Як зробити регулятор обертів для болгарки своїми руками?

УШМ (болгарка) BOSCH GWS 9-125 S з регулюванням обертів. Фото 220Вольт

Болгарка в класичному варіанті виконання вже володіє широкими можливостями для застосування. Оснащення додатковими опціями ще більше підвищує її функціонал, роблячи роботу з нею більш комфортною і безпечною. Найпоширенішими є пристрої плавного пуску, підтримка постійних обертів під навантаженням, захист від вібрацій і випадкового пуску, регулювання швидкості обертання. Якщо на болгарці відсутні такі можливості, то користувач може встановити їх самостійно. Так, наприклад, блоком регулювання оборотів деякі користувачі допрацьовують УШМ, на які виробник його не ставив.

Необхідні матеріали та документи

Регулятор обертань - це спеціальне пристосування, за допомогою якого можна змінювати амплітуду обертання електродвигуна УШМ при використанні різних режимів роботи. Завдяки його наявності істотно підвищується рівень надійності, функціональність, а також безпека електроінструмента.

Існує велика кількість простих схем, за допомогою яких можна швидко самостійно зібрати регулятор потужності для УШМ. Крім того, такі пристосування можна також цілком успішно використовувати при роботі з паяльниками або лампами.

Для того щоб в домашніх умовах зробити регулятор оборотів необхідно запастися наступними комплектуючими та інструментами:

• принципова схема регулятора обертів (можна відшукати в інтернеті або на форумах для радіолюбителів);
• плата для пайки;
• паяльник;
• припій;
• флюс;
• резистор (опір якого становить 4,7 кОм);
• конденсатор (0,1мкФ х 400В);
• підрядкові резистори (500 кОм);
• симетричний тиристор;
• симістор.

Завдяки використанню такого пристрою, користувач може самостійно зменшувати напругу. Однак при цьому необхідно контролювати силу струму. Адже при зменшеній кількості оборотів знижується рівень потужності УШМ. В результаті цього крутячий момент також буде зменшено. Це може призвести до того, що через низьку напругу електродвигун не зможе провернути вал.

Тому при самостійному виготовленні регулятора потрібно слідувати схемі його складання. Крім того, потрібно заздалегідь визначитися з тим, де він буде розташований всередині корпусу УШМ або на його зовнішній частині.

Якщо користувач не має навичок і досвіду роботи з радіоелектронікою, або не вміє читати електричні схеми, тоді в цьому випадку краще купити готовий виріб для УШМ на ринку і встановити його. При цьому рекомендується купувати фірмові, надійні регулятори для болгарок.

Що це за функція, принцип роботи, електрична схема, плюси УШМ з регулятором

Болгарка, не укомплектована пристроєм регулювання обертів, працює виключно на максимальній швидкості обертання. Оснащена цією опцією дозволяє знизити частоту обертання до величини, що дозволяє якісно виконати обробку матеріалів, яка неможлива на максимальному режимі.

В основі електронного блоку регулятора обертів закладено доопрацьований принцип диммера, де зміна потужності відбувається ручною зміною величини змінного резистора. За допомогою електронного контролю сили струму на робочому валу шпинделя підтримується крутячий момент, що забезпечує працездатність болгарки. Головними робочими елементами такої схеми можуть бути або напівпровідниковий прилад симістор, або більш просунутий варіант з інтегральною схемою.

Схема з'єднання без регулятора потужності

Електрична схема звичайних побутових болгарок без додаткових опцій представлена на малюнку:

Електрична схема болгарки. Джерело фото тут

Тут дві, не пов'язані між собою обмотки статора, через вимикач, що має в конструкції працюючу від руки кнопку пуску, з'єднані з джерелом напруги (побутова мережа). Далі кожна з обмоток за допомогою спеціальних контактів з'єднується з графітовими щітками, які за допомогою пружин притискаються до поверхні колектора. У свою чергу кінці обмоток ротора підключаються до ламелей колектора, утворюючи замкнутий електричний ланцюг.

Регулятор обертів підключається в розрив ланцюга між кнопкою включення/вимикання і обмотками статора при розташуванні всередині корпусу болгарки. У разі виконання у вигляді окремого блоку він часто може перебувати в розриві мережевого кабелю.

Для якої мети УШМ невисокі оберти?

Інтегроване регулювання числа обертів кола дасть змогу дбайливо обробляти такі матеріали, як дерево або пластик. На знижених швидкостях збільшуються комфортабельність і безпека. Найбільш практична подібна опція в радіо- та електромонтажній справі, СТО та студіях, що займаються реставрацією.

До того ж у середовищі професіоналів, які використовують електроінструмент, існує судження, що чим тривіальніше влаштовано пристосування, тим воно надійніше. А додану сервісну «начинку» бажано вивести за межі болгарки. При подібному підході обслуговування обладнання істотно спрощується. У зв'язку з цим деякі фірми навмисне виробляють виносні індивідуальні електрорегулятори, що підключаються до мережевого кабелю УШМ.

Як зробити регулювання для УШМ в домашніх умовах, саморобні варіанти

Відносно просту схему регулювання на напівпровідникових приладах деякі користувачі, які мають навичку роботи з електротехнічними технологіями, можуть зробити самостійно. Однак, вона не зможе ефективно підлаштовувати силу струму при зниженні оборотів, і величина крутячого моменту на робочому валу може бути недостатньою. Це не буде великою перешкодою при проведенні робіт з полірування, різання тонколистового металу або обробки м'яких матеріалів (пластику і подібних йому).

Якщо виготовлення схеми власними руками викликає утруднення або характер робіт з болгаркою, наприклад з каменем або керамікою, вимагає використовувати більш складну систему з мікросхемою, можливий варіант придбання готового блоку і установки його на болгарку.

Стандартний диммер для зміни яскравості освітлення знайшов застосування в експлуатації болгарки в наступному відео.

Важливо: потужність диммера повинна бути мінімум не менше потужності болгарки. Якість полірувальних робіт і менша кількість виокремлюваного пилу при їх проведенні визначають доцільність доопрацювання електричної частини болгарки з використанням стандартного диммера. Ця конструкція вимагає розумного дозування ручного навантаження при проведенні робіт, оскільки не виключається перегрів двигуна і є ризик виходу його з ладу.

Готовий напівпровідниковий регулятор потужності можна купити в інтернет-магазинах. Автор наступного відео придбав в Aliexpress китайський екземпляр, при чому досить великої потужності - 4 кВт. Така величина дозволяє підвищити універсальність його застосування. Багато побутових приладів (болгарка, дриль, нагрівальні елементи у вигляді ТЕНів) експлуатуються в рядах потужностей, де такий регулятор може досить ефективно працювати. Основний недолік таких регуляторів - неможливість підтримувати навантаження тривалий час (електроінструмент швидко перегрівається і потрібна його зупинка для охолодження).

Керування частотою обертання деяких електричних інструментів можна здійснювати не тільки вручну за допомогою поворотного коліщатка. Деякими пристроями зручніше керувати за допомогою педалей. У наступному відео автор демонструє такий спосіб управління. Тут взято регулятор обертів виконаний у вигляді педалі зі швейної машинки і адаптований для управління електричним лобзиком. Нічого не заважає зробити такий варіант управління болгаркою, проте необхідність цього повинна бути обґрунтована характером проведених робіт.

Без втрати потужності

Регулятор, який змінює обороти, не втрачаючи потужності, самостійно виготовити практично неможливо. Такі пристрої зі зворотним зв'язком з відстеження величини оборотів і коригуванням на їх підставі сили струму випускаються тільки виробниками болгарок. Виготовити або встановити самостійно можна тільки регулятори на напівпровідникових схемах, які не гарантують 100% збереження потужності при зміні частоти обертання шпинделя болгарки.

Як зменшити або збільшити швидкість обертання диска

Готову недорогу китайського виробництва плату можна змонтувати, як зробив автор наступного відео, в окремому пластиковому корпусі, підключеного до кабелю з виделкою і встановленому на ньому розеткою. Підключивши вилку до електричної мережі, а болгарку до нього через розетку, можна змінюючи регулювальним коліщатком величину змінного опору, встановлювати на УШМ необхідні обороти. Полірування поверхні таким електроінструментом буде проводитися набагато якісніше.

Як поставити, з'єднати

Користувачі болгарок придумали багато різних способів компонування регулятора обертів і болгарки, для якої він призначений. Він може перебувати як автономний елемент поза корпусом болгарки, так і вбудовуватися всередину. Нижче представлені відео з такими варіантами.

Як зовнішній керуючий пристрій у наступному відео автор використовує переноску з кнопкою включення/вимикання. Якраз замість цієї самої кнопки вставляється готова китайська плата на напівпровідниках. Технологія електромонтажних робіт виконана на хорошому технічному рівні. Таку переноску буде зручно використовувати під час виконання болгарської робіт, що потребують застосування низьких обертів.

Розмістити додаткові пристрої всередині корпусу болгарки буває досить складною проблемою. Часто потрібно прийняття нетривіальних рішень, як, наприклад, у наступному відео. Тут, щоб помістити плату з регулюванням обертів і плавним пуском, довелося поміняти кнопки, задіяні в роботі важеля включення/вимикання. У звільнений простір вдалося розмістити симістор з радіатором охолодження регулятора обертів і плату з мікросхемою плавного пуску болгарки.

Як вимкнути, прибрати датчик напруги

У наступному відео в автора на одній з моделей болгарки вийшов з ладу регулятор обертів. Спроби його відремонтувати не увінчалися успіхом. Автор описує, як можна прибрати поламаний регулятор і зібрати електричну схему без нього (просто підключити обмотки статора безпосередньо через вимикач). Болгарка функціонуватиме, тільки на одних лише максимальних обертах.

Де купити

Придбати пристрій регулятора оборотів можливо у співробітників компаній, які зібрані у відповідному розділі. Крім цього, виконавців може зацікавити кутові шліфмашини, оснащені функцією регулювання швидкості обертання. Продажем таких електроінфраструктурів займаються підприємства з окремого розділу.

Розділи: Регулятори обертів болгарок, Ремонт болгарок своїми руками

Попередня стаття: Ремонт обертів болгарок своїми руками Наступна стаття:

Для чого болгарці плавний пуск і регулятор оборотів?

У сучасних вуглошліфувальних машинах використовують 2 необхідні опції, що збільшують характеристики і безпеку оснащення:

• регулятор обертів (частотний перетворювач) - пристрій, призначений для перетворення числа обертів мотора в різних режимах функціонування;
• пристрій плавного пуску - схема, яка забезпечує неквапливе нарощування обертів мотора від нульової позначки до граничного значення при підключенні агрегату.

Використовуються в електромеханічному обладнанні, в структурі якого практикується електромотор змінного струму з колектором. Сприяють зниженню зношування мехчастини агрегату при включенні. Зменшують навантаження на електричні компоненти машини, вводячи їх у роботу плавно. Як виявили вивчення якостей матеріалів, особливо сильне вироблення зв'язаних вузлів проводиться в процесі раптового переходу з нерухомого стану до швидкої активності. Наприклад, один пуск ДВЗ в автомашині дорівнює зношуванню поршню і групи ущільнюючих кілець до 700 кілометрів пробігу.

При подачі електроживлення здійснюється стрибкоподібний перехід від нерухомого стану до обертання кола зі стрімкістю 2,5-10 тисяч оборотів за 60 секунд. Тому хто користувався кутовий шліфмашиною, добре відомо відчуття, що інструмент прямо «вилітає з рук». Якраз у цю мить і трапляється велика частина аварій, пов'язаних з мехчастиною агрегату.

Обмотки ротора і статора відчувають не менше навантаження. Електромотор змінного струму з колектором запускається в режимі короткого замикання, ЕДС вже виштовхує вал вперед, проте сила інерції ще не дає можливість йому крутитися. Зароджується стрибок пускового електроструму в котушках електродвигуна. Незважаючи на те що по конструкції вони розроблені для подібної роботи, з часом приходить мить (наприклад, при перепаді напруги в електромережі), коли ізолятор обмотки не здатний витримати і проістікає замикання між витками.

При введенні в електросхему інструментарію пристосування плавного пуску і зміни частотності обертання мотора всі вищеописані неприємності мимоволі пропадають. Крім усього, вирішується питання раптового і значного зниження напруги в загальній електромережі під час пуску інструменту. Звідси зрозуміло, що побутові електроприлади не піддадуться небезпеці виходу з ладу. А автоматичні вимикачі на електролічильнику не будуть спрацьовувати і вимикати струм у квартирі або будинку.

Схема плавного пуску застосовується в вуглошліфмашинах середнього і високого цінового сегмента, вузол регулювання оборотів - все більше в професійних модифікаціях болгарок. Регулювання обертів дає можливість піддавати обробці кутовий шліфмашиною м'які матеріали, здійснювати делікатне шліфування і полірування, оскільки на великих оборотах дерево або фарба просто згорять. Допоміжна електросхема підвищує ціну інструментарію, але продовжує термін експлуатації та ступінь безпеки при використанні.

Плавний пуск і обертання обертання + (Відео)

Плавний пуск електроінструмента - головна запорука його довголіття. Згадайте, коли перегорає електрична лампочка? Найчастіше в момент включення. Тому що після підключення до електричної мережі різко зростає навантаження. Підроблені місця спіралі не витримують і вона перегорає.

Такі ж процеси протікають і в болгарці. У момент включення струм різко зростає, тому що рушійним силам треба не просто зрушити якір з місця, але ще й швидко набрати потрібні оберти. Ефект від такого жорсткого пуску може бути найплачевніший - обрив обмотки.

Щоб знизити ймовірність виходу з ладу інструменту через жорсткий пуск необхідно доопрацювати болгарку і забезпечити її невеликим вбудованим пристроєм плавного пуску.

Ще одне доопрацювання - регулятор обертання. З власної практики кожен знає, як незручно працювати з інструментом, який не має регулювання обертання. Якщо в електродрелі немає такого пристосування, то важко підібрати швидкість обертання і подачу сверла. Це призводить або до заклинювання сверла, або до його поломки.

Аналогічно працює токарний верстат, в якому існує цілий набір спеціальних шестерень для регулювання обертання шпинделя. Від цього багато в чому залежить не тільки збереження різця, але і якість обробки матеріалу.

Об'єднати в собі два достоїнства - плавний пуск і регулювання обертів валу можна за допомогою електронної схеми. Її цілком можна зібрати своїми руками і встановити прямо в корпус машини. З такою схемою вона буде плавно запускатися, не створюючи перевантажень в обмотках і мережі. І з цією ж схемою з'явитися можливість регулювати обороти, щоб підбирати режим роботи з будь-яким матеріалом.

Якщо різати метал зі значною товщиною і твердістю, то необхідно підтримувати великі обороти. Але при обробці поверхонь легкоплавких матеріалів більша швидкість більше нашкодить, ніж допоможе справі. Її треба зменшити. На великій швидкості небезпечно працювати з каменем або кахлем. І тут її необхідно зменшити.

Навіть при сточуванні диска швидкість обертання необхідно пропорційно змінювати, тому що лінійна швидкість кромки диска буде зменшуватися. Не обійтися без регулятора обертів, працюючи диском з алмазною насічкою, тому що при високій температурі він дуже швидко руйнується.

Все говорить про те, що, якщо болгарка не має регулятора обертів, то його обов'язково треба зробити і встановити в машину.

Тестування електронного пристрою

Перед приєднанням блоку до болгарки перевіримо його. Візьміть накладну електророзетку. Вставте в неї 2 проводки, один з яких під'єднайте до плати, а інший до кабелю мережі. Ще один провід під'єднайте до мережевої плати. Як бачимо, регулятор приєднаний послідовно в електричний ланцюг. Під'єднайте до електроцепу лампочку і випробуйте працездатність пристрою.

Приєднання регулятора до УШМ

Частотний перетворювач з'єднується до інструменту послідовно. Якщо в ручці кутової шліфмашини є вільний простір, то там можна розмістити цей прилад. Схема, зібрана за допомогою навісного монтажу, приклеюється епоксидкою, яка буде служити в якості ізолятора і захисту від вібрацій. Резистор змінного опору з пластиковою ручкою винесіть назовні, щоб коригувати оберти.

Монтаж регулятора в порожнину корпусу кутової шліфмашини