Schéma regulátoru otáček pro elektrickou vrtačku na 220 V
Mnohé elektrické vrtačky, zejména ty staré, nemají regulaci otáček, což je nejen nepříjemné při používání elektrického nářadí, ale také vede ke zraněním.
Jednoduchým obvodem lze sestavit regulaci otáček a namontovat ji do staré vrtačky. Pokud má nová vrtačka vadný (standardní) VFD, lze jej (alespoň dočasně) nahradit vlastnoručně vyrobeným VFD. Těm se budeme věnovat v tomto článku.
Moderní ruční elektrické nářadí je vybaveno VFD. Jak však ukázaly zkušenosti s používáním těchto nástrojů, původní VFD poměrně často selhávají. Existuje několik příčin selhání VFD.
Za prvé, kolísání síťového napětí přesahuje rozumné meze. Čím dále má být elektrické nářadí provozováno, tím větší je rozsah kolísání síťového napětí. Dnešní odchylka se pohybuje v tolerančním pásmu 170. 250 voltů již mnozí nepovažují za nejhorší případ.
Nejrychleji však stroj vyřadí z provozu přepětí v síti nad 300 V. Toto jsou důvody, proč standardní VFD nejčastěji selhávají.
Za druhé, malé VFD namontované na komutátorových motorech elektrického nářadí nejsou tak spolehlivé, jak bychom si přáli. Například spolehlivost podomácku vyrobených VFD na diskrétních prvcích není tolik ovlivněna přepětím napájecího napětí, zejména při použití kondicionovaných (prověřených) součástek. Nejdůležitější je, aby spínací výkonový prvek (triak nebo tyristor) měl dostatečnou napěťovou rezervu.
Za třetí, stále častěji se objevují případy, kdy výrobci elektrického nářadí vybavují své elektrické nářadí méně výkonnými VFD. Například elektrická vrtačka 1035 E-2 U2 s výkonem 600 W je doplněna RFB z vrtačky IE-1036E s výkonem 350 W. Po krátké době provozu (majitel může mít štěstí a po minutě plného zatížení) se standardní VFD vyřadí z provozu.
Za čtvrté, zneužití elektrického nářadí. Provoz v horkém počasí vyžaduje přestávky v provozu. Přehřátí vede nejen k poruše VFD, ale také motoru a převodovky.
Starší nářadí nemá VFD vůbec, tj. motor pracuje stále na plný výkon. Staré vrtačky jsou velmi spolehlivé a má smysl je vybavit VFD, čímž prodloužíte jejich životnost a ochráníte se před zraněním.
Nejjednodušší způsob, jak snížit otáčky, je používat elektrické nářadí v horkém nebo vlhkém prostředí. Použití LATP nebo jakéhokoli autotransformátoru, který je schopen dodávat požadovaný výkon do zátěže (vrtačka). Vrtačku je vhodné používat s bezpečnostním transformátorem (transformační poměr 1:1). To prakticky vylučuje možnost úrazu elektrickým proudem.
Abyste neohrozili výkon vrtačky, doporučuje se použít transformátor s dvojnásobnou výkonovou rezervou. Sekundární napětí transformátoru při zapnutí vrtačky mírně klesá (zejména při výkonu 600 W). Dobrého výsledku se dosáhne při použití převinutého TS-270 (údaje o vinutí jsou uvedeny v [4]).
Všechna sekundární vinutí jsou navinuta a převinuta drátem 00,9. 1 mm. Na každé cívce TC-270 je umístěno 300 závitů (celkem 600 závitů). U této verze je možné na sekundárním vinutí vytvořit deset odboček pro řízení výstupu.
Bezpečnostní transformátor je nutný zejména při práci ve vlhkých prostorách (garáže, kůlny, sklepy).
Další jednoduchá a v praxi ověřená metoda [1, 2] zabraňuje poruše vrtačky při přepětí v síti. Toho se dosáhne paralelním zapojením spolehlivých síťových ferrorezonančních stabilizátorů.
Funkce a hlavní vlastnosti
Zátěžový proud jednokanálového systému (foto). 1) a dvoukanálový (foto: Obrázek 1). 2) regulátory nepřekračují 1,5 A. Pro zvýšení zatížitelnosti je proto tranzistor KT815A nahrazen tranzistorem KT972A. Číslování vývodů pro tyto tranzistory je stejné (e-to-b). KT972A je však vhodný pro proudy do 4 A.
Jednokanálový regulátor pro motor
Zařízení ovládá jeden motor a je napájeno napětím v rozsahu 2 až 12 V.
Základní prvky konstrukce regulátoru jsou zobrazeny na fotografii. 3. Zařízení se skládá z pěti komponent: dvou proměnných rezistorů s odporem 10 kOhm a 1 kOhm. tranzistoru model KT815A. dvojice dvoudílných šroubových svorek pro výstup motoru a vstupu pro připojení baterie
Poznámka 1. Instalace šroubových svorek je volitelná. K přímému propojení motoru a napájecího zdroje lze použít tenký lankový drát.
Schéma zapojení vysvětluje, jak funguje řídicí jednotka motoru. S ohledem na polaritu je na konektor XT1 přivedeno stejnosměrné napětí. Připojení žárovky nebo motoru k XT2. Ke vstupu je připojen proměnný rezistor R1, jehož otáčením se mění potenciál na středním výstupu oproti mínusu baterie.
Prostřední výstup je přes proudový omezovač R2 připojen k bázi tranzistoru VT1. V tomto případě je tranzistor začleněn do běžného proudového obvodu. Kladný potenciál na výstupu báze se zvýší posunutím středního výstupu z knoflíku proměnného odporu nahoru.
V tranzistoru VT1 dochází k nárůstu proudu, který je způsoben snížením odporu přechodu kolektor-emitor. Potenciál se sníží, pokud se situace obrátí.
Schéma zapojení
Je zapotřebí deska plošných spojů o rozměrech 20×30 mm, vyrobená z jednostranně pokovené desky ze skelných vláken (tloušťka 1-1,5 mm). V tabulce 1 je uveden seznam rádiových komponent.
Poznámka 2. Variabilní rezistor potřebný pro zařízení může být od libovolného výrobce, důležité je dodržet hodnoty proudového odporu uvedené v tabulce 1.
Poznámka 3. Pro regulaci proudů nad 1,5 A je tranzistor KT815G nahrazen výkonnějším KT972A (s maximálním proudem 4 A). Uspořádání desky plošných spojů není třeba upravovat, protože přiřazení vývodů obou tranzistorů je shodné.
Pro další práci si stáhněte archivní soubor, který se nachází na konci článku, rozbalte jej a vytiskněte. Výkres regulátoru (soubor termo1) se vytiskne na lesklý papír a montážní výkres (soubor montag1) se vytiskne na bílý kancelářský papír (formát A4).
Poté si prohlédněte výkres montážní desky (foto. 4) nalepené na proudovodné dráhy na opačné straně desky s plošnými spoji ( na fotografii). 4). Měly by být vytvořeny otvory (na fotografii. 14) na montážním výkrese v místech montáže. Montážní výkres se připevňuje na desku suchým lepidlem a otvory musí být v jedné rovině. Na fotografii.5 ukazuje vývody tranzistoru KT815.
Vstup a výstup svorkovnic jsou označeny bílou barvou. Připojte zdroj napětí ke svorkovnici pomocí svorky. Kompletně sestavený jednokanálový regulátor je zobrazen na fotografii.
Nyní můžete otáčky hřídele nastavit pomocí motoru, k tomu jemně otočte knoflíkem pro nastavení proměnného odporu.
Chcete-li zařízení otestovat, musíte vytisknout výkres z archivu. Poté tento výkres nalepte na kus silného a tenkého kartonu ( ). Poté disk vystřihněte nůžkami
Otočte získaný obrobek ( ) a uprostřed upevněte čtvereček černé lepicí pásky ( ), aby se zlepšila přilnavost povrchu hřídele motoru ke kotouči. Otvor musí být proveden tak, jak je znázorněno na obrázku. Nyní můžete kotouč nasadit na hřídel motoru a přistoupit k testu. Jednokanálová řídicí jednotka motoru je připravena!
Dvoukanálový regulátor motoru
Používá se pro nezávislé řízení dvojice motorů současně. Je napájen napětím v rozsahu 2 až 12 V. Zátěžový proud je dimenzován až na 1,5 A na kanál.
Hlavní součásti jsou zobrazeny na fotografii.10 a obsahuje: dva trimovací odpory pro nastavení 2. kanálu a 1. kanálu. tři dvojité sekční šroubové svorkovnice pro výstup na 2. motor. výstup na 1. motor a vstup
Poznámka.1 Šroubové svorkovnice jsou volitelné. Motor a napájecí zdroj můžete propojit přímo pomocí jemných lankových vodičů.
Schéma zapojení dvoukanálového regulátoru je shodné se schématem zapojení jednokanálového regulátoru. Skládá se ze dvou částí (obr.2). Hlavní rozdíl: Variabilní rezistor je nahrazen trimrovacím rezistorem. Otáčky hřídele jsou nastaveny předem.
Poznámka.2. Za účelem rychlého nastavení rychlosti otáčení motorů se trimovací odpory nahrazují instalačním vodičem se střídavými odpory s hodnotami odporu podle schématu.
Potřebujete desku plošných spojů o rozměrech 30×30 mm, vyrobenou z oboustranné fólie o tloušťce 1-1,5 mm. V tabulce 2 je uveden seznam rádiových komponent.
Regulátor otáček vrtačky
Před dvěma týdny mi napsal jeden z návštěvníků z republiky Baškortostán. Líbilo se mi schéma elektronického regulátoru otáček pro mikrovrtáky na Radiokot. Má však několik nevýhod: vyšší tepelné vyzařování LM317 a nízký maximální proud 1,5 A. Navrhl použít LM2596 místo LM317, čímž by se zvýšil výstupní proud na 3 A. Myšlenka je dobrá, ale jak přizpůsobit modul řídicímu obvodu, to vám řeknu. Nejprve bych vám rád nabídl obvod Alexandra Savova s LM317
Smyslem tohoto schématu je, že když není zatížení na hřídeli vrtačky otáčky motoru je minimální, ale stojí za to trochu zatížení, protože rychlost vyskočila na maximální možnou hodnotu. To vše se děje pomocí proudového senzoru na R6 a komparátoru s prahem o něco vyšším než je pokles bočníku Rozhodl jsem se vyzkoušet tento obvod v kůlně a funguje to docela dobře. Motor v zátěži je z 12V elektrického šroubováku
Stejnou metodou jsem upravil obvod pro proudový senzor LM2596, modul jsem trochu přetočil a namontoval do Savova obvodu. Tady je to, co mám
Modul s motorem jsem připojil k laboratornímu napájení 12V, pomocí trimru na modulu jsem nastavil minimální otáčky motoru, přibližný odpor 5kOhm. Po výměně rezistoru vypájejte a vložte rezistor 5,1 kOhm, tento rezistor je v obvodu zobrazen jako R11. Nyní jsem na čtvrtou nohu umístil bypass na zem. Připojil jsem ke spínači detektor proudu a spustil test. Změřil jsem úbytek napětí na bočníku R8R9 a nastavil napětí na vývodu 2 pomocí regulátoru napětí R7 tak, aby bylo o několik milivoltů vyšší než na vývodu 3. Zdálo se, že obvod pracuje poměrně pomalu. chvíli se zapíná a chvíli vypíná. Sladěním odporu ve zpětné vazbě a C8 se nám podařilo dosáhnout stabilního provozu.
Takto vypadá nástěnný regulátor otáček vrtačky
V zásadě je obvod docela funkční a má právo na život, ale je třeba mít na paměti, že LM358 by měl být napájen ze stabilizovaného napětí, takže se doporučuje nainstalovat regulátor napětí pro něj. Chcete-li implementovat regulátor otáček na vrtačku na desce plošných spojů, nebudu, už mám malý stroj, ale tisk pro vás udělat trochu později, teď není čas
Chci také poznamenat, že použitý modul LM2596 poskytl kamarád z Baškirska, má webové stránky SolBatCompany.Ru, která prodává solární panely a různé elektronické moduly, doporučuji ji vyzkoušet. Takový modul si můžete koupit v Číně za pouhých 50, zde je odkaz
Natočil jsem krátké video o regulátoru rychlosti
Chcete-li být neustále informováni, přihlaste se k odběru novinek na u nebo v Odnoklassniki nebo se přihlaste k odběru e-mailu vpravo
Montáž a seřízení
Montáž je poměrně jednoduchá. Podložky jsou určeny pro ruční pájení. Je dobré začít s osazováním samotné desky, přičemž všechny součástky by měly být nejprve na straně bez trimovacích rezistorů a poté na zadní straně. Svorkovnici je nejjednodušší instalovat jako poslední. Hodnotu R6 je třeba zvolit podle jmenovitého napětí motoru. U této jednotky je důležité zkontrolovat klíčování mikroobvodů a polaritu diod. Všechny ostatní části nejsou polární.
Mezi desku a motor je třeba umístit distanční podložku, aby se deska nedotýkala motoru. Samotná deska se připojuje přímo k lamelám motoru. Několikrát zkontrolujte polaritu připojení motoru, aby se motor otáčel správným směrem, a poté připájejte kolíky.
Kontakty pro napájecí napětí na vstupu desky jsou označeny „GND“ a „36V“. Mínus vstupního zdroje napětí je připojen k „GND“ a plus k „36V“. Napájecí napětí by mělo být stejné jako jmenovité napětí motoru.
- Pomocí rezistoru RV2 nastavte práh spouštění na maximum
- Nastavte rezistor RV1 na optimální otáčky motoru při volnoběhu
- Odpor RV2 nastavte na takovou mez, aby se při sebemenším zatížení zvýšilo napětí na motoru
Otázka od čtenáře
Dostal jsem e-mail od čtenáře Alexandra s následující žádostí:
Dobrý večer. Narazil jsem na váš blog, kde opravujete vrtačku Bosch. Mám podobný problém, ale elektronika není moje parketa. Byl jsem tak hloupý, že jsem rozebral spoušť vrtačky Bosch gsb 1600 RE. Fungovalo to dobře, nějak jsem to smontoval a teď softstartér nefunguje. Pravděpodobně špatné díly ve špatném pořadí a na špatném místě. Zde je fotografie demontovaného tlačítka. Doufám, že vám pomůže, je to dobré cvičení.
Oprava vrtačky Bosch. Demontovaná spoušť. tlačítko regulátoru rychlosti.
Opravy vrtaček Bosch. Demontovaná spoušť. tlačítko
Nevím, jak čtenáři pomoci. Může někdo sdílet zkušenosti?
Doporučuji vám přečíst si knihu, která popisuje různé kuriózní vynálezy: Otto Petrik, Curiosities of Technology, Budapest 1985, 150 s., ilustrace.
Spouštěč oprav. tlačítko regulátoru rychlosti
Schéma regulátoru otáček pro mikrovlnnou vrtačku.
Oprava knoflíků je poměrně složitý proces, který vyžaduje určité dovednosti. Při otevírání pouzdra mohou některé díly vypadnout a ztratit se. Proto je třeba s ním pracovat opatrně. V případě poruchy je obvykle vadný triak. Cena této části je velmi nízká. Demontáž a oprava probíhá v následujícím pořadí:
- Demontované pouzdro spouště.
- Propláchněte a vyčistěte vnitřní prostor.
- Vyjměte desku s obvody.
- Odstranění spálené části.
- Pájení nového dílu.
Demontáž je velmi jednoduchá. Vyklopte boky a vyjměte kryt z úchytů. Dávejte pozor, abyste neztratili žádnou ze dvou pružin, které by se mohly uvolnit. Vyčistěte a otřete vnitřek alkoholem. Měděné čtvercové kontaktní kolíky se vytahují z drážek a deska se snadno vyjímá. Spálený triak je obvykle jasně viditelný. Nyní ji musíme odpájet a na její místo připájet nový díl. Znovu sestavte regulátor v opačném pořadí.
Schéma zapojení
Takto se řeší problém nízkého výkonu těchto regulátorů. Pořídit si tovární (c-mistorovou) přepěťovou ochranu za cenu dobrého počítače si v dnešní době většina z nás nemůže dovolit. Podívejme se na praktický návrh RFB, jehož schéma je uvedeno na obr.1.
Základ schématu je převzat z [3], protože samotné schéma se v praxi ukázalo jako nepoužitelné. Problémy spočívají ve jmenovitých hodnotách prvků obvodu a jejich rozptylu. Abychom tento obvod „oživili“, musíme nejprve nahradit regulátor typu VD5 KC156A regulátorem typu D814D (tj. nahradit nízkonapěťový regulátor vysokonapěťovým).
Nejčastěji (ale ne vždy) obvod „ožije“, ale je nestabilní v provozu. Aby VFD pracoval plynule při všech otáčkách a při různém zatížení hřídele, je nutné několikrát nastavit (!) zvýšit některé hodnoty rezistorů. Pro snazší a rychlejší nastavení obvodu nahraďte rezistory R5 a R6 trimry. S rozsahy uvedenými na obr. 1 a obr. 2 je možné obvod provozovat bez ohledu na změny hodnot součástek.1-bodový jmenovitý odpor obvodu funguje vždy, bez ohledu na změnu parametrů součástek.
V obvodu na obr.1 K dispozici jsou dva přídavné přepínače SA1 a SA2. První slouží k vypnutí samotného VFD, druhý k vypnutí VFD. pro vypnutí režimu stabilizace rychlosti.
Přepínač SA1 umožňuje provoz vrtačky při poruše VFD, SA2. pokud stabilizace otáček narušuje provoz (např. při navíjení indukčních cívek). Pro zvýšení stability triaku VS1 je do obvodu přidán kondenzátor C4 (v originále chybí).
Výhodou tohoto VFD je, že je bipolární (mezi napájecím zdrojem a elektrickým nářadím), takže se snadno připojuje a odpojuje.
Zkratováním rezistorů R9 a R10 se z VFD stane běžný regulátor bez stabilizace otáček, protože tyto rezistory jsou zpětnovazební převodníky. Režim zpětné vazby není použitelný při navíjení cívek s tenkým smaltovaným drátem (0,07. 0,1 mm).
Jednoduchý triakový regulátor výkonu s vlastními rukama
Na závěr uvádíme příklad jednoduchého regulátoru výkonu. V zásadě lze sestavit libovolné z výše uvedených schémat (nejjednodušší verze byla znázorněna na obrázku 2). Pro toto zařízení není ani nutné vyrábět desku s plošnými spoji, zařízení lze sestavit zavěšením. Příklad takové implementace je uveden na obrázku níže.
Podomácku vyrobený regulátor napájení
Tento regulátor lze použít jako stmívač a lze jej použít i k ovládání výkonných elektrických topných zařízení. Doporučujeme zvolit zapojení, ve kterém je k řízení použit polovodičový spínač s charakteristikami odpovídajícími proudu zátěže.
Varianty obvodů
Zde je několik příkladů obvodů, které řídí výkon zátěže pomocí triaku, počínaje tím nejjednodušším.
- Odpory: R1. 470 kOhm. R2. 10 kOhm,
- Kondenzátor C1 je 0,1 uF x 400 V.
- Diody: D1. 1N4007, D2. libovolná indikační LED 2,10-2,40 V 20 mA.
- Dynistor DN1. DB3.
- Triakové svorky DN2. KU208G, případně BTA16 600.
Diistor D1-C1-DN1 uzavře smyčku a nastaví DN2 do polohy „otevřeno“, kde zůstane až do nulového bodu (konec půlcyklu). Otevírací moment je určen dobou akumulace na prahovém nabíjecím kondenzátoru, která je nutná k přepnutí DN1 a DN2. Řídí rychlost nabíjení C1 obvodem R1-R2, jehož kombinovaný odpor určuje „otevírací“ moment triaku. Výkon zátěže je proto řízen proměnným odporem R1.
Navzdory jednoduchosti obvodu je poměrně účinný a lze jej použít jako stmívač pro žárovková svítidla nebo jako regulátor napájení páječky.
Tento obvod bohužel nemá zpětnou vazbu, a proto není vhodný jako stabilizovaný regulátor otáček pro motor s kolektorem.
