Автоматический регулятор вращения микродрели Александъра Савова. Схема, печатная плата.

При работе с мини-дрелью, особенно самодельной, возникает множество мелких неудобств из-за отсутствия регулировки скорости. В этой статье мы расскажем о том, как самостоятельно собрать АВР для коллекторного электродвигателя.

При работе со свинцовыми компонентами вы должны делать печатные платы с отверстиями, это, пожалуй, одна из самых приятных частей работы и, по-видимому, самая простая. Однако очень часто при работе микродрель приходится откладывать в сторону, а затем снова брать в руки для продолжения работы. Микродрель, стоящая на столе, при включении сильно шумит из-за вибрации, плюс может слететь со стола, а моторы при работе на полную мощность часто сильно нагреваются. Опять же, вибрация затрудняет точное прицеливание при сверлении отверстия, и сверло нередко отрывается от доски и врезается в соседние ступени.

Решение проблемы предполагает следующее: нужно сделать так, чтобы микродрель имела небольшие обороты в режиме холостого хода, а под нагрузкой скорость вращения дрели увеличивалась. Поэтому необходимо реализовать следующий алгоритм работы: нет нагрузки — патрон медленно вращается, пошел в пробой, скорость увеличилась, прошла, скорость снова упала. Самое главное, что это очень удобно, к тому же мотор работает в облегчённом режиме, с меньшим нагревом и меньшим износом щёток.

Ниже представлена ​​схема такого автоматического регулятора скорости, найденная в интернете и немного измененная нами для расширения функционала:

После сборки и тестирования выяснилось, что для каждого мотора нужно подбирать новые номиналы элементов, что совершенно неудобно. Еще мы добавили разрядный резистор (R4) для конденсатора, так как оказалось, что после сбоя питания и особенно при выключенной нагрузке он довольно долго разряжается. Модифицированная схема выглядит так:

Автоматический регулятор скорости работает следующим образом: на холостом ходу сверло вращается со скоростью 15-20 об/мин, как только сверло касается просверливаемой заготовки, обороты двигателя увеличиваются до максимальных. Когда отверстие просверлено и нагрузка двигателя снята, скорость снова падает до 15-20 об/мин.

На вход подается напряжение от 12 до 35 вольт, к выходу подключается микродрель, после чего резистором R3 выставляется требуемое число оборотов холостого хода и можно приступать к работе. Здесь следует отметить, что для разных двигателей настройка будет разной, так как в нашем варианте схемы был удален резистор, который нужно было подобрать для установки порога увеличения скорости.

Транзистор Т1 желательно поставить на радиатор, так как при использовании двигателя большой мощности он может сильно нагреваться.

Емкость конденсатора С1 влияет на время задержки включения и выключения на высоких оборотах и ​​должна быть увеличена при рывках двигателя.

Самое главное в схеме номинал резистора R1, от него зависит чувствительность схемы к нагрузке и общая стабильность работы, к тому же через него протекает практически весь потребляемый двигателем ток, так что надо достаточно мощный. В нашем случае мы сделали его составным, из двух одноваттных резисторов.

Печатная плата регулятора имеет размеры 40 х 30 мм.

Весь процесс изготовления и сборки регулятора на мини-дрель занимает около часа. После травления платы и очистки дорожек от защитного покрытия (фоторезиста или тонера, в зависимости от выбранного способа изготовления платы) необходимо просверлить в плате отверстия для компонентов. При этом обращайте внимание на размеры выводов различных элементов; они могут существенно отличаться.

Отверстия рекомендуется просверливать со стороны дорожек, а для облегчения установки комплектующих со стороны деталей все отверстия следует немного зенковать сверлом большего диаметра (3-4 мм).

Затем дорожки и контактные площадки покрываются флюсом, что очень удобно делать с помощью флюсового аппликатора, при этом достаточно флюса СКФ или раствора канифоли в спирте.

После лужения платы крепим и припаиваем компоненты. Автоматический регулятор скорости для микродрель готов к работе.

Данное устройство тестировалось с различными типами двигателей, парой китайских моторов разной мощности и парой отечественных моторов, серии ДПР и ДПМ — со всеми типами моторов, регулятор работает корректно после подстройки переменным резистором. Важным условием является хорошее состояние коллектора двигателя, поскольку плохой контакт щеток с коллектором двигателя может вызвать странное поведение цепи и неустойчивую работу двигателя. В двигатель желательно установить искрогасящие конденсаторы и диод для защиты цепи от обратного тока при отключении питания.

Источник: оао-sоzvеzdiе.ru