Меню

Схема регулятора для двигателя шуруповерта



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.

Читайте также:  Не работает регулятор яркости приборной панели

Электронная регулировка частоты вращения шуруповерта

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

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

Источник

Научный форум dxdy

Вход Регистрация Donate FAQ Правила Поиск

Как регулируется скорость вращения шуруповёрта?

Последний раз редактировалось AAA1111 26.02.2017, 16:56, всего редактировалось 1 раз.

«Пусковой механизм совмещает пусковую кнопку и регулятор мощности. Регулятор выполнен на базе транзистора и изменяет силу тока, подающего на контактные щетки электродвигателя. За счет изменения входного тока обеспечивается регулирование скоростью вращения электродвигателя. Кнопка пуска выполнена так, что изменение усилия ее нажатия приводит к изменению сигнала на транзистор регулятора мощности.» ©

Вопрос к последнему предложению. Интересует поподробнее, как так сделана кнопка, и какой конкретно это сигнал?

Резистор там стоит переменный, который изменяет напряжение на базе транзистора ( или управляющем электроде тиристора, тут могут быть вариации), а вообще у качественного шуруповёрта сложная электронная схема запуска двигателя.

ШИМ-контроллер, управляющий мощным МОП-транзистором. Как-то так:
Изображение

Последний раз редактировалось AAA1111 27.02.2017, 10:23, всего редактировалось 1 раз.

Чтобы руки не сжечь себе. Ну и немного ради экономии энергии. Если у нас контакт замкнут, сопротивление нулевое, на контакте потерь нет. Если разомкнут — ток нулевой, тоже нет. А если для регулировки поставим реостат, то на нём будет выделяться тепло. $W=I^2R$
Если отрегулировали так, что половина мощности на реостате, половина на двигателе выделяется — а двигатель киловаттный, но нам сейчас надо половина — то на реостате полкиловатта. Небольшой электроутюг. То есть поставить такой регулятор внутри шуруповёрта — это работать, держа рукой горячий утюг. Можно вынести вовне, что неудобно, дополнительный провод, необходимость отходить от места работы для регулировки, излишний нагрев, но руки спасёт. Однако энергии на половинной мощности будет тратиться столько же, сколько на полной (это я сильно упрощаю и огрубляю, но точная теория тут, ИМХО, излишня, а вообще надо смотреть тип двигателя, схему возбуждения и его характеристики, тяговую и мощностную), что даёт бессмысленный расход на обогрев Вселенной. Регулятор без потерь это выключатель, см. первый абзац. Но у него лишь два положения — «слишком много, полная мощность» и «не работаем». Зато в обоих К.П.Д. почти 100% и ничего не раскаляется. Поэтому включаем и выключаем его на очень короткое время, а регулируем, соотнося длительности периодов «включено» и «выключено».
Изображение
Получаем регулятор плавный, но, в отличие от реостата, без потерь. Но для этого надо переключать очень быстро, что рукой не получится, и даже механически сложно. На схеме для этого контроллер, обозначенный GS069, который принимает от связанного с кнопкой переменного сопротивления сигнал (ток через это сопротивление очень мал, и не греет) и сообразно сигналу управляет скважностью, то есть соотношением длины периодов «вкл» и «выкл», управляющих транзистором, который работает в режиме ключа (то есть либо всё пропускает, либо ничего не пропускает). Это широтно-импульсная модуляция (ШИМ).

Вы правы, тут о шуруповертах.

(я их не люблю , медленные, не хватает терпения , дрелью привычнее)

Спасибо, всё очень подробно.

Все очень верно написано за исключением одного момента — приоритета теплоотвода над КПД.
Поскольку речь о шуруповерте, причем постоянного тока, то это значит питание от батарей и главное соображение это КПД прибора, а не нагрев и сложности теплоотвода.
Конечно, никаких киловатт там не бывает, у шуруповертов все в пределах сотни ватт (это у «профессиональных», с батареями на 18 и более вольт, а у «бытовых» намного меньше мощность).
Из бытовых инструментов, которые могли бы работать на постоянном токе, киловатты можно легко встретить у строительных фенов, но там нет плавной регулировки 🙂

Читайте также:  152qmi 150сс реле регулятор

Последний раз редактировалось Евгений Машеров 27.02.2017, 12:40, всего редактировалось 1 раз.

Ну, тут я несколько утрировал, конечно. Киловатт это уже дрель или даже перфоратор. А что сперва про «держание утюга за поверхность», а уж потом про К.П.Д. — драматизму нагонял, быстро садящимся шуруповёртом работать неудобно, но вот даже 100Вт выделения тепла на руку будет больно и работать вовсе невозможно.

— 27 фев 2017, 12:40 —

Судя по даташиту на эту микросхему — она управляется напряжением, и там потенциометр. Вместо транзистора может быть тиристор, симистор и т.п., лишь бы ключ (вот на электомагнитных реле вроде не делали, но отчего бы не? Правда, частота переключения будет маловата). Ну и на двигатель, да.

Последний раз редактировалось Dmitriy40 28.02.2017, 17:40, всего редактировалось 1 раз.

Резистор с изменяемым от внешнего воздействия сопротивлением. Зависимость обычно от угла поворота или длины линейного перемещения.

При перемещении кнопки меняется соотношение сопротивлений резисторов, оно измеряется микросхемой-контроллером, последняя меняет времена включенного и выключенного состояний транзистора, что приводит к изменению выделяемой мощности в моторе. Как работает транзистор и что такое резистор — полно сведений в инете начиная с вики. Почему при изменении времён меняется мощность прекрасно показал Евгений Машеров в пятом сообщении темы. Как работает микросхема-контроллер — на данном уровне знать и не нужно, главное работает.

Источник

Принципиальная Электрическая Схема Шуруповерта

Теперь придется воспользоваться паяльником и отпаять два элемента друг от друга, как показано на рисунке. Устройство шуруповерта: 1 — регулятор оборотов с реверсом, 2 — электродвигатель, 3 — редуктор.


Резистор Rx задаёт наибольший ток.

На графике показано, как во время заряда меняется температура элемента temperature , напряжение на его выводах voltage и относительное давление relative pressure. Она умеет отслеживать параметры батареи и при необходимости снижать ток автоматически.
ДЕЛАЕМ ПРОСТОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКБ с авто выключением при полном заряде



Подача электрического сигнала непосредственно на ротор двигателя осуществляется через коллектор. Далее нужно аккуратно собрать кнопку шуруповерта, установить на место и протестировать.

Когда случилась поломка, я находился по своим делам в Оренбурге и поэтому обратился в сервисный центр по ремонту там.

Сменный аккумулятор.

Довольно миниатюрный размер этого узла инструмента достигается при помощи микропленочной технологии.

Производим визуальный осмотр состояния кнопки на предмет наличия грязи и повреждений.

ремонт шуруповёрта, замена кнопки включения своими руками

Устройство и принцип действия электрического шуруповерта

На любом кнопочном изделии подобного рода имеется защитный механизм. Он может использоваться как электродрель для сверления отверстий, но в кратковременном режиме и без больших нагрузок. Понадобится два стабилизатора: один включается по схеме стабилизации напряжения, а второй — тока.

Как отремонтировать кнопку шуруповерта если она не работает — подробная инструкция Для проведения диагностики и выполнения ремонта шуруповерта понадобятся следующие инструменты: Крестовая отвертка; Отвертка с узким плоским шлицем.

Они вводятся в зацепление с сателлитами на штифтах водило, между которыми размещается солнечная шестерня. Если вы хотите пойти более простым путем, то просто покупаете новую кнопку, которая стоит порядка р.

Также к кнопке подсоединяются 3 провода от транзистора, отвечающего за регулировку оборотов.

При вращении патрона под нагрузкой наступает момент, когда для выполнения работы понадобится большее усилие, например последняя стадия закручивания шурупа, или когда необходимо усилие ограничить. Двигатель постоянного тока выполнен в виде цилиндра, у которого внутри корпуса расположены по кругу постоянные магниты.

В верхней части расположена кнопка реверса — переключатель направления вращения патрона. Схема на двух транзисторах Ещё одно простое устройство можно выполнить на доступных элементах.

Ремонт в данном случае необходимо проводить с применением спец инструмента. Ремонт тормоза двигателя Тормоз двигателя — это устройство, останавливающее вращение якоря в момент отпускания кнопки запуска.
подключение кнопки дрели (часть -1)

Читайте также:  Регулятор hpi savage flux

Навигация по записям

Регулятор усилия шуруповерта Регулятор усилия представляет собой муфту, ограничивающую усилие при вращении патрона. Муфта для регулирования крутящего момента обеспечивает прекращение вращения при окончании вкручивания шурупа, так как оно сопровождается увеличением сопротивления вращению.

Она выполнена в виде вращающегося пластикового барабана. Если не работает регулятор оборотов, значит перегорел транзистор, который необходимо заменить.

Для этой цели можно плавненько поднять крышку, отметив четкое размещение запчастей на бумаге. При замене нужно следить за тем, чтобы емкость и тип питающего элемента совпадали.

Питание постоянным током осуществляется от аккумулятора, представляющего собой набор элементов, размещенных в одном корпусе. По схеме видно, что при замкнутых контактах электромагнитного реле плюсовое напряжение через диод VD7 1N поступает на стабилитрон VD6 через гасящий резистор R6. Редуктор приводится в действие от солнечной шестерни ротора. Использование специализированной микросхемы Производители шуруповёртов стараются снизить цены на свою продукцию, часто это достигается путём упрощения схемы ЗУ.

А это означает, для вас позаботьтесь что, чтоб очищать устройство после каждого использования — только так конечно понизить риск сбоев при работе по причине с загрязненностью инструмента. Если АКБ исправен, то следующим пунктом является проверка кнопки питания.


Если же элементы печатной платы исправны и не вызывают подозрения, а включения режима заряда не происходит, то следует проверить термовыключатель SA1 JDD 2A в аккумуляторном блоке. Детали редуктора могут быть изготовлены как из пластмассы, так и из металла.

К месту сказать, кнопка регулятора оборотов и кнопка реверсного управления размещены в различных местах, если и инспектировать их придется раздельно. Чем выше этот показатель — тем дольше работает шуруповёрт.

В первом случае они способны взорваться, а во втором уже не смогут восстановить свою ёмкость. При обнаружении таких элементов их следует демонтировать и заменить на новые.
Ремонт аккумулятора шуруповерта

Корпус шуруповерта

У меня самопроизвольное вращение на шуруповерте появилось уже через 3 недели и поскольку он был на гарантии, я естественно не стал долго думать и отдал его в ремонт по гарантии. Усилия пружины регулятора не хватает для удержания кольцевой шестерни и она «срывается» с шариков.

Кроме этого, ЗУ разделяются по возможностям и могут иметь: индикацию; быструю зарядку; разный тип защиты.

По принципу действия он похож на термовыключатели серии KSD. Ремонт в данном случае необходимо проводить с применением спец инструмента.

Теперь можно посмотреть внутрь. Нередко, чтоб проверить работоспособность инструмента, для вас будет недостаточно тестера, что связано затем, что основная доля кнопок устройства обустроены плавной регулировкой скорости, если обыденный тестер дает для вас неправильные данные. Такую схему можно применить и при переделке ЗУ, не имеющего узлов контроля процесса зарядки.

Инструменты и материалы

Выступы упираются в выступающие шарики, подпружиненные упругим кольцом по всей окружности. Инструментально это осуществляется при помощи перекидных контактов, приводящихся в действие рычажком реверса. А шуруповерт, как назло был очень нужен для работы не через неделю, а завтра. Как это сделать, мы рассмотрим ниже.

Они также способны работать при отрицательных температурах и не имеют эффекта памяти. Разборка и ремонт патрона шуруповерта делается следующим образом. При сильном нажатии на кнопку двигатель будет работать на максимальных оборотах. Оценить 1 оценок, среднее: 5,00 из 5 Загрузка

С помощью самых примитивных и простых материалов стоит удалить пыль с поверхности диэлектриков. Усилие пружины может меняться в зависимости от положения регулятора нагрузки. Из бессчетных случаев поломок дрели выделяют несколько соответствующих дефектов, к каким приводят некорректная эксплуатация электроинструмента или бракованные элементы от завода-изготовителя. В случае исправного шнура, нужно проверить кнопку пуска.

Делается это достаточно просто. Различают ЗУ по типу восстанавливаемых батарей. Если взглянуть на схему, то не трудно заметить, что до нажатия кнопки «Пуск» микросхема U1 HCFBE обесточена — отключена от источника питания. В результате активной эксплуатации любого электроинструмента внутри его корпуса неминуемо скапливается грязь. Внутри него выполнено шестигранное углубление для установки хвостовика насадки.
Ремонт шуруповерта, вторая жизнь мотора

Источник