Регулятор скорости и плавный пуск на болгарку своими руками. Плавный пуск и регулировка оборотов болгарки Что обозначают цифры регулировка оборотов вращения болгарки

Регулятор оборотов для болгарки – это полезный механизм, который расширяет функциональные возможности и продлевает долговечность эксплуатации электроинструмента.

Плавный пуск и регулятор оборотов – обязательные устройства

Одно из основных мест в домашней мастерской любого мастера-самоучки занимает УШМ – угловая шлифовальная машинка, которую в простонародье называют болгаркой. С ее помощью можно качественно очищать разнообразные поверхности, шлифовать их, разрезать и распиливать древесные изделия. При этом каждый любитель самостоятельного выполнения таких работ желает сделать свою (или импортного) более надежной и функциональной. Это вполне реально.

Залогом длительного применения угловой машинки является функция ее плавного запуска. При включении инструмента величина электрического тока увеличивается. Болгарке нужно не только запустить электродвигатель, но и оперативно набрать требуемые для работы обороты. Естественно, такая резкая нагрузка негативно воздействует на узлы УШМ, в частности, на ее электрическую обмотку. Последняя нередко обрывается. По этой причине многие болгарки после нескольких включений выходят из строя. Предотвратить подобную проблему реально своими силами. Нужно доработать шлифмашинку, оснастив ее устройством встроенного плавного запуска и регулятора оборотов. Оно собирается на одной микросхеме.

Многие продвинутые (и, конечно же, дорогостоящие) болгарки изначально оснащаются функцией регулятора вращения рабочего диска. В дешевых моделях УШМ, а также в старых аппаратах такого устройства не предусмотрено. А его необходимость среди домашних умельцев даже не обсуждается. Почему? Об этом далее.

Зачем контролировать скорость движения диска

Если болгарка используется для раскроя и резки кафельной плитки, изделий из натурального камня, высокая скорость вращения инструмента буквально убивает электроинструмент. Кроме того, при такой обработке из материала начинают выкрашиваться мелкие частицы. Это существенно ухудшает качество и внешний вид кафельной или каменной поверхности. При наличии функции выбора требуемых оборотов обработка проходит без сучка и задоринки. А сам электрический инструмент полностью защищен от поломок.

Также скорость вращения важна и при работе с металлическими изделиями. Например, алюминиевые либо жестяные заготовки следует разрезать на минимальных оборотах. А вот толстый и твердый металл, наоборот, обрабатывается на высоких скоростях. Полировочные и шлифовальные работы с помощью УШМ и вовсе невозможно эффективно выполнить, если пила не позволяет выбрать нужные обороты. Вы просто-напросто испортите обрабатываемую поверхность. Попробуйте отшлифовать древесину или лакокрасочное покрытие кузова автомобиля на высокой скорости вращения диска, и вы сами поймете, о чем идет речь.

Как видим, доработка угловой шлифмашинки делает аппарат в разы функциональнее. Появляется возможность работать с любыми мягкими материалами и деликатными поверхностями. А главное – болгарка становится практически вечной. Она будет функционировать не один десяток лет!

Элементарный и очень надежный в использовании регулятор оборотов для болгарки делается своими руками из недорогих электродеталей. Ниже приведена схема, на которой изображены все необходимые элементы для сборки на печатной плате интересующего нас механизма.

Мы видим, что нам понадобятся:

симметричный тиристор DIAC (DB3);
резистор R1 (его сопротивление должно равняться 4,7 кОм);
еще один симметричный тиристор ВТ136/138 (TRIAC);
конденсатор С1 (400 В, 0,1 мкФ);
дополнительный резистор VR1 на 500 кОм.

Такая схема работает по следующему принципу. Время заряда конденсатора изменяется дополнительным резистором (его называют подстроечным). Когда на схему приходит напряжение, симметричные тиристоры находятся в закрытом положении, а на выходе отмечается нулевое напряжение. При зарядке конденсатора наблюдается увеличение напряжения на нем, что приводит к открытию тиристора DB3. После чего напряжение поступает на ВТ136/138. Этот тиристор тоже открывается, и через него проходит электроток. Затем симметричные элементы опять закрываются и остаются в таком состоянии до полной перезарядки конденсатора в обратную сторону. В итоге на выходе мы получаем сложный по форме сигнал импульсного типа. Его конкретная амплитуда определяется временем функционирования цепи конденсатор – дополнительный резистор – резистор R1.

Тиристоры обычно размещаются на печатной плате. Ее несложно сделать из текстолита (используется фольгированный материал). Некоторые умельцы вырезают плату резаком. Допускается размещать элементы схемы методом навесного монтажа. Симметричные тиристоры устанавливаются строго на медном либо алюминиевом радиаторе. Он играет роль эффективного теплоотвода. Проверка собранного механизма осуществляется посредством обычной накаливаемой лампы на 40–60 Вт. Подключаете ее к схеме, начинаете регулировать яркость свечения. Если накал изменяется, значит, вы все сделали верно. Теперь можно монтировать регулятор в корпус угловой шлифовальной машинки. Сделать это бывает не так уж и просто. Ведь нужно добиться того, чтобы дополнительный механизм не мешал вам при эксплуатации болгарки.

Место установки самодельного регулятора вам придется определить самому, ориентируясь на особенности конструктивного исполнения УШМ. Монтаж схемы в большинстве случаев выполняется:

в дополнительную коробку, устанавливаемую на корпус аппарата;
в ручку держателя;
в небольшую полость (она предназначена для охлаждения и обеспечения циркуляции воздуха) в задней части болгарки.

Само подключение схемы к прибору осуществляется посредством вмонтирования ее в канал электропитания болгарки. С этим сложностей у вас, думается, не возникнет.

Эксплуатация болгарки с самодельным регулятором

При использовании болгарки с самостоятельно собранной схемой для выбора скорости движения диска нужно четко придерживаться рекомендованных режимов работы аппарата. Ему следует давать частые передышки. Это особенно важно, когда производится обработка любых изделий на пониженных оборотах. Такая предосторожность обусловлена сильным нагревом болгарки, функционирующей на модифицированном напряжении. Если использовать УШМ без передышек, коллектор не выдержит, его обмотки сгорят.

Еще один важный момент. Нежелательно запускать шлифмашинку при установленном на минимальное значение регуляторе оборотов. В подобной ситуации ротору не хватит напряжения (он не будет прокручиваться). Это приведет к перегреву электрообмоток из-за того, что ламели коллектора не выйдут из режима КЗ (останутся короткозамкнутыми). Правильно будет:

выставить регулятор на максимальное значение;
подключить болгарку к сети;
уменьшить скорость вращения диска на необходимый для выполнения работ показатель.

У вас есть болгарка, но нет регулятора оборотов? Вы можете изготовить его своими руками.

Регулятор оборотов и плавный пуск для болгарки

И то и другое необходимо для надёжной и удобной работы электроинструмента.

Что такое регулятор оборотов и для чего он нужен

Это устройство предназначено для управления мощностью электродвигателя. С его помощью можно регулировать скорость вращения вала. Цифры на регулировочном колесе означают изменение частоты вращения диска.

Регулятор устанавливается не на все болгарки.

Болгарки с регулятором оборотов: примеры на фото

Отсутствие регулятора сильно ограничивает применение шлифовальной машины. Скорость вращения диска влияет на качество работы болгарки и зависит от толщины и твёрдости обрабатываемого материала.

Если скорость не регулируется, то обороты постоянно держатся на максимуме. Такой режим подходит только для твёрдых и толстых материалов, таких как уголок, труба или профиль. Причины, по которым наличие регулятора необходимо:

Для тонкого металла или мягкого дерева нужна более низкая скорость вращения. Иначе кромка металла оплавится, рабочая поверхность диска замылится, а дерево почернеет от высокой температуры.
Для резки минералов необходимо регулировать обороты. От большинства из них на высокой скорости откалываются мелкие кусочки и место реза становится неровным.
Для полировки автомобилей не нужна самая высокая скорость, иначе лакокрасочное покрытие испортится.
Чтобы поменять диск с меньшего диаметра на больший, надо уменьшить обороты. Практически невозможно удержать руками болгарку с большим диском, вращающимся на огромной скорости.
Алмазные диски нельзя перегревать, чтобы не испортить поверхность. Для этого снижаются обороты.

Зачем нужен плавный пуск

Наличие такого пуска - это очень важный момент. При запуске мощного электроинструмента, подключенного к сети, происходит бросок пускового тока, который во много раз превышает номинальный ток двигателя, напряжение в сети проседает. Хотя этот бросок кратковременный, он вызывает повышенный износ щёток, коллектора двигателя и всех элементов инструмента, по которым он протекает. Это может стать причиной выхода из строя самого инструмента, особенно китайского, с ненадёжными обмотками, которые могут в самый неподходящий момент сгореть во время включения. А также идёт большой механический рывок при запуске, что ведёт к быстрому износу редуктора. Такой пуск продлевает жизнь электроинструмента и увеличивает уровень комфорта при работе.

Электронный блок в УШМ

Электронный блок позволяет объединить регулятор оборотов и плавный пуск в одно целое. Электронная схема реализована по принципу импульсно - фазового управления с постепенным увеличением фазы открытия симистора. Таким блоком могут снабжаться болгарки разной мощности и ценовой категории.

Разновидности устройств с электронным блоком: примеры в таблице

Углошлифовальные машины с электронным блоком: популярные на фото

Регулятор оборотов своими руками

Регулятор оборотов устанавливается не во все модели болгарок. Можно сделать блок для регулирования оборотов своими руками или приобрести готовый.

Заводские регуляторы оборотов болгарок: фотопримеры

Регулятор оборотов болгарок Bosh Регулятор оборотов болгарок Sturm Регулятор оборотов болгарок DWT

Такие регуляторы имеют несложную электронную схему. Поэтому создать аналог своими руками не составит особого труда. Рассмотрим, из чего собирается регулятор оборотов для болгарок до 3 кВт.

Изготовление печатной платы

Простейшая схема предствалена ниже.

Так как схема очень простая, нет смысла из-за неё одной устанавливать компьютерную программу для обработки электросхем. Тем более что для печати нужна специальная бумага. И не у всех есть лазерный принтер. Поэтому пойдём самым простым путём изготовления печатной платы.

Возьмите кусок текстолита. Отрежьте необходимый для микросхемы размер. Поверхность зашкурьте и обезжирьте. Возьмите маркер для лазерных дисков и нарисуйте схему на текстолите. Чтобы не ошибиться, сначала рисуйте карандашом. Далее, приступаем к травлению. Можно купить хлорное железо, но после него плохо отмывается раковина. Если случайно капните на одежду, останутся пятна, которые невозможно до конца вывести. Поэтому будем использовать безопасный и дешёвый метод. Подготовьте пластиковую ёмкость для раствора. Влейте перекись водорода 100 мл. Добавьте пол столовой ложки соли и пакетик лимонной кислоты до 50 г. Раствор делается без воды. С пропорциями можно экспериментировать. И всегда делайте свежий раствор. Медь должна вся стравиться. На это уходит около часа. Промойте плату под струёй колодной воды. Просверлите отверстия.

Можно сделать ещё проще. Нарисовать схему на бумаге. Приклеить её скотчем к вырезанному текстолиту и просверлить отверстия. И только после этого рисовать схему маркером на плате и травить её.

Протрите плату спирто - канифольным флюсом или обычным раствором канифоли в изопропиловом спирте. Возьмите немного припоя и залудите дорожки.

Монтаж электронных компонентов (с фото)

Подготовьте всё, что пригодится для монтажа платы:

Катушка с припоем.
Штырьки в плату.
Симистор bta16.
Конденсатор на 100 нФ.
Постоянный резистор на 2 кОм.
Динистор db3.
Переменный резистор с линейной зависимостью на 500 кОм.

Откусите четыре штырька и впаяйте их в плату. Потом установите динистор и все остальные детали, кроме переменного резистора. Симистор припаивайте последним. Возьмите иглу и щёточку. Почистьте промежутки между дорожками, чтобы убрать возможное замыкание. Симистор свободным концом с отверстием крепится на алюминиевый радиатор для охлаждения. Мелкой наждачной бумагой зачистьте область крепления элемента. Возьмите теплопроводящую пасту марки КПТ-8 и нанесите небольшое количество пасты на радиатор. Закрепите симистор винтом и гайкой. Так как все детали нашей конструкции находятся под напряжением сети, для регулировки будем применять ручку из изолирующего материала. Оденьте её на переменный резистор. Кусочком провода соедините крайний и средний выводы резистора. Теперь к крайним выводам припаяйте два провода. Противоположные концы проводов припаяйте к соответствующим выводам на плате.

Можно весь монтаж сделать навесным. Для этого припаиваем детали микросхемы друг к другу непосредственно с использованием лапок самих элементов и проводов. Здесь тоже нужен радиатор для симистора. Его можно сделать из небольшого куска алюминия. Такой регулятор займёт очень мало места и его можно будет разместить в корпусе болгарки.

Если захотите установить светодиодный индикатор в регулятор оборотов, то используйте другую схему.

Схема регулятора со светодиодным индикатором.

Здесь добавлены диоды:

VD 1 - диод 1N4148;
VD 2 - светодиод (индикация работы).

Регулятор со светодиодом в собранном виде.

Этот блок рассчитан для маломощных болгарок, поэтому симистор не установлен на радиатор. Но если вы будете использовать его в мощном инструменте, то не забудьте про алюминиевую плату для теплоотдачи и симистор bta16.

Изготовление регулятора мощности: видео

Испытание электронного блока

Перед подключением блока к инструменту испытаем его. Возьмите накладную розетку. Вмонтируйте в неё два провода. Один из них подключите к плате, а второй к сетевому кабелю. У кабеля остался ещё один провод. Его подключите к сетевой плате. Получается, что регулятор включён последовательно в цепь питания нагрузки. Подключите к цепи лампу и проверьте работу прибора.

Тестирование регулятора мощности тестером и лампой (видео)

Подключение регулятора к болгарке

Регулятор оборотов подключается к инструменту последовательно.

Схема подключения указана ниже.

Если в рукоятке болгарки есть свободное место, то туда можно поместить наш блок. Схема, собранная навесным монтажом, приклеивается эпоксидной смолой, которая служит изолятором и защитой от тряски. Переменный резистор с пластмассовой ручкой выведите наружу, чтобы регулировать обороты.

Установка регулятора внутрь корпуса углошлифовальной машины: видео

Электронный блок, собранный отдельно от болгарки, помещается корпус из изоляционного материала, так как все элементы находятся под напряжением сети. К корпусу прикручивается переносная розетка с сетевым кабелем. Наружу выводится ручка переменного резистора.

Регулятор включается в сеть, а инструмент в переносную розетку.

Регулятор оборотов для болгарки в отдельном корпусе: видео

Использование

Существует ряд рекомендаций для правильного использования болгарки с электронным блоком. При запуске инструмента дайте ему разогнаться до установленных оборотов, не спешите резать что-либо. После выключения повторно запускайте его через несколько секунд, чтобы успели разрядиться конденсаторы в схеме, тогда повторный пуск будет плавным. Регулировать скорость можно во время работы болгарки, медленно поворачивая ручку переменного резистора.

Болгарка без регулятора оборотов хороша тем, что без серьёзных затрат вы можете сами сделать универсальный регулятор оборотов для любого электроинструмента. Электронный блок, вмонтированный в отдельную коробку, а не в корпус шлифовальной машины, можно использовать для дрели, бормашины, циркулярной пилы. Для любого инструмента с коллекторным двигателем. Конечно, удобнее, когда ручка регулятора находится на инструменте, и не нужно никуда отходить и наклоняться, чтобы её повернуть. Но тут уже вам решать. Это дело вкуса.

Все бюджетные варианты УШМ имеют несколько недостатков. Во-первых, не имеется системы плавного пуска. Это очень важная опция. Наверняка все из вас включали этот мощный электроинструмент в сеть, и при запуске наблюдали, как падает накал лампочки, которая также подключена к этой сети.

Такое явление происходит по той причине, что мощные электродвигатели в момент запуска потребляют огромные токи, из-за которых проседает напряжение сети. Это может вывести из строя сам инструмент, особенно китайского производства с ненадежными обмотками, которые могут в один прекрасный день сгореть во время пуска.

То есть система мягкого старта защитит и сеть, и инструмент. К тому же в момент запуска инструмента происходит мощная отдача или толчок, а в случае внедрения системы мягкого старта такого, разумеется, не будет.

Во-вторых, отсутствует регулятор оборотов, который позволит долго работать инструментом, не нагружая его.

Схема, представленная ниже, от промышленного образца:

Она внедряется производителем в дорогие приборы.

К схеме можно подключать не только «болгарку», но и, в принципе, любые приборы – дрель, фрезерные и токарные станки. Но с учетом того, что в инструменте должен стоять именно коллекторный двигатель.

С асинхронными двигателями такое не пройдет. Там необходим частотный преобразователь.

Итак, необходимо сделать печатную плату и приступить к сборке.

В качестве регулирующего элемента задействован сдвоенный операционный усилитель LM358, который с помощью транзистора VT1 управляет силовым симистором.

Итак, силовым звеном в этой схеме является мощный симистор типа BTA20-600.

Такого симистора не оказалось в магазине и пришлось купить BTA28. Он чуть мощнее того, что по схеме. В общем, для двигателей с мощностью до 1 кВт можно использовать любой симистор с напряжением не ниже 600 В и током от 10-12 А. Но лучше иметь некоторый запас и взять симисторы на 20 А, все равно они стоят копейки.

Во время работы симистор будет греться, поэтому на него необходимо установить теплоотвод.

Чтобы не было вопросов по поводу того, что двигатель при пуске может потреблять токи, которые значительно превышают максимальный ток симистора, и последний может попросту сгореть, помните, что схема имеет мягкий старт, и пусковые токи можно не принимать во внимание.

Наверняка всем знакомо явление самоиндукции. Этот эффект наблюдается при размыкании цепи, к которой подключена индуктивная нагрузка.

То же самое и в этой схеме. Когда резко прекращается подача питания на двигатель, ток самоиндукции с него может спалить симистор. А снабберная цепь гасит самоиндукцию.

Резистор в этой цепи имеет сопротивление от 47 до 68 Ом, а мощность от 1 до 2 Вт. Конденсатор пленочный на 400 В. В данном варианте самоиндукция как побочный эффект.

Резистор R2 обеспечивает токогашение для низковольтной цепи управления.

Сама схема в какой-то мере является и нагрузкой, и стабилизирующим звеном. Благодаря этому после резистора можно не стабилизировать питание. Хотя в сети есть такие же схемы с дополнительным стабилитроном, использовать его бессмысленно, поскольку напряжение на выводах питания операционного усилителя в пределах нормы.

Возможные варианты замен для маломощных транзисторов можно увидеть на следующей картинке:

Печатная плата, которая упоминалась ранее, представляет собой только плату для устройства плавного пуска, и в ней нет компонентов для регулировки оборотов. Это сделано специально, поскольку в любом случае регулятор нужно выводить с помощью проводов.

Настройка регулятора выполняется с помощью многооборотного подстроечного резистора на 100 кОм.

Если нужен более мощный регулятор, то его можно собрать по следующей схеме:

Если все в порядке, то после отключения от сети сразу же нужно проверить симистор на ощупь – он должен быть холодным.

Если все работает нормально – «болгарка» запускается плавно, и регулируются обороты, - то пора приступать к тестам под нагрузкой.

Прикрепленные файлы :

Схема подключение аналоговой камеры видеонаблюдения к телевизору, компьютеру Подключение цифровой камеры видеонаблюдения

Потребность в регуляторе возникла в связи с необходимостью зачистки разного рода ржавых железяк на даче перед их покраской. Это удобно делать при помощи кордщетки по металлу, устанавливаемой вместо отрезного круга. Однако, поскольку болгарка при этом работает на максимальных оборотах в районе 10000 об./мин., корпус довольно сильно вибрирует, быстро устают руки.

Сама щетка пытается зацепиться за разные неровности и вырвать болгарку из рук, что весьма опасно. Также имеется электроточило, которое перегревает на максимальных оборотах затачиваемые стамески и тонкие сверла. И еще электроплитка, несмотря на то, что имеет терморегулятор, так и норовит превратить в уголь подогреваемую пищу.
Для решения вопроса на Али была приобретена собранная плата сетевого регулятора мощности на 2000ВТ за 100 рублей.
После удачного тестирования регулятора «на соплях» встал вопрос оформления устройства.
Эти платы уже неоднократно описывались на mysku, однако выкладываемый на общее обозрение вид собранных устройств вынудил искать более красивое решение. Хотелось иметь готовую конструкцию максимально компактной. В Леруа Мерлен была куплена с предварительной прикидкой рублей за 30 распределительная коробка TDM 65х65х50 мм.

В настоящий момент в Леруа именно эти распредкоробки отсутствуют, поясню почему выбор пал именно на нее:

откидывающаяся несъемная крышка
одна глухая боковая стенка
подходящий размер основания
высота достаточная для размещения радиатора.

Наиболее компактной розеткой из предлагаемых оказалась турецкая Makel Siva Ustu, стоящая сегодня 93 руб. В качестве сетевого использован отрезок ненужного компьютерного кабеля.

Для размещения платы были подрезаны выступающие из дна бобышки и просверлено в боковой стенке отверстие под движок регулятора. Фактически крепление платы в коробке осуществляется только за корпус регулятора и штатный усиливающий уголок платы. Розетка крепится на крышке коробки двумя винтами M4.

Сетевой кабель пропушен через отверстие в изолирующей муфте, вставленной в корпус коробки «наоборот». Такая установка муфты исключает ее выдергивание вместе с силовым кабелем при неосторожных движениях. Поскольку проводники силового кабеля касаются радиатора, на него был дополнительно одет кусок разрезанной и стянутой изолентой ПВХ трубки.

На корпусе сделал отметки крайних положений регулятора.

Как показала эпизодическая эксплуатация в течение более чем года с разными потребителями, радиатор особо не нагревается и остается теплым в закрытой коробке в течение долгой работы с мощными потребителями.

Что касается зачистки ржавых железок кордщеткой для болгарки, то такая работа на пониженных оборотах стала однозначно более комфортной и менее опасной. Заметно снижается эффект гироскопа. Пару раз кордщетку закусывало в углу, благодаря пониженной мощности на валу болгарку удается удержать в руках без травм. Да и сама болгарка при этом существенно меньше греется.
PS Модель болгарки BLACK&DECKER (B&D) CD 115, она у меня уже лет 7. Планирую купить +118 Добавить в избранное Обзор понравился +65 +138

откидывающаяся несъемная крышка
одна глухая боковая стенка
подходящий размер основания
высота достаточная для размещения радиатора.

На корпусе сделал отметки крайних положений регулятора.