Что это такое?
В болгарках с регулятором скорости применяют коллекторные двигатели с последовательным возбуждением. Они могут работать на постоянном или переменном токе. Двигатель такого типа легко регулируется изменением тока в цепи.
Благодаря тому, что современные регуляторы используют ключевое импульсное управление, они греются очень незначительно и могут быть встроены в корпус даже малогабаритного инструмента. Для регулирования используется потенциометр, ручка которого выводится на рукоятку машины.
Зачем контролировать скорость движения диска?
Различные скорости резания или шлифования требуются по физическим свойствам материалов, с которым работают. Так, высокая скорость при небольшом давлении требуется при резке твердых материалов, которые иначе могут крошиться или раскалываться. Мягкие материалы, нестойкие к действию тепла (термопласты, дерево), наоборот, требуют малой скорости:
- керамика: 10000 об/мин;
- металл: 8000 об/мин;
- твердые пластики: 5000 – 8000 об/мин;
- дерево: 3000 – 5000 об/мин;
- мягкие пластики: менее 2000 об/мин.
Все профессиональные инструменты снабжены стабилизированным регулятором скорости, но недорогие бытовые УШМ, мощностью менее 1200 Вт, не всегда дополняются им. В этой статье поговорим о том, как сделать такой регулятор самостоятельно, чтобы уменьшить обороты.
Недостатки электроинструмента и срок службы
Общеизвестно, что далеко не всякий инструмент снабжен подобными схемами плавного пуска. В основном они идут в дорогих моделях известных брендов Bosch, Hilti, DeWalt. Причем как в сетевой линейке, так и в аккумуляторной.
Электроинструмент без такого устройства имеет кучу недостатков:
искрение якоря на коллекторе с выгоранием ламелей якоря
выгорание щеток и более быстрое их стачивание
чаще выходят из строя обмотки ротора и статора
токовый бросок в общую электросеть
удары шестерней друг о друга и более быстрое их срабатывание
опасный рывок при запуске, вырывающий инструмент из рук и повышающий травмоопасность
При работе с торцевой пилой имеющей ПП, диск не будет сбиваться с подготовленной точки реза
Что немаловажно для непрофессиональных столяров
Если у вас на даче или в доме на начальном этапе строительства еще нет электроэнергии и вы пользуетесь генератором, то рано или поздно поймете, что без БПП (блока плавного пуска) с резкими начальными токами, генератор долго не протянет. Поэтому такая штука способна сберечь не только инструмент, но и аварийные источники питания.
Можно конечно самостоятельно встроить БПП во внутрь той же болгарки или торцовки, однако разбирать технику и ковыряться во внутренностях охота далеко не каждому.
Плюс ко всему прочему, вскрытие нового корпуса влечет за собой потерю гарантии. Поэтому лучшее применение для блока KRRQD12A — это внешнее подключение.
Только имейте в виду, подходит он для коллекторных двигателей. Для асинхронных нужен частотник с другими принципами регулирования.
Данная коробочка рассчитана на ток 12 Ампер.
Есть и более мощная модель на 20А.
Что характерно, габариты у них одинаковые, а разница в цене пару десятков рублей.
Казалось бы лучше взять ее, но для стандартной розетки в 16А более выгоден первый вариант. Не будет желания подключать более мощную нагрузку и тем самым подпалить все контакты.
Мастера самоделкины конечно собирают подобные схемки и своими руками, на основе тиристоров ВТА 12-600 или других, конденсаторов, динистора и парочки мелких резисторов. Примеров схем в интернете можно найти множество.
Признаки поломки в электрической схеме и диагностика причины
Исключив упомянутые неполадки механической части УШМ, тревожными признаками сбоя работы электрической цепи могут быть:
- быстрый перегрев инструмента;
- начинают искрить щетки;
- не регулируются обороты;
- не набирает оборотов и мощности;
- болгарка вовсе не включается при нажатии кнопки пуска.
Проводить диагностику рекомендуется поэтапно от простого к сложному, поэтому начинать нужно с провода. Для диагностики понадобится мультиметр и отвертка для разбора корпуса.
Силовой провод
Для «прозвонки» питающего кабеля мультиметр нужно включить в режиме омметра. Один щуп устанавливается на стержень вилки, а второй – на один из подводящих контактов кнопки. При исправном проводе каждый из двух токоприемных стержней вилки будет прозваниваться с соответствующим ему контактом. При неисправности провод нужно заменить.
Кнопка
Проверка исправности кнопки выполняется аналогично. Контакт входа прозванивается с контактом выхода, только при этом ее нужно нажимать. Неисправная кнопка ремонту не подлежит и заменяется на новую.
Блок регулировки оборотов
Если обороты болгарки перестали регулироваться, то причина очевидна. При этом чаще выход из строя этого блока сопровождается полной «тишиной» при включении. Прозвонить блок регулировки оборотов на отсутствие проводимости несложно, а вот определить перегоревшую деталь и починить его под силу только опытному специалисту.
Двигатель
Если все предыдущие части цепи оказались исправны, то поломка скрывается в двигателе. Серьезными причинами неисправности могут быть межвитковое замыкание или пробой на корпус. При таких неисправностях болгарка не обязательно сразу перестанет работать, о них также свидетельствуют перегрев, потеря скорости оборотов и мощности. К счастью, неисправности такого характера случаются редко, а вот износ щеток рано или поздно неизбежен.
Щетки
При работе болгарки графитные щетки постепенно стираются. Их срок эксплуатации в среднем рассчитан на 2-2,5 года, поэтому многие производители включают в комплект инструмента запасные. О износе щеток свидетельствует появление искрения, которое видно через решетку вентиляции двигателя на корпусе. Если других признаков неисправности нет, то их достаточно просто заменить, не затрачивая время на остальную диагностику.
Замена графитных щеток в болгарке
Статор
Чтобы определить исправность статора необходимо замерить сопротивление его обмоток. Для этого диапазон омметра выставляется до 200 Ом и производится замер, присоединив щупы сначала к концам одной обмотки, потом другой. При исправности показания мультиметра для обеих обмоток должны быть одинаковы. Следует также убедиться в отсутствии пробоя на «железо» и прозвонить обмотки с корпусом статора.
Прозвон обмоток статора
Якорь
Якорем называют ротор коллекторного двигателя, на котором выполнено несколько обмоток. Концы обмоток припаяны к ламелям коллектора, через которые нужно производить замеры. Измерять сопротивление каждой обмотки нужно присоединяя щупы к ламелям попарно. Здесь также показания сопротивления всех обмоток якоря не должны отличаться.
Прозвон обмоток якоря в болгарке
Если какая-либо из обмоток якоря вообще не прозванивается, то причиной может быть отсутствие контакта с ламелью. Определить это можно визуально и исправить неполадку, взяв паяльник в руки.
Перемотка двигателя
Выявив разницу сопротивления обмоток в статоре или в роторе можно уверенно диагностировать межвитковое замыкание. В этом случае двигатель нуждается в перемотке. Перематывать также придется, если обмотка статора пробита на корпус.
Выполнить обмотку самостоятельно в домашних условиях не получится, так как, кроме опыта, понадобится специальный инструмент и приспособления. Кроме того, новая обмотка нуждается в последующей обработке специальным лаком и выдержкой в печи при определенной температуре. Это позволяет исключить вибрацию витков при работе и избежать преждевременный выход двигателя из строя. Лучшим вариантом будет сдать двигатель на перемотку в сертифицированный сервисный центр.
Как самостоятельно выполнить ремонт болгарки: видео
- Электрический опрыскиватель: принцип действия, как выбрать
- Конвекторы электрические – как выбрать и какие лучшие
- Фотореле для уличного освещения
Самодельный регулятор оборотов для болгарки — Металлы, оборудование, инструкции
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.
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.
Профилактика поломки болгарки
Срок службы шлифовальной машины напрямую зависит от ухода хозяина за ней. Каждый инструмент нуждается в хорошем уходе, тогда он будет исправно работать долгое время.
Любая болгарка во время работы будет греться, но чтобы отложить на длительное время ремонт УШМ, необходимо придерживаться некоторых правил в работе:
- Не перегружать инструмент, чтобы избежать перегрева и задымления.
- Не давить с силой на него во время работы.
- Вовремя чистить и смазывать необходимые детали внутри корпуса.
- При заметной неправильной работе прекратить эксплуатацию и провести осмотр на наличие неполадок.
- Производить замену быстроизнашивающихся деталей своевременно.
- Если болгарка дымит, срочно прекратить работу и больше не включать.
- Не использовать инструмент при обработке материала древесного типа.
- Крепко держать болгарку в процессе работы, чтобы не уронить и не повредить.
Придерживаясь перечисленных несложных рекомендаций и правил в работе с инструментом, именуемым болгарка, можно продлить её срок работы дольше, нежели предусмотрено гарантийным сроком.
Для чего вообще регулировать скорость вращения диска болгарки?
- При резке металла разной толщины, качество работы сильно зависит от скорости вращения диска. Если резать твердый и толстый материал – необходимо поддерживать максимальную скорость вращения. При обработке тонкой жести или мягкого металла (например, алюминия) высокие обороты приведут к оплавлению кромки или быстрому замыливанию рабочей поверхности диска;
- Резка и раскрой камня и кафеля на высокой скорости может быть опасной. К тому же диск, который крутится с высокими оборотами, выбивает из материала мелкие куски, делая поверхность реза щербатой. Причем для разных видов камня выбирается разная скорость. Некоторые минералы как раз обрабатываются на высоких оборотах;
- Шлифовальные работы и полировка в принципе невозможны без регулирования скорости вращения. Неправильно выставив обороты, можно испортить поверхность, особенно – если это лакокрасочное покрытие на автомобиле или материал с низкой температурой плавления;
- Использование дисков разного диаметра автоматически подразумевает обязательное наличие регулятора. Меняя диск Ø115 мм на Ø230 мм, скорость вращения необходимо уменьшить практически вдвое. Да и удержать в руках с 230 мм диском, вращающимся на скорости 10000 об/мин практически нереально;
- Полировка каменных и бетонных поверхностей в зависимости от типа используемых коронок производится на разных скоростях. Причем при уменьшении скорости вращения крутящий момент не должен снижаться;
- При использовании алмазных дисков необходимо уменьшать количество оборотов, так как от перегрева их поверхность быстро выходит из строя. Разумеется, если ваша болгарка работает только в качестве резака для труб, уголка и профиля – регулятор оборотов не потребуется. А при универсальном и разностороннем применении УШМ он жизненно необходим.
Как правило, бюджетные угловые шлифовальные машины (УШМ), в народе называемые болгаркой, не имеют в своей конструкции регулируемые электронные модули, к которым относятся регулятор оборотов двигателя и плавный пуск. Владельцы таких болгарок со временем начинают понимать, что их отсутствие резко снижает функциональность инструмента. В этом случае можно произвести доработку УШМ, установив на нее самодельные приспособления.
При подаче питания на двигатель шлифмашины происходит скачкообразное повышение оборотов
с нуля до 10 тыс. и более. Кто работал УШМ, хорошо знают, что порой сложно удержать ее в руках при запуске, особенно, если установлен алмазный диск большого диаметра.
Также во время запуска огромная нагрузка прилагается к обмотке ротора и статора электромотора. Поскольку в болгарке установлен коллекторный двигатель, то он стартует в режиме короткого замыкания: электромагнитное поле уже “пытается” провернуть ротор, но он еще некоторое время остается неподвижным, поскольку сила инерции не дает это сделать. В результате в катушках двигателя резко повышается пусковой ток. Несмотря на то, что производитель вложил некий запас прочности для катушек, учитывая перегрузки при старте, рано или поздно изоляция не выдерживает, что приводит к межвитковому замыканию.
Кроме проблем с запуском, отсутствие регулировки оборотов вызывает некоторый дискомфорт. Например, регулятор оборотов болгарки может пригодиться при определенных видах работ
- при шлифовке или полировке каких-либо поверхностей;
- при установке инструмента большого диаметра;
- для резки некоторых материалов.
Кроме того, при обдирочных работах корщетками велика вероятность заклинивания проволоки в какой-либо щели. Если обороты шпинделя были большими, то болгарку может просто вырвать из рук.
Если к УШМ подключить регулятор мощности (оборотов) с модулем плавного пуска, то все вышеописанные проблемы исчезнут, увеличится срок службы аппарата и повысится безопасность его использования.
Как подключить регулятор на болгарку для уменьшения или увеличения оборотов
Хорошая болгарка есть у каждого мастера. Она популярна среди профессионалов и в любом домашнем хозяйстве по причине удобной работы и многозадачности. Инструмент задуман, как шлифовальная машина, но его уникальный угловой редуктор сделал этот прибор самой популярной пилой. При установке соответствующих дисков, УШМ пилит и режет различные материалы, шлифует и полирует поверхности, с легкостью проникая в труднодоступные места.
Поскольку материалы для резки и шлифовки попадаются разной твердости и текстуры, то и скорость вращения диска при их резе должна отличаться. Иначе, режущий круг свою задачу не выполнит или, того более, заклинит в материале в самый неподходящий момент и приведет к выходу из строя двигатель.
Идеальный вариант — модель, у которой производителем встроен регулятор оборотов. Купить болгарку с регулировкой оборотов – лучшее решение.
Изготовление регулятора оборотов для болгарки своими руками
Самый простой регулятор можно собрать своими руками. Те домашние мастера, которые понимают толк в электрических схемах, вполне могут изготовить регулятор оборотов по простой схеме на полупроводниках.
Способов, как сделать регулятор и внедрить этот блок в инструмент, есть несколько, его можно установить и вовнутрь корпуса, и присоединить внешне, отдельным элементом. В любой установке он сможет регулировать обороты.
Внешнюю плату также можно смонтировать в отдельной пластмассовой коробке, оснастив ее вилкой и розеткой. По факту это та же переноска пускового тока, через нее включают УШМ, а колесиком на коробке регулируют обороты. Получается отличная машинка для полировки.
Этот способ сложнее, зато дает возможность разместиться в корпусе, что компактно и удобно.
- Перед тем, как установить схему, нужно заменить клавиши, включающие инструмент в сеть.
- Освободится место. Сюда нужно поставить электронные ключи — симистор или тиристор для переключения скоростей вращения.
- Можно подключить и микросхему плавного пуска, что даст возможность избежать рывка на старте.
Для каких задач необходима регулировка
Болгарки с регулятором оборотов применяются:
- При шлифовке и резе очень тонких листов (металла или пластика). В этом случае нужно снизить обороты почти до нулевого значения оборотов. Крутящий момент должен быть рассчитан так, чтобы материал не плавился.
- Для резки плитки, керамики, искусственного или натурального камня. В начале реза нужно увеличить скорость вращения, затем снизить, и в конце снова усилить обороты, чтобы не появились сколы и трещины.
- При работе с дисками с алмазным напылением. С ними лучше резать на низких оборотах, так не происходит сильный нагрев, и можно дольше работать.
- Во время работы с полировочными насадками, особенно при финишной полировке.
Плюсы и минусы регулятора, сделанного своими руками
Плюс в том, что ваша угловая шлифовальная машинка получит дополнительные функции. Вы сможете изменять скорость вращения диска, понижать и повышать обороты.
Но домашняя технология имеет и несколько минусов:
- Сильно греется, поэтому нагрузку долго давать нельзя. Рекомендуется режим работы с периодическими выключениями, чтобы машинка остыла.
- Потеря мощности. Полупроводниковые регуляторы неплохо корректируют силу тока и отлично меняют частоту вращения шпинделя. Но при этом, к сожалению, мощность инструмента падает. Только заводской регулятор мощности, установленный производителем, сохраняет мощность двигателя на 100%.
Стоит заметить, что падение мощности актуально лишь при работе с камнем и керамической плиткой
А при выполнении разреза тонколистных материалов, где очень важно понизить число оборотов, потеря мощности практически незаметна
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.
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.
Крепление к сетевому шнуру
Как изготовить регулятор оборотов своими руками + (Видео)
Чтобы не осложнять восприятие принципа работы сложными терминами, принципиальную работу схемы можно объяснить просто. В ней имеется чувствительный элемент, который считывает величину нагрузки. В зависимости от считанного значения этот элемент управляет запорным устройством.
Принцип действия аналогичен работе водопроводного крана. В данном случае вы являетесь чувствительным элементом, который управляет водопроводным краном. Поток воды в зависимости от необходимости становится то больше, то меньше. Тот же процесс происходит и с током.
Необходимо правильно понимать тот момент, что мы никак не сможем увеличить скорость вращения больше той, которая указана в характеристике болгарки. Обороты мы можем только понизить. Если максимальные обороты 3000, то диапазон, в котором мы сможем регулировать обороты, будет находиться ниже этого значения.
В простейшем варианте можно использовать схему регулятора на тиристоре. Он будет и чувствовать, и регулировать. Два в одном. Схема эта имеет всего пять деталей. Она очень компакта и легко разместится в корпусе. Такой регулятор не будет работать от нулевого значения оборотов, но это для болгарки и не нужно.
Если в работе нужны более низкие обороты, то необходимо применять другую схему на интегральной микросхеме, где запорным элементом будет симистор. Такая схема сможет регулировать обороты практически от нуля и до нужного значения.
И в той, и в другой схеме основная нагрузка ложится на запорный элемент. Он должен быть рассчитан на напряжение до 600 В и на ток до 12 А. Если ваша шлифовальная машина мощнее 1 кВт, то запорный элемент должен выдерживать нагрузку до 20 А.
Все детали схемы на тиристоре можно разместить на печатной плате или просто навесным монтажом. По второму варианту детали впаиваются на печатной плате. Печатная плата может изготавливаться разными методами. Ее можно вытравить из фольгированного текстолита, можно даже вырезать резаком, но получится очень грубо. В принципе ее можно попросить изготовить знакомого радиолюбителя за весьма скромное вознаграждение.
В изготовленную печатную плату вставляются радиоэлектронные элементы. Их можно приобрести в специализированных магазинах или на радиорынках. Номиналы каждого не должны отличаться по номиналу и по расчетной мощности. Тиристор или симистор желательно устанавливать на теплоотводе – алюминиевом или медном радиаторе.
Когда готовая плата будет готова, то необходимо выбрать удобное место в корпусе болгарки для ее установки. Установить ее желательно так, чтобы было удобно пользоваться, и чтобы она не мешала в процессе работы.
Перед тем как установить схему в машину ее надо проверить. Для этого вместо болгарки на выход надо подключить обычную лампу накаливания. Подойдет экземпляр мощностью 60 – 40 Вт на 220 В. Работоспособность будет очевидна по изменению свечения накала лампочки.
Теперь остается вмонтировать устройство на выбранное место и произвести пробный пуск болгарки. Она перестанет во время пуска вырываться из ваших рук, а обороты будут плавно регулироваться вращением регулятора.
