Схема регулятора оборотов шуруповерта 12в

Схема регулятора оборотов для советской дрели

На рисунке ниже рассмотрена схема регулятора оборотов электродвигателя дрели, собранного в виде отдельного внешнего блока и подходящего для любых дрелей мощностью до 1,8 кВт, а также для других подобных устройств, в которых используется коллекторный двигатель переменного тока, допустим, в болгарках. Детали регулятора на схеме подобраны для типовой дрели мощностью около 270 Вт, 650 об/мин, напряжение 220В.

Тиристор типа КУ202Н с целью его нормального охлаждения смонтирован на радиаторе. Чтобы задать нужную частоту вращения электродвигателя шнур регулятора подсоединяют в сетевую розетку 220 В, а дрель включают уже в нее. Затем, двигая ручку переменного сопротивления R задают требуемые обороты для старой дрели.

Регулятор оборотов болгарки принципиальная схема

Представленная схема достаточно проста для повторения даже начинающим радиолюбителем. Необходимые для сборки компоненты и детали дешевы и легко доступны. Рекомендуется сборка конструкции в отдельном коробе с розеткой. Такое устройство можно применять в роли переноски с типовым регулятором мощности

Регулятор оборотов самодельной микродрели

Принцип работы этой радиолюбительской самоделки следующий, когда нагрузка небольшая, то ток течет маленький, а как только нагрузка возрастает, обороты плавно повышаются.

Схема регулятора оборотов шуруповерта 12в

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

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

Регулятор скорости микродрели для сверления небольших отверстий в печатных платах

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

Схема регулятора оборотов шуруповерта 12в

Микросборка LM555 используется в роли широтно-импульсного модулятора. Питающее напряжение для ШИМ понижается и стабилизируется с помощью микросхемы LM7805). Прецизионный подстроечный резистор P1 на 50 КОм позволяет регулировать скорость вращения дрели.

Полевой транзистор IRL530N применяется в роли выходного приводного элемента и может коммутировать ток до 27А. Кроме того он обладает быстрым временем переключения и малым сопротивлением. Диод 1N4007 нужен для защиты от ЭДС противодействия.

В качестве альтернативы можно взять диод Шоттки MBR1645.

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

ШИМ-регулятор оборотов

Рассмотрим первый ШИМ-регулятор на 5 ампер. Есть такая самая любимая микросхема всех радиолюбителей — это таймер NE555 ( или советский аналог КР1006ВИ). Вот на этой микросхеме и собран ШИМ-регулятор.

Кроме таймера здесь я использую стабилизатор на 9 вольт LM7809 , мощный полевой транзистор с N-каналом IRF540, сдвоенный диод Шоттки, а также другие мелкие детали.

Схема по которой собран этот регулятор всем известна и очень популярна.

Схема регулятора оборотов шуруповерта 12в Печатку этой платы можно скачать — ШИМ 5А

В более мощном исполнении я применяю просто параллельное включение нескольких полевых транзисторов IRF540 и более мощный сдвоенный диод Шоттки. В остальном всё аналогично.

Схема регулятора оборотов шуруповерта 12в Печатку этой платы можно скачать — ШИМ 10А Подключение ШИМ-регулятора очень простое. Вы видите 4 клеммы — две клеммы для подачи питания и , и две клеммы для подключения мотора и . Сделал ещё ШИМ-регулятор с защитой по току. Для этих целей использовал распространенный операционный усилитель LM358 и два оптрона PC817. При превышении тока, который мы задаём подстроечником R12, срабатывает триггер-защёлка на операционнике DA3.1, оптронах DA4 и DA5 и блокируется генерация импульсов по 5 ноге таймера NE555. Чтобы снова запустить генерацию нужно кратковременно снять питание со схемы с помощью кнопки S1. Схема регулятора оборотов шуруповерта 12в Печатку этой платы можно скачать — ШИМ 10А с защитой ШИМ-регуляторы все работоспособны , проверил их работу с помощью двигателя от шуруповёрта. Снял видео —

Отличная партнёрка Youtube — https://join.air.io/roshansky

Источник: i-perf.ru
Широкое применение таймер 555 находит в устройствах регулирования, например, в ШИМ — регуляторах оборотов двигателей постоянного тока.

Все, кто когда – либо пользовался аккумуляторным шуруповертом, наверняка слышали писк, исходящий изнутри. Это свистят обмотки двигателя под воздействием импульсного напряжения, порождаемого системой ШИМ.

Другим способом регулировать обороты двигателя, подключенного к аккумулятору, просто неприлично, хотя вполне возможно. Например, просто последовательно с двигателем подключить мощный реостат, или использовать регулируемый линейный стабилизатор напряжения с большим радиатором.

Вариант ШИМ — регулятора на основе таймера 555 показан на рисунке 1.

Схема достаточно проста и базируется все на мультивибраторе, правда переделанном в генератор импульсов с регулируемой скважностью, которая зависит от соотношения скорости заряда и разряда конденсатора C1.

Заряд конденсатора происходит по цепи: +12V, R1, D1, левая часть резистора P1, C1, GND.

А разряжается конденсатор по цепи: верхняя обкладка C1, правая часть резистора P1, диод D2, вывод 7 таймера, нижняя обкладка C1.

Вращением движка резистора P1 можно изменять соотношение сопротивлений его левой и правой части, а следовательно время заряда и разряда конденсатора C1, и как следствие скважность импульсов.

Рисунок 1. Схема ШИМ — регулятора на таймере 555
Схема эта настолько популярна, что выпускается уже в виде набора, что и показано на последующих рисунках.

Рисунок 2. Принципиальная схема набора ШИМ — регулятора.

Здесь же показаны временные диаграммы, но, к сожалению, не показаны номиналы деталей. Их можно подсмотреть на рисунке 1, для чего он, собственно, здесь и показан. Вместо биполярного транзистора TR1 без переделки схемы можно применить мощный полевой, что позволит увеличить мощность нагрузки.

Кстати, на этой схеме появился еще один элемент – диод D4. Его назначение в том, чтобы предотвратить разряд времязадающего конденсатора C1 через источник питания и нагрузку — двигатель. Тем самым достигается стабилизация работы частоты ШИМ.

Кстати, с помощью подобных схем можно управлять не только оборотами двигателя постоянного тока, но и просто активной нагрузкой – лампой накаливания или каким-либо нагревательным элементом.

Рисунок 3. Печатная плата набора ШИМ — регулятора.

Если приложить немного труда, то вполне возможно такую воссоздать, используя одну из программ для рисования печатных плат. Хотя, учитывая немногочисленность деталей, один экземпляр будет проще собрать навесным монтажом.

Рисунок 4. Внешний вид набора ШИМ — регулятора.

Правда, уже собранный фирменный набор, смотрится достаточно симпатично.

Вот тут, возможно, кто-то задаст вопрос: «Нагрузка в этих регуляторах подключена между +12В и коллектором выходного транзистора. А как быть, например, в автомобиле, ведь там все уже подключено к массе, корпусу, автомобиля?»

Да, против массы не попрешь, тут можно только рекомендовать переместить транзисторный ключ в разрыв «плюсового» провода. Возможный вариант подобной схемы показан на рисунке 5.

На рисунке 6 показан отдельно выходной каскад на транзисторе MOSFET. Сток транзистора подключен к +12В аккумулятора, затвор просто «висит» в воздухе (что не рекомендуется), в цепь истока включена нагрузка, в нашем случае лампочка. Такой рисунок показан просто для объяснения, как работает MOSFET транзистор.

Для того, чтобы MOSFET транзистор открыть, достаточно относительно истока подать на затвор положительное напряжение. В этом случае лампочка зажжется в полный накал и будет светить до тех пор, пока транзистор не будет закрыт.

На этом рисунке проще всего закрыть транзистор, замкнув накоротко затвор с истоком. И такое вот замыкание вручную для проверки транзистора вполне пригодно, но в реальной схеме, тем более импульсной придется добавить еще несколько деталей, как показано на рисунке 5.

Как было сказано выше, для открывания MOSFET транзистора необходим дополнительный источник напряжения. В нашей схеме его роль выполняет конденсатор C1, который заряжается по цепи +12В, R2, VD1, C1, LA1, GND.

Чтобы открыть транзистор VT1, на его затвор необходимо подать положительное напряжение от заряженного конденсатора C2. Совершенно очевидно, что это произойдет только при открытом транзисторе VT2. А это возможно лишь в том случае, если закрыт транзистор оптрона OP1. Тогда положительное напряжение с плюсовой обкладки конденсатора C2 через резисторы R4 и R1 откроет транзистор VT2.

В этот момент входной сигнал ШИМ должен иметь низкий уровень и шунтировать светодиод оптрона (такое включение светодиодов часто называют инверсным), следовательно, светодиод оптрона погашен, а транзистор закрыт.

Чтобы закрыть выходной транзистор, надо соединить его затвор с истоком. В нашей схеме это произойдет, когда откроется транзистор VT3, а для этого требуется, чтобы был открыт выходной транзистор оптрона OP1.

Сигнал ШИМ в это время имеет высокий уровень, поэтому светодиод не шунтируется и излучает положенные ему инфракрасные лучи, транзистор оптрона OP1 открыт, что в результате приводит к отключению нагрузки – лампочки.

Как один из вариантов применения подобной схемы в автомобиле, это дневные ходовые огни. В этом случае автомобилисты претендуют на пользование лампами дальнего свете, включенными вполнакала. Чаще всего эти конструкции на микроконтроллере, в интернете их полно, но проще сделать на таймере NE555.

Источник: electrik.info

Схема кнопки шуруповерта — ремонт и регулировка оборотов

Сбои при включении, регулировке оборотов или в работе реверса для шуруповерта практически равнозначны полной бесполезности. Столь же неприятна и бесконтрольная работа двигателя. Однако схема кнопки шуруповерта не столь уж сложна, поэтому восстановить работоспособность инструмента вполне возможно.

Читайте также: Чем смазать дрель внутри

Как устроена кнопка шуруповерта

Принципиальная электросхема шуруповерта, в частности, его кнопки, определяется основными функциями:

запуск двигателя при нажатии и его остановка после того, как владелец устройства отпустит кнопку;
реверс, то есть изменения направления кручения насадки, особенно удобно применять для повторяющихся операций по сборке-разборке;
плавный набор оборотов, чтобы не портить головку шурупа и сохранять декоративный вид материала, куда он вкручивается;
контроль скорости вращения, чтобы утопить саморез на требуемую глубину (например, оставить его вровень с поверхностью).

Схема регулятора оборотов шуруповерта 12в

Исходя из устройства кнопки включения/регулировки работы шуруповерта, отдельные модули обычно разносятся по различным условным отсекам:

непосредственно кнопка располагается на среднем уровне, чтобы удобно ложиться под пальцы при взятии инструмента в руку. Она стоит на направляющих, по которым и движется при нажатии. Плавность скольжения достигается благодаря пружине, подпирающей её изнутри;
реверс вынесен вверх. Классически смена направления осуществляется инвертированием полярности – двигатель при этом будет вращаться в обратную сторону, далее через редуктор инвертированное кручение передастся на насадку. Также вверх уходят провода, идущие к двигателю;
блок, отвечающий непосредственно за включение, снесен вниз, поближе к аккумулятору или выходу для подключения в сеть.

Схема регулятора оборотов шуруповерта 12в Вариант с дополнительными опциями

Дополнительно в схему подключения компонентов шуруповерта могут входить:

кнопка переключения скорости – низкие/высокие обороты, реже 3 позиции;
кнопка для активации режима сверления, если соответствующая функция вынесена на отдельный регулятор, а не интегрирована в механизм регулировки проскальзывания;
модуль контроля батареи и провода для его подключения к аккумулятору;
дополнительные провода, которые даже не всегда задействуются.

Как отремонтировать кнопку шуруповерта

Неполадки с включением и управлением режимами могут возникать из-за набившейся в устройство пыли или грязи.
Корпус устройства, даже достаточно качественно собранного, будет постепенно пропускать мелкие загрязнения в местах контакта с кнопкой, выводя устройство из строя.
Поэтому во многих случаях для ремонта достаточно вынуть кнопку и прочистить её.

Схема регулятора оборотов шуруповерта 12в Упрощенная схема

Последовательность действий при проверке/ремонте:

корпус нужно аккуратно разобрать, предварительно отключив аккумулятор (или вытащив из розетки сетевой шнур, если используется не автономная модель). Винты выкручиваются крестовой отверткой, может также потребоваться снять декоративные элементы или резиновые вставки;
для исключения неполадок в моторе нужно приложить идущие от него провода напрямую к клеммам АКБ. Если при поданном питании двигатель не заработал, дело в нем, а не в кнопке (или аккумулятор давно не был в зарядном устройстве). После проверки двигатель нужно снова отключить;
плоской отверткой (лучше взять потоньше) следует аккуратно разъединить корпус, в котором движется кнопка. Обычно они соединены защелками, которые проще всего открывать движением по кругу;

Схема регулятора оборотов шуруповерта 12в Пошаговая разборка кнопки

иногда может потребоваться отпаять крепление, удерживающее крышку;
саму кнопку нужно аккуратно достать, удерживая пружину. Если окажется, что пружина лопнула или уже не обеспечивает прижатие, надо заменить её на аналогичную, иначе конструкция будет работать нестабильно;
обнаруженную внутри корпуса грязь нужно аккуратно вычистить. Также нужно обратить внимание на состояние контактных площадок. Если они окислились, их нужно зачистить и протереть спиртом. При этом не рекомендуется шлифовать шкуркой износившиеся поверхности, лучше воспользоваться ватой.

Затем нужно собрать устройство в обратном порядке и проверить, корректно ли работает инструмент.

Неполадки с регулировкой оборотов шуруповерта

Штатный регулятор использует симистор, активирующийся в зависимости от амплитуды напряжения, которое им управляет. Соответственно, величина амплитуды регулируется при переменным резистором. Последний напрямую связан с кнопкой запуска. Конкретные детали реализации зависят от модели инструмента, в частности, к регулятору скорости может присоединяться конденсатор.

Схема регулятора оборотов шуруповерта 12в Кнопка в сборе

Для восстановления (или даже создания с нуля, если в модели его нет) регулятора оборотов шуруповерта применяется схема, которая строится на ШИМ-контроллере. Также в ней используется многоканальный полевой транзистор.

При использовании схемы резистор, отвечающий за обороты, будет управлять блоком ШИМ и транзистором. Перекидные контакты, присоединенные к кнопке реверса, отвечают за смену полюсов и переключение направления кручения.

Схема регулятора оборотов шуруповерта 12в Принципиальная схема

Схема устроена так:

двигатель состоит из последовательных элементов с активным и индуктивным сопротивлением;
их отношение меняется соответственно нагрузке;
регулятор соответственно им меняет заполнение ШИМ, контролируя скорость.

Сам ШИМ можно запитать недорогим электронным трансформатором 220 на 12 вольт, который ставится в галогеновые лампы. Дополнительно потребуются 4 диода для выпрямителя, конденсатор (25 вольт, несколько тысяч микрофарад).

Простой ремонт и базовую чистку легко выполнить с помощью обычных отверток и ваты. В некоторых моделях могут возникнуть сложности даже при установке возвратной пружины на место, да и непосредственно с разборкой корпуса кнопки.

Аналогично, для самостоятельного изготовления схемы регулировки нужны навыки работы с электроникой. В таких случаях имеет смысл не заниматься ремонтом отдельных деталей, а поменять всю кнопку (или даже блок управления) целиком.

Схема регулятора оборотов шуруповерта 12в

Сверлильный станок на 12В из мотора от шуруповерта

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.

Копировальный токарный станок по дереву своими руками

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.

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.

В результате активной эксплуатации любого электроинструмента внутри его корпуса неминуемо скапливается грязь.

Попадая в блок управления, она препятствует полноценному перемещению «курка» и блокирует его.

Поэтому прежде чем отправляться в магазин за новым блоком, следует попробовать очистить старый. Образовавшийся на контактах нагар также следует зачистить мелкой наждачкой. Если кнопка неразборная, придется заменить весь блок.

Этапы проведения диагностики:

Разбираем корпус инструмента. Для этого отсоединяем аккумуляторную батарею, откручиваем все винты (они могут быть спрятаны за декоративными накладками, которые придется снять).
Проверяем исправность электродвигателя. Для этого от блока управления отсоединяем два провода питания и подключаем их к контактам аккумулятора (двигатель должен заработать).
Разбираем кнопку шуруповерта. Для этого нужно отжать пластмассовые защёлки и разъединить две части корпуса кнопки.
Производим визуальный осмотр состояния кнопки на предмет наличия грязи и повреждений.
Далее нужно аккуратно собрать кнопку шуруповерта, установить на место и протестировать.

ВИДЕО ИНСТРУКЦИЯ » alt=»»>

Если очистка блока управления результата не дала, необходимо произвести замену всего блока кнопки.

Схема подключения кнопки дрели – чиним инструмент сами!

Для этого нужно:

Разобрать шуруповерт (процесс описан выше);
Установить новую кнопку на место старой;
Подключить двигатель в клеммы кнопки (соблюдение полярности в данном случае необязательно);
Собрать шуруповерт, аккуратно разместив провода в корпусе.

Очень важно подобрать кнопку под конкретную модель шуруповерта, поскольку при всем внешнем сходстве и визуальном соответствии деталь может не встать в пазы. Как правило, новые кнопки продаются в комплекте с клеммами аккумулятора и транзистором.

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.

Механическая часть

Таблица основных характеристик шуруповертов.

Основу механической части составляет редуктор шуруповерта планетарного типа, который обеспечивает передачу крутящего момента от вала двигателя на выходной шпиндель со снижением скорости вращения. Важнейшими элементами являются кольцевая шестерня, водило и сателлиты.

Основные элементы размещаются внутри корпуса редуктора шуруповерта и поочередно совмещаются друг с другом, начиная с солнечной шестерни ротора через сальник.

Конструкция включает следующие элементы: винт, фланец , шайбу, сателлиты, шестерню, шпиндель, втулку с зубьями. Для установки механизма торможения и патрона служат шарики и втулка.

В зависимости от количества шестеренок-сателлитов снижение скорости может быть одно, двух и более ступенчатым.

Редуктор приводится в действие от солнечной шестерни ротора. Вращение передается на кольцевую шестерню в виде цилиндра с зубьями, имеющими необходимый шаг. Они вводятся в зацепление с сателлитами на штифтах водило, между которыми размещается солнечная шестерня. Снижение скорости вращение обеспечивается обкаткой шестеренок-сателлитов по кольцевой шестерне.

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.

Motor Control Circuits

Неисправности аккумуляторной батареи

Неработоспособность Ni-Cd или Ni-MH батарей часто связана с потерей емкости одного или нескольких элементов. Ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками по силам большинству домашних умельцев.

Для того, чтобы определить неисправный элемент, замеряют напряжение на каждом из них (к выходным клеммам батареи при этом подсоединяют достаточно мощную нагрузку, например, автомобильную лампочку). Напряжение на нерабочем элементе будет около нуля.

Забракованные таким способом аккумуляторы заменяют исправными, соблюдая полярность подключения. При пайке соединений следует избегать перегрева корпуса банок.

Страницы

ШИМ-регулятор оборотов

ШИМ-регуляторы все работоспособны , проверил их работу с помощью двигателя от шуруповёрта. Снял видео —

Самый простой и практичный метод

Схема электрических соединений кнопки шуруповерта и силового транзистора.

Для начала стоит подумать, а как можно легко произвести ремонт, потратив минимум денежных средств. Разумеется, полная замена конструктивного элемента, а в данном случае кнопки, позволит сэкономить денежные средства и выведет работу устройства на первоначальный уровень.

Сам шуруповерт разобрать достаточно легко. Для этого просто нужно взять крестовую отвертку и открутить по периметру все шурупы, которые здесь располагаются в качестве крепежного материала.

Разобрав устройство, можно обнаружить, что оно имеет достаточно простое строение.

Здесь располагается мотор, редуктор, кнопка с двумя проводами, которые соединяют ее с батарейкой, а также 2 провода, которые соединяют ее с двигателем.

Итак, самый простой метод ремонта заключается в замене кнопки, она просто отпаивается от мотора. Затем удаляется разъем, который соединяет ее с элементом питания. Стоит такой элемент конструкции достаточно недорого. Его сегодня можно приобрести приблизительно за 300-500 рублей.

Далее, провода от двигателя к кнопке припаиваются на место, а те, которые идут к элементу питания, устанавливаются вместе с разъемом. Теперь можно снова устанавливать батарейку и проверять работоспособность инструмента. Если все в порядке, то смело можно констатировать тот факт, что все ремонтные работы проведены правильно и грамотно. Теперь можно собирать шуруповерт.

Есть и еще менее затратный метод ремонта, при котором кнопка не меняется, а восстанавливается.

Характеристики аккумулятора

Если шуруповерт использует для работы не электрическую сеть (сетевой шуруповерт), а внутренний аккумулятор, то это аккумуляторный шуруповерт. От характеристик аккумулятора

будут зависеть продолжительность работы инструмента и многие другие его параметров. При покупке шуруповерта следует обратить внимание на тип, емкость и напряжение аккумулятора.

Существуют следующие основные типы аккумуляторов шуруповертов : литий-ионные, никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы. В основном бытовые модели шуруповертов оснащены никель-кадмиевыми аккумуляторами. Такие батареи

имеют ограниченное количество режимов зарядки-разрядки и так называемый «эффект памяти», поэтому заряжать их нужно до конца и разряжать тоже.

Более дорогие инструменты

имеют литий-ионные аккумуляторы, которые не имеют «эффекта памяти» и могут подзаряжаться, не дожидаясь полной разрядки. Никель-металлогидридные аккумуляторы для шуруповертов считаются уже неактуальными.

Емкость аккумулятора шуруповерта

измеряется в ампер / часах. От емкости зависит время в течение которого инструмент сможет работать без подзарядки. Чем больше эта емкость — тем лучше. В среднем для бытового использования можно брать шуруповерты с емкостью аккумулятора от 1,2 А / час.

Напряжение аккумулятора шуруповерта

определяет электрическую мощность, а соответственно и производительность работы. Измеряемое напряжение в Вольтах. Более мощный шуруповерт позволяет легче справляться с работой.

При выборе бытового шуруповерта ориентируйтесь на напряжение аккумулятора 12-14 В.
Покупая аккумуляторный шуруповерт, обратите также внимание на наличие в комплекте зарядного устройства. Зарядное
для аккумулятора шуруповерта действует по аналогии с зарядными для мобилок.

Какой транзистор стоит в регуляторе оборотов шуруповерта?

Кнопка шуруповерта

Кнопка шуруповерта, элемент управления, который отвечает в течение нескольких функций работы инструмента. Тут небольшом не очень важном узле управления, совмещены: кнопка включения, переключатель направления вращения электродвигателя, устройство плавного пуска не регулятор скорости рабочего инструмента.

Кто из этих устройств регулировки не включения, встроенный в кнопку шуруповерта, по большому счету, отдельно, полноценно не правильно работать не может. Единственный элемент конструкции переключатель вращения (реверс), практически сделан как но очень функциональный блок.

В основной части дрелей не шуруповертов, имеющих хождение в магазин не рынкам электроинструмента России кнопка пуска имеет обозначение JIN DING EA-12/Z1 DC16-18V. Судя по ее надежности в работах, производитель, вероятно Китай.

Общее устройство кнопки шуруповерта таково: Корпус, собранный из трех отсеков, где собственно не находятся рабочие узлы всей конструкции. В низу блока расположен узел управления включением не скоростью вращения электродвигателя, а это значит не рабочим инструментом, закрепленным в патроне.

В средней части конструкции располагается кнопка включения, от величины ее перемещения вглубь зависит скорость вращения электродвигателя. Кнопка, чисто механический узел конструкции, перемещающий переменный резистор регулятора электронной схемы.

Транзисторы STP60NF06. Ремонт шуруповёрта

В какой-то момент шуруповёрт при холодном запуске (после хранения) стал игнорировать силу нажатия на кнопку, включая сразу максимальную скорость. Покопавшись в сети, решил для начала почистить внутренности кнопки, так как была вероятность, что проблема в скопившихся металлических опилках на скользящих контактах.

Так ли это, я так и не понял, потому что в процессе сборки перепутал полярность диода-вкладыша, что привело к выгоранию транзистора. Поэтому пришлось заказывать новый. Чтобы понять, что я сделал неправильно, нашёл схему кнопки на таком же чипе, как у меня (GS069).

Она немного отличается, у меня вместо резистивной дорожки (потенциометра) на плате разведены дорожки для резистивных делителей, но в остальном схема такая же. Вовремя заметил, что оба диода на схеме показаны с перепутанной полярностью, иначе сжёг бы ещё один транзистор.

Упомянутый диод-вкладыш не имеет никакой маркировки и выглядит как небольшая железная шайбочка с изоляцией по периметру, при следующем разборе кнопки сфотографирую и покажу здесь. Полярность определяется мультиметром в режиме прозвонки.

Видел в местном магазине готовые сборки с транзистором и кнопкой, стоят от 400 р.

Возможно, следовало заменить сразу всю сборку, учитывая заметный износ контактов, но решил экономить, за деньги лучше брать нормальный инструмент.

Либо за тысячу-полторы можно брать на сезон просто ещё один китайский шуруповёрт с новыми шестернями, двигателем, кнопкой. Пересадить на него хорошую батарею и спокойно жужжать дальше.

На время доставки нового транзистора поставил менее мощный IRFZ24N (17 А против 60 А и 55 Вт против старых 110 Вт), ничего другого у себя не нашёл. Транзистор того же типа, за совместимость не боялся.

Во всех режимах с включенной ограничительной муфтой шуруповёрт не развивает достаточно мощности, чтобы не хватало даже такого относительно слабого транзистора.

Мосфеты неплохо параллелятся, для надёжности здесь можно было собрать бутерброд из пары-тройки IRFZ24N.

Временно решил не использовать инструмент в тяжёлых ситуациях, когда требуется убирать ограничения, но планы нарушились, когда срочно пришлось выкручивать здоровенный шуруп.

На максимальном ограничении постоянно срабатывала защита (трещётка), шуруп не поддавался. Рискнул, установив режим сверла (без ограничений), и спокойно сделал дело.

Но теперь кнопка снова перестала реагировать на постепенное нажатие, сразу включая двигатель на максимум.

Разобрав шуруповёрт, обнаружил, что транзистор-замена сгорел, все выводы его закоротились. Не знаю, могут ли такие транзисторы выгорать постепенно. Если да, то, вероятно, и предыдущая проблема с плавным пуском могла быть из-за транзистора.

Возможно, установка более мощной батареи как-то повлияла на срок жизни транзистора. Новые транзисторы всё ещё были в пути, вставил пока второй запасной IRFZ24N.

Надо было сразу поставить пару в параллель, возможно и вытянули бы большую нагрузку, но непонятно было, как их оба поставить на штатный радиатор. В общем, поленился и поплатился.

Вернёмся к заказу. На 100% уверен, что заказанные транзисторы — не оригиналы, ибо это AliExpress, а там оригиналы ищут только… да никто не ищет, настолько всё очевидно. С другой стороны, я почти уверен, что и старый транзистор был поддельным. Инструмент китайский, вероятность попадания в него импортных деталей при наличии дешёвых своих очень маловероятно.

С установкой никаких сложностей не возникает. Есть смысл укоротить ножки, чтобы они не мешались. Провода припаиваются к ножкам транзистора с минимальными наплывами, чтобы потом можно было закрыть место пайки пластиковым изолятором. Под транзистор можно положить термопасту.

Изначально её не было, поверхность под транзистором неровная, но и транзистор в работе почти не греется. Ножки лудятся хорошо, никаких проблем при пайке не возникло, разве что ножки мягковаты, и нужно обращаться с ними аккуратно, у старого транзистора ножки тоже мягкие.

Собирать тестовый стенд, измерять характеристики транзисторов не стал, да и погонять их на предельных параметрах мне просто нечем, разве что самим шуруповёртом, чем я и занялся.

По прошлому опыту я уже знал, что сильно нагрузить инструмент надо ещё постараться, поэтому сразу взял 6-мм шуруп под головку PZ3 и попытался вкрутить его в деревянный брусок.

Первые 5 см прошли на последнем делении предохранителя, после чего врубилась трещотка. Поставил на «сверло» (режим без ограничений) и догнал шуруп до упора.

И здесь началось интересное. Из-под вентиляционной решётки пошёл белый дымок с заметным запахом. Палёные транзисторы пахнут по-другому, скорее всего завоняла обмотка двигателя. Быстренько разобрал шуруповёрт и облапал всё внутри.

Больше всего нагрелись кнопка и двигатель, транзистор же чуть тёплый и целый. Запах — из двигателя.

Дым идёт из этого шуруповёрта не в первый раз, бывал он и на старом аккумуляторе, пока он был свежим, при большой и долгой нагрузке, то есть такое поведение инструмента как бы нормальное :-), и новый транзистор тут не виноват.

Транзистор явно справился с максимально развиваемой мощностью инструмента, и никаких претензий пока к нему нет. Дополню потом эту запись, впереди летний сезон, будет на чём проверить.

В магазинах можно найти по строке «stp60nf06». Можно также поискать более мощные транзисторы, спрос и предложение могут сыграть в их пользу. Лоты меньше 5 штук мне показались излишне дорогими (за штуку), пять штук обошлись в 130 рублей (26 р./шт.

). В ближайшем местном магазине радиодеталей мог бы взять поштучно за 30-35 р./шт., но с транспортом или доставкой вышло бы ещё +300 р., как минимум. Очень вероятно, что они там даже оригинальные, но на практике оказалось, что хватает и имитации.

Дополнение от 19 мая 2021 г

Так совпало, что при первом реальном использовании шуруповёрта после замены транзистора он внезапно сильно задребезжал и перестал крутить патрон. Оказалось, что двигатель открутился от блока редуктора.

Если у вас шуруповёрт начал издавать дребезжащие звуки, возможно у вас та же проблема — ослабление крепёжных винтов, которая в итоге приведёт к их полному откручиванию.

Проверить просто — двигатель и блок редуктора должны быть скреплены жёстко, без люфта.

Никакого отношения к замене транзистора, кроме совпадения по времени здесь нет

Необходимые компоненты для переделки

Предварительно необходимо подобрать компоненты, которые помогут трансформировать шуруповерт. Состав определяется особенностями процесса, а именно пайкой, использованием специальных кассет либо точечной сварки. Кассеты применять не рекомендуется в виду их уязвимости к воздействию тока. В остальном список включает:

Как разрезать волновой или плоский шифер в домашних условиях

аккумуляторы Li-ion18650;
защитная плата или модуль, обеспечивающий равномерную нагрузку при зарядке;
аппарат контактной сварки. Он предпочтительнее пайки, поскольку литиевые батареи чувствительны к нагреву и могут выйти из строя;
провода сечением 0,75 мм², 1,5 мм², 2,5 мм²;
термоусадка;
отвертка;
дисковый нож.

Батарейка должна соответствовать мощности старых компонентов в пропорции 1/3. Т.е. литиевый элемент является полноценной заменой 3-х никель-кадмиевых батарей.

Обычно используют 3 шт. Li-ion вместо 10 Ni-Mh, что слегка снизит мощность агрегата. Можно установить 4 аккумулятора, но это сократит рабочий ресурс электродвигателя.

Ключевое значение имеет показатель тока, приведенный в рабочем паспорте шуруповерта. Он колеблется в диапазоне 15-40 А, соответственно подбираются элементы со схожими параметрами отдачи. Это касается как батарей, так и защитных плат. Универсальный вариант модуль BMS на 25 А или 30 А. Нежелательно использовать аккумуляторы от старого ноутбука, поскольку на высокую нагрузку они не рассчитаны.

Регулятор оборотов шуруповерта

При включении кнопки на управляющий электрод симистора подается переменный ток, имеющий синусоидальную фазу.
Происходит открытие симистора, ток начинает проходить через нагрузку.

Требования к источнику питания

Вне зависимости от того, на какое напряжение рассчитан шуруповерт, к блоку питания предъявляются особые требования: при высокой нагрузке на инструмент, например, при закручивании длинных шурупов в твердую древесину или в режиме сверления ток потребления двигателя может повышаться до десятка ампер. Если в режиме холостого хода потребляемый ток составляет не более 1-2 А и достаточно блока питания с мощностью 30-40 Вт, то для нормальной работы требуется мощность порядка 200 Вт.

С аккумуляторными батареями все просто. Специфика их работы такова, что они способны на короткое время выдавать большие токи, восстанавливая рабочее напряжение во время простоя.

Возникает вопрос: зарядное устройство для любого шуруповёрта имеет малый вес и габариты, почему бы не использовать его в качестве источника напряжения? Ответ – однозначно нет.

Зарядное устройство рассчитано на выдачу малого тока в течение длительного времени, нам же требуются большие токи на короткий срок. Поэтому внешний блок питания должен иметь запас по мощности.