Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Плавный запуск электроинструмента. плавный пуск и регулировка оборотов болгарки

Особенности фабричных моделей

Производители предлагают широкий ассортимент изделий в этой категории. Для упрощенного выбора устройства плавного пуска (УППА) достаточно уточнить соответствие мощности потребления определенного силового агрегата и количества фаз, которые будут изменяться.

При более тщательном изучении вопроса обращают внимание на номинал тока электронных ключей. Его выбирают в несколько раз больше, чем аналогичный рабочий параметр двигателя (берут значение для средних оборотов ротора)

Запас по этой позиции определяют с учетом особенностей оборудования. В насосном оборудовании, например, вполне достаточно превышения на 250-300%. Для пилорам, где нагрузки увеличиваются очень быстро, подойдет множитель от 7 до 11.

К сведению. Отдельно проверяют цикл завершения и частоту операций. При повышенных нагрузках для достаточно быстрого охлаждения требуются более мощные тиристоры. Также применяют эффективные системы пассивного и активного охлаждения с радиаторами.

Простейшие электронные схемы увеличивают до расчетного уровня напряжение на выходе за определенный временной интервал. В современной схемотехнике применяют обратную связь с контролем сдвига фазы, вращающего момента, других параметров. Такие дополнения усложняют оборудование. Однако автоматизированное управление выполняет свои функции более точно с учетом реальных условий. Кроме блокировки опасных режимов, улучшаются экономические эксплуатационные параметры.

Иные важные нюансы приведены в следующем перечне:

  • специальное шунтирование основного ключа регулятора упрощает поддержание оптимального температурного режима;
  • цифровое управление отличается повышенной точностью;
  • для выставления нужных параметров пригодится встроенное индикаторное табло;
  • некоторые модели можно подключать к внешним устройствам для решения задач автоматизации контроля и регулировки.

Для корректного выбора ответственные производители приводят в описаниях расширенные сведения (пример):

  • назначение – асинхронные электрические двигатели;
  • рекомендуемая область применения – вентиляторы, насосное оборудование;
  • количество регулируемых фаз – 3;
  • параметры сети питания – 220-420 V с допустимой погрешностью 10%;
  • мощность потребления электродвигателя – 40/ 76 кВт для напряжения 220/ 400 V, соответственно;
  • фабричная настройка по току – 130А;
  • особенности пускового режима – контроль момента с применением обратной связи и ограничением по току;
  • управление – дискретное цифровое или аналоговое;
  • потребляемая мощность управляемой цепи – 15 Вт;
  • сигналы на цифровом выходе: тревога, отключение, остановка, пуск, работа;
  • скорость передачи сигналов информационного канала – от 4800 до 19200 бит/с;
  • блокировки: обрыв цепей фаз, превышение температурного порога с контролем электродвигателя (пускателя);
  • охлаждение устройства – конвекционное;
  • соответствие по протоколу IEC 60947-4-2 уровням электромагнитных помех;
  • устойчивость к вибрациям амплитудой 1,5 мм при частоте 2-13 Гц;
  • шум при работе – не более 55дБ;
  • рабочий температурный диапазон – от -10°C до +40°C.

Приведенное описание демонстрирует, что, кроме основных технических данных, необходим учет реальных условий эксплуатации. Тщательная подготовка увеличивает долговечность, предотвращает лишние затраты на ремонтные работы.

Подключение типового блока для плавного пуска электроинструмента

Сравнительная характеристика

Модель/Производитель Напряжение (В)/ Номинальный ток (А) Расчетная мощность, кВт Цена в руб. по состоянию на февраль 2019 г.
ALTISTART ATS01/ Schneider Electric 380/ 3 1,1 4250-4800
SSI-55/ INSTART 380/ 110 55 32900-34200
MCD100-007/ Danfoss 600/ 15 7,5 12700-13400
MCD 201-015-T4-CV3/ Danfoss 220 (380)/ 34 15 21200-22700
ALTISTART ATSU01/ Schneider Electric 220/ 9 1,5 7900-8600
GS3-045/ ESQ 380/ 90 45 31300-32800

Данные по расходам на покупку, приведенные в сводной таблице, актуализировать несложно. В данном примере они демонстрируют относительное изменение стоимости в зависимости от технических характеристик. Определенное значение в данном сравнении имеет известность бренда.

Руководство по эксплуатации устройства

Основное правило при эксплуатации болгарки с самодельным регулятором оборотов — соблюдение режима работы и отдыха.
Дело в том, что двигатель, работающий на «отрегулированном» напряжении, особенно сильно греется

При шлифовании на пониженных оборотах важно делать частые перерывы, чтобы обмотки коллектора не сгорели

Также крайне не рекомендуется включать инструмент, если регулятор оборотов выставлен на минимум — пониженного напряжения не хватит на прокрутку ротора, ламели коллектора останутся в режиме короткого замыкания, обмотки начнут перегреваться. Открутите переменный резистор на максимум, затем, включив УШМ, снизьте обороты до нужной величины.

Кроме того, следует понимать, что регулировка скорости оборотов на болгарке происходит по принципу водопроводного крана. Прибор не увеличивает количество оборотов, он может только понижать их. Из этого следует, что если максимальная паспортная скорость 3000 об/мин,то при подключении регулятора оборотов, болгарка будет работать в диапазоне ниже, чем максимальная скорость.

Видео: самодельный регулятор оборотов УШМ

Оснащение болгарки схемой регулировки оборотов двигателя, повысит эффективность использования прибора. и расширит его функциональный диапазон. Также это сэкономит технологический ресурс шлифовальной машины и увеличит срок её службы.

Многие электроинструменты выходят из строя из-за износа мотора. У современных моделей болгарок имеется устройство плавного пуска. За счет него они способы долго проработать. Принцип работы элемента строится на изменении рабочей частоты. Для того чтобы более подробно узнать об устройстве пуска, стоит рассмотреть схему стандартной модели.

Как собрать схему регулятора своими руками

Простейший регулятор мощности, подходящий для болгарки, паяльника или лампочки, легко собрать своими руками.

Принципиальная электрическая схема

Для того чтобы собрать простейший регулятор оборотов для болгарки, необходимо приобрести детали, изображённые на этой схеме.

Принципиальная схема регулятора оборотов

  • R1 — резистор, сопротивлением 4,7 кОм;
  • VR1 — подстроечный резистор, 500 кОм;
  • C1 — конденсатор 0,1 мкФ х 400 В;
  • DIAC — симистор (симметричный тиристор) DB3;
  • TRIAC — симистор BT-136/138.

Работа схемы

Подстроечный резистор VR1 изменяет время заряда конденсатора C1. При подаче напряжения на схему, в первый момент времени (первый полупериод входной синусоиды) симисторы DB3 и TRIAC закрыты. Напряжение на выходе равно нулю. Конденсатор C1 заряжается, напряжение на нём возрастает. В определённый момент времени, задаваемый цепочкой R1-VR1, напряжение на конденсаторе превышает порог открытия симистора DB3, симистор открывается. Напряжение с конденсатора передаётся на управляющий электрод симистора TRIAC, который также открывается. Через открытый симистор начинает протекать ток. В начале второго полупериода синусоиды симисторы закрываются до тех пор, пока конденсатор C1 не перезарядится в обратную сторону. Таким образом, на выходе получается импульсный сигнал сложной формы, амплитуда которого зависит от времени работы цепи C1-VR1-R1.

Порядок сборки

Сборка этой схемы не затруднит даже начинающего радиолюбителя. Запчасти доступны, купить их можно в любом магазине. В том числе и выпаять со старых плат. Порядок сборки регулятора на тиристорах следующий:

Самодельные варианты

Существует множество схем модернизации электроинструмента при помощи УПП. Среди всех разновидностей широкое применение получили устройства на симисторах. Симистор — полупроводниковый элемент, позволяющий плавно регулировать параметры питания. Существуют простые и сложные схемы, которые отличаются между собой вариантами исполнения, а также поддерживаемой мощностью, подключаемого электроинструмента. В конструктивном исполнении бывают внутренние, позволяющие встраиваться внутрь корпуса, и внешние, изготавливаемые в виде отдельного модуля, выполняющего роль ограничителя оборотов и пускового тока при непосредственном пуске УШМ.

Простейшая схема

УПП с регулированием оборотов на тиристоре КУ 202 получил широкое применение благодаря очень простой схеме исполнения (схема 1). Его подключение не требует особых навыков. Радиоэлементы для него достать очень просто. Состоит эта модель регулятора из диодного моста, переменного резистора (выполняет роль регулятора U) и схемы настройки тиристора (подача U на управляющий выход номиналом 6,3 вольта) отечественного производителя.

Благодаря размерам и количеству деталей регулятор этого типа можно встроить в корпус электроинструмента. Кроме того, следует вывести ручку переменного резистора и сам регулятор оборотов можно доработать, встроив кнопку перед диодным мостом.

Основной принцип работы заключается в регулировке оборотов электродвигателя инструмента благодаря ограничению мощности в ручном режиме. Эта схема позволяет использовать электроинструмент мощностью до 1,5 кВт. Для увеличения этого показателя необходимо заменить тиристор на более мощный (информацию об этом можно найти в интернете или справочнике). Кроме того, нужно учесть и тот факт, что схема управления тиристором будет отличаться от исходной. КУ 202 является отличным тиристором, но его существенный недостаток состоит в его настройке (подборка деталей для схемы управления). Для осуществления плавного пуска в автоматическом режиме применяется схема 2 (УПП на микросхеме).

Плавный пуск на микросхеме

Оптимальным вариантом для изготовления УПП является схема УПП на одном симисторе и микросхеме, которая управляет плавным открытием перехода p-n типа. Питается устройство от сети 220 В и ее несложно собрать самому. Очень простая и универсальная схема плавного пуска электродвигателя позволяет также и регулировать обороты (схема 2). Симистор возможно заменить аналогичным или с характеристиками, превышающими исходные, согласно справочнику радиоэлементов полупроводникового типа.

Схема 2. Схема плавного пуска электроинструмента

Устройство реализуется на основе микросхемы КР118ПМ1 и симисторе. Благодаря универсальности устройства его можно использовать для любого инструмента. Он не требует настройки и устанавливается в разрыв кабеля питания.

При пуске электродвигателя происходит подача U на КР118ПМ1 и плавный рост заряда конденсатора С2. Тиристор открывается постепенно с задержкой, зависящей от емкости управляющего конденсатора С2. При емкости С2 = 47 мкФ происходит задержка при запуске около 2 секунд. Она зависит прямо пропорционально от емкости конденсатора (при большей емкости время запуска увеличивается). При отключении УШМ конденсатор С2 разряжается при помощи резистора R2, сопротивление которого равно 68 к, а время разрядки составляет около 4 секунд.

Для регулирования оборотов нужно заменить R1 на резистор переменного типа. При изменении параметра переменного резистора происходит изменение мощности электромотора. R2 изменяет величину тока, протекающего через вход симистора. Симистор нуждается в охлаждении и, следовательно, в корпус модуля можно встроить вентилятор.

Таким образом, для запуска электродвигателей различного инструмента необходимо использовать УПП заводского изготовления или самодельные. УПП применяются для увеличения срока эксплуатации инструмента. При запуске двигателя происходит резкое увеличение тока потребления в 7 раз. Из-за этого возможно подгорание статорных обмоток и износ механической части. УПП позволяют значительно снизить пусковой ток. При изготовлении УПП самостоятельно нужно соблюдать правила безопасности при работе с электричеством.

Originally posted 2018-07-04 07:37:29.

Схема устройства для болгарки с симистором на 10 А

Схема плавного пуска болгарки, своими руками изготовленного, предполагает применение контактных резисторов. Коэффициент полярности у модификаций, как правило, не превышает 55 %. Многие модели производятся с блокираторами. За защиту устройства отвечает проводной фильтр. Для пропускания тока используются трансиверы низкой частоты. Процесс понижения порогового напряжения осуществляется на транзисторе. Симистор в данном случае выступает стабилизатором. При подключении модели выходное сопротивление при перегрузке 10 А должно составлять около 55 Ом. Обкладки для пускателей подходят на полупроводниковой основе. В некоторых случаях устанавливаются магнитные трансиверы. Они хорошо справляются с малыми оборотами и могут поддерживать номинальную частоту.

Пускатели для болгарок с симистором на 20 А

Устройства с симисторами на 20 А подходят для профессиональных болгарок. У многих моделей применяются контакторные резисторы. В первую очередь они способны работать при высокой частоте. Максимальная температура пускателей равняется 55 градусам. У большинства моделей хорошо защищен корпус. Стандартная схема устройства предполагает применение трех контакторов емкостью от 30 пФ. Эксперты говорят о том, что устройства выделяются своей проводимостью.

Минимальная частота у пускателей составляет 35 Гц. Работать они способны в сети постоянного тока. Подключение модификаций осуществляется через переходники. Для моторов на 200 Вт хорошо подходят такие устройства. Фильтры довольно часто устанавливаются с триодами. Показатель чувствительности у них равняется не более 300 мВ. Довольно часто встречаются проводные компараторы с системой защиты. Если рассматривать импортные модели, то у них имеется интегральный преобразователь, который устанавливается с изоляторами. Проводимость тока обеспечивается на отметке 5 мк. При сопротивлении 40 Ом модель способна стабильно поддерживать большие обороты.

Устройство плавного пуска на микросхемах

Давайте рассмотрим теперь вид устройства плавного пуска электродвигателя на микросхеме КР1182ПМ1. Внизу на рисунке показана схема плавного пуска.

Описывать всю схему не будем. Единственное скажем, что она предназначена для трехфазного электродвигателя (380В, 50 Гц). И в ней есть определенные особенности, о которых надо сказать обязательно.

  • Соединение обмоток в двигателе – звезда.
  • Входные ключи – это тиристоры, которые соединены по встречно-параллельной схеме.
  • Параллельно тиристорам в цепь включены демпфирующие цепочки (RC). Они здесь используются специально, основная цель – предотвращать ложные включения тиристоров.
  • В схеме могут возникнуть и коммутационные помехи, которые поглощаются варисторами (RU).
  • Есть в схеме и блок питания, состоящий из трансформатора, конденсатора и выпрямителя. Этот блок предназначен для питания установленных реле (К). Кстати, на выходе после выпрямительного мостика установлен стабилизатор интегрального типа DA Именно он обеспечивает на выходе напряжение в 12 вольт. К тому же стабилизатор обеспечивает защиту от перегрузок и КЗ.

Недостатки электроинструмента и срок службы

Общеизвестно, что далеко не всякий инструмент снабжен подобными схемами плавного пуска. В основном они идут в дорогих моделях известных брендов Bosch, Hilti, DeWalt. Причем как в сетевой линейке, так и в аккумуляторной.

Электроинструмент без такого устройства имеет кучу недостатков:

искрение якоря на коллекторе с выгоранием ламелей якоря

выгорание щеток и более быстрое их стачивание

чаще выходят из строя обмотки ротора и статора

токовый бросок в общую электросеть

удары шестерней друг о друга и более быстрое их срабатывание

опасный рывок при запуске, вырывающий инструмент из рук и повышающий травмоопасность

При работе с торцевой пилой имеющей ПП, диск не будет сбиваться с подготовленной точки реза

Что немаловажно для непрофессиональных столяров

Если у вас на даче или в доме на начальном этапе строительства еще нет электроэнергии и вы пользуетесь генератором, то рано или поздно поймете, что без БПП (блока плавного пуска) с резкими начальными токами, генератор долго не протянет. Поэтому такая штука способна сберечь не только инструмент, но и аварийные источники питания.

Можно конечно самостоятельно встроить БПП во внутрь той же болгарки или торцовки, однако разбирать технику и ковыряться во внутренностях охота далеко не каждому.

Плюс ко всему прочему, вскрытие нового корпуса влечет за собой потерю гарантии. Поэтому лучшее применение для блока KRRQD12A — это внешнее подключение.

Только имейте в виду, подходит он для коллекторных двигателей. Для асинхронных нужен частотник с другими принципами регулирования.

Данная коробочка рассчитана на ток 12 Ампер.

Есть и более мощная модель на 20А.

Что характерно, габариты у них одинаковые, а разница в цене пару десятков рублей.

Казалось бы лучше взять ее, но для стандартной розетки в 16А более выгоден первый вариант. Не будет желания подключать более мощную нагрузку и тем самым подпалить все контакты.

Мастера самоделкины конечно собирают подобные схемки и своими руками, на основе тиристоров ВТА 12-600 или других, конденсаторов, динистора и парочки мелких резисторов. Примеров схем в интернете можно найти множество.

Модификация для болгарок интерскол с симистором на 15 А

Плавный пуск для прибора с симисторами на 15 А считается универсальным и часто встречается у видов невысокой мощности. Отличие приборов заключается в маленькой проводимости. Схема (устройство) такого пуска предполагает использование трансиверов определенного типа, которые работают при частоте сорок Гц. У многих видов применяются компараторы. Такие детали ставятся с фильтрами. Номинальное напряжение у пускателей начинается от 200 В.

Пускатели для болгарок с симистором на 20 А

Приборы с симисторами на 20 А подойдут для профи болгарок. У многих видов используются специальные резисторы. В первую очередь они могут функционировать при высокой частоте. Макс температура пускателей равна пятидесяти пяти градусам. У большинства приспособлений отлично защищен корпус. Классическая схема предполагает использование 3 контакторов емкостью от тридцати пФ. Мастера считают, что приборы выделяются своей проводимостью.

  • Самая маленькая частота у пускателей где-то тридцать пять Гц. Функционировать они могут в сети постоянного тока. Подключение модели выполняется через переходники. Для моторов на двести Вт прекрасно подойдут такие устройства. Фильтры очень часто ставятся с триодами. Показатель чувствительности у них равен 300 мВ и не более.
  • Довольно часто могут встретиться специальные компараторы с системой защиты. Если разбирать зарубежные модели, то у них есть интегральный преобразователь, который ставится с изоляторами. Проводимость тока производится на отметке пять мк. При сопротивлении сорок Ом модель может долго держать большие обороты.

Модели на болгарку 600 Вт

  • Для инструментов на 600 Вт, используют пускатели с контактными симисторами, у них перегрузка не выше десяти А. Также помните, что есть множество приборов с обкладками. Они хороши своей защищенностью и не будут в страхе от повышения температурного режима. Мин частота для устройств на 600 Вт равна 30 Гц. При этом сопротивление будет зависеть от поставленного триода. Если он используется линейного типа, то вышеуказанный параметр не превысит 50 Ом.
  • Если рассказывать про дуплексные триоды, то сопротивление при серьезных оборотах может дойти до 80 Ом. Совсем редко у моделей могут встретиться стабилизаторы, которые работают от компараторов. В большинстве случаев, они закрепляются сразу на модули. Некоторые виды создаются с проводными транзисторами. У них самая маленькая частота начинается от пяти Гц. Они боятся перегрузки, но могут поддерживать огромные обороты при напряжении 220 вольт.

Устройства для болгарок на 800 вольт

Приспособления на 800 Вт могут функционировать с пускателями маленькой частоты. Симисторы частенько используются на пятнадцать А. Если разбирать схему моделей, то нужно заметить, что у них используют специальные транзисторы, у которых пропускная способность тока начинается от 45 мк. Конденсаторы применяются с фильтрами и без них, а емкость у деталей равняется не более трех пФ. Также стоит знать, что пускатели могут отличаться по чувствительности. Ушм с регулировкой оборотов и плавным пуском. УШМ Makita GA5030. Болгарка «Макита» с регулированием оборотов является одной из самых популярных моделей. Диапазон регулировки вращения — полностью будет зависеть от максимального диаметра насадки.

Помните, что есть большая вероятность поломки электродвигателя и поломки устройства после того, как произведен не мягкий, пуск, а резкий, рывками. Поэтому лучше сделать ограничитель, выполняя ограничения можно напрямую обезопасить двигатель. Еще в приспособлении должен быть коллекторный двигатель, а не асинхронный, чтобы все можно было спокойно отключить. Блок нужен для поступления питания переключающих реле.

Ну и главное, кнопка для пуска должна быть правильно установлена, а еще лучше взглянуть на электросхему перед созданием собственного устройства. Ремонт моделей кр1182пм1, xs, 12, d3, лучше выполнять тщательно, ведь такие устройства стоят дорого.

Делаем регулятор частоты вращения

Электрическая болгарка невозможна без регулятора частоты вращения, чтобы существовала возможность понизить число оборотов.

Используя несложную электрическую схему, прибор можно легко модернизировать, добавив к нему функцию изменения частоты оборотов

Схема регулятора с точки зрения физики выглядит так:

  • Резистор – R1;
  • Подстроечный резистор – VR1;
  • Конденсатор – C10;
  • Симистор – DIAC;
  • Симистор – TRIAC.

Электронный регулятор бывает не только встроенным, но и выносным для удобства. В болгарках фирмы Bosch электроника устанавливает число оборотов от почти 3 тысяч до 11,5 тысяч. Нет нагрузки на мощности счетчика, учитываются все показатели. Снизить количество оборотов и повысить их не затруднит инструмент. Регулируемые частоты вращения просто необходимы при любой работе болгаркой.

Назначение, принцип действия

В действительности рассматриваемое устройство выполняет больше полезных функций, чем отмечено выше. Плавный пуск помогает решать следующие практические задачи:

  • минимизация бросков напряжения в сети питания, предотвращение повреждений подключенной электроники;
  • деликатное воздействие при старте и торможении, исключающее механические повреждения и преждевременный выход из строя коробок передач, других узлов;
  • исключение рывков конвейерных лент, резких перепадов давления после насосных станций;
  • рациональное потребление электроэнергии вентиляционными и другими системами.

Если сузить обзор непосредственно до электропривода, следует отметить:

  • уменьшение нагрева;
  • дополнительную защиту при включении от коротких замыканий в обмотках;
  • предотвращение заклинивания ротора;
  • смягчение дисбаланса электрических параметров.

Механические приспособления соответствующего назначения создают с использованием тормозящих колодок, сложных противовесов. Без тщательного изучения понятно, что подобные устройства увеличивают общий вес и габариты. Они нуждаются в регулярном обслуживании и замене по мере износа отдельных частей.

Обратите внимание! Гораздо удобнее электронные версии. Повышению популярности способствовало развитие соответствующей сферы промышленности, удешевление качественных компонентов, появление специализированных микросхем (контроллеров)

Основой всех современных устройств этой категории стали мощные электронные ключи – тиристоры, симисторы.

Принцип действия

На рисунке показано использование ключей для формирования фазовой отсечки. Соответствующей настройкой схемы можно «отрезать» часть амплитуды сигнала, регулируя тем самым потребляемую энергию. На второй диаграмме показано, как именно уменьшаются пусковые токи при оснащении техники защитным устройством.

Переноска с плавным пуском на базе блока KRRQD12A

Один из вариантов переноски с БПП для подключения электроинструмента – использование электронного блока KRRQD12A. Для модернизации понадобится:

  • непосредственно сам электронный блок;
  • удлинитель (заводской или самодельный);
  • паяльник с припоем;
  • розетка для наружного монтажа;
  • кусок провода ПВС 3 × 2,5;
  • нож;
  • изолента или термоусадка;
  • кусок фанеры или доски.

Процесс модернизации удлинителя

Изображение Описание процесса

Для начала разбираем электроудлинитель и делаем в корпусе отверстие для нового провода, который будет подсоединяться к розетке наружного монтажа. Зачищаем ПВС 3 × 2,5 с обоих концов.

Припаиваем провода к контактным клеммам переноски.
Фиксируем удлинитель на доске при помощи саморезов и закрываем его защитной крышкой .
Продеваем отрезок провода в корпус розетки наружного монтажа и фиксируем её на доске. Зачищаем концы провода.
Схема подключения.
Подключаем блок плавного пуска KRRQD12A по приведённой на предыдущем фото схеме. Места соединения пропаиваем и одеваем термоусадку или используем изоленту.
Вставляем БПП и контактные клеммы в корпус розетки.
Закрываем розетку крышкой и проверяем работу модернизированной переноски.
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации