При работе с выводными компонентами приходится изготавливать печатные платы с отверстиями, это, пожалуй, одна из самых приятных частей работы, и, казалось бы, самая простая. Однако, очень часто при работе микродрель приходится то отложить в сторону, то снова взять ее в руки, чтобы продолжить работу. Микродрель лежащая на столе во включенном состоянии создает довольно много шума из-за вибрации, к тому же она может слететь со стола, а зачастую и двигатели прилично нагреваются при работе на полную мощность. Опять же, из-за вибрации довольно трудно точно прицеливаться при засверливании отверстия и нередко бывает так, что сверло может соскользнуть с платы и проделать борозду на соседних дорожках.

Решение проблемы напрашивается следующее: нужно сделать так, чтобы микродрель имела маленькие обороты на холостом режиме, а при нагрузке частота вращения сверла увеличивалась. Таким образом, нужно реализовать следующий алгоритм работы: без нагрузки - патрон крутится медленно, свело попало в кернение - обороты возросли, прошло насквозь - обороты снова упали. Самое главное, что это очень удобно, во-вторых двигатель работает в облегченном режиме, с меньшим нагревом и износом щеток.

Ниже приведена схема такого автоматического регулятора оборотов, обнаруженная в интернете и немного доработанная для расширения функционала:

После сборки и тестирования выяснилось, что под каждый двигатель приходится подбирать новые номиналы элементов, что совершенно неудобно. Также добавили разрядный резистор (R4) для конденсатора, т.к. выяснилось, что после отключения питания, а особенно при отключённой нагрузке, он разряжается довольно долго. Изменённая схема пробрела следующий вид:

Автоматический регулятор оборотов работает следующим образом — на холостых оборотах сверло вращается со скоростью 15-20 оборотов/мин., как только сверло касается заготовки для сверления, обороты двигателя увеличиваются до максимальных. Когда отверстие просверлено и нагрузка на двигатель ослабевает, обороты вновь падают до 15-20 оборотов/мин.

Собранное устройство выглядит следующим образом:

На вход подается напряжение от 12 до 35 вольт, к выходу подключается микродрель, после чего резистором R3 выставляется требуемая частота вращения на холостом ходу и можно приступать к работе. Здесь следует отметить, что для разных двигателей регулировка будет отличаться, т.к. в нашей версии схемы был упразднен резистор, который требовалось подбирать для установки порога увеличения оборотов.

Транзистор Т1 желательно размещать на радиаторе, т.к. при использовании двигателя большой мощности он может довольно сильно нагреваться.

Ёмкость конденсатора C1 влияет на время задержки включения и отключения высоких оборотов и требует увеличения если двигатель работает рывками.

Самым важным в схеме является номинал резистора R1, от него зависит чувствительность схемы к нагрузке и общая стабильность работы, к тому же через него протекает почти весь ток, потребляемый двигателем, поэтому он должен быть достаточно мощным. В нашем случае мы сделали его составным, из двух одноваттных резисторов.

Печатная плата регулятора имеет размеры 40 х 30 мм и выглядит следующим образом:

Скачать рисунок платы в формате PDF для ЛУТ: «скачать» (При печати указывайте масштаб 100%).

Весь процесс изготовления и сборки регулятора для минидрели занимает около часа.

После травления платы и очистки дорожек от защитного покрытия (фоторезиста или тонера, в зависимости от выбранного метода изготовления платы) необходимо засверлить в плате отверстия под компоненты (обратите внимание на размеры выводов различных элементов).

Затем дорожки и контактные площадки покрываются флюсом, что очень удобно делать при помощи флюс-аппликатора, при этом достаточно флюса СКФ или раствора канифоли в спирте.

После лужения платы расставляем и припаиваем компоненты. Автоматический регулятор оборотов для микродрели готов к эксплуатации.

Данное устройство было проверено с несколькими видами двигателей, парой китайских различной мощности, и парой отечественных, серии ДПР и ДПМ - со всеми типами двигателей регулятор работает корректно после подстройки переменным резистором. Важным условием является чтобы он был в хорошем состоянии, т.к. плохой контакт щеток с коллектором двигателя может вызывать странное поведение схемы и работу двигателя рывками. На двигатель желательно установить искрогасящие конденсаторы и установить диод для защиты схемы от обратного тока при отключении питания.

Не каждая современная дрель или болгарка оснащена заводским регулятором оборотов, и чаще всего регулировка оборотов не предусмотрена вовсе. Тем не менее, как болгарки, так и дрели построены на базе коллекторных двигателей, что позволяет каждому их владельцу, маломальски умеющему обращаться с паяльником, изготовить собственный регулятор оборотов из доступных электронных компонентов, хоть из отечественных, хоть из импортных.

В данной статье мы рассмотрим схему и принцип работы простейшего регулятора оборотов двигателя электроинструмента, и единственное условие — двигатель должен быть коллекторным — с характерными ламелями на роторе и щетками (которые порой искрят).

Приведенная схема содержит минимум деталей, и подойдет для электроинструмента мощностью до 1,8 кВт и выше, для дрели или болгарки. Похожая схема используется для регулировки оборотов в автоматических стиральных машинах, в которых стоят коллекторные высокоскоростные двигатели, а также в диммерах для ламп накаливания. Подобные схемы, в принципе, позволят регулировать температуру нагрева жала паяльника, электрического обогревателя на базе ТЭНов и т. д.

Потребуются следующие радиоэлектронные компоненты:

Резистор постоянный R1 - 6,8 кОм, 5 Вт.

Переменный резистор R2 - 2,2 кОм, 2 Вт.

Резистор постоянный R3 - 51 Ом, 0,125 Вт.

Конденсатор пленочный C1 - 2 мкф 400 В.

Конденсатор пленочный C2 - 0,047 мкф 400 вольт.

Диоды VD1 и VD2 - на напряжение до 400 В, на ток до 1 А.

Тиристор VT1 - на необходимый ток, на обратное напряжение не менее 400 вольт.

В основе схемы — тиристор. Тиристор представляет собой полупроводниковый элемент с тремя выводами: анод, катод, и управляющий электрод. После подачи на управляющий электрод тиристора короткого импульса положительной полярности, тиристор превращается в диод, и начинает проводить ток до тех пор, пока в его цепи этот ток не прервется или не сменит направление.

После прекращения тока или при смене его направления, тиристор закроется и перестанет проводить ток, пока не будет подан следующий короткий импульс на управляющий электрод. Ну а поскольку напряжение в бытовой сети переменное синусоидальное, то каждый период сетевой синусоиды тиристор (в составе данной схемы) станет отрабатывать строго начиная с установленного момента (в установленной фазе), и чем меньше во время каждого периода тиристор будет открыт, тем ниже будут обороты электроинструмента, а чем, соответственно, дольше тиристор будет открыт, тем выше будут обороты.

Как видите, принцип прост. Но применительно к электроинструменту с коллекторным двигателем, схема работает хитрее, и об этом мы расскажем далее.

Итак, в сеть здесь включены параллельно: измерительная цепь управления и силовая цепь. Измерительная цепь состоит из постоянного и переменного резисторов R1 и R2, из конденсатора C1, и диода VD1. Для чего нужна эта цепь? Это делитель напряжения. Напряжение с делителя, и что важно, противо-ЭДС с ротора двигателя, складываются в противофазе, и формируют импульс для открывания тиристора. Когда нагрузка постоянна, то и время открытого состояния тиристора постоянно, следовательно обороты стабилизированы и постоянны.

Как только нагрузка на инструмент, и следовательно на двигатель, увеличивается, то величина противо-ЭДС уменьшается, поскольку обороты снижаются, значит сигнал на управляющий электрод тиристора возрастает, и открывание происходит с меньшей задержкой, то есть мощность подводимая к двигателю возрастает, увеличивая упавшие обороты. Так обороты сохраняются постоянными даже под нагрузкой.

В результате совместного действия сигналов от противо-ЭДС и с резистивного делителя, нагрузка не сильно влияет на обороты, а без регулятора это влияние было бы существенным. Таким образом при помощи данной схемы достижима устойчивая регулировка оборотов в каждом положительном полупериоде сетевой синусоиды. При средних и малых скоростях вращения этот эффект более выражен.

Однако, при повышении оборотов, то есть при повышении напряжения, снимаемого с переменного резистора R2, стабильность поддержания скорости постоянной снижается.

Лучше на этот случай предусмотреть шунтирующую кнопку SA1 параллельно тиристору. Функция диодов VD1 и VD2 - обеспечение однополупериодного режима работы регулятора, так как напряжения с делителя и с ротора сравниваются лишь в отсутствие тока через двигатель.

Конденсатор C1 расширяет зону регулирования на малых скоростях, а конденсатор C2 снижает чувствительность к помехам от искрения щеток. Тиристор нужен высокочувствительный, чтобы ток менее 100 мкА смог бы его открыть.

Итак, статья Алексея Сидоркина:

Думаю, у каждого человека в жизни происходило не одно событие или случай, которому он никак не смог найти подходящее объяснение, оставаясь секретом на долгое время. Так произошло с моей дрелью.

Этой дрелью Bosch PSB 500 RE мой зять Дмитрий обзавелся в мае 1998 года для обустройства своей новоприобретенной квартиры. По тем временам такой престижный инструмент (мощность 500 Вт, регулировка оборотов, реверс вращения, возможность ударного режима – «перфоратор») в хозяйстве был не у каждого. Покупка вызывала тихую зависть – у меня была простая советская дрель без всяких «наворотов». Дрель Bosch отдала моя дочь позже после трагической гибели зятя во время ДТП в 2002 году.

Конечно, моя эксплуатация инструмента не была «каждый день с утра до вечера», дрель использовалась по бытовой необходимости, как и в большинстве обычных семей, плюс летний сезон на даче.

Рис.1. Общий вид дрели BoschPSB 500 RE.

Дрель работала исправно, успешно выполняя все свои опции и функции…, и вдруг лет 5-6 назад перестал «слушаться» регулятор скорости оборотов – при любом положении/уставке колесика/маховичка регулятора при нажатии на курок дрель сразу давала полные обороты безо всякой плавности. Первое, что пришло в голову, почему нет малых оборотов – «сгорела» схема регулировки оборотов дрели. Но к тому времени в хозяйстве появились другие инструменты, включая шуруповерт и еще одну дрель в деревне, и работа дрели Bosch в режиме малых оборотов была не столь актуальна, руки до устранения неисправности так и не доходили.

Подписывайтесь! Будет интересно.

Совсем недавно пришлось аккуратно поработать дрелью, и ее высокие обороты оказались очень некстати, а других инструментов с патроном под рукой не оказалось. Неподалеку от дома есть мастерская по ремонту бытовой техники. Мне там сказали, что регулятор оборотов (далее РО) для дрели Bosch только «под заказ», ждать не менее 2-х месяцев, стоимость работы 500 рублей.

Я решил разобраться самостоятельно, как-никак наладчик энергетического оборудования , хоть и на пенсии.

Сам наладчик, а пошел в мастерскую? Если срочно, да за пару сотен (раньше это называлось «за бутылку»), то и нет смысла «расчехлять свою винтовку», другим тоже надо давать жить.

Вскрыл дрель, отсоединил РО (два электроконтакта разъёмные ножевого типа, два «под винт» и один шуруп крепления силового провода – рис. 2).

Рис. 2. Подсоединение регулятора оборотов в дрели.

Регулятор оборотов дрели представляет собой отдельный узел. На рис.3 практически в натуральную величину две половинки (крышка и корпус) уже вскрытого РО, материал – пластик, между собой половинки фиксируются «на защелках».

Рис. 3. Регулятор оборотов дрели со снятой крышкой

На рис.3 обозначены: 1 – контактная группа; 2 – скользящие контакты; 3 – резисторные полоски; 4 – маховичок регулировочного винта; 5 – возвратно-отжимная пружина курка.

В корпусе регулятора оборотов для дрели размещены контактная группа 1 и скользящие контакты 2 в виде двух пружинных пластиночек, приводимых в движение по нажатию курка и приходящих в исходное положение под воздействием возвратно-отжимной пружины 5.

В крышке располагаются конденсатор (внизу) и плата (вверху) с элементами электроники и двумя резисторными полосками 3, по которым при нажимании курка скользят контакты 2 для плавного изменения оборотов инструмента. На резисторные полоски нанесена специальная смазка для защиты полосок, снижения трения и предотвращения искрения скользящих контактов.

Регулировочный винт с маховичком 4 на курке ограничивает глубину нажатия курка и расстояние/длину скольжения контактов 2 по резисторным полоскам 3, определяя тем самым диапазон регулирования и максимальные обороты дрели. Если регулировочный винт вывернут полностью, то курок при полном нажатии замыкает контактную группу на прямое включение двигателя дрели, минуя электронные регулировочные элементы, и двигатель работает на максимально возможных оборотах (3000 об/мин).

Схема регулятора оборотов дрели практически идентична . Различия есть только в конструкции и габаритах.

В объем моих работ вошла проверка четкости работы курка при нажатии, взаимодействия частей контактной группы, вращения регулировочного винта, выравнивание распределения смазки на резисторных полосках, очистка доступных мест от накопившейся пыли-грязи. Никаких неполадок, неисправностей или подозрительных моментов обнаружено не было. Иными словами – провел небольшую ревизию, после чего собрал дрель, включил и… заработал регулятор оборотов , как ни в чем не бывало!

Таким образом, ремонт регулятора оборотов дрели Бош свелся к банальной чистке!

Много можно было делать предположений относительно причин временного недуга дрели – от удара или незамеченного падения инструмента до неполадок в элементах электроники. Однако анализ ситуации все же склоняет к нарушению работы пары «скользящие контакты – резисторные полоски» по непонятной причине, достаточно, чтобы просто попала соринка (частица) под один из скользящих контактов – и всё, регулировки не будет. За это же говорит и включение инструмента сразу на полные обороты, что возможно только при срабатывании контактной группы.

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру ?

Подписывайся, и читай статью дальше:

Но, что ни говори, а получается, что инструмент оказался сам электрик и отремонтировал сам себя!

Вопрос от читателя

Мне на почту обратился читатель Александр, с такой просьбой:

Добрый вечер. Наткнулся на ваш блог, где вы ремонтируете дрель Bosch. У меня подобная проблема, только к электронике я отношения не имею почти никакого. По глупости разобрал курок дрели bosch gsb 1600 RE. Все работало до этого замечательно, кое-как собрал, теперь плавный пуск не работает. Возможно не в той последовательности и не туда вставляю запчасти. Прилагаю фото разобранного. Надеюсь на помощь, дрель хорошая.

Фото разобранной кнопки дрели Bosch:

Ремонт дрели Bosch. Разобранный курок – кнопка с регулятором оборотов.

Ремонт дрели Bosch. Разобранный курок – кнопка

Не знаю, как помочь читателю. Может, кто-то поделится опытом?

Ремонт дрели можно проводить и своими силами, главное, знать причины поломок и методы их «лечения». Сегодня мы расскажем о том, как выглядит схема подключения кнопки дрели, не обойдем вниманием и другие неисправности, благодаря чему вы будете являться счастливым обладателем работающего инструмента.

Если ваш инструмент стал работать хуже, или вовсе перестал выполнять свои прямые обязанности, пришло время диагностировать неисправности и постараться с ними справиться. Сначала проверяем провод на наличие повреждений и напряжение в розетке, для чего в нее можно включить любое другое устройство – телевизор или чайник.

Если вы осматриваете устройства, работающие от аккумулятора, их нужно проверить при использовании тестера – в этом случае напряжение, указанное на корпусе, должно иметь аналогичное значение с напряжением аккумулятора.

Если напряжение меньше, придется менять аккумуляторы на новые. Если аккумулятор нормально работает, электропитание в норме, ищите проблемы в аппаратной части. Самыми частыми поломками считают:

• Проблемы с работой двигателя;
• Износ щеток;
• Проблемы с работой кнопки.

Зная, как происходит подключение кнопки электродрели, можно быстро решить неисправность. Кроме того, проблема с работой дрели может возникать и из-за запыленности инструмента, ведь дрель «берет» и дерево, и кирпич, и другие материалы. А значит, вам следует позаботиться о том, чтобы очищать устройство после каждого использования – только так можно снизить риск сбоев в работе в связи с загрязненностью инструмента. Именно потому после того, как вы провели , сразу же чистите дрель.

К сожалению, чтобы проверить работоспособность инструмента, вам будет недостаточно тестера, что связано с тем, что большая часть кнопок устройства оснащены плавной регулировкой скорости, а потому обычный тестер может дать вам некорректные данные. В данном случае вам понадобится специальная схема подключения кнопки дрели. Часто в инструментах один провод соединен с клеммой, а потому одновременное нажатие на кнопку приводит к прозвону клемм. В том случае, если лампочка загорелась, с кнопкой все хорошо, а вот если вы замечаете неисправность – пришло время заменять кнопку.

Осуществляя замену, учитывайте, что схема может быть как простой, так и с реверсом. За счет этого проводить все работы по замене кнопки нужно исключительно по схеме, ничего не добавляя «от себя». Так, деталь должна подходить по размеру и соответствовать мощности инструмента. При этом подсчет мощности – достаточно простое занятие. Используем формулу P=U*I (с учетом, что мощность дрели равна 650 Вт), I = 2.94 А (650/220), а значит, и кнопка должна быть на 2.95 А .

Несмотря на то, что процесс этот является достаточно сложным, вы можете всю работу провести своими руками, соблюдая некоторые важные правила. Например, помните, что открытие корпуса может привести к тому, что все детали и плохо закрепленные запчасти просто выпадут из корпуса. Естественно, этого следует избежать, ведь потом будет достаточно сложно собрать устройство воедино. Для этого можно плавно поднять крышку, отметив точное расположение запчастей на бумаге.

Кнопка ремонтируется следующим образом:

1. Сначала подцепляются фиксаторы для кожуха, после чего он осторожно стягивается;
2. Все проржавевшие и потемневшие клеммы очищаются от нагара, для чего можно использовать спирт или наждачку;
3. Заново собираем инструмент, следя за тем, чтобы все детали устройства находились на своем месте, и проверяем работоспособность дрели – если ничего не поменялось, меняем деталь;
4. Регулятор оборота заливаем с помощью компаунда, а потому при выходе из строя детали просто ее заменяем;
5. Частой поломкой является стирание рабочего слоя под реостатом – его лучше не ремонтировать, просто зря потратите время, лучше приобрести новый и заменить.

Многих интересует, где взять подобную схему? Прежде всего, она должна идти вместе с инструментом при его покупке, однако если схемы нет, либо вы ее утеряли, придется поискать в интернете. Ведь только с ее помощью вы сможете провести ремонт грамотно, без ошибок. К слову, кнопка регулятора оборотов и кнопка реверсного управления расположены в разных местах, а потому и проверять их придется по отдельности.

Существует несколько причин поломок якоря или статора дрели. Прежде всего, это неграмотная эксплуатация устройства. Например, многие пользователи просто перегружают инструмент, осуществляя работу без перерыва. Это приводит к тому, что двигатель дрели не успевает «отдохнуть». Вторая причина кроется в плохом моточном проводе, которые часто встречаются в дешевых моделях. Именно потому поломки дешевых инструментов встречаются значительно чаще. Ремонт в этом случае нужно проводить с использованием специализированного инструмента. И будет лучше, если вы доверите эту работу профессиональным специалистам.

Однако если было решено осуществить ремонт своими силами, у вас обязательно возникнет вопрос – как всё сделать правильно? Как вы уже поняли, «страдает» поломками якоря и статора, и проверить это можно несколькими признаками, например, когда при работе инструмент вдруг искрит. Если же «ярких» признаков нет, можете воспользоваться омметром.

Статор меняют так:

1. Сначала осторожно разбираем корпус устройства;
2. Снимаем провода и все внутренние детали;
3. После выяснения причин поломки меняем запчасть на новую, корпус снова закрываем.

Но дрель может не работать и из-за банальных неисправностей – например, из-за щеток внутри двигателя. А значит, без ремонта щеток здесь не обойтись, при этом работа эта достаточно простая – вам даже не нужно обладать специальными знаниями и инструментами. Для этого разбираем устройство, извлекаем из него щеткодержатели и меняем детали, которые поломаны. К слову, существуют модели, корпус которых можно не разбирать – в них нужно просто удалить специальные заглушки через установочное окошко, после чего сменяем щетки .

Приобрести эти детали можно в любом строительном магазине, есть также и некоторые модели, которые продаются вместе с комплектом дополнительных щеток. Важно, чтобы вы не дожидались полного износа щеток – проверяйте их время от времени. А все за счет того, что возникает риск образования зазора между щетиной и коллектором. В итоге эта деталь начнет перегреваться и со временем отпадет – значит, вам придется менять целый якорь, что выйдет значительно дороже и сложнее, и не факт, что вы сможете самостоятельно решить этот вопрос.

Как видите, существуют разнообразные поломки, многие из которых будут подвластны вам, другие будут посильны только специалистам в сервисных центрах. И чтобы снизить риск таких поломок, нужно заботиться о своем инструменте, чистить его после работы, проверять состояние деталей и щеток, чтобы вовремя заменить их на новые. Однако если видите, что сами справиться не сможете – несите устройство в мастерскую.

Написал мне недельки две назад один из посетителей из республики Башкортостан. Понравилась ему на Радиокоте схема электронного регулятора оборотов для микро дрели, только есть в ней несколько недостатков: большее выделение тепла LM317 и малый максимальный ток в 1,5А. Предложил он использовать модуль LM2596 вместо LM317, что бы поднять выходной ток до 3А.
Идея хороша по смыслу, но как приспособить модуль к схеме управления, об этом я щас и расскажу.

Для начала предложу доработанную схему Александра Савова на LM317

Смысл этой схемы в том, что когда на валу дрели нет никакой нагрузки обороты двигателя минимальны, но стоит его немного нагрузить, как обороты вскакивают до максимально возможных. Все это реализованно за счет датчика тока на R6 и сравнивающего компоратора с порогом чуть выше, чем падение на шунте
Схему я эту решил попробовать навесом и схема работает вполне на достаточном уровне. Двигатель в нагрузке использовал от шуруповерта 12В

Используя этот же метод на датчике тока переработал схему под LM2596, немного переделав модуль и подростив к нему схему Савова. Вот что у меня получилось

Подключил модуль с двигателем к 12В, подстроечным резистором на модуле выставил минимальные обороты двигателя, примерное сопротивление 5кОм. После переменик выпаял и установил резистор 5,1кОм, на схеме этот резистор указан как R11. Теперь на четвертую ножку установил ключ, шунтирующий на землю. К ключу подключил детектор тока и начал испытания. Замерил падение на шунте R8R9, установил на 2 ноге подстроечником R7 напряжение на несколько миливольт больше, чем на 3 ноге. Схема заработала довольно вяло, то долго включалась, то долго выключалась. Подобрав резистор в обратной связи и С8 удалось добиться стабильной работы.

Вот так выглядит регулятор оборотов дрели навесным монтажом

В принципе схема оказалась довольно рабочей и имеет право на жизнь, но надо учитывать, что LM358 должна питаться от стабилизированного напряжения, поэтому рекомендуется установить для нее .
Реализовывать регулятор оборотов дрели на печатной плате я не собираюсь, у меня уже есть станочек, но печать для вас сделаю чуток позже, сейчас время нет

Хочу так же заметить, что используемый модуль LM2596 предоставил товарищ с Башкортостана, у него есть сайт SolBatCompany.Ru , торгующий солнечными панелями и различными электронными модулями, рекомендую заглянуть к нему. Купить такой модуль можно в Китае всего за 50 рублей, вот ссылка

По собранному регулятору оборотов сделал небольшое видео его работы