеждат с реверс, така че бутонът изпълнява няколко функции наведнъж:

• основно включване на продукта в експлоатация;
• регулиране скоростта на въртене на електродвигателя;
• включване на реверс - промяна на посоката на въртене на ротора на двигателя.

внимание! Регулаторът за заден ход и регулаторът на скоростта са разположени в различни корпуси - те трябва да се проверяват отделно.

Трябва да се помни, че в съвременните продукти регулатор на скоросттасе намира върху специален субстрат и по време на производството се запълва със съединение - изолационен състав, който след втвърдяване предпазва всички части от механични, температурни и химични влияния. Следователно не може да бъде ремонтиран.

Както може да се види от диаграмата на свързване, когато съдържа бутон за пробиване заедно с реверс, въртенето се превключва с специален превключвател.В този случай плюс или минус се подава към различни четки, така че арматурата на двигателя се върти в различни посоки.

Не трябва сами да разглобявате бутона за стартиране на свредлото, ако дизайнът му е сложен - изключете кабелите и го занесете в сервизен център, където професионални специалисти ще извършат пълна диагностика и ремонт.

Нашият помощник може да пробие различни материали, така че често има много прах и отпадъци. След всяка употреба трябва почистете свредлото, тогава следващия път, когато използвате устройството, то ще работи като швейцарски часовник: без повреди или досадни спирания.

Един от посетителите от Република Башкортостан ми писа преди около две седмици. Той хареса веригата на електронен регулатор на скоростта за микро бормашина на Radiokot, но има няколко недостатъка: по-голямо генериране на топлина LM317 и нисък максимален ток от 1,5A. Той предложи да се използва модул LM2596 вместо LM317, за да се увеличи изходният ток до 3A.
Идеята е добра като концепция, но ще ви разкажа как да адаптирате модула към управляващата верига.

Като начало ще предложа модифицирана схема от Александър Савов на LM317

Смисълът на тази схема е, че когато няма натоварване на вала на свредлото, оборотите на двигателя са минимални, но щом се натовари малко, оборотите скачат до максимално възможния. Всичко това се реализира с помощта на токов сензор на R6 и сравняващ компоратор с праг малко по-висок от спада на шунта
Реших да пробвам тази схема със сенник и схемата работи доста добре. Двигателят под товар е използван от 12V отвертка

Използвайки същия метод на текущия сензор, препроектирах веригата за LM2596, като леко преработих модула и добавих верига Savov към него. Ето какво имам

Свързах модула с мотора към 12V, настроих тримерния резистор на модула на минималната скорост на двигателя, приблизително съпротивление 5kOhm. След смяната разпоих и монтирах резистор 5,1 kOhm, на диаграмата този резистор е обозначен като R11. Сега монтирах ключ на четвъртия крак, маневрирайки го към земята. Свързах детектор за ток към ключа и започнах да тествам. Измерих спада на шунта R8R9, зададох напрежението на второто краче с тримера R7 на няколко миливолта повече, отколкото на 3то краче. Веригата работеше доста бавно, отне много време, за да се включи, след това отне много време, за да се изключи. Избирайки резистор в обратната връзка и C8, успяхме да постигнем стабилна работа.

Ето как изглежда монтиран регулатор на скоростта на свредлото

По принцип веригата се оказа доста работеща и има право на живот, но трябва да вземем предвид, че LM358 трябва да се захранва от стабилизирано напрежение, така че се препоръчва да го настроите на .
Няма да внедрявам регулатор на скоростта на бормашина на печатна платка, вече имам машина, но ще ви я отпечатам малко по-късно, нямам време сега

Бих искал също да отбележа, че използваният модул LM2596 беше предоставен от приятел от Башкортостан, той има уебсайт SolBatCompany.Ru, продаващ слънчеви панели и различни електронни модули, препоръчвам да го проверите. Можете да закупите такъв модул в Китай само за 50 рубли, ето връзката

Използвайки сглобения скоростен контролер, направих кратко видео за работата му.

За висококачествено пробиване на отвори за дъски е необходимо да използвате електрическа бормашина със стабилизатор на въртящия момент и скоростта. Транзисторният стабилизиран блок има големи загуби на мощност на регулирания транзистор. Голямото тегло и размери на трансформатора и радиаторите не позволяват преносима версия на устройството.

Тиристорни регулаторинапрежения се отличават с ниско тегло и технически възможности за стабилизиране на скоростта и въртящия момент на електродвигателя. Падът на напрежението на силовия тиристор в импулсен режим е незначителен и при ниска мощност няма нужда от радиатор.

Характеристики:
Мрежово напрежение 220V
Мощност 300 вата
Ток на натоварване 10 ампера
Стабилизация 86.7%

Верига на регулатораскоростта на електрическата бормашина стабилизира въртящия момент чрез въвеждане на положителна обратна връзка от електродвигателя M1 през RC веригата R12C2 VD2R6R1C1 към емитера на еднопреходния двубазов транзистор VT1
Диодът VD2 ви позволява да подавате само импулси с положителна полярност от четките на електродвигателя на свредлото M1 към емитера на транзистора VT1. Променливият резистор R6 работи като регулатор на скоростта и в същото време ги стабилизира при промяна на натоварването:
Без обратна връзка 0.6A 22.2 V 13 вата 260 об. мин
С обратна връзка 2.8 A 21 V 58.8 watts 520 rpm
При обратна връзка скоростта леко пада, при празен ход от 600 об / мин.

Характеристики на двубазови транзистори:

	Iе max, mA	UB1B2 макс., B	UB2E макс., B	Pmax, mW	RB1B2, kOm		fmax, kHz

Двубазови транзистори с един преходпредназначени за работа в генератори на периодични и единични импулси.Съпротивлението между изводите на транзисторите зависи от тока на контролно-емитерния преход. На характеристиката на входното напрежение на еднопреходните транзистори има участък с отрицателно диференциално съпротивление. При определено напрежение на емитера транзисторът се отпушва и токът през базата бързо нараства. Процесът протича лавинообразно.
Еднопреходният транзистор принадлежи към семейството на тиристорите. Еднопреходният транзистор е включен в комплекта транзистор-тиристор KU106A-G и е хибридно устройство, състоящо се от еднопреходен транзистор и триоден тиристор.

Схема:
Отключващият импулс от еднопреходния транзистор VT1 пристига до управляващия електрод на тиристора VS1, който преминава в проводящо състояние и остава в него, докато предният ток, протичащ през тиристора VS1, е по-голям от тока на задържане.
Напрежението от резистор R3 на катодната верига VS1 през резистори R7R9 се подава към управляващия електрод на мощния тиристор VS2 и го привежда в отворено състояние.

Прагът на превключване на тиристора VS2 се задава от резистора R9. поради широкото разпространение на входните характеристики.Анодът на силовия тиристор е директно свързан към електродвигателя на електрическата бормашина М1.
Импулсите с отрицателна полярност, които възникват по време на въртене на електродвигателя, се елиминират от диод VD3.
Част от напрежението от колектора на двигателя се подава за стабилизиране на въртенето - към емитера на двубазовия транзистор VT1.
Светодиодът HL1 показва напрежението на двигателя на електрическата бормашина и намалява импулсния шум с напрежение над 300 волта.

Диодът VD3 осигурява протичането на обратен ток към арматурата на електродвигателя, докато тиристорът е заключен. В началото на всеки полупериод напрежението на токоизправителя през диод VD2 и резистори R1, R6 се подава за зареждане на кондензатор C1; в този момент все още няма обратна едс. След това напрежението на анода на тиристора VS2 ще бъде равно на разликата в напрежението на диодния мост VD4-VD7 и задната едс на арматурата, т.е. от скоростта на въртене.

Намаляването на скоростта с увеличаване на въртящия момент на натоварването на вала намалява обратната ЕДС и ускорява зареждането на кондензатора C1, намалява ъгъла на забавяне на отключването на тиристора - намаляването на скоростта е почти напълно компенсирано.
Импулси на напрежение от резистор R3 се подават към управляващия електрод на тиристор с ниска мощност VS1 за предварително усилване, след това през резистори за настройка на прага на превключване R7, R9
към управляващия електрод на мощния мощен тиристор VS2 , Веригата VD1, R9 намалява влиянието на мрежовото напрежение и натоварването върху работата на генератора за релаксация на транзистора VT1.
Токът на тиристора VS1 е ограничен от стойността на резистора R4, не се препоръчва да се намалява стойността му, тъй като ще бъде нарушено възстановяването на контролируемостта, т.е. интервалът между прехода на тиристорния ток и напрежението през нула до отрицателен полярност и обратно към положителен ще намалее.

Времето за възстановяване зависи от много фактори: прав и обратен ток, амплитуда на изключеното напрежение и напрежението на управляващия електрод.
Между другото, радиосмущенията се създават от обратен ток, който почти моментално пада на етапа на изключване на тиристора с много висока скорост и може да причини пренапрежения.
Принудителното превключване се създава чрез инсталиране на диод VD3 и ви позволява да прекъснете тока в тиристора VS2 за време, достатъчно за блокиране.

Практическите тестове на регулатора на скоростта на електрическата бормашина в различни режими с промени в рейтингите на радиокомпонентите потвърдиха теоретичната обосновка за използване на положителна обратна връзка за стабилизиране на скоростта и скоростта на електрическия мотор:
Скоростта на празен ход не надвишава 600 об / мин,
натоварването на вала на електродвигателя и в двата случая е около 4 kg сила, тип електродвигател DPR 72-F6-06 DC, дължина на тялото 80 mm, диаметър 40 mm.
Въртящият момент се увеличи при наличие на обратна връзка, скоростта леко спадна.

Радиокомпоненти във веригатане е оскъдно:
резистори за мощност от 0,25 вата от типа MLT, двубазовият транзистор VT1 и тиристорът VS1 могат да бъдат заменени от модула KU106V-G, типът на силовия тиристор и трансформатор зависи от напрежението и мощността на използвания електродвигател . Трансформаторите от типа TN-54 с четири намотки от 6,3 волта и ток над три ампера, свързани в последователна верига, работят добре във веригата.
Силициевият диод тип PBL405 има нисък спад на напрежението и не изисква радиатор.
Монтирайте малък радиатор 60 * 40 * 50 на плоския тиристор VS2.

Регулиране на веригатаРегулаторът на скоростта на електрическа бормашина е както следва: при минималната стойност на съпротивлението на резистора R6 (обороти), задайте прага за включване на тиристора VS2, като промените стойността на резистора R9, след това чрез увеличаване на съпротивлението на резистора R6, задайте необходимата скорост на електродвигателя.
В отпечатаната електрическа схема са разположени почти всички радиокомпоненти, с изключение на превключващите вериги, силовия трансформатор и диодния мост, регулаторът на скоростта и LED индикаторът HL1 са монтирани на горния капак на кутията, предпазителят FU1, превключвателят SA1 и захранващият кабел изход са прикрепени отстрани.

Литература:
1. Тиристори. Техническа справка 1971г Превод от английски. Издателство "Енергия".
2. Електрически регулатор на скоростта на бормашина. В. Новиков. "Радиомир" № 5 2006 г. стр. 19
3. Резистори, кондензатори, трансформатори, дросели, комутационни устройства за електронни устройства. Справочник. Минск "Беларус" 1994г

Списък на радиоелементите

Обозначаване	Тип	Деноминация	Количество	Забележка	Магазин	Моят бележник
VT1	Транзистор	KT117B	1			Към бележника
VS1	Тиристор и триак	KU101E	1			Към бележника
VS2	Тиристор и триак	KU202E	1			Към бележника
VD1	Ценеров диод	D818B	1			Към бележника
VD2	Диод	KD503B	1			Към бележника
VD3	Изправителен диод	1N4005	1			Към бележника
VD4-VD7	Диод	PBL405	4			Към бележника
C1-C4	Кондензатор	0,1 µF	4			Към бележника
C5	Кондензатор	0,05 µF 630 V	1			Към бележника
R1	Резистор	4,7 kOhm	1			Към бележника
R2	Резистор	910 ома	1			Към бележника
R3, R12	Резистор	100 ома	2			Към бележника
R4	Резистор	1,2 kOhm	1			Към бележника
R5	Резистор	360 ома	1			Към бележника
R6	Променлив резистор	100 kOhm	1			Към бележника
R7	Резистор	1,5 kOhm	1			Към бележника
R8	Резистор	1 kOhm	1