Jak vyrobit regulátor otáček pro úhlovou brusku vlastníma rukama?
Nejčastějším provozním překvapením je porucha vinutí motoru. K tomu může dojít již po několika spuštěních nového nástroje. Problém je způsoben velmi vysokou rychlostí otáčení. V okamžiku zapnutí stroje probíhá několik po sobě jdoucích činností najednou:
To vše se odehrává ve velmi krátkém čase, což nesmírně zatěžuje všechny součásti úhlové brusky, zejména elektrické vinutí. Důsledkem je, že se rozbije.
Mnoho modelů je zpočátku vybaveno softstartéry a regulátory otáček, které však nejsou příliš oblíbené kvůli jejich vysoké ceně. U levnějších modelů je zcela reálné sestavit regulátor otáček pro úhlovou brusku vlastníma rukama a měkký start je sestaven na stejném mikročipu. Jedna akce řeší dva hlavní problémy tolik potřebného nástroje.
Ti, kdo pracovali s úhlovou bruskou na dlaždice, kámen a podobné materiály, vědí, že kvalita řezu a vzhled hrany jsou silně ovlivněny vysokými otáčkami a samotný nástroj je takovou prací doslova „zabit“. Stejný problém se vyskytuje u kovových dílů: hliník a jiné měkké slitiny by se měly řezat při nízkých otáčkách, zatímco silné a tvrdé materiály by se měly řezat při maximálních otáčkách. Broušení a leštění povrchů vysokou rychlostí poškozuje materiál.
Instalace regulátoru otáček výrazně rozšiřuje dostupnou funkčnost a činí provoz zbytečným. A prevence škod nikdy nikomu neublížila.
Softstartér
Standardní softstartér úhlové brusky se skládá z triaku, usměrňovače a kondenzátorové baterie. Pro zvýšení pracovní frekvence se používají rezistory, které umožňují průtok proudu jedním směrem. Startér je chráněn kompaktním filtrem. Modely jsou určeny pro nízké jmenovité napětí. V tomto případě však hodně záleží na mezním výkonu motoru instalovaného v úhlové brusce.
Jemné ovládání úhlové brusky s vlastnoručně vyrobeným ovladačem
Jediným omezením pro provoz upraveného nástroje je režim práce/odpočinku. To slouží k zachování vinutí sběrače. Při nízkých otáčkách je motor sběrače velmi horký a může způsobit problémy.
Dalším faktorem je točivý moment na. Otáčky je třeba snížit za chodu nástroje. Při minimálních otáčkách může být napětí nedostatečné k rozběhu rotoru, lopatky sběrače budou zkratovány a vinutí se přehřeje a shoří.
Upozorňujeme, že montáž AVR nijak nezvýší výkon nářadí. Pokud je zadáno maximum 3000 otáček za minutu, úhlová bruska bude mít rozsah 0 až 3000 otáček za minutu.
K tomu dochází proto, že výkonné motory při spouštění odebírají obrovské proudy, což způsobuje pokles síťového napětí. Mohlo by dokonce dojít k poškození samotného nástroje, zejména nástroje čínské výroby s nespolehlivým vinutím, které by mohlo jednoho dne vyhořet při spuštění.
Systém softstart tak chrání jak síťové napájení, tak nářadí. Navíc při spuštění nástroje dochází k silnému zpětnému rázu nebo otřesům, což by se u systému s pozvolným startem rozhodně nestalo.
Za druhé, neexistuje žádný regulátor otáček, který by umožnil dlouhodobý provoz nářadí bez jeho přetížení.
Níže uvedený obvod pochází z průmyslového vzoru:
Výrobce ji integruje do drahých zařízení.
K obvodu lze připojit nejen „úhlovou brusku„, ale v podstatě jakékoli jiné zařízení. vrtačky, frézky a soustruhy. Ale vzhledem k tomu, že nástroj musí být vybaven sběrným motorem.
U asynchronních motorů by tomu tak nebylo. Potřebujete frekvenční měnič.
Musíte tedy vyrobit desku s plošnými spoji a začít ji sestavovat.
Jako regulační prvek je použit dvojitý operační zesilovač LM358, který řídí výkonový triak pomocí tranzistoru VT1.
Výkonovým prvkem v tomto obvodu je tedy výkonný triak typu BTA20-600.
Takový triak jsem v obchodě nenašel a musel jsem koupit BTA28. Je o něco výkonnější než v obvodu. Obecně lze pro motory s výkonem do 1 kW použít jakýkoli triak s napětím ne nižším než 600 V a proudem 10-12 A. Ale raději mějte nějakou rezervu a jděte do 20A triaků, stejně stojí penny.
V provozu se triak zahřívá, takže je třeba nainstalovat chladič.
Abyste se vyhnuli otázkám, že motor může odebírat proudy mnohem vyšší, než je maximální proud triaku, a triak by mohl jednoduše vyhořet, nezapomeňte, že obvod má měkký rozběh a rozběhové proudy lze zanedbat.
Fenomén sebeindukce je jistě všem známý. K tomuto jevu dochází, když je obvod, ke kterému je indukční zátěž připojena, otevřený.
V tomto obvodu je to stejné. Při náhlém přerušení napájení motoru může indukční proud z motoru spálit triak. A snubber obvod tlumí vlastní indukčnost.
Rezistor v tomto obvodu má odpor 47 až 68 ohmů a výkon 1 až 2 watty. 400V filmový kondenzátor. V této verzi je vlastní indukčnost vedlejším efektem.
Rezistor R2 zajišťuje zhášení pro nízkonapěťový řídicí obvod.
Samotný obvod je do jisté míry jak zátěží, tak stabilizačním článkem. Napájecí zdroj nemusí být stabilizován po zapojení rezistoru. Ačkoli na síti existují podobná zapojení s přídavným regulátorem, nemá smysl ho používat, protože napětí na napájecích pinech op-ampu je v normálních mezích.
Možné náhrady nízkopříkonových tranzistorů jsou vidět na následujícím obrázku:
Již zmíněná deska s plošnými spoji je pouze deskou pro softstartér a neobsahuje žádné komponenty pro regulaci otáček. To je záměr, protože regulátor musí být v každém případě zapojen.
Regulátor se nastavuje pomocí víceotáčkového rezistoru 100 kohm.
A základní nastavení je již provedeno pomocí rezistoru R5. Je třeba říci, že tento druh obvodu neumožňuje nastavení od nuly, pouze od 30 do 100 %.
Pokud je potřeba výkonnější regulátor, lze jej sestavit podle následujícího schématu:
Tento obvod umožňuje nastavení výkonu prakticky od nuly, ale pro „úhlovou brusku“ to nemá smysl.
Nejprve je nutné vyzkoušet správnou funkci obvodu připojením žárovky 40-60 W 220 V jako zátěže.
Pokud je to v pořádku, pak ihned po odpojení zkontrolujte triak dotykem. měl by být studený.
Poté se deska připojí k „úhlové brusce“ a spustí se.
Pokud je vše v pořádku. úhlová bruska se hladce rozbíhá a otáčky jsou kontrolované. je čas začít testovat pod zatížením.
Obvod
Na internetu lze často najít obvod softstartéru, postavený na poměrně vzácném domácím čipu K1182PM1R, který není vždy snadné získat. Proto vám nabízím sestavení neméně účinného obvodu, jehož klíčovým prvkem je TL072, místo kterého můžete použít i LM358. Doba potřebná k dosažení plných otáček motoru je nastavena kondenzátorem C1. Čím větší je jeho kapacita, tím více času je potřeba na přetaktování, nejlepší hodnota je 2,2 uF. Kondenzátory C1 a C2 by měly být dimenzovány alespoň na 50 V. Kondenzátor C5. minimálně 400 V. Rezistor R11 odvede slušné množství tepla, takže jeho výkon by měl být alespoň 1 watt. V obvodu můžete použít libovolné nízkopříkonové tranzistory, T1, T2, T4 mají n-n strukturu, můžete použít BC457 nebo domácí KT3102, T4 má p-n-p strukturu, místo něj použijte BC557 nebo KT3107. T5. libovolné vhodné výkonové a napěťové polovodiče, například BTA12 nebo TC-122.
Vytvoření zásuvky pro pozvolný start
Nejdůležitějším požadavkem na takovou zásuvku je její mobilita. Proto potřebujete startovací pásek.
Můžete jej použít k hladkému spuštění nářadí kdekoli. v garáži, na chatě, při stavbě domu v různých částech areálu.
Nejprve je třeba demontovat zástrčku.
Síťové vodiče lze buď připájet, nebo připojit pomocí šroubových svorek.
V závislosti na tom bude nutné zapojit také přídavnou zásuvku. V blízkosti nosiče by měla být další zásuvka, aby bylo možné připojit nástroj v různých režimech současně.
Mimochodem, pokud do zásuvky náhodou zapojíte úhlovou brusku nebo kotoučovou pilu s továrně instalovaným softstartérem, která je také vybavena takovým zdrojem napájení, bude překvapivě vše fungovat. Jediný okamžik. získat zpoždění spuštění pily nebo rychlosti disku za pár sekund, což není příliš pohodlné v provozu a bez zvyku může puzzle.
Zde jsou skutečné testy pro takové spojení, které provedl jeden mistr z YouTube BaRmAgLoT777. Jeho komentář po vyzkoušení na gravírce typu Dremel, vrtačce Bosch, fréze Makita a kotoučové pile Interskol:
Dále pro montáž zásuvky vezměte měděný lankový drát o průřezu 2,5 mm2 a odizolujte jeho konce.
Pak je třeba pocínovat kontaktní podložku na nosiči, kde bude tento vodič připájen.
Bezpečně připájejte žíly kabelu k těmto podložkám.
Pečlivé položení vodičů a zakrytí prodlužovacího kabelu.
Vezměte čtvercovou venkovní zásuvku pro instalaci na vnější straně stěn a vyzkoušejte ji na jednotce softstartéru v jejím krytu. Vzhledem k tomu, že má kompaktní obdélníkové rozměry, měl by se tam vejít bez větších problémů.
Namontujte a zajistěte kryt zásuvky na stejném místě jako prodlužovací kabel.
Připojte senzorovou jednotku v mezeře libovolného vodiče, fáze nebo nulového vodiče. Nechápejte to špatně, není napájen fází a nulou současně, tj.е. 220В.
Je připevněn na jednom z vodičů.
U tohoto regulátoru je také jedno, na které straně je vstup a na které výstup. Vlákna jsou pájená a izolovaná teplem.
Poté se všechny vnitřnosti zásuvky shromáždí do pouzdra a zbývá celou konstrukci uzavřít víkem.
V tomto okamžiku lze celou konverzi nosiče a výrobu zásuvky považovat za dokončenou. Nezabere vám to více než 15 minut.
Softstartér pro obráběcí stroje vlastníma rukama
Zdravím kutily! A dnes pro vás máme malý domácí stroj, díky kterému bude každý domácí stroj pohodlnější a bezpečnější. Autorem tohoto podomácku vyrobeného zařízení je AlexGyver.
Vše začalo tím, že autor začal častěji používat stojanovou vrtačku, protože ne vždy bylo možné vyvrtat otvor kolmo k povrchu obrobku. V daném stojanu je levná vrtačka bez vestavěného regulátoru otáček a v nejjednodušším případě musíte pro práci s touto věcí upnout spoušť a nasadit západku, ale téměř všechny vrtačky ji mají.
Problémem je, že maximální otáčky jsou příliš vysoké i pro vrtání hliníku, nemluvě o nerezové oceli a dalších těžko vrtatelných kovech a slitinách. Pro větší pohodlí lze vrtačku nechat zapnutou se stisknutým tlačítkem a zapnout tlačítkem na zásuvce. Pohodlí je sporné, a okamžitě dát maximální výkon také není příliš cool ani pro motor, ani pro vrtačku, ani pro konstrukci stojanu. To znamená, že není dostatečně měkký startér. Pokud si však vezmete například podomácku vyrobenou vrtačku se silným motorem a těžkým rotorem, je měkký startér nutností. K řízení jiného než třífázového motoru, což je tento případ, stačí triak a jednoduchý obvod.
Pokud stejně jako autor neradi pájíte, Číňané mají hotové triakové stmívače pro výkon 3 kW.
Pokud vrtačku připojíte přes triak, získáte regulaci otáček. Odkaz na tento stmívač zanechal autor v popisu pod videem (odkaz ZDROJ na konci článku). Stojí to pěkný peníz a je to mnohem levnější než sestavování podle komponentů v našich obchodech. Pokud si chcete pořídit pouze stojan na vrtačku, je jednodušší pořídit si vrtačku s regulátorem výkonu.
Na začátku si autor stanovil cíl sestrojit zařízení, které bude plnit následující funkce:
Plynulý start motoru s nastavitelnou dobou zrychlení; 2. Zrychlení na nastavenou hodnotu, která je omezena potenciometrem, tj. knoflíkem; 3. Během provozu lze rychlost nastavit stejným kolečkem; 4. Start bude z logického tlačítka, které má napětí 5 V, takže tlačítko bude bezpečné pro mokré ruce a může být malé a slabé; 5. Chcete-li stroj spustit, musíte tlačítko chvíli podržet. To znamená, že motor se nespustí po náhodném kliknutí.
Sestavení takového strojního regulátoru je možné na analogových součástkách, ale autor se v tom bohužel nevyzná a navrhuje implementovat všechny tyto funkce na mikrokontroléru. A samozřejmě by byl obvod asi desetkrát jednodušší. Jako mikrokontrolér budeme mít k dispozici platformu arduino nano. Stojí 150.
Tento projekt je také možné spustit na desce Digispark, která stojí sto dolarů. Deska běží na 5 voltů, můžete ji napájet z USB nabíječky pro váš smartphone, ale autor plánuje vytvořit kompaktní zařízení. Proto se rozhodl použít tento miniaturní napájecí zdroj.
Dále potřebujeme rezistor 10 kohm a tlačítko. A vlastně potřebujeme výkonovou část, která bude dodávat proud do motoru.
Zapájení obvodu na desce trvá asi 15 minut. Také, zejména pro ty, kteří neradi pájejí schéma, mají Číňané hotovou desku pro stejný obvod, ale je bohužel obrovská a my ji nepoužijeme.
Nyní je třeba stáhnout firmware a nahrát jej do desky. Na odkazu v popisu pod autorem videa přejděte na stránku projektu a stáhněte si archiv.
Dále pomocí mega podrobného návodu na stránkách autora nahrajeme firmware do jedné ze dvou desek. Fungují úplně stejně. Jediné nastavení, které nás ve firmwaru zajímá, je doba do dosažení plného výkonu (v milisekundách).
Nyní sestavme obvod a podívejme se, jak vše funguje. Samozřejmě existují dvě schémata pro různé desky.
Jaký softstartér bych měl zvolit pro své elektrické nářadí?
Modul SCR lze zakoupit ve specializovaných prodejnách nebo v internetových obchodech. V poslední době si většina spotřebitelů objednává tyto zdroje pro své nářadí z populárního čínského internetového zdroje Ali Express.
Softstartéry se obvykle používají u modelů elektrického nářadí s vyšším rozběhovým výkonem, které jsou vybaveny elektromotorem. Systém měkké spojky se nejčastěji montuje do elektrického nářadí, jako jsou úhlové brusky. V tomto případě si však uživatel může v případě potřeby zakoupit speciální modul softstartéru a nainstalovat jej na jakékoli elektrické nářadí, které má k dispozici.
Při výběru takového modulu je třeba vzít v úvahu především jmenovitou hodnotu rozběhového proudu potřebnou pro provoz, spuštění elektromotoru. Zjednodušeně řečeno, při výběru takového zařízení je třeba vzít v úvahu především jmenovitý výkon elektromotoru, kterým je nářadí vybaveno. Při výběru regulátoru bychom měli vzít v úvahu také dobu potřebnou pro spuštění a zastavení motoru. Je také žádoucí věnovat pozornost rozměrům takového modulu a prostudovat schéma zapojení.
Softstartéry jsou k dispozici také se dvěma a třemi výstupy. Modely se dvěma výstupy jsou pohodlnější a praktičtější, ale jsou méně odolné než modely se třemi výstupy. Kromě toho lze na nosič nainstalovat modul se dvěma výstupy, který pak lze připojit k různým zařízením.
Funkční test
Kontrola zařízení v provozu. Dávejte si pozor! Všechny prvky obvodu jsou přímo připojeny k síti 220 V! Život ohrožující nebezpečí! Jemná montáž zařízení.
Aby nedošlo k záměně tohoto zařízení s obyčejným prodlužovacím kabelem, měli byste jej jakkoli označit. Udělal jsem to pomocí samolepicí cenovky a lepicí pásky.
Podívejte se prosím na video test tohoto zařízení. Vizuální prezentace chování jednotky při spuštění. Hodně štěstí s vaším podnikáním a starostmi.
