Регулятор оборотов для болгарки своими руками

Регулятор оборотов для болгарки своими руками

Хотя создание регулятора оборотов для болгарки мало, кому необходимо, все же встречаются модели, которые имеют сделанную ручную регулировку оборотов диска. Регулирование угловой шлифовальной машины значительно отличается от электрического шуруповерта или дрели, потому что:

1. На протяжении работы используется абсолютно другой хват.
2. Проводить регулировку в течение работы запрещено. Регулирование должно проводиться только тогда, когда аппарат выключен.

Для чего вообще регулировать скорость вращения диска болгарки?

1. При резке металла разной толщины, качество работы сильно зависит от скорости вращения диска.
   Если резать твердый и толстый материал – необходимо поддерживать максимальную скорость вращения. При обработке тонкой жести или мягкого металла (например, алюминия) высокие обороты приведут к оплавлению кромки или быстрому замыливанию рабочей поверхности диска;
2. Резка и раскрой камня и кафеля на высокой скорости может быть опасной.
   К тому же диск, который крутится с высокими оборотами, выбивает из материала мелкие куски, делая поверхность реза щербатой. Причем для разных видов камня выбирается разная скорость. Некоторые минералы как раз обрабатываются на высоких оборотах;
3. Шлифовальные работы и полировка в принципе невозможны без регулирования скорости вращения.
   Неправильно выставив обороты, можно испортить поверхность, особенно – если это лакокрасочное покрытие на автомобиле или материал с низкой температурой плавления;
4. Использование дисков разного диаметра автоматически подразумевает обязательное наличие регулятора.
   Меняя диск Ø115 мм на Ø230 мм, скорость вращения необходимо уменьшить практически вдвое. Да и удержать в руках болгарку с 230 мм диском, вращающимся на скорости 10000 об/мин практически нереально;
5. Полировка каменных и бетонных поверхностей в зависимости от типа используемых коронок производится на разных скоростях. Причем при уменьшении скорости вращения крутящий момент не должен снижаться;
6. При использовании алмазных дисков необходимо уменьшать количество оборотов, так как от перегрева их поверхность быстро выходит из строя.
   Разумеется, если ваша болгарка работает только в качестве резака для труб, уголка и профиля – регулятор оборотов не потребуется. А при универсальном и разностороннем применении УШМ он жизненно необходим.

Основные характеристики

Сама болгарка несложна как по устройству, так и по работе с ней. Однако, как и любой инструмент, использоваться она должна результативно и безопасно. Для того чтобы эти качества совместить, необходимо разобраться в технических особенностях устройства.

Мощность двигателя

Большинство УШМ с регулятором оборотов имеет мощность электродвигателя в пределах от 500 до 1500 ватт. Есть, конечно, образцы с выходящим из этих рамок параметром, но популярны именно эти.

Модель средней мощности в 700-800 Вт неплохо справится с большинством материалов для резки. Операция шлифовки потребует инструмента мощнее, потому что при такой работе площадь соприкосновения с обрабатываемой поверхностью больше. Если двигатель не будет справляться, неизбежны остановки и, как следствие, перегрев инструмента. Поэтому для страховки нужно подобрать устройство помощнее. Тогда не придётся тщательно выбирать сферу его применения.

Защитная автоматика

Главным условием работы с электроинструментом стала безопасность. Любая вращающаяся машина, будь то дрель с регулировкой оборотов или шлифмашина, имеет целый комплекс защитных систем, защищающих человека от получения травм. Самыми востребованными автоматическими видами охраны здоровья являются:

Устройство плавного запуска обеспечивает ровную работу вначале, после включения пусковой кнопки. Ограничивает пусковые токи, что продляет срок службы электрического сердца углошлифовальной машины.
• Если диск инструмента клинит или закусывает, избежать травмы поможет аварийная остановка с помощью предохранительной муфты.
• Во время работы при перекосе инструмент может вырваться из рук. Экстренный тормоз диска остановит вращение за 3 секунды.
• Худшим врагом обмоток после короткого замыкания является абразивная пыль, попадающая внутрь вовремя шлифовки или резки. Для предотвращения её попадания внутрь электрической схемы, катушки пропитывают специальными составами.
• Для комфортной работы в условиях интенсивного применения устройства в корпусе имеются теплоотводные прорези.
• Если круги болгарки стачиваются неравномерно, возникают биение и дрожь инструмента. Для сглаживания этих последствий существует автоматическая балансировочная система.
• При нагревании свыше 160 градусов скорость вращения замедляется, достигая 200, прекращается совсем. Так работает автоматика предохранения от перегрузок.

Число рукояток

Большие болгарки имеют обычно две ручки. Одна крепится слева или справа от шпинделя, вторая на задней части инструмента. Эта конструкция позволяет уверенно пользоваться довольно тяжёлым инструментом. Обычно обе рукоятки съёмные, поэтому по мере необходимости их можно убрать. Бытовые устройства и профессиональные малой мощности комплектуются одной отворачивающейся ручкой.

Размеры кругов

Они стандартные: 115, 125, 150, 180, 200, 230 мм. От диаметра зависит глубина реза. Однако маленькие диски полезны для работы в стеснённых неудобных условиях, даже если инструмент будет большого размера.

Если планируется приобрести инструмент для дома, нужно сразу иметь в виду профиль работы применяемого устройства. Чем больше диск, тем мощнее болгарка должна с ним работать. Максимальный размер круга требует применения аппарата мощностью свыше 1,8 киловатта. Соответственно и область применения его существенно расширяется.

Вес и количество оборотов

Устройства для работы с дисками диаметром 230 миллиметров весят не менее 5 килограммов. Однако такой инструмент нужен не всегда. Поэтому самые распространённые модели весят от 2 до 4 кг, что позволяет выполнять основные виды операций с болгаркой. Количество оборотов также зависит от диаметра круга. У аппаратов, работающих с большими дисками их число меньше. УШМ с кругами 115 и 125 размера имеют 10 или 11 тыс. оборотов в минуту. Самые большие — 6000-6500 об/мин.

Есть разница и в материале обработки. Считается, что для резки металла нужны большие обороты, а камень пилят с оборотами поменьше.

Имеются угловые шлифмашинки с регулировкой оборотов. При использовании различных дополнительных приспособлений можно понизить оборотистость до 3000 оборотов в минуту. Самые большие болгарки такой возможности не имеют.

Зажимная гайка и защитный кожух

Крепление диска осуществляется с помощью защитного ключа и стопора шпинделя. Как правило, он требуется только для снятия, потому что основная масса моделей использует способ самостоятельного зажимания при вращении.

Защита от разрушения круга на ходу, а также попадания искр и пыли в глаза и на кожные покровы возложена на защитный кожух. Первые разработки предусматривали его крепление винтами и гайками, что было неудобно ввиду частой их потери и требовало использования дополнительного инструмента. Встречаются такие болгарки и сейчас, особенно в нижнем ценовом сегменте.

В современных устройствах защита крепится на защёлке, у профессиональных дорогих моделей за счёт посадочного места с фиксатором при смещении на часть оборота. Это даёт возможность выбора удобной позиции кожуха при работе.

Преимущества функции стабилизации оборотов

1. Вы сможете использовать болгарку даже при повышенной нагрузке. Это касается не только УШМ, но и любого другого электроинструмента. Константная электроника как бы создает резервную мощность, которую можно использовать при перегрузке. Чересчур усиленная нагрузка может привести к быстрому износу двигателя УШМ, редуктора и подшипников.
2. Даже если приходится обрабатывать неоднородный материал, количество оборотов не будет «прыгать», все время оставаясь стабильным. Это значит, что вы сможете добиться ровной поверхности при шлифовке или ровно разрезать деталь.
3. Если в сети происходят скачки напряжения, это скажется потерей потребляемой мощности. Система поддержки оборотов защищает от этого эффекта, повышая или понижая напряжение. Даже если в сети возникнет повышение напряжения, система сразу отреагирует на него. Это позволяет сохранить работоспособность инструмента и продлить срок его эксплуатации.
4. Колебания напряжения в сети могут привести к рывку инструмента. Система поддержки оборотов компенсирует это, не позволяя скорости диска превысить норму.
5. Вращение диска со стабильной скоростью позволяет ему медленнее стачиваться. Функция поддержки оборотов защищает от перепадов скорости, которые приводят к деформации диска или его разрушению.
6. Материал не портится из-за неравномерной скорости вращения диска. Он не перегревается и не подвергается лишним нагрузкам. Это позволяет сделать рез ровнее или получить однородную поверхность при шлифовании.

Для чего вообще регулировать скорость вращения диска болгарки?

Вот так выглядит плата регулятора оборотов в сборе

Регулятор оборотов двигателя – это не просто переменный резистор, понижающий напряжение. Необходим электронный контроль величины силы тока, иначе с падением оборотов будет пропорционально снижаться мощность, а соответственно и крутящий момент. В конце концов, наступит критически малая величина напряжения, когда при малейшем сопротивлении диска электродвигатель просто не сможет повернуть вал.
Поэтому, даже самый простой регулятор необходимо рассчитать и выполнить в виде проработанной схемы.

А более продвинутые (и соответственно дорогие) модели оснащаются регуляторами на основе интегральной микросхемы.

Интегральная схема регулятора. (наиболее продвинутый вариант)

Если рассматривать электрическую схему болгарки в принципе, то она состоит из регулятора оборотов и модуля плавного пуска. Электроинструменты, оснащенные продвинутыми электронными системами, существенно дороже своих простых собратьев. Поэтому далеко не каждый домашний мастер в состоянии приобрести такую модель. А без этих электронных блоков останется лишь обмотка электромотора и клавиша включения.

Надежность современных электронных компонентов УШМ превосходит ресурс обмоток двигателя, поэтому не стоит бояться приобретения электроинструмента, оснащенного такими приспособлениями. Ограничителем может быть лишь цена изделия. Мало того, пользователи недорогих моделей без регулятора рано или поздно приходят к самостоятельной его установке. Блок можно приобрести в готовом виде или изготовить самостоятельно.

Сборка и монтаж электронного модуля управления для болгарки

Ниже вы найдете подробную инструкцию, которая поможет изготовить регулятор оборотов для болгарки своими руками. Печатная плата, монтируемая на недорогой инструмент, позволит обеспечить не только все уже упомянутые преимущества, но плавный запуск, который исключает перепады напряжения, подаваемого на электромотор.

Для начала потребуется тщательно подготовить к монтажу текстолитовую плату. На нее переносится схема расположения электронных компонентов. После этого плату нужно протравить, применяя раствор из следующих ингредиентов:

• 100 мл перекиси водорода;
• половина столовой ложки соли;
• 50 г лимонной кислоты.

Также можно использовать хлорное железо, реализуемое в специализированных магазинах, однако обращаться с ним нужно предельно осторожно.

После протравливания необходимо просверлить отверстия в местах монтажа деталей и залудить токопроводящие дорожки. Для этого используется обычный припой. Затем устанавливаем на плату следующие электронные компоненты:

1. Динистор DB3.
2. Постоянный резистор с сопротивлением 2 кОм.
3. Конденсатор на 100 нФ.
4. Последним монтируется симистор BTA Его установка осуществляется на радиатор из алюминия, который будет обеспечивать отведение теплого воздуха. Перед монтажом на поверхность радиатора наносится термопаста.

Кроме того, на плату нужно установить и переменный резистор, предназначенный именно для регулировки частоты вращения двигателя. При этом следует помнить, что электронный модуль с момента включения болгарки будет находиться под напряжением. Поэтому ручка для настройки должна быть выполнена из материала, не проводящего электрический ток.

Схему можно дополнить диодом 1N4148 и светодиодом для индикации питания. В этом случае болгарка с самодельным регулятором не будет отличаться от дорогостоящих заводских моделей.

Для маломощных углошлифовальных машин можно использовать электронный модуль без системы охлаждения. Это значительно упрощает монтаж, дает возможность устанавливать симистор непосредственно на плату, исключает необходимость в использовании алюминиевого радиатора.

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

alt=»Bosh» width=»135″ height=»150″ /> Регулятор оборотов болгарок Bosh alt=»Bosh» width=»135″ height=»150″ /> Регулятор оборотов болгарок Bosh alt=»Sturm» width=»135″ height=»150″ /> Регулятор оборотов болгарок Sturm alt=»DWT» width=»135″ height=»150″ /> Регулятор оборотов болгарок DWT alt=»DWT» width=»135″ height=»150″ /> 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.

Простейшая схема регулятора оборотов

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.