Люди, які часто користуються електроінструментом іноді стикаються з наступною проблемою: двигун чи то болгарки, циркулярної пили, рубанка чи іншого обладнання стартує дуже різко. Такий різкий старт таїть у собі безліч неприємностей: по-перше, є високий пусковий струм, який не найкращим чином позначається на проводці, по-друге, різкий старт двигуна швидко зношує механічні частини інструменту, по-третє, знижується зручність використання, при пуску болгарку доводиться міцно утримувати, вона так і норовить вирватися з рук. У дорогих моделях вже вбудована система плавного пуску, яка легко впорається з усіма цими неприємностями. Але що робити, якщо цієї системи немає? Вихід є – зібрати схему плавного запуску самому. Крім того, використовувати її можна буде з лампочками розжарювання, адже найчастіше вони перегорають саме у момент включення. Плавний пуск помітно зменшить можливості лампочки швидко перегоріти.

Схема

В інтернеті часто зустрічається схема плавного пуску, побудована на досить рідкісній вітчизняній мікросхемі К1182ПМ1Р, дістати яку зараз не завжди легко. Саме тому я пропоную до складання не менш ефективну схему, ключовою ланкою якої є доступна мікросхема TL072, замість неї можна ставити LM358. Час, протягом якого двигун набирає повні оберти задається конденсатором С1. Чим більша його ємність, тим більше часу знадобиться для розгону, найоптимальніший варіант – 2,2 мкФ. Конденсатори С1 та С2 повинні бути розраховані на напругу як мінімум 50 вольт. Конденсатор С5 – щонайменше 400 вольт. Резистор R11 розсіюватиме пристойну кількість тепла, тому його потужність повинна бути як мінімум 1 Ватт. У схемі можна застосувати будь-які малопотужні транзистори, Т1, Т2, Т4 мають n-p-n структуру, можна використовувати BC457 або вітчизняні КТ3102, Т4 має структуру p-n-p, його місце підійдуть BC557 або КТ3107. Т5 – будь-який підходящий за потужністю та напругою семистор, наприклад, BTA12 або ТС-122.

Виготовлення плавного пуску

Схема збирається на друкованій платі розмірами 45 х 35 мм, плата розведена якомога компактніше, щоб її можна було вбудувати всередину корпусу інструменту, який вимагає плавного пуску. Провід живлення краще впаяти безпосередньо в плату, але якщо потужність навантаження невелика, то можна встановити клемники, як я і зробив. Плата виконується методом ЛУТ, фотографії процесу представлені нижче.
Завантажити плату:

(завантажень: 1139)

Доріжки бажано залудити перед впаюванням деталей, так поліпшиться їхня провідність. Мікросхему можна встановити на панельку, тоді її можна буде без проблем зняти з плати. Спочатку запаюються резистори, діоди, дрібні конденсатори, а вже згодом найбільші компоненти. Після завершення складання плати її обов'язково потрібно перевірити на правильність монтажу, продзвонити доріжки, відмити флюс, що залишився.

Перший запуск та випробування

Після того як плата повністю готова, можна перевіряти її на працездатність. Насамперед, потрібно знайти малопотужну лампочку на 5-10 Вт і через неї включити в плату в мережу 220 вольт. Тобто. плата та лампочка підключаються до мережі послідовно, а вихід OUT залишається непідключеним. Якщо на платі нічого не згоріло, а лампочка не спалахнула, можна включати схему безпосередньо в мережу. Цю ж малопотужну лампочку можна підключити до виходу OUT для перевірки. При підключенні вона має плавно набрати яскравість до максимуму. Якщо схема працює справно, можна підключати потужніші електроприлади. При тривалій роботі семистор, можливо, буде трохи нагріватися - у цьому немає нічого страшного. За наявності вільного місця його не завадить установити на радіатор.
На платі в процесі роботи присутня небезпечна мережева напруга, тому необхідно дотримуватися запобіжних заходів. У жодному разі не можна торкатися деталей плати, коли вона підключена до мережі. Перед увімкненням переконайтеся, що плата надійно закріплена і на неї не потраплять металеві предмети, які можуть призвести до короткого замикання. Для надійності рекомендується залити плату лаком чи епоксидною смолою, тоді їй не буде страшна навіть волога. Успішного складання!

Прототип конструкції на малюнку нижче використовувався для регулювання розжарювання ламп, тобто для роботи на чисто активне навантаження.

Основою конструкції є мікросхема К1182ПМ1Р. Вона вузькоспеціалізована, і, як це сьогодні не дивно звучить, вітчизняного виробництва. У разі потреби час старту можна збільшити, поставивши велику ємність конденсатора С3. Поки йде заряд цього конденсатора, електродвигун плавно збільшує оберти максимум. Резистор опором 68 ком оптимально обраний для нашої схеми. Якщо хочете зробити регулятор потужності, тоді потрібно замінити опір R1 змінним. Опір 100 кОм, і більше.

Якщо додати до силової частини схеми симістор VS1 типу ТС-122-25, можна плавно запускати практично будь-яку болгарку, потужністю від 600 до 2700 Вт. Для підключення електроінструменту потужністю до 1500 Вт цілком вистачить симісторів BT139, BT140. Симистор в схемі, що розглядається, повністю не відмикається, він відрізає близько 15В мережевого напруги, але це падіння не позначається на роботі електроінструменту. Але при сильному нагріванні останнього, обороти підключеного пристрою значно падають. Тому рекомендовано встановлення симістора на радіатор.

У ролі гарного корпусу з ізоляційного матеріалу підійде типова розподільна коробка. До неї пригвинчується розетка і приєднується кабель з вилкою, що робить цю конструкцію дуже схожою на подовжувач, зроблений своїми руками.

Якщо хочете, можна зібрати трохи більш складну схему плавного пуску. Вона є типовою для модуля XS-12. Він встановлюється електроінструмент при заводському виробництві багатьох фірм.

Якщо хочете регулювати обороти приєднаного електродвигуна, тоді конструкція трохи ускладнюється: встановлюється підстроювальний резистор, на 100 кОм, і регулювальний опір на 50 кОм.

З метою економії, можна оснастити регулятором оборотів типову болгарку. Такий регулятор для шліфування корпусів різної радіоелектронної апаратури є незамінним інструментом в арсеналі радіоаматора.

www.texnic.ru

Плавний пуск болгарки своїми руками продовжить життя вашого інструменту та заощадить кошти

Вибираючи болгарку, людина думає про тривалу службу інструменту. Вважається: що дорожчий інструмент, то довше він прослужить. Але іноді коштів на дорогу покупку не вистачає і доводиться купувати недорогу модель. У недорогих моделях болгарок відсутній регулятор набору обертів. Інші пристрої, наприклад, дриль, шуруповерт та перфоратор мають регулятор набору швидкості. А у кутошліфувальної машини є тільки кнопка включення. Тим самим болгарка швидше ламається, тому що під дією різкого пуску з ладу виходять редуктор та обмотувальні дроти якоря.

Можливі такі ситуації:

• Дія високого навантаження на вісь редуктора викликає інерційний стрибок, що в окремих випадках призводить до випадання інструменту з рук.
• Величина крутного моменту в період пуску сприяє зношування шестерень редуктора.
• Руйнування кола під час перевантаження.

Можна провести модернізацію інструменту і отримати в результаті болгарку з плавним запуском. Модернізацію під силу зробити самому. Плавний пуск для болгарки своїми руками виготовляється двома способами. Перший спосіб передбачає покупку готового пристрою, у якого в наявності вже є регулятор швидкості і уповільнення початку роботи двигуна в момент запуску. Цей пристрій поміщається всередину пристрою. Другий спосіб полягає у виготовленні схеми, яка зробить пуск плавнішим. Якщо відбувається обрив шнура живлення, схема підключається в обрив.

План виготовлення схеми

Схема плавного пуску болгарки передбачає використання відомої мікросхеми КР118ПМ1 для фазового регулювання. У конструкції є семистори. Примноження робочої частоти досягається за допомогою установки резисторів, що пропускають струм в одному напрямку. Перевагою цієї схеми є простота та відсутність спеціальної налагодження після збирання. Таким методом може скористатися будь-яка людина, яка не має спеціальних навичок, але працює з паяльником.

Основні засади розробки схеми:

• При виборі конденсатора С3 час розгону можна збільшити;
• Встановлений резистор R1 з опором 68 кОм не вимагає заміни змінного опору, оскільки забезпечує рівний пуск моделей різної сили (0,6-1,5 кВт);
• За бажання оснащення регулятором потужності резистор R1 замінюється змінним опором. Величина більше 100 кОм не сприяє зниженню напруги на виході. Вимикання кутової шліфувальні машини відбуваються при замиканні ніжок мікросхеми;
• При використанні семістора виду ТС-122-25 відбувається плавний запуск моделей потужністю 0,6-2,7 кВт. А також у цьому випадку є запас потужності при заклиниванні. Для моделей до 1500 Вт будуть достатні менш потужні семистори (ВТ139 та Вт140).

Процес роботи схеми

Коли відбувається замикання кнопок пуску, струм надходить на мікросхему. Напруга на головному конденсаторі починає зростати. Воно сягає робочого значення у міру заряду. Залежно від заряду конденсатора відбувається відкриття тиристорів. Відкриття семістора VS1 здійснюється також із зволіканням. Окремий напівперіод змінної напруги характеризується зменшенням затримки. У результаті вході напруга в інструмент підвищується плавно. На основі цього запуск двигуна виходить плавним. У результаті обороти нарощуються не швидко і інерційних стрибків на редуктор не надходить.

Встановлений конденсатор С2 сприяє запуску протягом 2 сек. Цього часу вистачає початку функціонування, а швидкий старт не підвищує навантаження. Вимкнення інструменту призводить до розрядки конденсатора С2 за допомогою опору R1. При ємності 68 ком період розрядки триває 3 сек. Після цього можна знову запускати пристрій.

Значення сили струму, що рухається через вхід семістора VS1, регулює резистор R2. Конденсатор С1 вважається деталлю управління мікросхеми. Резистори та конденсатори кріпляться до ніжок мікросхеми шляхом припаювання.

Підключення функції плавного запуску

Ця мікросхема можна порівняти з будь-яким пристроєм, який передбачає напругу 220 В. На роз'єм ХР1 подається енергоживлення.

Зібрана схема міститься у пластиковий контейнер. Як нього підійде розподільна коробка. До блоку приєднується розетка та провід з вилкою. Пристрій нагадує подовжувач. У розетку входить вилка кутової шліфувальної машини. Перевірка працездатності здійснюється за допомогою тестера. Спочатку визначається негативний опір.

Ускладнений метод збирання

Якщо є певні навички чи досвід, можна зробити ускладнену схему рівного запуску. Вона є типовою схемою для модуля XS-12. Ця схема встановлена ​​у багатьох моделях електроінструменту, ще на заводі-виробнику. За бажання проводити регулювання оборотів потрібно встановити підстроювальний і регулювальний резистор ємністю 100 кОм і 50 кОм відповідно. Але існує й інший спосіб - помістити змінну напругу 470 кім посередині ділянки резистор-діод. Місткість резистора 47 кОм.

Живлення мікросхеми походить від напруги 5-35 В. Допоміжний напівпровідниковий діод DZ не потрібний, оскільки ланцюг живлення видає не більше 25 В. Одночасно з конденсатором С2 рекомендується приєднати резистор на 1 Мом.

Слід пам'ятати, що при включенні приєднаного до схеми інструменту необхідно виключити навантаження. В іншому випадку, м'який пуск може згоріти. Для початку потрібно почекати досягнення повного розкручування, а потім починати роботу.

Щоб продовжити термін експлуатації кутової шліфувальної машини, іноді не потрібно витрачатися на дорогу модель. Досить розробити плавний пуск болгарки своїми руками. Тоді ваш інструмент матиме надійність і довгий термін служби. Тим більше, наведена схема багаторазово використовувалася багатьма умільцями.

pro-instrument.com

Головна > Ремонт > Плавний пуск для електроінструменту, зроблений своїми руками

Плавний пуск для будь-якого електроінструменту дуже важливий з таких причин. По-перше, він допомагає захистити електричний пристрій від поломок, що сприяє рідкіснішим поїздкам до майстрів-ремонтників, а це означає практично повну відсутність простоїв та збільшення продуктивності праці. По-друге, наявність плавного пуску для електродвигуна економить ваші гроші, які б піти на оплату роботи ремонтників або на покупку нового інструменту.

У цій статті буде розглянуто виготовлення плавного пуску електродвигуна своїми руками на прикладі болгарки або, іншими словами, кутової шліфувальної машини.

Навіщо потрібний блок плавного пуску

У зв'язку з деякими конструкційними особливостями запуск болгарки призводить до появи динамічних навантажень на пристрій. Оскільки маса диска, за допомогою якого здійснюється корисна робота, досить висока, то на колекторний електродвигун та редуктор апарату впливає потужні інерційні сили, що призводить до виникнення таких негативних факторів:

1. Під час старту, який у болгарки особливо різкий, сили інерції дуже впливають на корпус пристрою, що може призвести до травми: ви просто не утримаєте інструмент і випустите його. Тому при запуску електродвигуна болгарки завжди тримайте її обома руками.
2. Під час старту на електродвигун впливає навантаження, викликане подачею високої напруги струму. До чого це спричиняє? Перш за все, страждає обмотка двигуна і відбувається прискорене зношування щіток, якого не буде, якщо ви виготовите блок для плавного пуску. В іншому випадку будьте готові до того, що одного не дуже прекрасного дня в моторі відбудеться коротке замикання, викликане повним зносом щіток. Це, у свою чергу, змусить вас розщедрюватися на ремонт або купувати нову шліфувальну машину.
3. крутний момент, що швидко подається на редуктор під час запуску призводить до прискореного зносу шестерень в редукторі вашої шліфувальної машини.
4. Також майте на увазі, що різкий старт болгарки може зруйнувати диск, уламки якого можуть завдати вам серйозної шкоди, тому ніколи не працюйте без кожуха для захисту.

Для того щоб вам було зрозуміліше, які елементи шліфувальної машини найбільше страждають від різкого запуску, подивіться на схему, представлену нижче.

Звичайно, деякі компанії, що виробляють шліфувальні машини, ще на заводі комплектують пристрої блоком для плавного пуску. Однак, оснащення плавним пуском – це недозволена розкіш для болгарок, що входять до бюджетного цінового сегменту, тому якщо ви не хочете купувати дорогий електроінструмент, то вам загрожує небезпека зіткнутися з проблемами, які були описані вище.

Проте вихід є і він досить простий: своїми руками виготовити пристрій для плавного пуску за однією з можливих схем. Якщо в корпусі апарата є вільне місце, то ви можете скористатися готовим пристроєм для плавного пуску і поставити його в болгарку.

Робимо плавний пуск для болгарки своїми руками

Одна з найчастіше застосовуваних схем виготовлення пускового пристрою заснована на мікросхемі КР118ПМ1 і симісторах, складових силову частину. За цією схемою ви зможете виготовити блок для плавного пуску, не маючи спеціалізованих навичок і не маючи глибоких знань в електротехніці. Важливо лише те, щоб ви вміли паяти.

Графічно ця схема виглядає так.

Виготовлений самостійно пристрій ви можете підключити до будь-якого електроінструменту, розрахованого на напругу в двісті двадцять вольт. Блок плавного пуску, створений на основі цієї схеми, необов'язково вмикати окремою кнопкою, а можна підключити до штатної клавіші шліфувальної машини. Якщо у вашої болгарки всередині корпусу є вільне місце, то можете встановити блок в нього або зробіть для нього окремий корпус і підключіть до електроінструменту через розрив кабелю живлення.

Найкращим варіантом з'єднання блоку плавного пуску та вашої шліфувальної машини буде наступний: на вхід блоку (роз'єм XS1) ви подаєте напругу від джерела електроживлення з напругою двісті двадцять вольт. До виходу блоку (роз'єм XP1) підключається вилка від болгарки.

Принцип роботи блоку плавного запуску

1. Після того, як ви натискаєте на кнопку включення шліфувальної машини, в ланцюзі з'являється напруга, яка спочатку спрямовується на мікросхему, яка на схемі вище позначена як DA1. Конденсатор, що регулює величину напруги, поступово збільшує його до досягнення робочої величини. Через роботу конденсатора тиристори в мікросхемі відкриваються з деякою затримкою і повільно передають напругу на силову частину симістори VS1.
2. Описаний вище процес відбувається періодами, які стають коротшими і коротшими, якщо відраховувати їх з моменту запуску. В результаті напруга, що подається в шліфувальну машину, зростає повільно, а не стрибкоподібно, що і обумовлює плавність запуску електродвигуна.
3. Час, протягом якого двигун набирає робочі обороти, залежить від ємності конденсатора, що використовується C2. Як правило, ємності, що дорівнює сорока семи мікрофарадей, цілком достатньо, щоб болгарка плавно стартувала за дві секунди. Зазвичай цього періоду часу вистачає, щоб забрати перевантаження з електродвигуна та редуктора.
4. Після того як ви закінчите роботу і вимкнете пристрій, резистор R1 своїм опором розряджає конденсатор C1. Якщо номінал у резистора R1 становить шістдесят вісім кілом, то розряд займає лише три секунди. Потім ви знову можете скористатися блоком плавного пуску, оскільки він буде готовий до нового запуску шліфувальної машини.

Якщо ж ви хочете модернізувати блок до пристрою, що регулює оберти електродвигуна, замість постійного резистора R1 поставте змінний. В цьому випадку ви зможете регулювати його опір, а значить впливати на оберти двигуна.

Симистор VS1 у вашому блоці повинен відповідати наступним характеристикам:

• Сила струму, що мінімально пропускається ним, дорівнює двадцять п'ять ампер.
• Максимальна напруга, на яку він розрахований, – чотириста вольт.

Ця випробувана багатьма майстрами схема була випробувана на шліфувальній машині з потужністю, що дорівнює двом кіловатам, і має запас міцності за потужністю до п'яти кіловат, що стає можливим завдяки мікросхемі КР118ПМ1.

tehmaster.guru

Плавний запуск болгарки

Сучасний електроінструмент, виконаний на базі колекторного електродвигуна змінного струму, практично весь обладнаний вбудованими пристроями плавного пуску та можливістю регулювання швидкості обертання. Старі дрилі, болгарки та інше легко можна оснастити такими пристроями, виконаними у вигляді виносного блоку, або вмонтованими в інструмент. Пропоную дуже просту схему, яка добре працює і якою я користуюся близько двох років. Зібрати такий пристрій легко може навіть радіоаматор-початківець.

Принципова схема:

У такому вигляді схема забезпечує плавний пуск та вихід на номінальну швидкість. Час розгону залежить від ємності конденсатора С3. Для регулювання швидкості резистор R2 повинен бути змінним, бажано групи А, або припаяти змінник паралельно R2. В останньому випадку бажано, щоб їхній загальний опір був близьким до номіналу (від цього залежить максимальна напруга двигуна). За бажання регулятор можна вбудувати в рукоятку інструменту, хоча це вже складніша доробка і, на мій погляд, абсолютно невиправдана. У такому разі простіше купити у магазині. Але якщо зважилися на таку доопрацювання, є сенс замінити штатний силовий вимикач на слаботочний, що призведе до підвищення надійності. Для цього треба паралельно резистори R2 і конденсатору C3 включити мікроперемикач, використовуючи нормально замкнуті контакти. У мене цей пристрій зібрано в корпусі розгалужувальної коробки, яку можна легко купити в будь-якому магазині електротоварів. У принципі такий варіант мене цілком влаштовує. Останній раз я успішно використав свій дриль як шуруповерт, без реверсу, звичайно. Зробити реверс в принципі нескладно, достатньо переключити кінці однієї з обмоток, але ця метушня з проводами, з перемикачем мені в брухт... Симистор у мене коштує ТС 122-25-5, можна ставити практично будь-який з напругою не нижче 4-го класу і струмом не нижче 1,5-2 номіналів (на випадок заклинювання).

Увага! Конструкція має гальванічну зв'язок із мережею, що небезпечно для Вашого життя та здоров'я! Деталі та елементи кріплення мають бути ізольовані!

www.radiopill.net

При запуску електричного двигуна виникає пусковий момент, що просаджує напругу через виникнення пускових струмів. Вони у 9 разів перевищують робочі струми. Це погано впливає на стабільну роботу електроприладів, зменшує термін служби двигуна. Все тому, що пуск двигуна починає затягуватися і перегріваються його обмотки. Фахівці радять до мережі мотора додавати апарати, здатні зробити його пуск плавним. Домашні майстри також навчилися робити прилади для плавного пуску електричного двигуна своїми руками.

Перевантаження під час пуску електродвигунів

Момент пуску є початок руху валу двигуна, з'єднаного з передатними пристроями. У цей момент рух ротора є досить нестабільним. Передавальні механізми змушують обертатися вал під великим навантаженням. Подібна нестабільність обов'язково призведе до ударних навантажень, а це погано впливає на передавальні пристрої. Дуже сильно це позначається на шпонці валу двигуна та на редукторі.

Прилад плавного запуску згладжує навантаження під час запуску. Рух валу починається з дуже маленьких оборотів, а швидкість поступово підвищується. Це означає, що відсутні удари та навантаження на передавальні механізми. У цьому полягає принцип роботи плавного запуску електричного двигуна.

Варто зауважити, що прилади плавного запуску, що виготовляються на заводах, є універсальними пристроями. Їх можна використовуватиме різноманітних завдань. Насамперед це плавний запуск електромотора, його поступове гальмування, захист електричної мережі та приладів від небезпечних перевантажень. Будь-яка людина зможе знайти для певних завдань відповідний виріб. У таких апаратів існує великий недолік, який полягає у високій вартості. Але можна виготовити пристрій плавного пуску електродвигуна своїми руками, витративши на це мінімальну кількість коштів та часу.

Прилад плавного запуску своїми руками

Варто розглянути вид пристрою плавного запуску асинхронного електродвигуна з використанням мікросхеми КР1182П. Він необхідний трифазного електричного двигуна напругою 380 вольт.

У ній є деякі корисні особливості, які варто описати:

• Обмотки в електричному двигуні з'єднані зіркою.
• Вихідними ключами є потужні тиристори, з'єднані за паралельно-зустрічною схемою.
• Демпфуючі ланцюжки включені у схему паралельно тиристорам. Тут вони використовуються цілеспрямовано. Їх основним завданням є запобігання хибному включенню тиристорів.
• Варистори необхідні для поглинання комутаційних перешкод, що виникають у ланцюгу.

Присутня в ланцюгу та блок живлення, Що складається з випрямляча, конденсатора та трансформатора. Подібний блок необхідний для забезпечення живлення реле, що перемикають. Після випрямного мостуна виході стоїть стабілізатор інтегрального вигляду. Він забезпечує на виході стабільну напругу 12 вольт. Додатково він здатний забезпечити захист від короткого замикання та різних перевантажень.

Як зробити пристрій плавного пуску електроінструменту самостійно

Короткий опис пристрою

Найпоширеніша схема виготовляється за допомогою керуючої мікросхеми регулювання фаз КР118ПМ1а її силовий ланцюг реалізується на симісторах. Подібний пристрій досить легко збирається і не вимагає довгих налаштувань після монтажу. Отже, зробити її здатна людина без спеціальних навичок. Необхідно лише вміти користуватися електричним паяльником.

Такий прилад можна приєднати до всіх видів електроінструментів, які живляться від мережі змінного струму. Додатковий винос тумблера живлення тут не потрібен, оскільки модернізований електричний інструмент включатиметься від заводської кнопки. Цей пристрій можна поставити всередину болгарки або розрив шнура живлення в саморобному футлярі. Найпопулярнішим прийнято вважати приєднання пристрою плавного пуску безпосередньо до розетки, що живить електричний інструмент. На вхідний роз'єм приходить живлення від мережі напругою 220 вольт, а до вихідного роз'єму приєднується розетка, яка живитиме болгарку.

Коли замикатиметься кнопка запуску болгарки, то за схемою живлення подаватиметься струм на керуючу мікросхему. Керуючий конденсатор поступово стане накопичувати напругу і в міру зарядки вона досягне необхідного робочого значення. Після цього тиристори під керуванням мікросхеми відкриються не відразу, а з невеликою затримкою, величина якої залежить від заряду конденсатора. Симистор, що керується тиристорами, відкриється через таку ж кількість часу.

При кожному напівперіоді змінної напруги час затримки знижується за законом арифметичної прогресії. Внаслідок цього значення напруги, що подається на болгарку, поступово збільшується. Подібний ефект і здійснює плавний запуск двигуна електроінструменту. Таким чином, його обороти збільшуються плавно, і вал редуктора не піддається інерційним навантаженням.

Кількість часу для набору обертів до необхідного значення залежить від ємності вхідного конденсатора. Місткість 46 мікрофарад здатна забезпечити плавний запуск за 3 секунди. При подібній затримці не відчувається сильний дискомфорт на початку роботи з болгаркою, і сама вона не буде схильна до сильних навантажень від раптового старту.

При вимиканні електроінструменту вхідний конденсатор починає розряджатися за допомогою спеціального резистора. Застосовуючи номінал опору 67 кілоом, кількість часу до повного розряду складає не більше 4 секунд. Потім прилад плавного запуску знову готовий до нового запуску електроінструменту.

Якщо трохи попрацювати, то подібну схему можна вдосконалити до якісного регулятора обертів електродвигуна. Потрібно розрядний резистор поміняти на змінний опір. Регулюючи його, можна контролювати максимальну потужність двигуна, змінюючи тим самим оберти. Іншими словами, в єдиному корпусі з'являється можливість виготовити прилад плавного запуску болгарки та регулятор обертів двигуна.

Головні елементи такого приладу працюють так:

• Резистор здатний контролювати значення сили струму, який протікає керуючий висновок симістора.
• Два конденсатори допомагають в управлінні мікросхемою, що застосовуються в заводській схемі приєднання.
• Щоб компактно і легко зробити монтаж, необхідно конденсатори та резистори припаяти безпосередньо до ніжок мікросхеми.
• Симистор можна встановлювати абсолютно будь-який, але з певними технічними характеристиками. Допустима напруга має бути до 380 вольт, а найменший пропускний струм необхідний не нижче 24 ампер. Значення сили струму залежить від максимальної потужності болгарки.

Через плавний запуск електроінструменту значення струму не буде вище номінального для певної моделі інструменту. При екстрених ситуаціях, наприклад, заклиниванні ріжучого диска болгарки просто необхідний певний запас значення струму. Саме тому номінальну силу струму необхідно підвищити щонайменше вдвічі.

Кому хочеться напружуватися, витрачати свої гроші та час на переобладнання пристроїв та механізмів, які й так чудово працюють? Як показує практика – багатьом. Хоч і не кожен у житті стикається з промисловим обладнанням, оснащеним потужними електродвигунами, але, постійно зустрічається нехай з не такими ненажерливими і потужними електромоторами в побуті. Ну, а ліфтом, напевно, користувався кожен.

Електродвигуни та навантаження – проблема?

Справа в тому, що практично будь-які електродвигуни, в момент запуску або зупинки ротора, зазнають великих навантажень. Чим потужніший двигун та обладнання, що наводиться їм у рух, тим грандіозніші витрати на його запуск.

Напевно, найзначніше навантаження, що припадає на двигун у момент пуску, це багаторазове, хоч і короткочасне, перевищення номінального робочого струму агрегату. Вже через кілька секунд роботи, коли електромотор вийде на свої штатні обороти, струм, який він споживає, теж повернеться до нормального рівня. Для забезпечення необхідного електропостачання доводиться нарощувати потужність електрообладнання та струмопровідних магістралейщо призводить до їх подорожчання.

При запуску потужного електродвигуна, через його велике споживання, відбувається «просідання» напруги живлення, яка може призвести до збоїв або виходу з ладу обладнання, запитаного з ним від однієї лінії. До того ж, знижується термін служби апаратури електропостачання.

У разі виникнення нештатних ситуацій, що спричинили перегорання двигуна або його сильний перегрів, властивості трансформаторної сталі можуть змінитисянастільки, що після ремонту двигун втратить до тридцяти відсотків потужності. За таких обставин до подальшої експлуатації він уже непридатний і вимагає заміни, що теж недешево.

Навіщо потрібен плавний пуск?

Здавалося б, все правильно, та й устаткування цього розраховано. Ось тільки завжди є але. У нашому випадку їх кілька:

• в момент запуску електродвигуна, струм живлення може перевищувати номінальний у чотири з половиною-п'ять разів, що призводить до значного нагрівання обмоток, а це не дуже добре;
• старт двигуна прямим включенням призводить до ривків, які в першу чергу впливають на щільність тих же обмоток, збільшуючи тертя провідників під час роботи, прискорює руйнування їхньої ізоляції і з часом може призвести до міжвиткового замикання;
• вищезгадані ривки і вібрація передаються на весь агрегат, що наводиться в рух. Це вже зовсім нездорово, бо може призвести до пошкодження його рухомих елементів: систем зубчастих передач, приводних ременів, конвеєрних стрічок або просто уявіть себе таким, що їде в ліфті. У разі насосів та вентиляторів - це ризик деформації та руйнування турбін та лопатей;
• не варто також забувати про вироби, які, можливо, знаходяться на виробничій лінії. Вони можуть впасти, розсипатися чи розбитися через такий ривок;
• ну, і напевно, останній з моментів, що заслуговують на увагу - вартість експлуатації такого обладнання. Йдеться не лише про дорогі ремонти, пов'язані з частими критичними навантаженнями, а й про відчутну кількість не ефективно витраченої електроенергії.

Здавалося б, всі перераховані складності експлуатації притаманні лише потужному і громіздкому промисловому обладнанню, однак, це не так. Все це може стати головним болем будь-якого середнього обивателя. Насамперед це стосується електроінструменту.

Специфіка застосування таких агрегатів, як електролобзики, дрилі, болгарки та подібних до них, припускають багаторазові цикли запуску та зупинки, протягом відносно невеликого проміжку часу. Такий режим експлуатації, так само, впливає на їх довговічність та енергоспоживання, як і в їх промислових побратимів. При цьому не варто забувати, що системи плавного запуску не можуть регулювати робочі обороти двигунаабо реверсувати їх напрямок. Також неможливо збільшити пусковий момент або знизити нижчий струм, ніж потрібно для початку обертання ротора електродвигуна.

Відео: Плавний пуск, регулювання та захист колектор. двигуна

Варіанти систем плавного пуску електродвигунів

Система «зірка-трикутник»

Одна з найбільш широко застосовуваних систем запуску промислових асинхронних двигунів. Основною її перевагою є простота. Двигун запускається при комутації обмоток системи «зірка», після чого при наборі штатних оборотів автоматично перемикається на комутацію «трикутник». Такий варіант старту дозволяє досягти струму майже на третину нижченіж при прямому запуску електромотора.

Однак цей спосіб не підійде для механізмів з невеликою інерцією обертання. До таких, наприклад, відносяться вентилятори і невеликі насоси, через малі розміри і масу їх турбін. У момент переходу з конфігурації «зірка» на «трикутник» вони різко знизять оберти або зовсім зупиняться. В результаті після перемикання електродвигун по суті запускається заново. Тобто в кінцевому рахунку ви не досягнете не тільки економії ресурсу двигуна, але і, найімовірніше, отримаєте перевитрату електроенергії.

Відео: Підключення трифазного асинхронного електродвигуна зіркою або трикутником

Електронна система плавного пуску електродвигуна

Плавний пуск двигуна може бути здійснений за допомогою симісторів, включених до ланцюга управління. Існує три схеми такого включення: однофазні, двофазні та трифазні. Кожна з них відрізняється своїми функціональними можливостями та кінцевою вартістю відповідно.

За допомогою таких схем, як правило, вдається знизити пусковий струмдо двох-трьох номінальних. Крім цього, вдається знизити суттєве нагрівання, властиве вищезгаданій системі «зірка-трикутник», що сприяє збільшенню терміну служби електродвигунів. Завдяки тому, що керування запуску двигуна відбувається за рахунок зниження напруги, розгін ротора здійснюється плавно, а не стрибкоподібно, як у інших схем.

Загалом на системи плавного пуску двигуна покладаються кілька ключових завдань:

• основна - зниження пускового струму до трьох-чотирьох номінальних;
• зниження напруги живлення двигуна, за наявності відповідних потужностей та проводки;
• поліпшення параметрів пуску та гальмування;
• аварійний захист мережі від перевантажень струмом.

Однофазна схема пуску

Ця схема призначена для запуску електродвигунів потужністю не більше одинадцяти кіловат. Застосовують такий варіант у тому випадку, якщо потрібно пом'якшити удар при запуску, а гальмування, плавний пуск та зниження пускового струму не мають значення. Насамперед через неможливість організації останніх у такій схемі. Але через здешевлення виробництва напівпровідників, зокрема й симісторів, вони знято з виробництва та рідко зустрічаються;

Двофазна схема пуску

Така схема призначена для регулювання та пуску двигунів потужністю до двохсот п'ятдесяти ват. Такі системи плавного пуску іноді комплектують обхідним контакторомдля здешевлення приладу, однак, це не вирішує проблеми несиметричності живлення фаз, що може призвести до перегріву;

Трифазна схема пуску

Ця схема є найбільш надійною та універсальною системою плавного пуску електродвигунів. Максимальна потужність двигунів, що керуються таким пристроєм, обмежена виключно максимальною температурною та електричною витривалістю застосованих симісторів. Його універсальність дозволяє реалізувати безліч функцій, таких як: динамічне гальмо, підхоплення зворотного ходу або балансування обмеження магнітного поля та струму.

Важливим елементом останньої зі згаданих схем є обхідний контактор, про який говорилося раніше. Він дозволяє забезпечити правильний тепловий режим системи плавного пуску електродвигуна, після виходу двигуна на штатні робочі обороти, запобігаючи його перегріву.

Існуючі на сьогоднішній день пристрої плавного пуску електродвигунів, крім наведених вище властивостей, розраховані на їхню спільну роботу з різними контролерами та системами автоматизації. Мають можливість включення за командою оператора чи глобальної системи управління. За таких обставин, у момент включення навантажень, можлива поява перешкод, які можуть призвести до збоїв у роботі автоматики, а отже, варто перейматися системами захисту. Використання схем плавного пуску здатне значно зменшити їх вплив.

Плавний пуск своїми руками

Більшість перелічених вище систем практично не застосовні у побутових умовах. Насамперед з тієї причини, що вдома ми дуже рідко використовуємо трифазні асинхронні двигуни. Зате колекторних однофазних моторів – хоч греблю гати.

Існує чимало схем влаштування плавного запуску двигунів. Вибір конкретної залежить виключно від вас, але в принципі, маючи певні знання радіотехніки, вмілі руки та бажання, цілком можна зібрати пристойний саморобний пускачякий продовжить життя вашого електроінструменту та побутової техніки на довгі роки.

Кутову шліфувальну машинку, що отримала на пострадянському просторі прізвисько "болгарка", 3-4 десятки років тому у своїй домашній майстерні хотів мати кожен господар. Тоді для більшості людей це справді була мрія, оскільки виробляв цей електричний інструмент лише один завод – “Елтос-Болгарка” у болгарському місті Пловдів (звідси й народна назва). І хоча за минулий час кількість та асортимент болгарок зросли неймовірно, головні вузли конструкції інструменту не змінилися.

Болгарка використовуються не тільки для шліфування та полірування поверхонь, але й для обробки металу, бетону (за допомогою алмазних чи абразивних кіл).

Влаштування електричного обладнання болгарки

За 40 років зовнішній вигляд болгарки практично не змінився: довгастий корпус із вмонтованими всередину двигуном та редуктором, збоку прикручена ручка та захисний кожух.

Болгарка, як будь-який інструмент, рано чи пізно відмовляється працювати. Але бувають ситуації, коли для усунення несправності досить простий ремонт електричного обладнання.

Щоб виконати цей дрібний ремонт, потрібно мати поняття, як таке обладнання працює всередині, та вміти читати його електричну схему.

• Електрична схема шліфувальної машинки складається з таких елементів:
• якір;
• колектор;
• електрощітки;
• редуктор;
• статор;
• ручки-тримачі;

силовий кабель з вилкою.

Кожен із цих елементів виконує в електричному ланцюзі свої функції, несправність кожного веде до зупинки роботи інструменту. Наприклад, якір, будучи елементом ланцюга, що обертається, відповідає за обертання шліфувального диска. Щоб змусити диск обертатися, якір повинен крутитися з більшою швидкістю. Тому що більше швидкість обертання якоря, то більше вписувалося потужність інструмента.

Колектор - це майданчик на якорі, на який виходять всі силові та керуючі кабелі. Його завдання - перекладати сигнали, що проходять по обмотках, на зрозумілий двигуну і керуючому блоку мову. Якщо зняти кришку корпусу, його відполіровані пластини відразу впадають у вічі, тим паче що мають порівняно великі розміри.

Призначення електрощіток – забезпечувати підведення струму до колектора від силового кабелю. Якщо вони знаходяться в нормальному робочому стані, то через вентиляційний отвір буде видно їхнє рівне свічення. Якщо ж світіння непомітно чи воно пульсує, це ознака те, що з щітками є проблеми.

Редуктор – дуже важлива деталь не лише електричної схеми, а й усієї конструкції болгарки. Його призначення - подавати енергію від якоря, що обертається, до шліфувального диска, забезпечуючи таким чином його обертання. Фактично саме редуктор відповідає за швидкість та потужність обертання шліфувального диска болгарки.

Статор – найбільш технічно складний вузол у електричній схемі болгарки. У неї впресовані всі обмотки якоря та ротора, що визначають їхнє обертання. Обмотки котушок, що знаходяться в статорі, розраховані до останнього витка. При виході статора з ладу успішно виконана непрофесіоналом його перемотування - дуже рідкісний випадок. Тому якщо в болгарці зламався статор, то краще не ризикувати та усувати його несправність у майстерні.

Прочитання електричної схеми

Але знати призначення основних елементів електросхеми інструменту мало, треба ще вміти читати цю схему. І хоча електрична схема у болгарки – не найскладніше, що може вам зустрітися з електричних схем, але навіть у ній людині, далекій від електрики, розібратися без сторонньої допомоги буває складно.

Схема болгарки влаштована так: дві обмотки статора послідовно підключені через кабель до мережі з напругою 220 В і електрично не пов'язані між собою. Їх увімкнення/вимкнення здійснюється за допомогою вимикача, механічно пов'язаного з кнопкою пуску болгарки. Кожна обмотка через контакт з'єднана з графітовою щіткою.

Далі електричне коло шляхом двох паралельно підключених до графітових щіток обмоток йде на ротор, де і замикається на контактах його колектора. Примітно, що якірну обмотку становить безліч обмоток, але безпосередньо до щіток графітових підключені тільки дві. У 9 випадках з 10 вихід з ладу шліфувальної машинки, як і будь-якого електроінструменту, відбувається через розрив електричного ланцюга.

Для діагностики ланцюга та виявлення в ньому несправностей використовують спеціальний прилад – мультиметр. Цей портативний тестер стане в нагоді не тільки для діагностики болгарки, але і будь-якого іншого електроінструменту, аж до електропроводки в будинку.

Тестування завжди слід починати на ділянці введення електричного струму та послідовно продзвонювати мультиметром усі елементи електричного кола. Для перевірки провідності електрики мультиметр слід виставити у положення мінімального опору.

Статор – найбільш технічно складний вузол у електричній схемі болгарки. У неї впресовані всі обмотки якоря та ротора, що визначають їхнє обертання. Обмотки котушок, що знаходяться в статорі, розраховані до останнього витка. При виході статора з ладу успішно виконана непрофесіоналом його перемотування - дуже рідкісний випадок. Тому якщо в болгарці зламався статор, то краще не ризикувати та усувати його несправність у майстерні.

Усунення дрібних несправностей

Якщо при натисканні на кнопку "Пуск" болгарка не запускається, цілком можливо, що причина поломки не надто серйозна і машинку можна відремонтувати самотужки. Існує правило ремонту будь-якого електроінструменту - рухатися від простого до складного.

У наведеній ситуації у 9 випадках із 10 причиною несправності буде розрив електричного ланцюга на ділянці від джерела живлення до графітових щіток. Насамперед потрібно зняти кожух і перевірити тестером, чи підводиться електрика до кнопки "Пуск". Якщо електричний струм на клеми кнопки не надходить, достатньо поміняти старий електричний провід на новий, щоб відремонтувати інструмент.

Якщо струм надходить на пусковий механізм, але не йде далі, проблема в самій кнопці пуску. Її потрібно замінити, але робити це слід не поспішаючи. Спочатку потрібно акуратно розібрати пусковий механізм, при цьому не полінуйтеся промаркувати контакти, що знімаються. Для заміни кнопки, що прийшла в непридатність, підійде будь-яка, що підходить за розміром і з аналогічними параметрами. Особливо уважними потрібно бути при зворотному підключенні контактів, оскільки їх неправильний монтаж напевно обернеться обмоткою, що згоріла, або заклиненим якорем.

Якщо і електричний провід, і пускова кнопка в повній справності, але струм не надходить на щітки графітові, потрібно для початку зачистити прикріплені до колектора контактні пластини щіткотримачів. Якщо ж і після виконання цієї процедури болгарка не включається, слід поміняти самі щітки.