Двигатель шуруповерта 12в характеристики

Технические характеристики аккумуляторных дрелей-шуруповертов

Содержание

Широкая сфера применения инструмента обусловлена преимуществами, среди которых мобильность, а значит возможность работы в любых труднодоступных местах без подключения к электросети, и небольшой вес. Аккумуляторная дрель- шуруповерт используется для завинчивания и отвинчивания саморезов, болтов, винтов, шурупов, затягивания дюбелей и анкеров. Инструмент эффективен для сверления мягкого и твердого дерева, пластика, гипсокартона, мягких металлов. Если дрель оснащена функцией удара, ей под силу справиться с прикипевшим крепежом и просверлить отверстия в кирпиче и бетоне. При помощи специальных насадок инструментом снимают старую краску, зачищают и полируют поверхности. Как большинство видов инструмента, дрели-шуруповерты делятся на профессиональные – модели с высокими техническими характеристиками и значительным ресурсом, и бытовые, предназначенные для небольших нагрузок время от времени. Чтобы выбрать инструмент, который оправдает ваши ожидания и потраченные средства, разберемся в устройстве и диапазоне рабочих характеристик.

1. Основные технические характеристики аккумуляторных дрелей-шуруповертов

1.1. Крутящий момент

Характеризует усилие электродвигателя, заставляющего вал патрона вращаться. Чем он выше, тем с более плотным материалом можно работать, тем проще затягивать крепеж, закручивать длинные саморезы и откручивать заклинившие гайки. Значения крутящего момента в бытовом инструменте, которым пользуются в домашних условиях для разовых задач, вполне достаточно в пределах 10 – 15 Нм. У профессиональных двух- и трехскоростных аккумуляторных шуруповертов этот параметр превышает 130 Нм, чтобы без труда справляться со сверлением очень твердых материалов. Полупрофессиональные модели способны развивать этот показатель до 50 – 80 Нм. Например, при крутящем моменте в 80 Нм инструментом можно заворачивать саморезы в металл.

1.2. Скорость вращения

Показывает количество оборотов шпинделя в минуту и определяет спектр задач, которые выполняются на разных скоростях. Чем тверже материал, тем выше должна быть характеристика скорости вращения, чем больше скорость вращения, тем легче инструменту справится со сверлением. Параметр напрямую связан со сферой использования. Здесь важны не столько максимальные показатели, сколько возможность выбирать рабочий режим. Во-первых, это позволяет настроить инструмент на выполнение определенной задачи, а во-вторых, дает возможность экономить заряд батареи. У дрели-шуруповерта может быть 1, 2, 3 или 4 скорости. Первая самая низкая, используется для работы с крепежом. Например, для вкручивания шурупов при установке петель на дверце кухонного шкафчика достаточно 400 – 450 об/мин. Вторая и третья скорости включаются, когда инструмент используют в качестве дрели. Для сверления необходим показатель от 1000 об/мин.

1.3. Характеристики аккумулятора

Определяют принцип работы аккумуляторных дрелей-шуруповертов и влияют на мощность инструмента и продолжительность работ. От типа батареи и ее параметров зависит длительность работы на одном заряде, быстрота ее разрядки, риск нагрева в процессе работы и даже удобство инструмента в принципе. При выборе аккумулятора смотрят на его устойчивость к саморазряду, низким температурам и на эффект памяти.

Тип аккумулятора

Емкость показывает потенциал аккумулятора, т.е. время, в течение которого он сможет питать нагрузку. Чем больше это значение, тем более продолжительной будет работа шуруповерта без подзарядки. Со временем емкость батареи снижается.

Напряжение суммируется на выходе, поскольку аккумулятор состоит из нескольких источников питания, соединенных пластинами. Чем выше напряжение, тем дольше дрель-шуруповерт будет работать на максимальных оборотах.

1.4. Дополнительные функции инструмента

Если предстоит демонтаж конструкций, например, функция реверса дает возможность без серьезных усилий откручивать крепеж или освободить заклинившее в материале сверло. При сверлении кирпича и легкого бетона не обойтись без функции удара. В импульсном режиме инструмент работает рывками. Принцип пускового тока существенно увеличивает крутящий момент. Однако такой режим, как и ударный, быстро изнашивает мотор, поэтому часто и много использовать их не рекомендуется. Тормоз выбега позволяет моментально остановить работу двигателя после того, как кнопка включения отпущена. Это исключает инерционный разбег патрона и делает работу более удобной: можно сразу приступать к следующему саморезу, а не ждать несколько секунд до полной остановки, чтобы попасть в шлиц. Такие дополнения, как автоматическая блокировка шпинделя для удобной замены оснастки, встроенная подсветка, индикатор заряда батареи, сейчас уже не являются чертами профессионального инструмента – они просто делают работу удобной для пользователя и присутствуют в большинстве моделей.

2. Устройство современных моделей и их принцип работы

Сверление и завинчивание крепежа требуют коротких временных интервалов и относительно низкого приложения мощности. В таком прерывистом режиме, когда чередуются фазы работы и отдыха, предпочтительны именно аккумуляторные дрели-шуруповерты. Очень маленькие и удобные в обращении, они могут незначительно отличаться конструктивно, а именно – расположением рукоятки. На рисунке ниже представлена модель с рукояткой, расположенной по центру тяжести – наиболее распространенной для этого инструмента. А рукоятка пистолетного типа, смещенная назад, считается более эргономичной для сверления.

Рис. Устройство аккумуляторных дрелей-шуруповертов

Выбираете аккумуляторную дрель-шуруповерт для дома или работы? На нашем сайте представлен огромный выбор моделей бытового и профессионального класса для сборки мебели, строительных и отделочных работ, недорогие варианты для домашнего ремонта. Вы можете сравнить характеристики самостоятельно, посмотреть статьи по теме, позвонить менеджеру за консультацией. Делайте свой выбор, и пусть инструмент будет для вас верным помощником в реализации ваших планов.

Читайте также:  Критическая температура двигателя приора

Источник

Подключение шуруповерта 12 вольт к блоку питания АТХ

Батарейные шуруповерты очень удобны в использовании и получили широкое распространение, как у профессионалов, так и у домашних мастеров. Самой первой, как правило, приходит в негодность батарея. В настоящий момент все производители электроинструмента перешли на литиевые батареи и приобрести новую никель-кадмиевую батарею на старый шуруповерт становится все проблематичней, а цены на эти батареи гораздо выше, чем на литиевые.

Какой ток потребляет шуруповерт

Прежде, чем подбирать подходящий блок питания, нужно понять, на какой потребляемый ток нужно рассчитывать. К сожалению, производители аккумуляторных шуруповертов не указывают ток, потребляемый двигателем. Емкость самого аккумулятора в ампер-часах, которая обязательно указанна на батарее, не позволяет понять какой ток потребляет шуруповерт в рабочем режиме. Максимум, что может указать производитель, это мощность в ваттах, но это бывает очень редко, обычно мощность указанна непосредственно в силе крутящего момента.

Ну и какой же вывод можно сделать из всего этого? Для шуруповерта подойдет блок питания 12 В дающий 10 А тока, если имеется возможность использовать блок 20-30 А, это даже лучше. Это среднестатистические цифры, применимые к большинству шуруповертов.

Блок питания

В идеале подойдет понижающий, мощный трансформатор 12 В, например от компьютерного бесперебойника. Мощность такого трансформатора обычно 350-500 ватт. Но у меня не было в наличии такого трансформатора, зато было много компьютерных блоков питания. Уверен, что если у кого-то имеется различный электронный хлам, компьютерные АТХ в нем обязательно завалялись.

Пробные тесты

Прежде, чем приниматься за сооружение рабочей конструкции, следует протестировать все на «коленках», убедиться в стабильности работы шуруповерта под нагрузкой и отсутствии сильных перегревов в блоке питания.

Отрезаем штекер от выхода блока и берем по 3-4 желтых и черных проводов, идущих из блока и соединяем их параллельно. Отрезая штекер, не забудьте о зеленом пусковом проводнике, он должен быть замкнут на черный. Мы получили источник 12 В с приличной нагрузочной способностью по току в 10-20 А, токи зависят от модели и мощности блока.

На мой взгляд, такое явление может возникать из-за того, что блоком питания и кнопкой шуруповерта управляют ШИМ-контроллеры, из-за помех по проводам питания, контроллеры как-то мешают друг другу. Пробуем решить эту проблему использованием импровизированного LC-фильтра.

Я собрал фильтр за 5 минут из того что было под рукой: 3 электролитических конденсатора по 1000 мкф на 16 вольт, неполярного конденсатора менее 1 мкф и намотал 20 витков медного провода диаметром 2 мм на ферритовое колечко от другого блока. Вот его схема:

А вот так он выглядит. Это чисто пробная версия, в дальнейшем эта конструкция перенесется в корпус батареи шуруповерта и будет выполнена аккуратнее.

Ну чтож, теперь нужно убрать все сопли и кучи проводов, вытащить из корпуса батареи «сдохшие банки», заменив их на LC-фильтр и уже потестировать шуруповерт в более реальных условиях.

Сборка рабочей конструкции

Так как шнур, соединяющий блок с шуруповертом, обладает определенным сопротивлением и индуктивностью, можно попробовать замкнуть перемычкой выводы катушки L1. Теоретически, это может повысить мощность на мизерное значение.

Со шнуром шуруповерт себя отлично чувствует, но если честно, мне он показался несколько слабоватым при торможении рукой. Но пробные закручивания саморезов развеяли мои сомнения: саморезы длинной 35 мм спокойно закручиваются в фанеру 20 мм. Это означает, что шуруповерт будет удовлетворять большинство потребностей в ремонте.

У блока я отрезал все выходные провода, оставив зеленый стартовый, его конец я припаял к общему проводнику платы, куда впаяны все черные. Лучше всего аккуратно выпаять все провода, но мой паяльник был слишком слабый для этого и пришлось обрезать. К общему контакту и +12 (куда впаяны желтые) припаял два коротких, жестких медных провода и соединил через клемник со шнуром к шурику.

Немного дополнений

Для компенсации потерь в шнуре, соединяющем шуруповерт с блоком питания, полезно поднять напряжение на 2-3 вольта. Но это при условии, что вы знаете схемотехнику компьютерных АТХ и знаете что делать.

Если есть возможность использовать мощный трансформатор, то на его выходной, вторичной обмотке должно быть переменное напряжение 12 В. Если напряжение отличается, рекомендуется подкорректировать вторичную обмотку путем отматывания (если напряжение больше 12 В) или доматывания (если меньше 12 В) нескольких витков. Стоит заметить, что при выпрямлении и фильтрации переменного напряжения 12 В получается около 14.4 В без нагрузки. Так пусть вас это не смущает, это напряжение ЭДС и это закономерно, что оно выше номинального.

Дополнительно к трансформатору собирается выпрямитель, диоды должны спокойно держать 30 А. Конденсаторный фильтр целесообразнее расположить в корпусе батареи, как в варианте с АТХ.

Источник

Ток шуруповерта, измерение.

Тема питания аккумуляторного шуруповерта от сети 220 В частично уже рассматривалась на этом сайте. Было рассказано о том, как подобрать блок питания под конкретную модель аккумуляторного шуруповерта, показаны испытания по закручиванию шурупов. Не были представлены замеры тока, который потребляет шуруповерт в различных режимах работы. Об этом и пойдет речь далее.

Испытывать будем тот же шуруповерт:

Питаться он будет от того же блока питания:

Для начала измеряем ток холостого хода при медленной скорости:

Слева значения тока в Амперах, справа напряжение в Вольтах.

Затем ток холостого хода на быстрой скорости:

Читайте также:  Как троит двигатель инжектор

Теперь измеряем ток при максимальной нагрузке, когда срабатывает трещетка:

На фото установившееся значение, хотя кратковременные броски немного превышали 6А. Защита блока питания не срабатывала. Сказывалось сопротивление проводов которыми шуруповерт соединен с блоком питания (около 2м).

При повороте регулятора вращающего момента до максимума и максимальной нагрузке, когда трещетка уже не срабатывает, двигатель останавливается, ток достигает почти 10 А и отключается блок питания. Это недопустимый режим работы.

Но, остановленный двигатель для блока питания, это практически короткое замыкание. Как известно, ток короткого замыкания остановленного двигателя определяется чисто омическим сопротивлением обмотки и может достигать очень больших значений, пока не сработает защита блока питания. Если блок питания мощный и его защита срабатывает на токах 20-30 А, то сгорит провод обмотки двигателя. Как было указано в предыдущей статье максимальный ток двигателя этой модели шуруповерта 4 А, диаметр провода его обмотки около 0,5мм.

Ток 10 А это уже более чем в два раза выше допустимого, не говоря о токах 20-30 А.

Вывод тот же, нет смысла в блоках питания на 20-30 А для питания шуруповертов у которых двигатель рассчитан на максимальный ток 4А. Нельзя эксплуатировать шуруповерт нагружая его до остановки двигателя отключив трещетку.

Если двигатель у шуруповерта другой, большей мощности, на большие токи — то под него и нужно подбирать блок питания.

Материал статьи продублирован на видео:

Источник

Подробное устройство шуруповерта: схемы и видео

Шуруповерт – это универсальный инструмент, который используется для широкого спектра задач. Позволяет высверливать отверстия разного диаметра, ввинчивать крепежный инструмент, а также устанавливать и демонтировать строительные элементы. Внешне это небольшой прибор весом от 0,5 до 2 кг. Он состоит из корпуса, электродвигателя и редуктора. Может иметь и дополнительные функции, например, регулировку скорости вращения, стопорный механизм и даже фонарик. Чтобы выбрать качественную модель, следует учитывать назначение работы, а также основные технические характеристики.

Корпус

Внешняя часть устройства с контактной ручкой.

У корпуса шуруповерта может быть несколько видов:

При выборе корпуса шуруповерта следует обратить внимание на качество материалов изготовления. Желательно выбирать модели из плотного пластика с металлическими вставками и прорезиненными элементами в контактных частях. Рукоять должна удобно лежать в руке, не вызывать дискомфорта. Рекомендуется, чтобы кнопка питания, реверса, а также регуляторы скорости и мощности были в свободном доступе для пальцев. Не стоит покупать модель с явным люфтом любых движущихся частей.

Важно! На корпусе шуруповерт должна быть кнопка старта и возможность вращения в реверсе. Для продолжительной работы удобен фиксатор, позволяющий избежать постоянного включения-выключения.

Патрон

Почти все современные шуруповерты профессионального и любительского сегмента оснащены трехкулачковым самозажимным патроном с самоцентровкой. Это позволяет быстро менять насадки, надежно крепить их для долгой и интенсивной работы. Внутри патрона имеется шестигранное отверстие для фиксации хвостовика насадки. Обычно крепление происходит между всеми тремя кулачками путем легкого вращения муфты.

Чтобы установить насадку, нужно взяться за нижнюю муфту, начать крутить верхнюю – это позволяет разжаться кулачкам. Для ускорения процесса можно фиксировать насадку, держась за верхнюю муфту и нажимая кнопку старта для зажима, реверса – для разжатия.

Электродвигатель

Малогабаритный мотор коллекторного типа – основная часть инструмента. Шуруповерты, работающие от сети, оснащены двухфазным электродвигателем переменного тока, запуск происходит через пусковой конденсатор. Аккумуляторные модели работают от постоянного источника питания. Основные элементы электрического двигателя:

Для надежной фиксации щетки прижимаются подпружиненной пластиной. Это позволяет сохранять целостность структуры, а также движение вдоль вертикальной оси. Именно щетки изнашиваются чаще всего и нуждаются в регулярной замене.

Важно! Электрическое напряжение подается только на щетки. Направление работы шуруповерта зависит от полярности тока.

Планетарный редуктор


Вне зависимости от оснащенности модели, он всегда находится в отдельном корпусе, выполнен из пластика или металла. Основные элементы редуктора шуруповерта:

Основная деталь – кольцевая шестерня, имеющая цилиндрическую форму. По ее окружности располагаются небольшие зубья, по которым двигаются сателлиты. Как правило, они устанавливаются на прочные штифты водила, в центре первого ряда находится солнечная шестерня.

Подвижный вал вставляется в редуктор с помощью магнитных контактов, в процессе работы совершает вращательные движения. Двухступенчатый редуктор всегда содержит второе водило. Учитывая сложность работы, оно может двигаться быстрее или медленнее крутящего момента вала двигателя инструмента.

Важно! Качественный шуруповерт должен быть оснащен двухсторонним редуктором. Такая конструкция позволяет регулировать мощность и скорость работы без повышения нагрузки на двигатель инструмента.

Муфта регулировки вращения

Подобный механизм позволяет исключить срыв резьбы шурупа, перегрева двигателя от перегрузки. Состоит из стопора, шайбы и пружинки, резьбовой (регулирующей) втулки.

Муфта регулировки объединена в единый механизм с патроном. При максимальном напряжении пружина передает нагрузку на пальцы резьбовой втулки, которая и останавливает гильзу патрона. После этого останавливается вращательное усилие. В зависимости от конструктивных особенностей шуруповерт муфта представлена 5-25 ступенями регулировки.

Регулировка частоты вращения шпинделя

В некоторых моделях шуруповерта есть дополнительная регулировка предела скорости вращения. Это позволяет избежать перенапряжения в работе инструмента. Может иметь 3-4 режима работы, импульсный преобразователь работает в диапазоне от 0 до 1250 об/мин. Регулировка обычно происходит с помощью специальной пластины на нижней муфте патрона, в некоторых устройствах имеется возможность настройки принудительного торможения шпинделя. Остановка обеспечивается замыканием обмотки электродвигателя на резистор.

Электропитание и его характеристики

Шуруповерты с постоянным источником тока имеют в комплектации 1 и более аккумуляторов. Его мощность может варьироваться от 9 до 36 ватт. Для решения бытовых задач оптимальной мощностью считается диапазон 12-15 Вт. Используются следующие виды аккумуляторных батарей:

Читайте также:  2lt двигатель на газ

Они отличаются напряжением и сроком эксплуатации. Рекомендуется приобретать шуруповерты с Li-Ion АКБ напряжением 3,6 В. Они надежны и долговечны в работе. Помимо этого следует учитывать емкость источника питания, которая напрямую влияет на продолжительность эксплуатации. Она варьируется от 1,2 до 3,5 Ah.

Справка! Желательно приобретать модель, оснащенную 2 и более АКБ, что позволяет избежать перерыва в работе. В технической документации всегда указана продолжительность зарядки, чем она меньше, тем удобнее инструмент.

При выборе шуруповерта учитывайте цель работы. Профессиональные инструменты отличаются повышенной мощностью двигателя, 2-3 фазами работы редуктора. Корпус должен быть удобен для руки, комфортен для продолжительного использования. Рекомендуется наличие регулировки скорости вращения шпинделя, минимальный диапазон – 0-1250 об/мин. Обязательно наличие надежного и емкого источника питания, для удобства желательно приобретать модели с 2 и более аккумуляторами литий-ионного типа.

Источник

Что такое бесщеточные шуруповерты? Их плюсы и минусы

Содержание

Содержание

Все чаще на электроинструменте можно встретить надпись «Brushless motor». Это значит, что девайс оснащен бесщеточным электродвигателем постоянного тока. Действительно ли от этого есть толк или это очередная уловка маркетологов? Давайте разбираться на примере шуруповертов.

Мы будем говорить о шуруповертах как о наиболее востребованном электроинструменте в арсенале домашнего мастера (кто крутил саморезы отверткой, тот поймет). Но тезисы материала безоговорочно распространяются на весь электроинструмент, оснащенный бесщеточными двигателями.

Конструкция и принцип действия

«Brushless motor» в буквальном переводе означает бесщеточный двигатель, в конструкции которого отсутствует коллектор и щеточный узел. Также можно встретить сокращение BLDC, которым именуют бесщеточный электродвигатель постоянного тока.

Классический коллекторный двигатель

Щеточный узел — это механическая контактная часть якоря электродвигателя. С помощью него через пластины коллектора подается напряжение на обмотку якоря. Электрический ток, протекая по проводнику, вызывает электромагнитное поле. Магнитное поле обмотки якоря, взаимодействуя с постоянным магнитным полем статорных обмоток, приводит к возникновению крутящего момента на валу электродвигателя и его вращению. Чтобы вращение вала сохранялось постоянно, напряжение на отдельные проводники якорной обмотки нужно подавать в определенной последовательности. Электрический ток должен протекать по рамкам якорной обмотки в нужный момент, а электромагнитное поле, наводимое в проводниках, взаимодействовало с постоянным магнитным полем обмоток статора. В двигателе постоянного тока эту функцию выполняет коллекторный узел на якоре электродвигателя.

В бесщеточном электродвигателе коллектор и щетки отсутствуют, но принцип взаимодействия постоянного магнитного поля якоря с электромагнитным полем обмоток статора остается неизменным. Только в BLDC моторе нужно подавать постоянное напряжение на обмотки статора в определенные интервалы времени, имитируя работу коллектора.

Как правило, в конструкции статора бесщеточного мотора используются три пары обмоток, и напряжение на них подается поочередно. При подаче напряжения на первую пару обмоток якорь с постоянными магнитами поворачивается, выравнивая свое положение в соответствии с направлением силовых линий возникшего магнитного поля. В этот момент напряжение с первой пары обмоток снимается и подается на вторую пару. Поскольку якорь электродвигателя обладает определенным моментом инерции, он не останавливается моментально, а продолжает свое вращение, и его магниты начинают взаимодействовать со следующим магнитным полем. Так продолжается до тех пор, пока на обмотки статора поочередно подается напряжение.

Это упрощенная схема работы Brushless мотора. На самом деле, для усиления крутящего момента и исключения «провалов» его полки, в работе постоянно находятся две пары обмоток. Одна из них притягивает постоянные магниты якоря в моменты, когда они находятся до средней линии полюса катушки, а вторая подталкивает, как только полюс катушки пройден центральной частью постоянного магнита якоря. На первую пару катушек подается напряжение прямой полярности, а на вторую — обратной.

Для определения, на какие пары катушек нужно подать напряжение и какой полярности, в системе установлен датчик положения ротора. Он состоит из трех датчиков Холла, дающих контроллеру сигнал о необходимости формирования напряжения на каждой из пар катушек статора.

На видео наглядно проиллюстрирована работа бесщеточного двигателя:

Плюсы и минусы бесщеточного шуруповерта

Производители пишут, что основная изюминка бесщеточного шуруповерта — не нужно менять щетки, которых нет. Это на самом деле так, но так ли сложно поменять щетки?

За этим «жирным» плюсом притаился довольно коварный минус. Дело в том, что более-менее нагруженный шуруповерт потребует замены щеток на второй, а то и третий год работы. Проводя их замену, бережливый владелец наверняка заглянет и в другие узлы инструмента. Обратит внимание на состояние подшипников, очистит внутренности от пыли, заложит порцию свежей смазки — в общем, проведет полное техобслуживание инструмента. В случае с бесколлекторным инструментом, о необходимости сервисного обслуживания можно просто забыть и вспомнить о нем, когда шуруповерт начнет конкретно барахлить.

Вот по-настоящему значимые преимущества бесщеточного инструмента:

Но бесщеточным инструментам присущи и некоторые недостатки:

Перспективы бесщеточных шуруповертов на рынке электроинструмента

Переход на бесщеточные инструменты неизбежен, поскольку они выгодны в первую очередь самим производителям ввиду унификации производственных процессов, уменьшению количества составных частей и улучшения технических характеристик выпускаемых моделей. Конечному пользователю такой переход абсолютно ничем не грозит. Шуруповерты как закручивали винты и саморезы, так и будут, исходя из своих технических возможностей.

Для профессиональной деятельности однозначно стоит смотреть в сторону бесщеточных моделей. Они экономичней, шустрее и надежней. Каждый рубль, вложенный в их покупку, окупится сторицей.

А вот домашнему мастеру стоит взвесить все «за» и «против», реально оценить возможную загруженность инструмента и свою готовность отдать больше денег за современные технологии.

Источник

Ответы на популярные вопросы
Adblock
detector