Не каждая современная дрель или болгарка оснащена заводским регулятором оборотов, и чаще всего регулировка оборотов не предусмотрена вовсе. Тем не менее, как болгарки, так и дрели построены на базе коллекторных двигателей, что позволяет каждому их владельцу, маломальски умеющему обращаться с паяльником, изготовить собственный регулятор оборотов из доступных электронных компонентов, хоть из отечественных, хоть из импортных.

В данной статье мы рассмотрим схему и принцип работы простейшего регулятора оборотов двигателя электроинструмента, и единственное условие — двигатель должен быть коллекторным — с характерными ламелями на роторе и щетками (которые порой искрят).

Приведенная схема содержит минимум деталей, и подойдет для электроинструмента мощностью до 1,8 кВт и выше, для дрели или болгарки. Похожая схема используется для регулировки оборотов в автоматических стиральных машинах, в которых стоят коллекторные высокоскоростные двигатели, а также в диммерах для ламп накаливания. Подобные схемы, в принципе, позволят регулировать температуру нагрева жала паяльника, электрического обогревателя на базе ТЭНов и т. д.

Потребуются следующие радиоэлектронные компоненты:

Резистор постоянный R1 - 6,8 кОм, 5 Вт.

Переменный резистор R2 - 2,2 кОм, 2 Вт.

Резистор постоянный R3 - 51 Ом, 0,125 Вт.

Конденсатор пленочный C1 - 2 мкф 400 В.

Конденсатор пленочный C2 - 0,047 мкф 400 вольт.

Диоды VD1 и VD2 - на напряжение до 400 В, на ток до 1 А.

Тиристор VT1 - на необходимый ток, на обратное напряжение не менее 400 вольт.

В основе схемы — тиристор. Тиристор представляет собой полупроводниковый элемент с тремя выводами: анод, катод, и управляющий электрод. После подачи на управляющий электрод тиристора короткого импульса положительной полярности, тиристор превращается в диод, и начинает проводить ток до тех пор, пока в его цепи этот ток не прервется или не сменит направление.

После прекращения тока или при смене его направления, тиристор закроется и перестанет проводить ток, пока не будет подан следующий короткий импульс на управляющий электрод. Ну а поскольку напряжение в бытовой сети переменное синусоидальное, то каждый период сетевой синусоиды тиристор (в составе данной схемы) станет отрабатывать строго начиная с установленного момента (в установленной фазе), и чем меньше во время каждого периода тиристор будет открыт, тем ниже будут обороты электроинструмента, а чем, соответственно, дольше тиристор будет открыт, тем выше будут обороты.

Как видите, принцип прост. Но применительно к электроинструменту с коллекторным двигателем, схема работает хитрее, и об этом мы расскажем далее.

Итак, в сеть здесь включены параллельно: измерительная цепь управления и силовая цепь. Измерительная цепь состоит из постоянного и переменного резисторов R1 и R2, из конденсатора C1, и диода VD1. Для чего нужна эта цепь? Это делитель напряжения. Напряжение с делителя, и что важно, противо-ЭДС с ротора двигателя, складываются в противофазе, и формируют импульс для открывания тиристора. Когда нагрузка постоянна, то и время открытого состояния тиристора постоянно, следовательно обороты стабилизированы и постоянны.

Как только нагрузка на инструмент, и следовательно на двигатель, увеличивается, то величина противо-ЭДС уменьшается, поскольку обороты снижаются, значит сигнал на управляющий электрод тиристора возрастает, и открывание происходит с меньшей задержкой, то есть мощность подводимая к двигателю возрастает, увеличивая упавшие обороты. Так обороты сохраняются постоянными даже под нагрузкой.

В результате совместного действия сигналов от противо-ЭДС и с резистивного делителя, нагрузка не сильно влияет на обороты, а без регулятора это влияние было бы существенным. Таким образом при помощи данной схемы достижима устойчивая регулировка оборотов в каждом положительном полупериоде сетевой синусоиды. При средних и малых скоростях вращения этот эффект более выражен.

Однако, при повышении оборотов, то есть при повышении напряжения, снимаемого с переменного резистора R2, стабильность поддержания скорости постоянной снижается.

Лучше на этот случай предусмотреть шунтирующую кнопку SA1 параллельно тиристору. Функция диодов VD1 и VD2 - обеспечение однополупериодного режима работы регулятора, так как напряжения с делителя и с ротора сравниваются лишь в отсутствие тока через двигатель.

Конденсатор C1 расширяет зону регулирования на малых скоростях, а конденсатор C2 снижает чувствительность к помехам от искрения щеток. Тиристор нужен высокочувствительный, чтобы ток менее 100 мкА смог бы его открыть.

Наверное, нет такого человека, который бы не слышал о существовании электродрели. Многие даже пользовались ею, но вот устройство дрели и принцип работы знают не многие. Исключить этот пробел поможет данная статья.

Устройство дрели (простейшая китайская электродрель): 1 — регулятор оборотов, 2 — реверс, 3 — щеткодержатель со щеткой, 4 — статор двигателя, 5 — крыльчатка для охлаждения электродвигателя, 6 — редуктор.

Электродвигатель . Коллекторный электродвигатель дрели содержит три основных элемента — статор, якорь и угольные щетки. Статор выполнен из электротехнической стали высокой магнитной проницаемости. Имеет цилиндрическую форму и пазы для укладки статорных обмоток. Статорных обмоток две и расположены они друг напротив друга. Статор жестко крепиться в корпусе дрели.

Устройство дрели: 1 — статор, 2 — обмотка статора (вторая обмотка под ротором), 3 — ротор, 4 — пластины коллектора ротора, 5 — щеткодержатель со щеткой, 6 — реверс, 7 — регулятор оборотов.

Регулятор оборотов . Обороты дрели регулирует симисторный регулятор, расположенный в кнопке включения. Надо отметить простую схему регулировки и малое количество деталей. Собран этот регулятор в корпусе кнопки на подложке из текстолита по микроплёночной технологии. Сама плата имеет миниатюрные размеры, что позволило поместить её в корпусе курка. Ключевой момент — это то, что в регуляторе дрели (в симисторе) происходит разрыв и замыкание цепи за миллисекунды. И регулятор никак не изменяет напряжение, которое приходит из розетки (однако меняется среднеквадратичное значение напряжения, которое показывают все вольтметры измеряющее переменное напряжение ). Точнее, происходит импульсно-фазовое управление. Если кнопка нажата слегка, то время когда цепь замкнута самое маленькое. По мере нажатия, время, когда цепь замкнута, увеличивается. Когда кнопка нажата до предела, время, когда цепь замкнута, максимально или цепь вообще не размыкается.

Диаграммы напряжения: в сети (на входе регулятора), на управляющем электроде симистора, на нагрузке (на выходе регулятора).

Показано как будет меняться напряжение на выходе регулятора, если нажимать курок дрели.

Электрическая схема дрели. «рег. обор.» — регулятор оборотов электродрели, «1-я ст.обм.» — первая статорная обмотка, «2-я ст.обм.» — вторая статорная обмотка, «1-я щет.» — первая щетка, «2-я щет.» — вторая щетка.

Регулятор оборотов и реверс находятся в отдельных корпусах. На фото видно, что к регулятору оборотов подключено только два провода.

Схема реверса дрели

Схема на реверсе электродрели (на фото реверс отсоединен от регулятора оборотов)

Схема подключения реверса электродрели

Схема подключения кнопки (регулятора оборотов) дрели.

Подключение кнопки электродрели

Редуктор . Редуктор дрели предназначен для уменьшения оборотов сверла и увеличения крутящего момента. Чаще встречается шестеренчатый редуктор с одной передачей. Встречаются дрели и с несколькими передачами, например двумя, при этом сам механизм чем-то напоминает коробку передач автомобиля.

Ударное действие дрели . Некоторые дрели имеют ударный режим, для долбления отверстий в бетонных стенах. Для этого сбоку большой шестеренки ставится волнистая «шайба», и такая же «шайба» напротив.

Большая шестеренка с волнистостью сбоку

При сверлении с включенным режимом удара, когда сверло упирается, например, в бетонную стену, волнистые «шайбы» соприкасаются и за счет своей волнистости имитируют удары. «Шайбы» со временем стираются, и требую замены.

Волнистые поверхность не соприкасаются благодаря пружине

Соприкасающиеся волнистые поверхности. Пружина растянута.

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Автоматический регулятор оборотов микро дрели

Автоматический регулятор оборотов микро дрели

Конструкция, которая покорила своей повторяемостью и удобством использования. Придумал и реализовал схему в далёком 1989 году болгарин Александър Савов:

Схема автоматического регулятора оборотов микро дрели проста в исполнении построена на основе ОУ LM385 принцип работы не сверлим - обороты минимальны. Даем нагрузку на сверло, обороты увеличиваются до максимума.

В схеме применены легкодоступные детали.

Микросхему LM317 необходимо установить на радиатор во избежание её перегрева.
Конденсаторы электролитические на номинальное напряжение 16В.
Диоды 1N4007 можно заменить на любые другие рассчитанные на ток не менее 1А.
Светодиод АЛ307 любой другой. Печатная плата выполнена на одностороннем стеклотекстолите.
Резистор R5 мощностью не менее 2Вт, или проволочный.
БП должен иметь запас по току, на напряжение 12В.

Регулятор работоспособен при напряжении 12-30В, но свыше 14В придется заменить конденсаторы на соответствующие по напряжению. Готовое устройство после сборки начинает работать сразу.

Резистором P1 выставляем требуемую частоту вращения на холостом ходу. Резистор P2 служит для установки чувствительности к нагрузке, им выбираем нужный момент увеличения оборотов. Если увеличить емкость конденсатора C4, то увеличится время задержки высоких оборотов или если двигатель работает рывками.
Я увеличил емкость до 47uF.
Двигатель для устройства не критичен. Только необходимо чтобы он был в хорошем состоянии.
Я долго мучился, уже подумал, что схемы был глюк, что она непонятно как регулирует обороты, или уменьшает обороты во время сверления.
Но разобрал двигатель, прочистил коллектор, подточил графитовые щетки, смазал подшипники, собрал.
Установил искрогасящие конденсаторы. Схема заработала прекрасно.
Теперь не нужен неудобный выключатель на корпусе микродрели.

Схема отлично работает:

1. маленькая нагрузка – патрон крутится не быстро.

Схеме глубоко безразлично с какими моторами работать:

Болгарка с регулятором оборотов имеет больше возможностей, чем более простой вариант электроинструмента.

Если болгарка не оснащена регулятором оборотов, можно ли установить его самостоятельно?
Большинство угловых шлифовальных машин (УШМ), в простонародье болгарок, имеют регулятор оборотов.

Регулятор оборотов расположен на корпусе УШМ

Рассмотрение различных регулировок нужно начать с анализа электрической схемы болгарки.

простейшее представление электросхемы шлифовальной машины

Более продвинутые модели автоматически поддерживают скорость вращения вне зависимости от нагрузки, но чаще встречаются инструменты с ручной регулировкой оборотов диска. Если на дрели или электрическом шуруповерте используется регулятор куркового типа, то на УШМ такой принцип регулирование невозможен. Во-первых – особенности инструмента предполагают другой хват при работе. Во-вторых – регулировка во время работы недопустима, поэтому значение оборотов выставляется при выключенном моторе.

Для чего вообще регулировать скорость вращения диска болгарки?

1. При резке металла разной толщины, качество работы сильно зависит от скорости вращения диска.
   Если резать твердый и толстый материал – необходимо поддерживать максимальную скорость вращения. При обработке тонкой жести или мягкого металла (например, алюминия) высокие обороты приведут к оплавлению кромки или быстрому замыливанию рабочей поверхности диска;
2. Резка и раскрой камня и кафеля на высокой скорости может быть опасной.
   К тому же диск, который крутится с высокими оборотами, выбивает из материала мелкие куски, делая поверхность реза щербатой. Причем для разных видов камня выбирается разная скорость. Некоторые минералы как раз обрабатываются на высоких оборотах;
3. Шлифовальные работы и полировка в принципе невозможны без регулирования скорости вращения.
   Неправильно выставив обороты, можно испортить поверхность, особенно – если это лакокрасочное покрытие на автомобиле или материал с низкой температурой плавления;
4. Использование дисков разного диаметра автоматически подразумевает обязательное наличие регулятора.
   Меняя диск Ø115 мм на Ø230 мм, скорость вращения необходимо уменьшить практически вдвое. Да и удержать в руках болгарку с 230 мм диском, вращающимся на скорости 10000 об/мин практически нереально;
5. Полировка каменных и бетонных поверхностей в зависимости от типа используемых коронок производится на разных скоростях. Причем при уменьшении скорости вращения крутящий момент не должен снижаться;
6. При использовании алмазных дисков необходимо уменьшать количество оборотов, так как от перегрева их поверхность быстро выходит из строя.
   Разумеется, если ваша болгарка работает только в качестве резака для труб, уголка и профиля – регулятор оборотов не потребуется. А при универсальном и разностороннем применении УШМ он жизненно необходим.

Типовая схема регулятора оборотов

Вот так выглядит плата регулятора оборотов в сборе

Регулятор оборотов двигателя – это не просто переменный резистор, понижающий напряжение. Необходим электронный контроль величины силы тока, иначе с падением оборотов будет пропорционально снижаться мощность, а соответственно и крутящий момент. В конце концов, наступит критически малая величина напряжения, когда при малейшем сопротивлении диска электродвигатель просто не сможет повернуть вал.
Поэтому, даже самый простой регулятор необходимо рассчитать и выполнить в виде проработанной схемы.

А более продвинутые (и соответственно дорогие) модели оснащаются регуляторами на основе интегральной микросхемы.

Интегральная схема регулятора. (наиболее продвинутый вариант)

Если рассматривать электрическую схему болгарки в принципе, то она состоит из регулятора оборотов и модуля плавного пуска. Электроинструменты, оснащенные продвинутыми электронными системами, существенно дороже своих простых собратьев. Поэтому далеко не каждый домашний мастер в состоянии приобрести такую модель. А без этих электронных блоков останется лишь обмотка электромотора и клавиша включения.

Надежность современных электронных компонентов УШМ превосходит ресурс обмоток двигателя, поэтому не стоит бояться приобретения электроинструмента, оснащенного такими приспособлениями. Ограничителем может быть лишь цена изделия. Мало того, пользователи недорогих моделей без регулятора рано или поздно приходят к самостоятельной его установке. Блок можно приобрести в готовом виде или изготовить самостоятельно.

Изготовление регулятора оборотов своими руками

Попытки приспособить обычный диммер мдля регулировки яркости лампы ничего не даст. Во-первых, эти устройства рассчитаны на совершенно другую нагрузку. Во-вторых, принцип работы диммера не совместим с управлением обмоткой электромотора. Поэтому приходится монтировать отдельную схему, и придумывать, как ее разместить в корпусе инструмента.

ВАЖНО! Если вы не имеете навыков работы с электросхемами – лучше приобрести готовый фабричный регулятор, или УШМ с этой функцией.

Самоделный регулятор скорости

Простейший тиристорный регулятор скорости вращения легко можно сделать самостоятельно. Для этого понадобится пять радиоэлементов, которые продаются на любом радиорынке.

Электрическая схема тиристорного регулятор скорости для вашего инструмента

Компактность исполнения позволяют разместить схему в корпусе УШМ без ущерба эргономике и надежности. Однако такая схема не позволяет сохранять крутящий момент при падении оборотов. Вариант подойдет для снижения оборотов при резке тонкой жести, проведении полировальных работ, обработке мягких металлов.

Если ваша болгарка используется для обработки камня, или на нее можно установить диски размером более 180 мм, необходимо собрать более сложную схему, где в качестве модуля управления используется микросхема КР1182ПМ1, или ее зарубежный аналог.

Электросхема регулировки оборотов с применением микросхемы КР1182ПМ1

Такая схема контролирует силу тока при любых оборотах, и позволяет минимизировать потерю крутящего момента при их снижении. К тому же, эта схема бережнее относится к двигателю, продлевая его ресурс.

Вопрос, как сделать регулировку оборотов инструмента, возникает при стационарном его размещении. Например, при использовании болгарки в качестве циркулярной пилы. В таком случае, регулятором оснащается точка подключения (автомат или розетка), и регулировка оборотов происходит дистанционно.

Вне зависимости от способа исполнения, регулятор оборотов УШМ расширяет возможности инструмента и добавляет комфорта при его использовании.

Сергей | 28.06.2016 00:10

Цитата: » Большинство угловых шлифовальных машин (УШМ), в простонародье болгарок, имеют регулятор оборотов.» Так может писать только человек, который никогда болгарки не покупал. Сходите в супермаркет строительный в раздел электроинструментов и посчитайте, сколько там будет болгарок с регулировкой оборотов — штук 5 может быть найдете из 20-ти.

sposport | 28.06.2016 11:44

Полно болгарок с регулировкой оборотов. Возможно пропущено слово «продвинутых» или «дорогих», с этим можно согласиться. А то что в магазинах битком не пойми чего, так маркет маркету рознь.

erikra | 25.08.2016 19:37

Ремонт электродрели своими руками

При наличии определенных навыков, осуществить ремонт дрели в домашних условиях достаточно просто. Из многочисленных случаев поломок дрели можно выделить несколько характерных неисправностей, к которым приводят неправильная эксплуатация электроинструмента или бракованные элементы от завода-изготовителя. К таким типичным поломкам можно отнести:

— выход из строя элементов двигателя (статор, якорь).
— износ щеток или их обгорание.
— поломка регулятора и реверсного переключателя.
— износ опорных подшипников.
— некачественный зажим в патроне инструмента.

Устройство электродрели (простейшая китайская электродрель):
1 — регулятор оборотов, 2 — реверс, 3 — щеткодержатель со щеткой, 4 — статор двигателя, 5 — крыльчатка для охлаждения электродвигателя, 6 — редуктор.

Коллекторный электродвигатель дрели содержит три основных элемента — статор, якорь и угольные щетки. Статор выполнен из электротехнической стали высокой магнитной проницаемости. Имеет цилиндрическую форму и пазы для укладки статорных обмоток. Статорных обмоток две и расположены они друг напротив друга. Статор жестко крепиться в корпусе дрели.

Устройство электродрели:
1 — статор, 2 — обмотка статора (вторая обмотка под ротором), 3 — ротор, 4 — пластины коллектора ротора, 5 — щеткодержатель со щеткой, 6 — реверс, 7 — регулятор оборотов.

Ротор представляет собой вал, на который прессуется сердечник из электротехнической стали. По всей длине сердечника протачиваются канавки, через равное расстояние, для укладки якорных обмоток. Обмотки наматываются цельным проводом с отводами для крепления к коллекторным пластинам. Таким образом, образовывается якорь, разделённый на сегменты. Коллектор находится на хвостовике вала и жестко укреплен на нем. Ротор во время работы вращается внутри статора на подшипниках, которые расположены в начале и конце вала.

По пластинам во время работы двигаются подпружиненные щетки. Кстати, когда проводится ремонт дрели, следует особое внимание уделить именно им. Щетки прессуются из графита, имеют вид параллелепипеда с вмонтированными гибкими электродами.

Самый распространенный вид поломки, это износ щеток двигателя, замену которых можно произвести самостоятельно в домашних условиях. Иногда, щетки можно заменить без разборки корпуса дрели. У некоторых моделей достаточно выкрутить заглушки из установочных окошек и установить новые щетки. У других моделей, для замены требуется разборка корпуса, в этом случае необходимо аккуратно достать щеткодержатели и извлечь из них изношенные щетки.

Щетки продаются во всех нормальных магазинах электроинструмента, и часто к новой электродрели прилагается дополнительная пара щеток.

Не стоит ждать, пока щетки износятся до минимального размера. Это чревато тем, что между щеткой и коллекторными пластинами увеличивается зазор. Как следствие происходит повышенное искрообразование, коллекторные пластины сильно нагреются и могут «отойти9 от основания коллектора, что приведет к необходимости замены якоря.

Определить необходимость замены щеток можно по повышенному искрообразованию, которое просматривается в вентиляционных прорезях корпуса. Второй способ определения, это хаотичное «дергание9 дрели во время работы.

На второе место, по числу поломок дрели, можно поставить неисправность элементов двигателя и чаще всего якоря. Выход из строя якоря или статора происходит по двум причинам — неправильная эксплуатация и некачественный моточный провод. Производители с мировым именем применяют дорогой моточный провод с двойной изоляцией термостойким лаком, что в разы повышает надежность двигателей. Соответственно в дешевых моделях качество изоляции моточного провода оставляет желать лучшего. Неправильная эксплуатация сводится к частым перегрузкам дрели или продолжительной работе, без перерывов для остывания двигателя. Ремонт дрели своими руками перемоткой якоря или статора, в этом случае без специальных приспособлений невозможен. Только замена элемента полностью (исключительно опытные ремонтники смогут произвести перемотку якоря или статора своими руками).

Для замены ротора или статора необходимо разобрать корпус, отсоединить провода, щетки, при необходимости снять приводную шестерню, и извлечь двигатель целиком вместе с опорными подшипниками. Заменить неисправный элемент и установить двигатель на место.

Определить неисправность якоря можно по характерному запаху, увеличению искрообразования, при этом искры имеют круговое движение по направлению движения якоря. Ярко выраженные «подгоревшие9 обмотки можно увидеть при визуальном осмотре. Но если мощность двигателя упала, но нет вышеописанных признаков, то следует прибегнуть к помощи измерительных приборов — омметра и мегомметра.

Обмотки (статора и якоря) подвержены только трем повреждениям — межвитковой электрический пробой, пробой на «корпус9 (магнитопровод) и обрыв обмотки. Пробой на корпус определяется довольно просто, достаточно щупами мегомметра прикоснуться к любому выходу обмотки и магнитопроводу. Сопротивление более 500 Мом указывает на отсутствие пробоя. Следует учитывать, что измерения следует проводиться мегомметром, у которого измерительное напряжение не меньше 100 вольт. Делая измерения простеньким мультиметром, нельзя точно определить, что пробоя точно нет, однако можно определить, что пробой точно есть.

Межвитковой пробой якоря определить достаточно сложно, если, конечно, он не виден визуально. Для этого можно использовать специальный трансформатор, у которого имеется только первичная обмотка и разрыв магнитопровода в виде желоба, для установки в него якоря. При этом якорь со своим сердечником становиться вторичной обмоткой. Поворачивая якорь, так что бы в работе были обмотки поочередно, прикладываем к сердечнику якоря тонкую металлическую пластину. Если обмотка короткозамкнута, то пластина начинает сильно дребезжать, при этом обмотка ощутимо нагревается.

Нередко межвитковое замыкание обнаруживается на видимых участках провода или шинки якоря: витки могут быть погнуты, смяты (т.е. прижаты друг к другу), либо между ними могут быть какие либо токопроводящие частицы. Если так, то необходимо устранить эти замыкания, путём исправления помятостей шинки или извлечения инородных тел, соответственно. Также, замыкание может быть обнаружено между соседними пластинками коллектора.

Определить обрыв обмотки якоря можно, если к смежным пластинам якоря подключать миллиамперметр и постепенно поворачивать якорь. В целых обмотках будет возникать определенный одинаковый ток, обрывная покажет или увеличение тока или его полное отсутствие.

Обрыв обмоток статора определяется подключением омметра к разъединенным концам обмоток, отсутствие сопротивления указывает на полный обрыв.

Обороты дрели регулирует симисторный регулятор, расположенный в кнопке включения. Надо отметить простую схему регулировки и малое количество деталей. Собран этот регулятор в корпусе кнопки на подложке из текстолита по микроплёночной технологии. Сама плата имеет миниатюрные размеры, что позволило поместить её в корпусе курка. Ключевой момент — это то, что в регуляторе дрели (в симисторе) происходит разрыв и замыкание цепи за миллисекунды. И регулятор никак не изменяет напряжение, которое приходит из розетки (однако меняется среднеквадратичное значение напряжения, которое показывают все вольтметры измеряющее переменное напряжение) . Точнее, происходит импульсно-фазовое управление. Если кнопка нажата слегка, то время когда цепь замкнута самое маленькое. По мере нажатия, время, когда цепь замкнута, увеличивается. Когда кнопка нажата до предела, время, когда цепь замкнута, максимально или цепь вообще не размыкается.

Более научно это выглядит следующим образом. Принцип работы регулятора основан на изменении момента (фазы) включения симистора (замыкания цепи) относительно перехода сетевого напряжения через ноль (начала положительной или отрицательной полуволны питающего напряжения).

Диаграммы напряжения: в сети (на входе регулятора), на управляющем электроде симистора, на нагрузке (на выходе регулятора).

Чтобы легче было разобраться в работе регулятора, построим три временные диаграммы напряжений: сетевого, на управляющем электроде симистора и на нагрузке. После включения дрели в сеть на вход регулятора поступает переменное напряжение (верхняя диаграмма). Одновременно на управляющий электрод симистора подается напряжение синусоидальной формы (средняя диаграмма). В момент, когда его величина превысит напряжение включения симистора, симистор откроется (цепь замкнется) и сетевой ток потечет через нагрузку. После того как величина управляющего напряжения станет ниже пороговой, симистор остается открытым за счет того, что ток нагрузки превышает ток удержания. В тот момент, когда напряжение на входе регулятора меняет свою полярность, симистор закрывается. Далее процесс повторяется. Таким образом, напряжение на нагрузке будет иметь форму как на нижней диаграмме.

Чем больше амплитуда управляющего напряжения, тем раньше включится симистор, а следовательно, больше будет и длительность импульса тока в нагрузке. И наоборот, чем меньше амплитуда управляющего сигнала, тем меньше будет длительность этого импульса. Амплитуда управляющего напряжения управляется переменным резистором соединенным с курком дрели. Из диаграммы видно, что если не сдвигать по фазе управляющее напряжение, диапазон регулирования будет от 50 до 100%. Поэтому, чтобы диапазон расширить, управляющее напряжение сдвигают по фазе, и тогда в процессы нажатия на курок напряжение на выходе регулятора будет изменяться так, как показано на рисунке ниже.

Показано как будет меняться напряжение на выходе регулятора, если нажимать курок дрели.

Ремонт регулятора оборотов.

Присутствие напряжения на входных клеммах кнопки включения и отсутствие на выходных указывает на неисправности контактов или компонентов схемы регулятора оборотов. Произвести разборку кнопки можно аккуратно подцепив фиксаторы защитного кожуха и стянув его с корпуса кнопки. Визуальный осмотр клемм позволит судить об их работоспособности. Почерневшие клеммы очищаются от нагара спиртом или мелкой наждачной бумагой. Затем кнопка опять собирается и проверяется на наличие контакта, если ничего не изменилось, то кнопка с регулятором должна быть заменена. Регулятор оборотов выполнен на подложке и полностью залит изоляционным компаундом, поэтому ремонту не подлежит. Еще одна характерная неисправность кнопки это стирание рабочего слоя под ползунком реостата. Самый простой выход — замена кнопки целиком.

Ремонт кнопки дрели своими руками возможен только при наличии определенных навыков. Важно понимать, что после вскрытия корпуса, многие детали коммутации просто вывалятся из корпуса. Не допустить этого можно только плавным поднятием крышки изначально и желательной зарисовкой расположения контактов и пружинок.

Устройство реверса (если располагается не в корпусе кнопки) имеет свои перекидные контакты, поэтому так же подвержено пропаданию контакта. Механизм разборки и чистки такой же, как и кнопки.

При покупке нового регулятора оборотов, следует убедиться, что он рассчитан на мощность дрели, так при мощности дрели 750Вт, регулятор должен быть рассчитан на ток более 3,4А (750Вт/220В=3,4А).

Схема подключения проводов, и в частности схема подключения кнопки дрели, в разных моделях может отличаться. Самая простая схема, и лучше всего демонстрирующая принцип работы, следующая. Один повод из шнура питания подключается к регулятору оборотов.

Электрическая схема дрели.
«рег. обор.» — регулятор оборотов электродрели, «1-я ст.обм.» — первая статорная обмотка, «2-я ст.обм.» — вторая статорная обмотка, «1-я щет.» — первая щетка, «2-я щет.» — вторая щетка.

Чтобы не путаться, важно понять, что регулятор оборотов и устройство управления реверсом — это две разные детали, которые часто имеют разные корпуса.

Регулятор оборотов и реверс находятся в отдельных корпусах. На фото видно, что к регулятору оборотов подключено только два провода.

Единственный провод выходящий из регулятора оборотов подключается к началу первой обмотки статора. Если бы не было устройства реверса, конец первой обмотки соединялся бы с одной из щеток ротора, а вторая щетка ротора соединялась бы с началом второй обмотки статора. Конец второй обмотки статора ведет ко второму проводу шнура питания. Вот и вся схема.

Изменение направления вращения ротора происходит, когда конец первой обмотки статора подключается не к первой, а ко второй щетке, при этом первая щетка подключается к началу второй обмотки статора.

В устройстве реверса такое переключение и происходит, поэтому щетки ротора соединяются с обмотками статора через него. На этом устройстве может быть схема, показывающая, какие провода соединяются внутри.

Схема на реверсе электродрели
(на фото реверс отсоединен от регулятора оборотов).

Схема подключения реверса электродрели.

Черные провода ведут к щеткам ротора (5-й контакт пусть будет первая щетка, а 6-й контакт пусть будет вторая щетка), серые — к концу первой обмотки статора (пусть будет 4-й контакт) и началу второй (пусть будет 7-й контакт). При положении переключателя изображенном на фото, замкнуты конец первой обмотки статора с первой щеткой ротора (4-й с 5-м), и начало второй обмотки статора со второй щеткой ротора (7-й с 6-м). При переключении реверса во второе положение, соединяются 4-й с 6-м, и 7-й с 5-м.

Конструкция регулятора оборотов электродрели предусматривает подключение конденсатора и подключение к регулятору обоих проводов идущих от розетки. Схема на рисунке ниже, для лучшего понимания, чуть упрощена: нет устройства реверса, ещё не показаны обмотки статора, к которым и подключаются провода от регулятора (см. схемы выше).

Схема подключения кнопки (регулятора оборотов) дрели.

В случае описываемой электродрели, используется только два нижних контакта: крайний левый и крайний правый. Конденсатора нет, а второй провод сетевого шнура подключается прямо к статорной обмотке.

Подключение кнопки электродрели.

Редуктор дрели предназначен для уменьшения оборотов сверла и увеличения крутящего момента. Чаще встречается шестеренчатый редуктор с одной передачей. Встречаются дрели и с несколькими передачами, например двумя, при этом сам механизм чем-то напоминает коробку передач автомобиля.

Наличие посторонних звуков, скрежета и подклинивания патрона говорит о неисправности редуктора или механизма переключения передач, если он есть. В этом случае необходимо осмотреть все шестерни и подшипники. Если обнаружены изношенные шлицы или сломанные зубья на шестернях, то необходима полная замена этих элементов.

Подшипники проверяются на пригодность после съема их с оси якоря или корпуса дрели, при помощи специальных съемников. Зажимая двумя пальцами внутреннюю обойму, нужно прокрутить внешнюю обойму. Неравномерные проскакивания обоймы или «шелест9, при прокручивании, говорят о необходимости замены подшипника. Не вовремя заменённый подшипник приведёт к заклиниванию якоря, или, в лучшем случаи, подшипник просто провернется в посадочном месте.

Ударное действие дрели.

Некоторые дрели имеют ударный режим, для долбления отверстий в бетонных стенах. Для этого сбоку большой шестеренки ставится волнистая «шайба9, и такая же «шайба9 напротив.

Большая шестеренка с волнистостью сбоку.

При сверлении с включенным режимом удара, когда сверло упирается, например, в бетонную стену, волнистые «шайбы9 соприкасаются и за счет своей волнистости имитируют удары. «Шайбы9 со временем стираются, и требую замены.

Волнистые поверхность не соприкасаются благодаря пружине.

Соприкасающиеся волнистые поверхности. Пружина растянута.

Замена патрона дрели.

Патрон подвержен износу, а именно зажимные «губки9, из-за попадания в него грязи и абразивных остатков стройматериалов. Если патрон подлежит замене, необходимо открутить винт фиксатор внутри патрона (левая резьба) и открутить его с вала.

Шнур проверяется омметром, один щуп подключается к контакту сетевой вилки, другой к жиле шнура. Отсутствие сопротивления указывает на обрыв. В этом случае ремонт дрели сводится к замене сетевого провода.

В заключении хочется добавить: при сборке дрели после её ремонта, следите, чтобы провода не оказались зажаты верхней крышкой. Если всё будет в порядке, две половинки схлопнутся без зазора. В противном случае, при затягивании шурупов провода может сплющить или перекусить.

Виды схем подключения кнопки дрели

Электрическая дрель является незаменимым помощником во всех видах домашнего ремонта: с ее помощью можно выполнять ряд задач от перемешивания красок, клея для обоев до основного предназначения - сверления различных отверстий. Быстрому износу подвергается кнопка включения изделия, которую приходится довольно часто ремонтировать или менять на новую. Чтобы провести эту довольно несложную операцию, пользователю нужна схема подключения кнопки дрели и знание самых распространенных неисправностей этой важной детали.

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. Проверить исправность ее работы довольно просто: надо открутить крепления основного корпуса, снять верхнюю крышку и проверить напряжение проводов, идущих к устройству, включив шнур питания в розетку. Когда прибор показывает поступление напряжения, а при нажатии на кнопку изделие не работает, то это говорит о том, что она сломана или произошло подгорание контактов внутри устройства.

Обычная кнопка вкл/выкл

Ремонт или замена кнопки дрели считается простым процессом, но необходимо иметь определённые навыки - при неосторожном открытии боковой стенки многие детали могут разлететься в разные стороны или выпасть из корпуса.

Как было написано выше, кнопка может не функционировать из-за окисления или подгорания контактов. Чтобы исправить это, необходимо разобрать ее . соблюдая следующий порядок.

1. Осторожно подцепить фиксаторы защитного кожуха и открыть его.
2. Нагар на контактах удалить с помощью спирта, или зачистить их наждачной бумагой.
3. Затем произвести сборку и проверку.

Если все работает нормально, то значит, причина была в контактах, в противном случае требуется замена кнопки .

Следует знать, что часто стирается специальный слой, который при изготовлении наносится под ползунок реостата - в этом случае кнопка также подлежит замене.

Довольно часто схема подключения кнопки дрели используется для проверки функциональных способностей всей конструкции: только при ее наличии можно выполнить частичный ремонт или осуществить правильное подключение кнопки в случае ее замены. Схема должна идти вместе с инструкцией по эксплуатации изделия . если же ее по какой-то причине там нет, то поискать можно в интернете.

Кнопка включения с реверсом/регулятором оборотов

Представленная на фотографии кнопка для дрели кроме реверса, имеет встроенный регулятор оборотов электрического двигателя. Эта конструкция отличается повышенной сложностью, поэтому без особых навыков разобрать ее не представляется возможным: как только вы вскроете корпус, все детали «разбегутся» в разные стороны, т. к. их подпирают пружины. Не зная их правильного расположения, собрать назад всю конструкцию будет невозможно - проще купить новую, а подсоединение выполнить, сверяясь со специальной схемой, найти которую можно в интернете.

Современные дрели выпускаются с реверсом, поэтому кнопка выполняет сразу несколько функций:

• основное включение изделия в работу;
• регулировка оборотов вращения электродвигателя;
• включение реверса - изменение направления вращения ротора двигателя.

Внимание! Управление реверсом и регулятор оборотов находятся в разных корпусах - проверять их надо по отдельности.

Необходимо помнить, что в современных изделиях регулятор оборотов располагается на специальной подложке, и при изготовлении он заливается компаундом - изоляционным составом, который после затвердевания защищает все детали от механического, температурного и химического воздействия. Поэтому он ремонту не подлежит.

Как видно из схемы подключения, когда в ней присутствует кнопка дрели вместе с реверсом, переключение вращения осуществляется при помощи специального тумблера. При этом плюс или минус подается на разные щетки, поэтому якорь двигателя вращается в разном направлении.

Не стоит самостоятельно разбирать кнопку пуска дрели в случае сложной ее конструкции - отсоедините провода и отнесите в центр сервиса, где профессиональные специалисты проведут полную диагностику и ремонт.

Наша помощница может сверлить разные материалы, поэтому часто возникает много пыли и отходов. После каждого использования следует чистить дрель . тогда при следующем использовании устройство будет работать как швейцарские часы: без сбоев и досадных остановок.

При работе с электроинструментом (электродрелью шлифовальным устройством и пр) желательно иметь возможность плавно изменять его обороты. Но простое уменьшение питающего напряжения приводит к снижению развиваемой инструментом мощности В предлагаемой схеме (рис.1) используется регулирование с обратной связью по току двигателя, в результате чего при увеличении нагрузки соответственно увеличивается и крутящий момент

На валу. Резистивно-емкостная цепочка R1-R2-C1 формирует регулируемое опорное напряжение, которое с движка R2 поступает в цепь управляющего электрода тиристора VS1 и компенсирует остаточную противо-ЭДС двигателя М1 Если скорость вращения двигателя падает из-за возрастания нагрузки, уменьшается и его противо-ЭДС. Благодаря этому в очередном полупериоде сетевого напряжения тиристор за счет опорного напряжения открывается раньше. Соответствующее повышение напряжения на двигателе приводит к увеличению мощности на валу двигателя. При увеличении оборотов в случае снижения нагрузки описанный процесс происходит наоборот

Настройка устройства сводится практически к подбору сопротивления R1, чтобы при минимальных оборотах двигатель вращался ровно, без рывков, и, в то же время, обеспечивался полный диапазон изменения оборотов. Возможно, к нижнему по схеме выводу R2 придется подключить небольшой резистор, ограничивающий минимальные обороты двигателя. Если тиристор VS1 будет сильно греться, его нужно установить на теплоотвод.

Упрощенный вариант регулятора показан на рис . 2. Если в патрон электродрели зажать насадку-отвертку, с помощью этой приставки можно закручивать винты и шурупы (саморезы).

Литература

1 И.Семенов. Регулятор мощности с обратной связью. - Радиолюбитель, 1997, N12, С.21.

2 Р.Граф. Электронные схемы 1300 примеров - М Мир, 1989, С 395.

3. В Щербатюк Заворачиваем шурупы электродрелью. - Радиолюбитель, 1999 N9, С 23

Как ни странно, но ручная электрическая дрель может использоваться не только по своему прямому назначению, но и несколько нестандартно. Так, при помощи этого инструмента можно сделать самодельные станки. К примеру, сверлильный станок, циркулярный, шлифовальный и так далее. Однако следует отметить, что не все электрические дрели имеют такую функцию, как регулирование частоты оборотов. А ведь в самодельных станках регулирование оборотов является неотъемлемой функцией.

Конечно, большинство современных дрелей снабжены регуляторами оборотов. Так, на корпусе дрели есть специальный курок, который изменяя положение, увеличивает или уменьшает частоту оборотов. Но, практически все встроенные регуляторы фиксируют частоту лишь при максимальном нажатии. При этом на средних и малых оборотов фиксации нет, что и является существенным недостатком. Также, дрель может находиться в неудобном рабочем положении, из-за чего регулирование будет сложным.

Достаточно эффективным и простым решением этой задачи будет изготовление выносного регулятора оборотов. Такой регулятор оборотов дрели можно сделать своими руками, причем достаточно просто. В качестве такого регулятора можно использовать диммер – устройство для регулировки степени освещенности. При изготовлении необходимо задействовать и другие предметы, а именно вилку и розетку. Схематически, вы можете увидеть данное устройство на рисунке, представленном ниже.

Заметим, что исполнение такого регулятора можно выполнить несколькими способами. Наиболее простыми являются два: с применением автоматического выключателя, и без него. Стоит учесть, что такое устройство является самодельным, а имея дело с электрической сетью, будьте осторожны при его изготовлении и использовании.

Теперь, немного подробнее об изготовлении. Исполняя первый вариант, возьмите в руки розетку, и прикрутите к ее концам два провода так, чтоб один при этом был длиннее. Затем, длинный конец подключите к одной из клемм на вилке. Второй провод закрепляете на присоединениях у диммера, а второй его вывод соединяете со второй клеммой электрической вилки. При использовании второго варианта, необходимо внести несколько изменений в схему, а именно, расположить на проводе между вилкой и диммером автоматический выключатель. Как правило, в диммерах установлены обычные выключатели, но нам нужен автоматический, который в случае чего отключит наше устройство от сети.

Таким образом, регулятор оборотов дрели готов, и для удобства его можно поместить в специальный корпус, или же закрепить на деревянной панели.

Еще несколько хороших статей:

Схема регулятора оборотов дрели

На рисунке ниже рассмотрена схема регулятора оборотов электродвигателя дрели, собранного в облике отдельного наружного блока и подходящего для всех дрелей мощностью до 1,8 кВт, также для других схожих устройств, где употребляется коллекторный движок переменного тока, допустим, в болгарках. Детали регулятора на схеме подобраны для типовой дрели мощностью около 270 Вт, 650 об/мин, напряжение 220В.

Тиристор типа КУ202Н с намерением его обычного остывания смонтирован на радиаторе. Чтоб задать подходящую частоту вращения электродвигателя шнур регулятора подсоединяют в сетевую розетку 220 В, а дрель включают уже туда. Потом, двигая ручку переменного сопротивления R задают требуемые обороты для старенькой дрели.

Представленная схема довольно ординарна для повторения даже начинающим радиолюбителем. Нужные для сборки составляющие и детали дешевы и просто доступны. Рекомендуется сборка конструкции в отдельном коробе с розеткой. Такое устройство можно использовать в роли переноски с типовым регулятором мощности

Читайте так же

Механизм работы этой радиолюбительской самоделки последующий, когда нагрузка маленькая, то ток течет небольшой, как только нагрузка растет, обороты плавненько увеличиваются.

ЧАСТОТНИК/РЕГУЛЯТОР ОБОРОТОВ БЕЗ ПОТЕРИ МОЩНОСТИ

частотник, с целью повышения и уменьшения оборотов , без потери мощности . ХОЧЕШЬ ТАКОЙ ЖЕ? ПОКУПАЙ ПРЯМО.

Регулятор оборотов для дрели, УШМ, электро рубанка и тд.

Регулятор оборотов для дрели который мне обошелся чуть больше доллара.

Читайте так же

Микросборку LM317 требуется установить на радиатор. Диоды 1N4007 можно заменить на аналогичные рассчитанные на ток не ниже 1А. Печатная плата сделана на одностороннем стеклотекстолите. Сопротивление R5 мощностью не ниже 2Вт, или проволочное.

Источник питания на напряжение 12В должен иметь небольшой запас по току. Резистором R1 задаем необходимую частоту вращения на холостом ходу. Сопротивление R2 необходимо для установки чувствительности по отношению к нагрузке, им задается требуемый момент увеличения числа оборотов микродрели. Если увеличить емкость C4, то растет время задержки высоких оборотов.

Представленная ниже схема позволяет собрать очень простой, дешевый и полезный регулятор скорости вращения 12-вольтной микродрели для сверления отверстий в печатных платах в радиолюбительской практике.

Микросборка LM555 используется в роли широтно-импульсного модулятора. Питающее напряжение для ШИМ понижается и стабилизируется с помощью микросхемы LM7805). Прецизионный подстроечный резистор P1 на 50 КОм позволяет регулировать скорость вращения дрели. Полевой транзистор IRL530N применяется в роли выходного приводного элемента и может коммутировать ток до 27А. Кроме того он обладает быстрым временем переключения и малым сопротивлением. Диод 1N4007 нужен для защиты от ЭДС противодействия. В качестве альтернативы можно взять диод Шоттки MBR1645.

ШИМ (широтно-импульсная модуляция), используемая в этой конструкции, является эффективным методом изменения скорости и мощности для всех двигателей постоянного тока.

Читайте так же

Только самозажимной!Увы, неплохой на данный момент доррго стоит. Какой патрон избрать?! Привет сосед! А глядя что делать. Если сверлить нередко и повсевременно сверла поменять. то быстрозажимной. В другом случае. главный. Однако по опыту эксплуатации дрели с быстрозажимным китайским патроном скажу что им редко когда выходит накрепко закрепить свер...

Делаем стойку для дрели своими руками: инструкция, чертежи, видео Значительно расширить функционал ручного инструмента позволяет стойка для дрели, своими руками сделать которую совсем несложно. Размещение дрели на такой стойке (ее можно сделать и поворотной), позволяет превратить обычный ручной инструмент в эффективный сверлильный станок, который у...

Вибратор для бетона своими руками Чтоб приготовить крепкий раствор строители пользуются использованию специального вибратора для бетона – только так естественно избавиться от воздуха не комочков, ведь неоднородная смесь становится предпосылкой трещинок не обвалов. Если вы проводите маленькие строй работы, то необходимости в покупке проф приспособле...