Как сделать регулятор частоты оборотов болгарки своими руками. Кнопка оборотов двигателя


Модуль регулятора и счетчика оборотов коллекторного двигателя

Данное устройство разрабатывалось как устройство стабилизации двигателя насоса для домашней производственной установки. Предназначено для жесткой фиксации скорости перекачивания жидкости насосом. Два объемных насоса должны качать жидкости в определенном соотношении, и никакие внешние воздействия не должны это соотношение менять. Жидкости разные по вязкости и меняют вязкость от внешней температуры.

 

 

Регулятор должен держать обороты не только при изменении нагрузки на валу двигателя, но и при изменении напряжения в сети. Существует возможность контролировать температуру раствора.

В процессе разработки и экспериментов были добавлены различные режимы, которые могут пригодиться для других целей.

Характеристики:

Два режима работы: регулятор и счетчик.

Два режима ШИМ, точный и грубый

- грубый:   шаг коэф. заполнения 1%

- точный:   шаг коэф. заполнения 0,25%

Два канала ШИМ, работающие синхронно.

Частота ШИМ 10КГц.

Максимальная частота оборотов 60000 об/мин.

В режиме счетчика.

Максимальное число счета 65025 оборотов.

Коэф. заполнения в режиме счетчика 0,25%.

Общее описание.

В режиме регулятор можно управлять изменением коэф. заполнения ШИМ в ручную или автоматически.

В ручном режиме, в меню, задается значение требуемого коэф. заполнения в % .

В автоматическом режиме, в меню, задается требуемое значение скорости вращения в об/мин.

В режиме регулятор производится постоянный контроль за поступающими импульсами от датчика оборотов, если в течении 2сек нет импульсов, происходит отключение двигателя.

В режиме счетчика. Постоянно ведется счет оборотов, как при включенном двигателе, так и выключенном. При включении двигателя, в ручную, плавно выбирается необходимый коэф. заполнения начиная с нуля. Через 5 сек, после отпускания кнопки, происходит стабилизация оборотов двигателя. Перед входом в режим, необходимо выбрать аварийное значение порога коэф. ШИМ, при превышении которого, произойдет отключение двигателя. Сбросить показания счетчика можно после отключения двигателя или автоматически при переполнении. В режиме счетчик можно задать требуемое количество оборотов и двигатель остановится возле этого значения.

Дополнительные функции.

Режим тест.

Рекомендуется проходить при смене или первом включении двигателя.

В режиме производится расчет максимальной частоты вращения используемого двигателя .

Режим измерения температуры.

Его можно включить или отключить. Измеряется температура в диапазоне от 0о до 250о С. Датчик – термопара Хромель/ Копель.

Датчик оборотов может быть различного типа.

Главное условие, должен формировать 10 импульсов на 1 оборот вала двигателя.

Силовая часть должна соответствовать мощности используемого двигателя.

Точность измерения зависит от количества импульсов за один оборот, т.к.их 10, то точность (разрешение) 1 об/сек или 60 об/мин. Соответственно это характеризует и минимальное возможное количество оборотов для индикации. В домашних условиях изготовить диск на 100 импульсов проблематично. Тогда бы разрешение было бы 6 оборотов в мин. Принцип стабилизации очень прост. Измеренное, текущее значение скорости сравнивается с заданным. Если заданное меньше, прибавляется 1 к коэф. заполнения и загрузка в модуль ШИМ мк. Если больше, отнимается. Т.к. измерение при стабилизации производится 1 раз за 100мс, то реакция на изменение на оборотов, тоже 100мс. Индикация производится раз в секунду. Этого временного интервала, при таком количестве импульсов от датчика, не достаточно для сохранения жесткого момента на валу двигателя в точном режиме (400 градаций), но есть возможность плавной регулировки стабильных двигателей.

В режиме счетчика работает стабилизация только точная. Подвод к заданному количеству оборотов может быть осложнен из-за большого разброса параметров двигателей. Выбрали среднее значение. При работе в подводе, мк ориентируется на скорость вращения вала.

Если осталось 50 оборотов до выбранного значения оборотов, отключается стабилизация и идет контроль скорости 8об/сек. У многих двигателей еще крутятся валы при этой скорости, меньше, останавливаются. За 10 оборотов до останови, контроль идет только по вращению вала. Поэтому возможны кратковременные остановки. При экспериментах больше одной не было.

Самое главное, не надо ждать от данного устройства микрошага или поворота на определенный угол. Задача такая не ставилась. Получился неплохой стабилизатор оборотов, значение которых может быть задано.

Схема модуля имеет следующий вид:

 

На ОУ LM358 собран усилитель напряжения термопары, усиленный сигнал, пропорциональный напряжению, на термопаре измеряется встроенным 10-разрядным АЦП контроллера.. Импульсы от датчика оборотов поступают на встроенный в контроллер компаратор. С выхода компаратора импульсы подаются на счетный вход встроенного таймера. Сигнал ШИМ формируются на выходе и подаются в силовой узел для управления двигателем. Конструктивно есть два выхода ШИМ. Сигналы на них полностью одинаковы в любой момент времени. Т.е. существует возможность управлять двумя одинаковыми двигателями.

Для индикации применен 2x16 ЖКИ индикатор.

Варианты силовой части могут быть различные исходя от параметров применяемого двигателя. Предложен самый простой и дешевый вариант при мощности двигателя до 2кВт и напряжения 220В

 

 

 

Фотографии стенда при испытаниях и отладки схемы и программы модуля можно посмотреть в приложении.

 

Инструкция по эксплуатации.

1. Управление регулятором.

Управление осуществляется с помощью 4 кнопок.

Кнопки многофункциональны для каждого режима, поэтому краткая расшифровка.

S1 кнопка Меню

S2 кнопка +

S3 кнопка -

S4 кнопка Пуск/Стоп

Нажатие кнопки подтверждается звуковым сигналом.

Символы, выводимые на индикацию

Fz – заданная частота вращения (об/мин)

Fi – измеренная частота вращения (об/мин)

Fm – максимальная частота вращения данного двигателя (об./мин)

Qz – заданный коэф. заполнения. (%)

Q – текущий коэф. заполнения (%)

Qa – аварийный порог коэф. заполнения, в режиме счетчика

N – число оборотов в режиме счетчика

No – заданное значение оборотов счетчика

T – температура (град.)

P – индикация ручного режима

А – индикация автоматического режима

С – стабилизация в режиме счетчика

>| – включен доводчик оборотов в режиме счетчика, по заданному количеству оборотов

 

2. Настройка устройства

2.1 Основные настройки

При первом включении будет выведено на индикацию значения режима, установленные при написании программы. (Рис.1)

 

(Рис.1)

 

Чтобы настроить устройство под необходимые функции, нажмите S1, меню.

На время 2 сек будет выведена информирующая надпись «ввод данных».

Затем программа попросит выбрать необходимые режимы.(Рис.2)

- регулятор или счетчик ( переключается S2, кнопка + )

 

Рис.2 

запомнить и войти в следующий уровень меню, нажать S1

- автоматический или ручной ( переключается S2, кнопка + )( Рис.3).

 

 

Рис.3

запомнить и войти в следующий уровень меню, нажать S1(меню)

- точный или грубый ( переключается S2, кнопка + ) Рис.4

 

Рис.4

Запомнить и войти в следующий уровень меню, нажать S1(меню)

Если выбран режим автоматический, то необходимо задать частоту оборотов Fz.Рис.5

 

Рис.5

 

Если выбран режим ручной, то необходимо задать коэф. заполнения Qz. Рис.6

 

Рис.6

 

кнопкой S2 (+) выбирается разряд цифры (цифра мигает), кнопкой S3(-) вводится цифра   в выбранном разряде.Запомнить и войти в следующий уровень меню, нажать S1(меню)

2.2 Дополнительные режимы

 

Рис.7

настроить или пропустить ( переключается S2, кнопка + )

запомнить и войти в следующий уровень меню, нажать S1(меню)

Если выбрано «пропустить», выход из меню в выбранный режим.

Если выбрано «настроить», то предлагается:

пройти тест для его прохождения необходимо нажать S4 (пуск/стоп) (Рис.8)

 

Рис.8

 

Войти в следующий уровень меню, нажать S1 (меню)

измерение температуры (Рис.9)

 

Рис.9

 

вкл или выкл. ( переключается S2, кнопка + )

Запомнить и выйти из меню, нажать S1(меню)

Если выбран режим счетчика, то после нажатия S1(меню), будет предложено ввести Qa, пороговое значение коэф. заполнения, которое нельзя превышать при стабилизации оборотов двигателя (Рис.10)

 

Рис.10

 

Кнопкой S2(+) выбирается разряд цифры (цифра мигает), кнопкой S3(-) вводится цифра   в выбранном разряде. Если значенияQa=000, то контроль за порогом, отключен.

Запомнить и войти в следующий уровень меню, нажать S1(меню).

Будет предложено ввести No, заданное количество оборотов. Если значение No=00000, то контроль за количеством оборотов, отключен. Выбор и ввод разряда кнопками S2 S3, соответственно

При выключенном двигателе, если нажать кнопку S3( -), сбрасываются показания счетчика.

После нажатия S1(меню), сразу вход в режим счетчика

 

3. Работа в режимах.

3.1 Режим счетчика.

При входе в режим счетчика, на индикатор выводится следующая информация.

 

Рис.11

 

Счетчик считает обороты всегда, в независимости включен или выключен двигатель.

При нажатии S4(пуск/стоп) включается режим ручного, точного ШИМ. Появляется буква «Р». (Рис.12)

 

Рис.12

 

Нажатием кнопок +/- (S2,S3) можно изменять значение Q по текущим оборотам двигателя.

После отпускания кнопки, через 5 сек, обороты двигателя стабилизируются. О чем сигнализирует буква «С». (Рис.13)

 

Рис.13

 

Для плавной остановки у выбранного значения, после того, как осталось 50 оборотов до выбранного значения, включится режим плавного подвода оборотов, «подводчик». Вместо «С», на индикацию будет выведено «>|».

Стабилизация будет отключена и контроллер, плавно управляя двигателем, подводит к выбранному значению No. Скорость в этом режиме, стабилизируется на значение, 8об/ сек. Соответственно, если число No будет, чуть больше или меньше 50, режим доводчика может включиться сразу.

Т.е., если появилась индикация «>|»: не нужно вмешиваться в управление. Если осталось 20-10 оборотов, возможно временное отключение двигателя.

При выключенном двигателе в нерабочем состоянии, если нажать кнопку S3( -), сбрасываются показания счетчика. После сброса сохраняются ранее записанные значения No, чтобы их изменить или выйти из режима, необходимо нажать S1 (меню.)

3.2 Режим регулятора

3.2.1 Режим ручной (точный/грубый)

При входе в данный режим на индикаторе будет следующая информация.

 

Рис.14

 

Признак, что режим точный, запятая в индикации разрядов Q

Когда режим грубый, запятая не выводится на индикацию.

Примечание. Режим измерения температуры включен Т.

При нажатии кнопки S4 ( пуск/стоп) разрешается регулировка оборотов двигателя кнопками +/- (S2,S3), на индикацию выводится признак работы в ручном режиме, «Р». (Рис.15)

 

Рис.15

 

Если нажать во время работы двигателя кнопку S1 (меню), текущие показания коэф. заполнения будут записаны как заданные, и сохранены в энергонезависимой памяти.

Выключение двигателя нажать S4 (пуск/стоп).

3.3.2 Режим автомат (точный/грубый)

При входе в данный режим на индикаторе будет следующая информация

Рис.16

При нажатии кнопки S4(пуск/стоп) начинается регулировка оборотов двигателя по сравнению заданной частоты вращения с измеренной, на индикацию выводится признак работы в ручном режиме, «А». (Рис.17)

 

Рис.17

 

3.3.3 Дополнительные режимы

3.3.3.1Режим тест

Если выбрано пройти тест, то надо быть готовым, что двигатель, после нажатия S4 (пуск/стоп) за 5 сек наберет максимальные обороты. В процессе тестирования выводится следующая информация. (Рис.18)

 

Рис.18

 

 Если необходимо срочно выключить двигатель, то надо нажатьS4(пуск/стоп). Но тест пройден не будет.

По окончанию тестирования на индикатор выводится, на три секунды, информация о максимальной скорости оборотов данного двигателя. (Рис.19)

 

Рис.19

 

После тестирования устройство переходит в ранее выбранный режим работы.

При настройки и вводе в Fz определенных значений, они будут сравниваться с максимальными и в случае превышения, автоматически исправятся на максимальные ,для данного двигателя.

3.3.3.2 Выбор измерения температуры.

Если режим отключен, то на индикатор не выводятся показания температуры.

 

Рис.20

3.4 Режим защиты.

Если с датчика оборотов, при работе двигателя, не приходят импульсы в течении

2 сек, двигатель автоматически выключается. На индикатор в течение 5 сек, выводится следующая надпись.

 

Рис.21

 

В это время звучит звуковой сигнал.

В режиме счетчика этого контроля нет.

В ручном режиме, для того чтобы не сработала защита, необходимо сразу в меню задавать необходимое значение коэф. заполнения, чтобы было начальное вращение двигателя после пуска двигателя.

При старте в автоматическом режиме время контроля увеличено до 5 сек, чтобы двигатель успел запуститься. Пуск двигателя плавный.

Пакет всей документации можно скачать

форум для обсуждения

chipmk.ru

Ремонт дрели своими руками | Новости в строительстве

Достаточно часто случаются поломки в работе любого электроинструмента, особенно когда происходит его интенсивное использование.Выполнить в таких случаях ремонт дрели своими руками очень даже возможно при наличии желания и определенных навыков.

Принято считать,что к поломкам инструмента приводит чаще всего его не правильная эксплуатация а также не качественные комплектующие.Как вы уже знаете, сейчас на рынке очень много всякого электроинструмента,который делится на профессиональный или бытовой или выражаясь другими словами, электроинструмент бывает качественной сборки и не очень.

Но, не смотря даже на наличии качественной сборки с качественными комплектующими, по различным причинам появляются неполадки в работе электродрели.К характерным или типичным неполадкам можно отнести следующие:

1.Различные неполадки двигателя (выход из строя статора,якоря )

2.Обгорание или износ щеток.

3.Выход из строя опорных подшипников.

4.Выход из строя кнопки регулятора оборотов (пусковая кнопка).

5.Различные другие неполадки, как например проблемы с зажимным патроном.

Хочу сразу сказать, что ремонт дрели своими руками не означает ремонт какой нибудь детали, которая вышла из строя.Чаще всего это невозможно без специального оборудования и специальных знаний.  Задача ремонта состоит в обнаружении причины неполадки и замены вышедшей из строя детали на новую.

Ремонт дрели своими руками,устройство

Фото-1.Устройство электрической дрели.

 

 

 

Для того чтобы попробовать отремонтировать дрель,сначала необходимо найти причину неполадки.

Для того чтобы лучше разобраться во всех тонкостях неполадок необходимо знать из чего состоит сборка обыкновенной дрели или можно по другому назвать,термином устройство.Также,я Вам рекомендую ознакомиться с принципом работы ударной дрели.

Устройство дрели состоит из:

1.-конденсатор, 2-кнопка включателя, 3-регулятор оборотов двигателя,4-переключатель  реверса,5-устройство щеткодержателей с щетками,6-подшипники,7-колектор ротора (якоря),8-обмотка статора электродвигателя,9-крыльчатка встроенного вентилятора,служащая для охлаждения электродвигателя,10-металлический корпус редуктора,11-редуктор,12-возвратная пружина,13-прижимной патрон,14-корпус электрической дрели.

Для того чтобы попытаться найти причину неполадки,первым делом нужно открутить болты крепления корпуса,добраться до комплектующих и внимательно все осмотреть.Как уже было сказано немного выше неполадки чаще всего носят типичный характер и поэтому рассмотрим некоторые из них, чаще всего встречающиеся.

1.Износ щеток электродвигателя.

Фото-2. Щеткодержатели с щетками.

Характерным признаком такой неполадки является не стабильная работа электродвигателя,когда он работает с перебоями или рывками.При нажатии на кнопку регулятора оборотов, щетки сильно искрятся и чувствуется запах гари.Для замены щеток необходимо разобрать корпус дрели,достать щеткодержатели и заменить изношенные щетки на новые.

 

 

Фото-3.Установочные окошки для щеток с заглушками.

В некоторых моделях для замены щеток не нужна разборка корпуса,для этого необходимо просто выкрутить заглушки из специальных установочных окошек.Все необходимые комплектующие, если нет ничего в запасе,следует приобрести только в специализирующих магазинах.

 

 

 

 

Ремонт дрели своими руками, неполадки электродвигателя

Фото-4.Электродвигатель в сборе.

Чаще всего, при выходе из строя какой нибудь детали электродвигателя появляется  очень сильный нагрев двигателя и резкий запах гари или дыма.При нажатии на кнопку пуска, двигатель издает сильный гул,при этом ротор не крутится а дымится. В домашних условиях не возможно отремонтировать ни статор ни ротор,поэтому следует их отдать в ремонтную мастерскую или купить новые запчасти.

 

Фото-5.Ротор электродвигателя.

Для того чтобы извлечь статор или ротор из корпуса дрели,необходимо корпус полностью разобрать,отсоединить все подключаемые провода,а также щетки и извлечь якорь целиком вместе с обмоткой и подшипниками.После этого заменить нерабочую деталь или двигатель целиком и поставить обратно все на место.

 

 

 

Фото-6.Визуальный осмотр электродвигателя.

Для определения вышедшей из строя детали обычно мастера используют измерительные приборы,но чаще всего и визуальный осмотр дает хорошие результаты.Не трудно заметить подгоревшие провода статора или другие изменения во внешнем виде ротора.В случае когда визуальный осмотр не дал желаемых результатов прибегают к осмотру с помощью измерительных приборов-мегомметра и омметра.Обмотки статора или якоря подвергаются чаще всего следующим характерным повреждениям :

1.Электрический межвитковой пробой.

2.Обрыв обмотки.

3.Повреждения магнитопровода или пробой на корпус.

Определить причину неполадки обмотки статора или ротора самим -это возможно,но осуществить качественный ремонт,не обладая специальной аппаратуры и знаний не возможно.

Фото-7. Мегомметр.

Для того чтобы определить пробой на корпус используют мегомметр с измерительным напряжением не менее 100 вольт.Для этого щупами мегомметра касаются к выходу обмотки и магнитопроводу.Если прибор покажет сопротивление напряжения меньше 500 Мом,то с большой вероятностью можно сказать,что обрыв обмотки есть.

 

 

 

 

Фото-8.Определение обрыва в обмотке статора.

Обрыв в обмотках статора можно определить с помощью омметра.Для этого его подключают к концам обмотки и внимательно следят за показаниями.Если сопротивление отсутствует в показаниях прибора,значит обрыв существует.Электрический межвитковой пробой ротора (якоря) обычно определяют визуально.

Межвитковое замыкание можно обнаружить  на участках провода обмотки.Витки провода могут быть смяты,сильно прижаты друг к другу или между витками существуют токопроводящие предметы или частицы.В случае обнаружения таких неисправностей, следует приступить к устранению.Если это невозможно,тогда деталь следует заменить на новую.

Ремонт дрели своими руками,неисправности кнопки регулятора оборотов

 

Фото-9. Кнопка включения электродвигателя.

Обнаружить неисправность кнопки включения электродвигателя довольно просто.Для этого следует разобрать корпус дрели,включить в розетку шнур питания и с помощью обыкновенного пробника проверить напряжение на входных клемах кнопки.Если пробник покажет что напряжение есть, а при нажатии на кнопку регулятора оборотов двигатель не включается,значит кнопка не работает.И тут есть два варианта выхода из ситуации:

1. Заменить кнопку на новую.

2. Попытаться ее открыть и отремонтировать.

Представленная на фото-9 кнопка включения электродвигателя имеет встроенный регулятор оборотов электродвигателя  и встроенный регулятор направления вращения ротора-реверс.Это довольно сложная конструкция и поэтому разборку кнопки следует производить осторожно,не редки случаи когда после разборки становиться не возможным  ее дальнейшее использование.Кнопка состоит из множество мелких деталей,которые при открывании корпуса могут просто вывалиться оттуда.После разборки следует очистить клемы от нагара,и правильно собрать ее обратно,затем проверить на работоспособность.

Фото-10. Другая конструкция кнопки включателя.

Кнопка представленная на фото-10 не имеет встроенного реверса и регулятора оборотов двигателя.

Но не смотря на это, тоже имеет довольно сложную конструкцию,поэтому могу сказать, что чаще всего при отказе в работе, ремонту  не подлежит и требует замены.

При покупке другой кнопки включения оборотов двигателя следует взять с собой старую или переписать ее данные на бумагу.Так как существуют разные модели дрелей и соответственно разные кнопки с разными данными.

Велика вероятность того, что купив новую кнопку в магазине с такими же параметрами,вы не сможете ее установить и закрепить  в корпус электрической дрели. Так как возможные,существующие различия в конструкции кнопки этого не позволят.Поэтому, самый лучший вариант для вас,-взять кнопку с собой и купить точно такую.

Ремонт дрели своими руками,неполадки в редукторе

В случае появления посторонних шумов в виде грохота или скрежета при работе с электродрелью а также когда происходят частые подклинивания зажимного патрона это признаки неполадок в редукторе.Устранить такие неполадки возможно только путем замены изношенных частей.Для того, чтобы лучше разобраться в причинах возникновения неполадок в редукторе,рекомендую почитать статью принцип работы ударной дрели.

Фото-11.Редуктор электрической дрели.

Редуктор электродрели это весьма простая конструкция с минимумом деталей, поэтому ремонтировать изношенные шлицы или сломанные зубья на установленные шестерни не представляется возможным в домашних условиях.

1-храповик, 2-большая шестеренка.

 

 

 

Фото-12.Типичные повреждения в корпусе редуктора.

 

 

 

В таких случаях следует извлекать обнаруженные изношенные детали и заменить их на новые.

 

 

 

Фото-13.Замена патрона дрели.

 

 

При замене патрона,в случае обнаружения сильного износа следует открутить фиксирующий винт, который находится внутри патрона.После этого откручивают патрон с левой резьбой  и снимают его с вала.На его место, в обратной последовательности устанавливают новый,который между прочим стоит не так уж и дорого.

Замена питающего шнура.Проверить питающий электрический шнур на наличии неисправностей можно следующим образом:

1.С помощью тестера.

2. С помощью однополосного индикатора (пробника).

Пробник или однополосный индикатор покажет вам наличия напряжения только на одном проводе питающего шнура.Если обрыв существует на нулевом проводе, то что тогда можно сделать?А все очень просто,вилку нужно переставить местами в розетке и тогда нулевой провод превратиться в силовой.Или же использовать более совершенный измерительный прибор типа тестера.Чаще всего визуальный осмотр внешнего вида питающего шнура дает положительные результаты.При обнаружении неисправностей,лучше всего заменить питающий шнур на новый.Таким образом можно предотвратить случайное поражение электрическим током.

Просмотров: 1632

РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!

stroivagon.ru

Модуль регулятора и счетчика оборотов коллекторного двигателя

Данное устройство разрабатывалось как устройство стабилизации двигателя насоса для домашней производственной установки. Предназначено для жесткой фиксации скорости перекачивания жидкости насосом. Два объемных насоса должны качать жидкости в определенном соотношении, и никакие внешние воздействия не должны это соотношение менять. Жидкости разные по вязкости и меняют вязкость от внешней температуры.

 

 

Регулятор должен держать обороты не только при изменении нагрузки на валу двигателя, но и при изменении напряжения в сети. Существует возможность контролировать температуру раствора.

В процессе разработки и экспериментов были добавлены различные режимы, которые могут пригодиться для других целей.

Характеристики:

Два режима работы: регулятор и счетчик.

Два режима ШИМ, точный и грубый

- грубый:   шаг коэф. заполнения 1%

- точный:   шаг коэф. заполнения 0,25%

Два канала ШИМ, работающие синхронно.

Частота ШИМ 10КГц.

Максимальная частота оборотов 60000 об/мин.

В режиме счетчика.

Максимальное число счета 65025 оборотов.

Коэф. заполнения в режиме счетчика 0,25%.

Общее описание.

В режиме регулятор можно управлять изменением коэф. заполнения ШИМ в ручную или автоматически.

В ручном режиме, в меню, задается значение требуемого коэф. заполнения в % .

В автоматическом режиме, в меню, задается требуемое значение скорости вращения в об/мин.

В режиме регулятор производится постоянный контроль за поступающими импульсами от датчика оборотов, если в течении 2сек нет импульсов, происходит отключение двигателя.

В режиме счетчика. Постоянно ведется счет оборотов, как при включенном двигателе, так и выключенном. При включении двигателя, в ручную, плавно выбирается необходимый коэф. заполнения начиная с нуля. Через 5 сек, после отпускания кнопки, происходит стабилизация оборотов двигателя. Перед входом в режим, необходимо выбрать аварийное значение порога коэф. ШИМ, при превышении которого, произойдет отключение двигателя. Сбросить показания счетчика можно после отключения двигателя или автоматически при переполнении. В режиме счетчик можно задать требуемое количество оборотов и двигатель остановится возле этого значения.

Дополнительные функции.

Режим тест.

Рекомендуется проходить при смене или первом включении двигателя.

В режиме производится расчет максимальной частоты вращения используемого двигателя .

Режим измерения температуры.

Его можно включить или отключить. Измеряется температура в диапазоне от 0о до 250о С. Датчик – термопара Хромель/ Копель.

Датчик оборотов может быть различного типа.

Главное условие, должен формировать 10 импульсов на 1 оборот вала двигателя.

Силовая часть должна соответствовать мощности используемого двигателя.

Точность измерения зависит от количества импульсов за один оборот, т.к.их 10, то точность (разрешение) 1 об/сек или 60 об/мин. Соответственно это характеризует и минимальное возможное количество оборотов для индикации. В домашних условиях изготовить диск на 100 импульсов проблематично. Тогда бы разрешение было бы 6 оборотов в мин. Принцип стабилизации очень прост. Измеренное, текущее значение скорости сравнивается с заданным. Если заданное меньше, прибавляется 1 к коэф. заполнения и загрузка в модуль ШИМ мк. Если больше, отнимается. Т.к. измерение при стабилизации производится 1 раз за 100мс, то реакция на изменение на оборотов, тоже 100мс. Индикация производится раз в секунду. Этого временного интервала, при таком количестве импульсов от датчика, не достаточно для сохранения жесткого момента на валу двигателя в точном режиме (400 градаций), но есть возможность плавной регулировки стабильных двигателей.

В режиме счетчика работает стабилизация только точная. Подвод к заданному количеству оборотов может быть осложнен из-за большого разброса параметров двигателей. Выбрали среднее значение. При работе в подводе, мк ориентируется на скорость вращения вала.

Если осталось 50 оборотов до выбранного значения оборотов, отключается стабилизация и идет контроль скорости 8об/сек. У многих двигателей еще крутятся валы при этой скорости, меньше, останавливаются. За 10 оборотов до останови, контроль идет только по вращению вала. Поэтому возможны кратковременные остановки. При экспериментах больше одной не было.

Самое главное, не надо ждать от данного устройства микрошага или поворота на определенный угол. Задача такая не ставилась. Получился неплохой стабилизатор оборотов, значение которых может быть задано.

Схема модуля имеет следующий вид:

 

На ОУ LM358 собран усилитель напряжения термопары, усиленный сигнал, пропорциональный напряжению, на термопаре измеряется встроенным 10-разрядным АЦП контроллера.. Импульсы от датчика оборотов поступают на встроенный в контроллер компаратор. С выхода компаратора импульсы подаются на счетный вход встроенного таймера. Сигнал ШИМ формируются на выходе и подаются в силовой узел для управления двигателем. Конструктивно есть два выхода ШИМ. Сигналы на них полностью одинаковы в любой момент времени. Т.е. существует возможность управлять двумя одинаковыми двигателями.

Для индикации применен 2x16 ЖКИ индикатор.

Варианты силовой части могут быть различные исходя от параметров применяемого двигателя. Предложен самый простой и дешевый вариант при мощности двигателя до 2кВт и напряжения 220В

 

 

 

Фотографии стенда при испытаниях и отладки схемы и программы модуля можно посмотреть в приложении.

 

Инструкция по эксплуатации.

1. Управление регулятором.

Управление осуществляется с помощью 4 кнопок.

Кнопки многофункциональны для каждого режима, поэтому краткая расшифровка.

S1 кнопка Меню

S2 кнопка +

S3 кнопка -

S4 кнопка Пуск/Стоп

Нажатие кнопки подтверждается звуковым сигналом.

Символы, выводимые на индикацию

Fz – заданная частота вращения (об/мин)

Fi – измеренная частота вращения (об/мин)

Fm – максимальная частота вращения данного двигателя (об./мин)

Qz – заданный коэф. заполнения. (%)

Q – текущий коэф. заполнения (%)

Qa – аварийный порог коэф. заполнения, в режиме счетчика

N – число оборотов в режиме счетчика

No – заданное значение оборотов счетчика

T – температура (град.)

P – индикация ручного режима

А – индикация автоматического режима

С – стабилизация в режиме счетчика

>| – включен доводчик оборотов в режиме счетчика, по заданному количеству оборотов

 

2. Настройка устройства

2.1 Основные настройки

При первом включении будет выведено на индикацию значения режима, установленные при написании программы. (Рис.1)

 

(Рис.1)

 

Чтобы настроить устройство под необходимые функции, нажмите S1, меню.

На время 2 сек будет выведена информирующая надпись «ввод данных».

Затем программа попросит выбрать необходимые режимы.(Рис.2)

- регулятор или счетчик ( переключается S2, кнопка + )

 

Рис.2 

запомнить и войти в следующий уровень меню, нажать S1

- автоматический или ручной ( переключается S2, кнопка + )( Рис.3).

 

 

Рис.3

запомнить и войти в следующий уровень меню, нажать S1(меню)

- точный или грубый ( переключается S2, кнопка + ) Рис.4

 

Рис.4

Запомнить и войти в следующий уровень меню, нажать S1(меню)

Если выбран режим автоматический, то необходимо задать частоту оборотов Fz.Рис.5

 

Рис.5

 

Если выбран режим ручной, то необходимо задать коэф. заполнения Qz. Рис.6

 

Рис.6

 

кнопкой S2 (+) выбирается разряд цифры (цифра мигает), кнопкой S3(-) вводится цифра   в выбранном разряде.Запомнить и войти в следующий уровень меню, нажать S1(меню)

2.2 Дополнительные режимы

 

Рис.7

настроить или пропустить ( переключается S2, кнопка + )

запомнить и войти в следующий уровень меню, нажать S1(меню)

Если выбрано «пропустить», выход из меню в выбранный режим.

Если выбрано «настроить», то предлагается:

пройти тест для его прохождения необходимо нажать S4 (пуск/стоп) (Рис.8)

 

Рис.8

 

Войти в следующий уровень меню, нажать S1 (меню)

измерение температуры (Рис.9)

 

Рис.9

 

вкл или выкл. ( переключается S2, кнопка + )

Запомнить и выйти из меню, нажать S1(меню)

Если выбран режим счетчика, то после нажатия S1(меню), будет предложено ввести Qa, пороговое значение коэф. заполнения, которое нельзя превышать при стабилизации оборотов двигателя (Рис.10)

 

Рис.10

 

Кнопкой S2(+) выбирается разряд цифры (цифра мигает), кнопкой S3(-) вводится цифра   в выбранном разряде. Если значенияQa=000, то контроль за порогом, отключен.

Запомнить и войти в следующий уровень меню, нажать S1(меню).

Будет предложено ввести No, заданное количество оборотов. Если значение No=00000, то контроль за количеством оборотов, отключен. Выбор и ввод разряда кнопками S2 S3, соответственно

При выключенном двигателе, если нажать кнопку S3( -), сбрасываются показания счетчика.

После нажатия S1(меню), сразу вход в режим счетчика

 

3. Работа в режимах.

3.1 Режим счетчика.

При входе в режим счетчика, на индикатор выводится следующая информация.

 

Рис.11

 

Счетчик считает обороты всегда, в независимости включен или выключен двигатель.

При нажатии S4(пуск/стоп) включается режим ручного, точного ШИМ. Появляется буква «Р». (Рис.12)

 

Рис.12

 

Нажатием кнопок +/- (S2,S3) можно изменять значение Q по текущим оборотам двигателя.

После отпускания кнопки, через 5 сек, обороты двигателя стабилизируются. О чем сигнализирует буква «С». (Рис.13)

 

Рис.13

 

Для плавной остановки у выбранного значения, после того, как осталось 50 оборотов до выбранного значения, включится режим плавного подвода оборотов, «подводчик». Вместо «С», на индикацию будет выведено «>|».

Стабилизация будет отключена и контроллер, плавно управляя двигателем, подводит к выбранному значению No. Скорость в этом режиме, стабилизируется на значение, 8об/ сек. Соответственно, если число No будет, чуть больше или меньше 50, режим доводчика может включиться сразу.

Т.е., если появилась индикация «>|»: не нужно вмешиваться в управление. Если осталось 20-10 оборотов, возможно временное отключение двигателя.

При выключенном двигателе в нерабочем состоянии, если нажать кнопку S3( -), сбрасываются показания счетчика. После сброса сохраняются ранее записанные значения No, чтобы их изменить или выйти из режима, необходимо нажать S1 (меню.)

3.2 Режим регулятора

3.2.1 Режим ручной (точный/грубый)

При входе в данный режим на индикаторе будет следующая информация.

 

Рис.14

 

Признак, что режим точный, запятая в индикации разрядов Q

Когда режим грубый, запятая не выводится на индикацию.

Примечание. Режим измерения температуры включен Т.

При нажатии кнопки S4 ( пуск/стоп) разрешается регулировка оборотов двигателя кнопками +/- (S2,S3), на индикацию выводится признак работы в ручном режиме, «Р». (Рис.15)

 

Рис.15

 

Если нажать во время работы двигателя кнопку S1 (меню), текущие показания коэф. заполнения будут записаны как заданные, и сохранены в энергонезависимой памяти.

Выключение двигателя нажать S4 (пуск/стоп).

3.3.2 Режим автомат (точный/грубый)

При входе в данный режим на индикаторе будет следующая информация

Рис.16

При нажатии кнопки S4(пуск/стоп) начинается регулировка оборотов двигателя по сравнению заданной частоты вращения с измеренной, на индикацию выводится признак работы в ручном режиме, «А». (Рис.17)

 

Рис.17

 

3.3.3 Дополнительные режимы

3.3.3.1Режим тест

Если выбрано пройти тест, то надо быть готовым, что двигатель, после нажатия S4 (пуск/стоп) за 5 сек наберет максимальные обороты. В процессе тестирования выводится следующая информация. (Рис.18)

 

Рис.18

 

 Если необходимо срочно выключить двигатель, то надо нажатьS4(пуск/стоп). Но тест пройден не будет.

По окончанию тестирования на индикатор выводится, на три секунды, информация о максимальной скорости оборотов данного двигателя. (Рис.19)

 

Рис.19

 

После тестирования устройство переходит в ранее выбранный режим работы.

При настройки и вводе в Fz определенных значений, они будут сравниваться с максимальными и в случае превышения, автоматически исправятся на максимальные ,для данного двигателя.

3.3.3.2 Выбор измерения температуры.

Если режим отключен, то на индикатор не выводятся показания температуры.

 

Рис.20

3.4 Режим защиты.

Если с датчика оборотов, при работе двигателя, не приходят импульсы в течении

2 сек, двигатель автоматически выключается. На индикатор в течение 5 сек, выводится следующая надпись.

 

Рис.21

 

В это время звучит звуковой сигнал.

В режиме счетчика этого контроля нет.

В ручном режиме, для того чтобы не сработала защита, необходимо сразу в меню задавать необходимое значение коэф. заполнения, чтобы было начальное вращение двигателя после пуска двигателя.

При старте в автоматическом режиме время контроля увеличено до 5 сек, чтобы двигатель успел запуститься. Пуск двигателя плавный.

Пакет всей документации можно скачать

форум для обсуждения

chipmk.ru

Цифровой ШИМ регулятор оборотов коллекторного двигателя. / Tmart / Shopper

Еще один обзор на тему всяких вещей для самоделок. На этот раз я расскажу о цифровом регуляторе оборотов. Вещица по своему интересная, но хотелось большего. Кому интересно, читайте дальше :)

Имея в хозяйстве некоторые низковольтные устройства типа небольшой шлифовальной машинки и т.п. я захотел немного увеличить их функциональный и эстетический вид. Правда это не получилось, хотя я надеюсь все таки добиться своего, возможно в другой раз, на за саму вещицу расскажу сегодня. Производитель данного регулятора фирма Maitech, вернее именно это название часто встречается на всяких платках и блочках для самоделок, хотя сайт этой фирмы почему то мне не попался.

Из-за того, что я не сделал в итоге то, что хотел, обзор будет короче обычного, но начну как всегда с того, как это продается и присылается. В конверте лежал обычный пакетик с защелкой.

В комплекте только регулятор с переменным резистором и кнопкой, жесткой упаковки и инструкции нет, но доехало все целым и без повреждений.

Сзади присутствует наклейка, заменяющая инструкцию. В принципе большего для такого устройства и не требуется. Указан рабочий диапазон напряжения 6-30 Вольт и максимальный ток в 8 Ампер.

Внешний вид весьма неплох, темное «стекло», темно-серый пластик корпуса, в выключенном состоянии кажется вообще черным. По внешнему виду зачет, придраться не к чему. Спереди была приклеена транспортировочная пленка. Установочные размеры устройства: Длина 72мм ( минимальное отверстие в корпусе 75мм), ширина 40мм, глубина без учета передней панели 23мм (с передней панелью 24мм). Размеры передней панели: Длина 42.5, мм ширина 80мм Переменный резистор идет в комплекте с ручкой, ручка конечно грубовата, но для применения вполне сойдет. Сопротивление резистора 100КОм, зависимость регулировки — линейная. Как потом выяснилось, 100КОм сопротивление дает глюк. При питании от импульсного БП невозможно выставить стабильные показания, сказывается наводка на провода к переменному резистору, из-за чего показания скачут +\- 2 знака, но ладно бы скакали, вместе с этим скачут обороты двигателя. Сопротивление резистора высокое, ток маленький и провода собирают все помехи вокруг. При питании от линейного БП такая проблема отсутствует полностью. Длина проводов к резистору и кнопке около 180мм.

Кнопка, ну тут ничего особенного. Контакты нормально открытые, установочный диаметр 16мм, длина 24мм, подсветки нет. Кнопка выключает двигатель. Т.е. при подаче питания индикатор включается, двигатель запускается, нажатие на кнопку его выключает, второе нажатие включает опять. Когда двигатель выключен то индикатор так же не светится.

Под крышкой находится плата устройства. На клеммы выведены контакты питания и подключения двигателя. Плюсовые контакты разъема соединены вместе, силовой ключ коммутирует минусовой провод двигателя. Подключение переменного резистора и кнопки разъемное. На вид все аккуратно. Выводы конденсатора немного кривоваты, но я думаю что это можно простить :)

Дальнейшую разборку я спрячу под спойлер.

Подробнее

Индикатор довольно большой, высота цифры 14мм. Размеры платы 69х37мм.

Плата собрана аккуратно, около контактов индикатора присутствуют следы флюса, но в целом плата чистая. На плате присутствуют: диод для защиты от переполюсовки, стабилизатор 5 Вольт, микроконтроллер, конденсатор 470мкФ 35 Вольт, силовые элементы под небольшим радиатором. Так же видны места под установку дополнительных разъемов, назначение их непонятно.

Набросал небольшую блок-схему, просто для примерного понимания что и как коммутируется и как подключается. Переменный резистор так и включен одной ногой к 5 Вольт, второй на землю. потому его можно спокойно заменить на более низкий номинал. На схеме нет подключений к нераспаянному разъему.

В устройстве использован микроконтроллер 8s003f3p6 производства STMicroelectronics. Насколько мне известно, этот микроконтроллер используется в довольно большом количестве разных устройств, например ампервольтметрах.

Стабилизатор питания 78M05, при работе на максимальном входном напряжении нагревается, но не очень сильно.

Часть тепла от силовых элементов отводится на медные полигоны платы, слева видно большое количество переходов с одной стороны платы на другую, что помогает отводить тепло. Так же тепло отводится при помощи небольшого радиатора, который прижат к силовым элементам сверху. Такое размещение радиатора кажется мне несколько сомнительным, так как тепло отводится через пластмассу корпуса и такой радиатор помогает несильно. Паста между силовыми элементами и радиатором отсутствует, рекомендую снять радиатор и промазать пастой, хоть немного но станет лучше.

В силовой части применен транзистор IRLR7843, сопротивление канала 3.3мОм, максимальный ток 161 Ампер, но максимальное напряжение всего 30 Вольт, потому я бы рекомендовал ограничивать входное на уровне 25-27 Вольт. При работе на околомаксимальных токах присутствует небольшой нагрев. Так же рядом расположен диод, который гасит выбросы тока от самоиндукции двигателя. Здесь применен STPS1045 10 Ампер, 45 Вольт. К диоду вопросов нет.

Первое включение. Так получилось, что испытания я проводил еще до снятия защитной пленки, потому на этих фото она еще есть. Индикатор контрастный, в меру яркий, читается отлично.

Сначала я решил попробовать на мелких нагрузках и получил первое разочарование. Нет, претензий к производителю и магазину у меня нет, просто я надеялся, что в таком относительно недешевом устройстве будет присутствовать стабилизация оборотов двигателя. Увы, это просто регулируемый ШИМ, на индикаторе отображается % заполнения от 0 до 100%. Мелкого двигателя регулятор даже не заметил, дня него это совсем смешной ток нагрузки :)

Внимательные читатели наверняка обратили внимание на сечение проводов, которыми я подключил питание к регулятору. Да, дальше я решил подойти к вопросу более глобально и подключил более мощный двигатель. Он конечно заметно мощнее регулятора, но на холостом ходу его ток около 5 Ампер, что позволило проверить регулятор на режимах более приближенных к максимальным. Регулятор вел себя отлично, кстати я забыл указать что при включении регулятор плавно увеличивает заполнение ШИМ от нуля до установленного значения обеспечивая плавный разгон, на индикаторе при этом сразу показывается установленное значение, а не как на частотных приводах, где отображается реальное текущее. Регулятор не вышел из строя, немного нагрелся, но не критично.

Так как регулятор импульсный, то я решил просто ради интереса потыкаться осциллографом и посмотреть что происходит на затворе силового транзистора в разных режимах. Частота работы ШИМа около 15 КГц и не меняется в процессе работы. Двигатель заводится примерно при 10% заполнения.

Изначально я планировал поставить регулятор в свой старый (скорее уже древний) блок питания для мелкого электроинструмента (о нем как нибудь в другой раз). по идее он должен был стать вместо передней панели, а на задней должен был расположиться регулятор оборотов, кнопку ставить не планировал (благо при включении устройство сразу переходит в режим — включено). Должно было получиться красиво и аккуратно.

Но дальше меня ждало некоторое разочарование. 1. Индикатор хоть и был немного меньше по габаритам чем вставка передней панели, но хуже было то, что он не влазил по глубине упираясь в стойки для соединения половинок корпуса. и если пластмассу корпуса индикатора можно было срезать, то не стал бы все равно, так как дальше мешала плата регулятора. 2. Но даже если бы первый вопрос я бы решил, то была вторая проблема, я совсем забыл как у меня сделан блок питания. Дело в том, что регулятор рвет минус питания, а у меня дальше по схеме стоит реле реверса, включения и принудительной остановки двигателя, схема управления всем этим. И с их переделкой оказалось все куда сложнее :(

Если бы регулятор был со стабилизацией оборотов, то я бы все таки заморочился и переделал схему управления и реверса, либо переделал регулятор под коммутацию + питания. А так можно и переделаю, но уже без энтузиазма и теперь не знаю когда. Может кому интересно, фото внутренностей моего БП, собирался он лет так около 13-15 назад, почти все время работал без проблем, один раз пришлось заменить реле.

Резюме.Плюсы Устройство полностью работоспособно. Аккуратный внешний вид. Качественная сборка В комплект входит все необходимое.

Минусы. Некорректная работа от импульсных блоков питания. Силовой транзистор без запаса по напряжению При таком скромном функционале завышена цена (но здесь все относительно).

Мое мнение. Если закрыть глаза на цену устройства, то само по себе оно вполне неплохое, и выглядит аккуратно и работает нормально. Да, присутствует проблема не очень хорошей помехозащищенности, думаю что решить ее несложно, но немного расстраивает. Кроме того рекомендую не превышать входное напряжение выше 25-27 Вольт. Больше расстраивает то, что я довольно много смотрел варианты всяких готовых регуляторов, но нигде не предлагают решение со стабилизацией оборотов. Возможно кто то спросит, зачем мне это. Объясню, как то попала в руки шлифовальная машинка со стабилизацией, работать гораздо приятнее чем обычной.

На этом все, надеюсь что было интересно :)

shopper.life

Как сделать регулятор частоты оборотов болгарки своими руками

Если в вашем арсенале есть старенькая угловая шлифовальная машина, не спешите списывать её со счетов. Используя несложную электрическую схему, прибор можно легко модернизировать, добавив к нему функцию изменения частоты оборотов. Благодаря простому регулятору, который реально собрать своими руками за несколько часов, функциональность аппарата значительно возрастёт. Снизив частоту вращения, болгарку можно применить как шлифовальный и заточный станок для различных видов материалов. Появляются новые возможности для применения дополнительных насадок и оснастки.

Для чего болгарке низкие обороты?

Встроенная функция регулирования скорости диска позволит деликатно обрабатывать такие материалы, как пластмасса или древесина. На низких оборотах повышается комфортность и безопасность работы. Особенно полезна такая функция в электро- и радиомонтажной практике, в автосервисах и реставрационных мастерских.

Кроме того, среди профессиональных пользователей электроинструмента существует устойчивое мнение, что чем проще устроен аппарат, тем он надёжнее. А дополнительный сервисный «фарш» лучше вынести за пределы силового агрегата. При таком раскладе ремонт техники значительно упрощается. Поэтому некоторые компании специально выпускают выносные отдельные электронные регуляторы, которые подключаются к сетевому шнуру машины.

Регулятор оборотов и плавный пуск — для чего нужны

В современных болгарках применяют две важные функции, повышающие надёжность и безопасность инструмента:

  • регулятор оборотов — прибор, предназначенный для изменения количества оборотов двигателя в различных режимах работы;
  • плавный пуск — схема, обеспечивающая медленное увеличение оборотов двигателя от нуля до максимального при включении устройства.

Применяются в электромеханических инструментах, в конструкции которых используется коллекторный двигатель. Способствуют уменьшению износа механической части агрегата во время включения. Снижают нагрузку на электрические элементы механизма, запуская их в работу постепенно.

Как показали исследования свойств материалов, наиболее интенсивная выработка трущихся узлов происходит во время резкого перехода из состояния покоя в режим быстрого движения. К примеру, один запуск двигателя внутреннего сгорания в автомобиле приравнивается по износу поршневой группы к 700 км пробега.

При включении питания происходит скачкообразный переход от состояния покоя до вращения диска со скоростью 2,5–10 тысяч оборотов в минуту. Тем, кто работал с болгаркой, хорошо известно ощущение, что машинка просто «вырывается из рук». Именно в этот момент и происходит подавляющее количество поломок, связанных с механической частью агрегата.

Не меньшую нагрузку испытывают и обмотки статора и ротора. Коллекторный двигатель стартует в режиме короткого замыкания, электродвижущая сила уже толкает вал вперёд, но инерция ещё не позволяет ему вращаться. Возникает скачок пускового тока в катушках электромотора. И хотя конструктивно они рассчитаны на такую работу, рано или поздно наступает момент (например, при скачке напряжения в сети), когда изоляция обмотки не выдерживает и происходит межвитковое замыкание.

При включении в электрическую схему инструмента схем плавного пуска и изменения частоты вращения двигателя, все вышеизложенные проблемы автоматически исчезают. Кроме всего прочего, решается проблема «провала» напряжения в общей сети в момент запуска ручного инструмента. А это значит, что холодильник, телевизор или компьютер не будут подвержены опасности «перегорания». А предохранительные автоматы на счётчике не будут срабатывать и отключать ток в доме или квартире.

Схема плавного пуска используется в болгарках средней и высокой ценовой категорий, блок регулировки оборотов — преимущественно в профессиональных моделях УШМ.

Регулировка оборотов позволяет обрабатывать болгаркой мягкие материалы, выполнять тонкую шлифовку и полировку — на большой скорости дерево или краска просто сгорят.

Дополнительные электросхемы повышают стоимость инструмента, но увеличивают срок службы и уровень безопасности при работе.

Как собрать схему регулятора своими руками

Простейший регулятор мощности, подходящий для болгарки, паяльника или лампочки, легко собрать своими руками.

Принципиальная электрическая схема

Для того чтобы собрать простейший регулятор оборотов для болгарки, необходимо приобрести детали, изображённые на этой схеме.

Принципиальная схема регулятора оборотов

Где:

  • R1 — резистор, сопротивлением 4,7 кОм;
  • VR1 — подстроечный резистор, 500 кОм;
  • C1 — конденсатор 0,1 мкФ х 400 В;
  • DIAC — симистор (симметричный тиристор) DB3;
  • TRIAC — симистор BT-136/138.

Работа схемы

Подстроечный резистор VR1 изменяет время заряда конденсатора C1. При подаче напряжения на схему, в первый момент времени (первый полупериод входной синусоиды) симисторы DB3 и TRIAC закрыты. Напряжение на выходе равно нулю. Конденсатор C1 заряжается, напряжение на нём возрастает. В определённый момент времени, задаваемый цепочкой R1-VR1, напряжение на конденсаторе превышает порог открытия симистора DB3, симистор открывается. Напряжение с конденсатора передаётся на управляющий электрод симистора TRIAC, который также открывается. Через открытый симистор начинает протекать ток. В начале второго полупериода синусоиды симисторы закрываются до тех пор, пока конденсатор C1 не перезарядится в обратную сторону. Таким образом, на выходе получается импульсный сигнал сложной формы, амплитуда которого зависит от времени работы цепи C1-VR1-R1.

Порядок сборки

Сборка этой схемы не затруднит даже начинающего радиолюбителя. Запчасти доступны, купить их можно в любом магазине. В том числе и выпаять со старых плат. Порядок сборки регулятора на тиристорах следующий:

  1. На печатной плате или навесным монтажом собирается электрическая схема. Тиристоры монтируются на медном или алюминиевом радиаторе
  2. Проводится тестирование готового регулятора при помощи лампочки накаливания. Если всё работает правильно, накал лампочки будет изменяться в соответствии с поворотом регулятора. Лампа накаливания 40–60 Вт плавно зажигается
  3. Собранное устройство устанавливается непосредственно на болгарку. Регулятор монтируется в заранее подготовленное место
  4. Если испытания на болгарке прошли успешно, регулятор скорости крепится и закрывается кожухом.

Как подключить прибор к болгарке, варианты

Подключение регулятора зависит от того, какой вид прибора выбран. Если используется простая схема, достаточно вмонтировать её в канал сетевого питания электроинструмента.

Установка самодельной платы

Не существует готовых рецептов по монтажу. Каждый, кто решил оборудовать УШМ регулятором, располагает его сообразно своим целям и модели инструмента. Кто-то вставляет прибор в ручку держателя, кто-то в специальную дополнительную коробку на корпусе.

В различных моделях пространство внутри корпуса болгарки может быть разным. В некоторых достаточно свободного места для установки управляющего блока. В других приходится выносить его на поверхность и крепить иным способом. Но хитрость в том, что, как правило, в задней части инструмента всегда существует определённая полость. Предназначена она для циркуляции воздуха и охлаждения.

Полость в задней части аппарата

Обычно именно здесь и располагается заводской регулятор оборотов. Сделанную своими руками схему можно поместить в это пространство. Чтобы регулятор не перегорел, тиристоры следует установить на радиатор.

Видео: плавный пуск плюс и регулировка оборотов двигателя

 

Особенности монтажа готового блока

При покупке и установке заводского регулятора внутрь болгарки, чаще всего приходится модифицировать корпус — прорезать в нём отверстие для вывода регулировочного колеса. Но это может неблагоприятно отразиться на жёсткости кожуха. Поэтому предпочтительной является установка прибора снаружи.

Регулировочное колесо изменяет обороты

Цифры на регулировочном колесе обозначают количество оборотов шпинделя. Значение это не абсолютное, а условное. «1» — минимальные обороты, «9» — максимальные. Остальные цифры служат для ориентировки при регулировании. Расположение колеса на корпусе бывает различным. Например, на УШМ Bosch PWS 1300–125 CE, Wortex AG 1213–1 E или Watt WWS-900, оно расположено у основания рукояти. В других моделях, таких как Makita 9565 CVL, регулировочное колесо находится в торце кожуха.

Схема подключения регулятора к болгарке не сложная, но иногда не так просто протянуть кабели к кнопке, которая располагается на другом конце корпуса прибора. Задача может решиться подбором оптимального сечения провода или выводом его на поверхность кожуха.

Регулятор подключается согласно схеме

Хороший вариант — установка регулятора на поверхности прибора или крепление к сетевому кабелю. Не всегда всё получается с первой попытки, иногда прибор приходится протестировать, после чего внести некоторые коррективы. А это легче делать, когда доступ к его элементам открыт.

Важно! Если отсутствует опыт работы с электротехническими схемами, целесообразнее приобрести готовый заводской регулятор или УШМ, оснащённую этой функцией.

Крепление к сетевому шнуру

Руководство по эксплуатации устройства

Основное правило при эксплуатации болгарки с самодельным регулятором оборотов — соблюдение режима работы и отдыха. Дело в том, что двигатель, работающий на «отрегулированном» напряжении, особенно сильно греется. При шлифовании на пониженных оборотах важно делать частые перерывы, чтобы обмотки коллектора не сгорели.

Также крайне не рекомендуется включать инструмент, если регулятор оборотов выставлен на минимум — пониженного напряжения не хватит на прокрутку ротора, ламели коллектора останутся в режиме короткого замыкания, обмотки начнут перегреваться. Открутите переменный резистор на максимум, затем, включив УШМ, снизьте обороты до нужной величины.

Соблюдение правильного порядка включения и регулировки позволит эксплуатировать болгарку неограниченно долгое время.

Кроме того, следует понимать, что регулировка скорости оборотов на болгарке происходит по принципу водопроводного крана. Прибор не увеличивает количество оборотов, он может только понижать их. Из этого следует, что если максимальная паспортная скорость 3000 об/мин,то при подключении регулятора оборотов, болгарка будет работать в диапазоне ниже, чем максимальная скорость.

Внимание! Если УШМ уже содержит в себе электронные схемы, например, уже оборудована регулятором оборотов, то тиристорный регулятор работать не будет. Внутренние схемы прибора просто не включатся.

Видео: самодельный регулятор оборотов УШМ

Оснащение болгарки схемой регулировки оборотов двигателя, повысит эффективность использования прибора. и расширит его функциональный диапазон. Также это сэкономит технологический ресурс шлифовальной машины и увеличит срок её службы.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

tehznatok.com

Как отремонтировать шуруповерт своими руками

В настоящее время многие люди поняли полезность такого инструмента, как шуруповерт, и плохо представляют себе, например, проведение ремонта в квартире без него. Естественно, что выход его из строя вызывает большую досаду. Сразу возникает вопрос, как устранить неисправности шуруповерта.

Схема устройства шуруповерта.

Конечно, можно отнести инструмент в мастерскую, но если он срочно понадобился, то стоит задуматься, как выйти из положения самому. Ничего не остается делать, только отремонтировать шуруповерт своими силами. Произвести такую операцию в ряде случаев может практически любой человек. Для этого необходимо ознакомиться с его конструкцией и иметь элементарные знания по электротехнике и механике.

Части шуруповерта, которые могут выйти из строя

Шуруповерты любой марки имеют в своей основе аналогичную конструкцию и отличаются только в деталях компоновки. В общем случае этот инструмент состоит из корпуса, патрона, электрической и механической части. Вид и конструкция корпуса могут сильно отличаться, а вот патрон у всех применяется кулачкового типа и располагается на крутящем валу редуктора.

Электрическая часть представлена электродвигателем, переключателем направления вращения, а также пусковой кнопкой с регулятором оборотов. Главным элементом не только электрической части, но и всего шуруповерта, является электрический двигатель. Обычно используется коллекторный однофазный двигатель. Пуск двигателя осуществляется через пусковой конденсатор. Как и все двигатели этого типа, он состоит из статора, ротора и контактных щеток. Вращательное движение на основной вал шуруповерта передается от вала электродвигателя через редуктор.

Устройство шестерен редуктора шуруповерта.

Пусковая кнопка исполняет роль выключателя, обеспечивающего подачу электропитания на двигатель. Кнопка совмещена с регулятором мощности, позволяющим изменять скорость вращения электродвигателя. Регулятор имеет электронное исполнение обычно на базе специального генератора (транзистора), помещенного на плате управления. Регулировка скорости производится путем изменения силы нажатия кнопки; при этом изменяется сигнал на открытие транзистора, что, в свою очередь, изменяет напряжение питания электродвигателя.

Переключение направления вращения вала электродвигателя производится сменой полярности на электрическом вводе. Сам регулятор обычно представлен в виде рычажка, с помощью которого перебрасываются контакты на клеммах. Осуществляется реверс электродвигателя.

Механическая часть состоит из редуктора и регулятора механического усилия. Редуктор предназначен для уменьшения скорости вращения, передаваемого от вала электродвигателя на основной вал шуруповерта. Обычно используется редуктор планетарного типа. Такой редуктор состоит из кольцевой и солнечной шестерни, сателлитов и водила. Количество сателлитов и водил зависит от числа ступеней, то есть плавности изменения скорости. В шуруповертах применяются редукторы с двумя или тремя ступенями. Принцип действия планетарных редукторов прост — солнечная шестерня расположена на валу электродвигателя и передает вращение сателлита, который, в свою очередь, через водило передает вращение на кольцевую шестерню, расположенную на основном валу. При передаче вращения от малой шестерни к большой скорость вращения уменьшается.

Механический регулятор усилия обеспечивает изменение нагрузки, передаваемое шурупу при работе с шуруповертом. Регулятор работает в диапазоне до 16 позиций, что позволяет эффективно использовать его при закручивании шурупов в материалы самой разной твердости и хрупкости. В механической части особо следует отметить систему подшипников, в которые запрессованы все вращающиеся валы.

Вернуться к оглавлению

Неисправности электрической части

Электрические компоненты шуруповерта.

К основным проявлениям неисправностей шуруповертов по электрической части можно отнести:

  1. При нажатии пусковой кнопки инструмент не включается.
  2. Отсутствует регулировка мощности; направление вращения не изменяется.
  3. Инструмент работает, но наблюдается искрение или слышно потрескивание и щелчки.

Если при нажатии пусковой кнопки шуруповерт не включается, то следует проверить исправность деталей электрической части. Начинать следует с проверки аккумуляторов при помощи тестера (мультиметра). Измеренное на выходных клеммах напряжение должно соответствовать величине номинального напряжения, указанного на корпусе. Если напряжение отсутствует или недостаточно производится зарядка аккумуляторов. В случае если и после использования зарядного устройства напряжение не появилось, производится вскрытие корпуса и проверяется качество паек и целостность проводки. Проверяется напряжение на каждом элементе, которое должно быть не менее 0,9-1 В. Если какой-либо элемент не выдает нужное напряжение, то его следует заменить.

Следующим шагом должна стать проверка исправности пусковой кнопки. Тестером проверяется работа контактов кнопки. Если подача напряжения после нажатия кнопки не наблюдается, то следует вначале попытаться почистить контакты наждачной шкуркой, и если это не поможет, то заменить кнопку.

Вернуться к оглавлению

Проверка электродвигателя

Схема электрических соединений шуруповерта.

После проверки всех элементов, ответственных за подачу электроэнергии, проверяется электродвигатель. Прежде всего, визуально оценивается состояние контактных щеток, так как их износ — достаточно распространенное явление. Если наблюдается износ щеток, то их следует заменить. Следующий шаг — проверка работоспособности пускового конденсатора. При несоответствии реальной его емкости номинальному значению, указанному на корпусе, он заменяется на аналогичный конденсатор с той же емкостью.

При целостности всех контактных и пусковых элементов, а также надежности пайки и подводящих проводов, проверке подвергается сам электродвигатель. Для этого извлекается якорь и проводится его визуальный осмотр. Повреждение или электрическое замыкание между витками обмотки будет сразу замечено. При отсутствии явных признаков проводится проверка целостности каждой обмотки в отдельности. Если целостность обмотки нарушена, то якорь необходимо заменить или перемотать обмотку у специалиста на специальном оборудовании. Ремонт якоря электродвигателя своими силами не производится.

Вернуться к оглавлению

Отсутствие регулировки скорости вращения и реверса

В случае когда шуруповерт включается, но скорость вращения не изменяется при любом нажатии кнопки, следует искать неисправности в системе регулятора оборотов. Причиной такой неисправности может стать: неисправность пусковой кнопки, выход из строя транзистора, частичный износ контактных щеток электродвигателя. Работа всех контактов пусковой кнопки проверяется тестером. При выходе ее из строя починить будет сложно и целесообразнее поменять.

Качество транзистора на панельке управления проверяется визуально (по изменению цвета) или путем измерения величины входного и выходного сигналов. Проверяется целостность всей цепи в системе регулятора скорости.

За невозможность изменения направления вращения электродвигателя ответственны рычажный регулятор или контактные щетки электродвигателя. Регулятор проверяется с помощью тестера при разном расположении рычажка.

Причиной искрения, треска или щелчков, как правило, является частичное истирание или сгорание контактных щеток электродвигателя.

Рекомендуется менять щетки, если их длина уменьшится на 40% и более от первоначальной длины.

Вернуться к оглавлению

Неисправности механической части шуроповертов

Схема внутреннего устройства шуруповерта.

Характерными признаками появления неисправностей в механической части шуруповерта является:

  • появление посторонних звуков в виде скрежета, гула и т.п;
  • заметная вибрация основного вала с патроном;
  • полная или периодическая остановка шуруповерта (заклинивание).

Для того чтобы отремонтировать шуруповерт, следует обратить особое внимание на подшипники, на которых находится якорь двигателя и основной вал. Выход из строя подшипников якоря становится причиной возникновения шумов, а заклинивание, как правило, вызвано разрушением подшипника основного вала.

Вибрация, шумы могут быть вызваны неисправностями в редукторе шуруповерта.

Наиболее частые их причины:

  • деформация вала редуктора;
  • повреждение зубьев шестерней;
  • разрушение штифта крепления сателлитов и некоторые другие.

Для выяснения причин следует разобрать редуктор, который расположен в пластмассовом корпусе в виде двух половин. Иногда неисправности вызваны расцентровкой осей сателлитов. В этом случае можно отремонтировать шуруповерт установкой этих осей в гнезда водил без замены. Чаще всего неисправности вызваны разрушением элементов редуктора или их необратимой деформацией. Такие детали требуют замены.

Вернуться к оглавлению

Необходимый инструмент

Чтобы отремонтировать шуруповерт своими силами, надо подготовить следующие инструменты:

  • плоскогубцы;
  • отвертка;
  • молоток;
  • тестер или мультиметр;
  • пробник электрический;
  • ключи гаечные;
  • шкурка или брусок наждачный;
  • зубило;
  • нож;
  • ножницы;
  • паяльник.

Шуруповерт — это очень полезный инструмент, необходимый в домашнем хозяйстве. Нельзя отчаиваться, если он вышел из строя. Необходимо выяснить причину неисправности и провести ремонт своими руками. Отремонтировать шуруповерт дома — это вполне реально.

moiinstrumenty.ru