Stroj pro kutily! Regulátor otáček pro úhlovou brusku vlastníma rukama
úhlová bruska nebo úhlová bruska (úhlová bruska), jak se oficiálně nazývá, někdy obsahuje vestavěný regulátor otáček. Některé modely ji nemají. Regulace rychlosti takového nástroje není jen otázkou pohodlí, ale často i nutností. Různé materiály vyžadují různé rychlosti řezání nebo broušení, a pokud jich stroj nemůže dosáhnout, je kvalita práce přinejmenším vážně ohrožena.
U soustruhů s regulátorem otáček se používají sériově buzené komutátorové motory. Mohou pracovat ve stejnosměrném nebo střídavém režimu. Tento typ motoru lze snadno nastavit změnou proudu v obvodu.
Protože moderní řídicí jednotky používají impulsní ovládání, příliš se nezahřívají a lze je integrovat do skříně i malých nástrojů. K nastavení rychlosti se používá potenciometr, jehož knoflík je umístěn na rukojeti stroje.
Proč řídit rychlost disku?
V závislosti na fyzikálních vlastnostech obráběného materiálu jsou nutné různé řezné nebo brusné rychlosti. Při řezání tvrdých materiálů, které by se jinak mohly rozpadat nebo štěpit, jsou proto nutné vysoké otáčky při nízkém tlaku. Naproti tomu měkké materiály, které nejsou odolné vůči teplu (termoplasty, dřevo), vyžadují nízké otáčky:
- keramika: 10000 otáček za minutu;
- kov: 8000 otáček za minutu;
- tuhé plasty: 5000. 8000 otáček za minutu;
- dřevo: 3000 až 5000 otáček za minutu;
- měkké plasty: méně než 2000 otáček za minutu.
Všechny profesionální nástroje jsou vybaveny stabilizovaným regulátorem otáček, ale levné úhlové brusky pro domácnost s výkonem pod 1200 W jím nejsou vždy doplněny. V tomto článku se budeme zabývat tím, jak si takový regulátor sami vyrobit, abyste snížili rychlost.
Jak provést nastavení úhlové brusky doma, domácí možnosti
Poměrně jednoduchý regulační obvod na polovodičích mohou zhotovit někteří uživatelé zběhlí v elektrotechnice. Nebude však schopen účinně regulovat proud při snížených otáčkách a velikost točivého momentu na hřídeli může být nedostatečná. To nebude zásadní překážkou při leštění, řezání tenkých plechů nebo zpracování měkkých materiálů (plasty a podobně).
Pokud je vytvoření obvodu vlastníma rukama obtížné nebo pokud charakter práce s úhlovou bruskou, například s kamenem nebo keramikou, vyžaduje použití složitějšího systému s mikročipem, je možné zakoupit hotovou jednotku a nainstalovat ji na úhlovou brusku.
V následujícím videu je při práci s úhlovou bruskou použit standardní stmívač pro stmívání světel.
Důležité: Výkon stmívače musí být minimálně stejný jako výkon úhlové brusky. Kvůli kvalitě lešticích prací a menšímu množství prachu, který se při leštění uvolňuje, je vhodné vybavit elektrickou část úhlové brusky standardním stmívačem. Tato konstrukce vyžaduje rozumné dávkování ručního zatížení, protože nelze vyloučit přehřátí motoru a hrozí jeho selhání.
Kompletní polovodičové stmívače jsou k dispozici v internetových obchodech. Autor následujícího videa zakoupil jednotku čínské výroby z Aliexpressu a má poměrně velký výkon. 4 kW. Tato hodnota zvyšuje univerzálnost stmívače. Mnoho domácích spotřebičů (úhlová bruska, vrtačka, topná tělesa v podobě topných článků) je provozováno ve výkonových pásmech, kde takový regulátor může fungovat poměrně efektivně. Jejich hlavní nevýhodou je, že zátěž nelze udržet po dlouhou dobu (elektrické nářadí se rychle přehřívá a musí se vypnout kvůli chlazení).
Regulaci otáček u některých elektrických nástrojů lze ovládat nejen ručně pomocí kolečka. Některá zařízení se pohodlněji ovládají pomocí nožních pedálů. V následujícím videu autor předvádí tento způsob ovládání. Zde je převzat nožní ovladač ze šicího stroje a upraven pro ovládání elektrické skládačky. Nic vám nebrání v tom, abyste si tuto možnost ovládání úhlové brusky zvolili, ale musí to být odůvodněno povahou práce.
Žádná ztráta výkonu
Je téměř nemožné vyrobit regulátor, který mění rychlost bez ztráty výkonu na vlastní pěst. Taková zařízení se zpětnou vazbou pro sledování otáček a na jejich základě pro nastavení proudu vyrábí pouze výrobci pil. Sami si můžete vyrobit nebo nainstalovat pouze regulátory na polovodičových obvodech, které nezaručují 100% zachování výkonu při změně otáček vřetena úhlové brusky.
Jak snížit/zvýšit rychlost kola
Levnou desku plošných spojů čínské výroby lze namontovat, jak to udělal autor následujícího videa, do samostatného plastového pouzdra připojeného ke kabelu s namontovanou zástrčkou a zásuvkou. Připojením zástrčky k síti a úhlové brusky do zásuvky můžete pomocí otočného kolečka měnit odpor a nastavit úhlovou brusku na požadované otáčky. S tímto elektrickým nářadím se povrch leští mnohem lépe.
Jak na montáž, připojení
Uživatelé úhlových brusek přišli s mnoha různými způsoby konstrukce regulátoru otáček a úhlové brusky, pro kterou je určen. Lze jej namontovat jako samostatnou jednotku mimo kryt úhlové brusky nebo jej lze namontovat dovnitř úhlové brusky. Zde je video, které tyto možnosti ukazuje.
Následující video ukazuje, jak autor používá vypínač s tlačítkem zapnuto/vypnuto jako externí spínací zařízení. Právě na místo tohoto tlačítka se vkládá hotová čínská polovodičová deska. Elektroinstalační práce jsou prováděny na dobré technické úrovni. Tento nosič je ideální pro aplikace, které vyžadují nízké otáčky úhlové brusky.
Umístění dalších zařízení do úhlové brusky může být docela náročné. Často je nutné použít netriviální řešení, jako v následujícím videu. Aby bylo možné osadit desku plošných spojů s regulací otáček a pozvolným rozběhem, musela být vyměněna tlačítka pro ovládání páčky zapínání a vypínání. Do uvolněného prostoru se podařilo umístit triak s chladičem a chladicí desku regulátoru otáček s úhlovou bruskou s měkkým startem.
Jak odpojit, vyjmout snímač napětí
V následujícím videu má autor vadný regulátor otáček na úhlové brusce. Pokusy o opravu nebyly úspěšné. Autor popisuje, jak odstranit rozbitý regulátor a sestavit elektrický obvod bez něj (stačí připojit statorové vinutí přímo přes spínač). Úhlová bruska pracuje pouze při maximálních otáčkách.
Údaje o vinutí pro statory a armatury Bosch a úhlové brusky jiných značek
Stator pro Bosch GWS6-100/GWS6-115 HAMMER se zeleným vinutím. Obrázek od 220Volt
Oprava statorů vlastníma rukama je mnohem jednodušší díky dokumentaci s údaji o navíjení. Tyto informace obvykle získáte z katalogových listů konkrétního modelu úhlové brusky. Není třeba trávit mnoho času pracným určováním počtu vinutí, která se mají převinout, a průměru použitého drátu. Datové listy obsahují následující základní informace, včetně údajů o vinutí statorů:
- provozní údaje úhlové brusky (výkon, otáčky, provozní napětí a další údaje);
- počet drážek v jádře statoru pro uložení vinutí
- průměr navíjecího drátu bez izolace;
- počet drátů na drážku;
- v závislosti na vzoru vinutí může být provedeno v určité rozteči, která je uvedena v datasheetu;
- rozměry vnitřního a vnějšího průměru statoru a další technické informace.
S dostupnými údaji o navíjení je možné většinu statorů úhlových brusek převinout svépomocí. Mnoho jiných statorů elektromotorů však nelze vyrobit bez speciálních nástrojů kvůli složitému vzoru vinutí.
Obvod pro pozvolný rozběh motoru úhlové brusky vlastníma rukama
Každému, kdo používá úhlovou brusku déle než rok, se někdy rozbila. Zpočátku se každý kutil snažil opravit prskavkovou brusku sám a doufal, že po výměně kartáčů bude fungovat. Obvykle po takovém pokusu zůstane rozbitý nástroj na polici s vypáleným vinutím. A jako náhradu si kupte novou úhlovou brusku.
Vrtačky, šroubováky, frézky jsou nutně vybaveny regulátorem otáček. Některé tzv. kalibrační brusky jsou vybaveny také regulátorem, zatímco standardní úhlové brusky mají pouze tlačítko pro zapnutí a vypnutí.
Výrobci úhlových brusek s nízkým příkonem záměrně nekomplikují další obvody, protože takové elektrické nářadí by mělo stát levně. Je samozřejmě pochopitelné, že životnost levného nářadí je vždy kratší než životnost dražšího profesionálního nářadí.
Nejjednodušší úhlovou brusku lze modernizovat tak, aby nedošlo k poškození převodovky a vodičů vinutí kotvy. Tyto závady jsou většinou způsobeny prudkým, jinými slovy nárazovým spuštěním úhlové brusky.
Celá modernizace spočívá v jednoduché montáži elektronických obvodů a jejich upevnění do skříňky. V samostatné krabici, protože v rukojeti mlýnku je velmi málo místa.
Níže je uvedeno osvědčené funkční schéma. Tento obvod byl původně navržen pro regulaci žárovek, tj. pro práci s aktivní zátěží. Hlavní výhoda úhlové brusky ? jednoduchost.
- Zvláštností tohoto softstartéru, jehož schéma si můžete prohlédnout, je čip K1182PM1R. Tento mikroobvod je vysoce specializovaný, domácí výroby.
- Dobu zrychlení lze prodloužit volbou většího kondenzátoru C3. Při nabíjení tohoto kondenzátoru dosahuje motor maximálních otáček.
- Rezistor R1 není nutné nahrazovat proměnným rezistorem. K tomuto obvodu je optimálně přizpůsoben rezistor 68 kΩ. Při tomto nastavení je možné plynule spustit úhlovou brusku s příkonem 600 W až 1500 W.
- Pokud se chystáte postavit regulátor výkonu, pak nahraďte R1 proměnným odporem. Odpor 100 kohm nebo více nesníží výstupní napětí. Zkratováním pinů čipu můžete připojenou úhlovou brusku zcela vypnout.
- Sedmistor VS1 typu TC-122-25, tj. 25 A, může plynule spouštět téměř jakoukoli komerčně dostupnou úhlovou brusku s výkonem od 600 W do 2700 W. A pro případ, že by se mlýnek zasekl, zbývá dostatek energie. Pro připojení úhlových brusek do 1500 W jsou dostačující dovážené polotovary BT139, BT140. Tyto menší elektronické klíče jsou levnější.
Triak ve výše uvedeném obvodu není zcela otevřený, odpojuje asi 15 V síťového napětí. Tento pokles napětí nemá vliv na provoz úhlové brusky. Jakmile se však semistory zahřejí, rychlost připojeného nástroje se výrazně sníží. Tento problém se řeší montáží chladiče.
Tento jednoduchý obvod má další nevýhodu, že není kompatibilní s regulátorem otáček instalovaným v nástroji.
Obvod by měl být umístěn v plastové krabici. Izolační pouzdro je důležité, protože se musíte chránit před napětím v síti. Rozvodnou skříňku můžete zakoupit v obchodě s elektrospotřebiči.
Ke krabici přišroubujte zásuvku a připojte kabel k zástrčce, díky čemuž tato konstrukce vypadá jako prodlužovací kabel.
Pokud máte zkušenosti a chuť, můžete sestavit složitější obvod softstartéru. Následující schéma zapojení je standardní schéma pro XS-12. Tento modul je na elektrickém nářadí namontován z výroby.
Pokud chcete měnit otáčky připojeného elektromotoru, je zapojení složitější: instaluje se rezistor 100 kOhm a rezistor 50 kOhm. Nebo jednoduše a hrubě vložte proměnný odpor 470 kohm mezi odpor 47 kohm a diodu.
Doporučujeme připojit paralelně k C2 rezistor o odporu 1 megaohm (není zobrazen na obrázku níže).
Napájecí napětí LM358 se pohybuje od 5 V do 35 V. Napájecí napětí je nižší než 25 V. Proto je možné se obejít i bez volitelného spínače DZ.
Ať už jste sestavili jakýkoli obvod softstartéru, nikdy nepoužívejte k němu připojené nářadí pod zátěží. Každý měkký startér může být vypálen, pokud spěcháte. Počkejte, až se úhlová bruska roztočí, a pak pracujte.
Provoz obvodu
Nastavením rezistoru VR1 se mění doba nabíjení kondenzátoru C1. Když je do obvodu přivedeno napětí, v 1. časovém okamžiku (1. půlcyklus vstupní sinusovky) se sepnou triaky DB3 a TRIAC. Výstupní napětí je nulové. Kondenzátor C1 se nabíjí, napětí se zvyšuje. V určitém časovém okamžiku definovaném obvodem R1-VR1 překročí napětí na kondenzátoru práh otevření DB3, triak se otevře. Napětí z kondenzátoru se přenáší na řídicí elektrodu triaku TRIAC, která rovněž otevírá. Otevřeným triakem začne protékat proud. Na začátku druhého půlcyklu sinusovky se triaky zablokují, dokud se kondenzátor C1 nenabije opačným směrem. Výstupem je pulzní signál komplexního tvaru, jehož amplituda závisí na době běhu C1-VR1-R1.
Podomácku vyrobený regulátor otáček pro úhlovou brusku. Kovy, vybavení, návody
Pokud máte v arzenálu starou úhlovou brusku, neodepisujte ji. Pomocí jednoduchého schématu zapojení lze zařízení snadno vylepšit přidáním funkce změny rychlosti.
Díky jednoduchému ovladači, který lze sestavit vlastníma rukama během několika hodin, se výrazně zvýší funkčnost stroje. Snížením otáček lze úhlovou brusku používat také jako brusku a brousicí stroj na různé materiály.
Větší flexibilita při použití dalšího příslušenství.
K čemu je úhlová bruska při nízkých otáčkách??
Integrovaná regulace otáček kotouče umožňuje šetrné obrábění materiálů, jako jsou plasty a dřevo. Zvýšení komfortu a bezpečnosti při nízkých rychlostech. Tato funkce je užitečná zejména v elektrotechnických a radiotechnických dílnách, autoservisech a restaurátorských centrech.
Mezi profesionálními uživateli elektrického nářadí také panuje obecný názor, že čím je stroj jednodušší, tím je spolehlivější.
A další servisní „věci“ je lepší umístit mimo pohonnou jednotku. Tímto způsobem lze snadněji provádět opravy.
Z tohoto důvodu některé společnosti speciálně vytvořily samostatné elektronické regulátory, které lze připojit k napájecímu kabelu stroje.
Regulátor otáček a pozvolný rozběh. k čemu slouží?
Moderní úhlové brusky využívají dvě důležité funkce, které zvyšují spolehlivost a bezpečnost nářadí:
- Regulátor otáček je zařízení určené ke změně počtu otáček motoru v různých provozních režimech;
- Pozvolný rozběh. obvod, který zajišťuje pomalé zvyšování otáček motoru z nuly na maximální otáčky při zapnutí jednotky.
Pro elektromechanické nářadí s komutátorovým motorem. Pomáhají snižovat opotřebení mechanických součástí stroje při zapínání. Snižte zatížení elektrických součástí stroje tím, že je necháte běžet postupně.
Proč vůbec nastavovat otáčky úhlového brusného kotouče??
Takto vypadá deska regulátoru otáček v sestavě
Regulátor otáček motoru je víc než jen proměnný odpor, který snižuje napětí. Elektronické sledování úrovně proudu je nezbytné, jinak by výkon a následně i točivý moment klesaly úměrně s poklesem otáček. Nakonec dojde ke kriticky nízké hodnotě napětí, kdy při sebemenším odporu kotouče elektromotor prostě nedokáže otáčet hřídelí. I ten nejjednodušší regulátor proto musí být vypočten a navržen jako promyšlený obvod.
Pokročilejší (a tedy i dražší) modely jsou vybaveny regulátory na bázi integrovaných obvodů.
Integrovaný regulační obvod. (nejpokročilejší varianta)
Pokud vezmeme v úvahu schéma zapojení úhlové brusky, v zásadě se skládá z regulátoru otáček a modulu softstartéru. Elektrické nářadí s pokročilými elektronickými systémy je podstatně dražší než jeho jednoduché protějšky. Proto si takový model nemůže pořídit každý domácí kutil. Bez těchto elektronických jednotek zůstává pouze vinutí motoru a zapínací tlačítko.
Spolehlivost moderních elektronických součástí úhlové brusky přesahuje životnost vinutí motoru, proto se nebojte koupit elektrické nářadí vybavené těmito zařízeními. Jediným omezením je cena produktu. Uživatelé levných modelů bez regulátoru si jej navíc dříve či později musí nainstalovat sami. Jednotka je k dispozici jako prefabrikovaný díl nebo si ji můžete vyrobit sami.
Potřebné nástroje
Při plánování postupu opravy vrtáku vlastníma rukama je třeba připravit následující nástroje
- šroubovák s bity;
- svěrák;
- stahovák ložisek;
- Klíče na matice a koncovky;
- smirkovým plátnem na broušení;
- ohmmetr a megger;
- kleště;
- třmen;.
Pro správné provedení vlastní opravy vrtačky je nutné znát strukturu jejích elektrických a mechanických součástí. V tomto případě lze většinu závad opravit doma.
