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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Regler für elektrische Bohrmaschine. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Die Elektromotoren Viele elektrische Bohrmaschinen, insbesondere ältere, verfügen nicht über einen Drehzahlregler (RSV), was nicht nur eine Unannehmlichkeit bei der Bedienung des Elektrowerkzeugs darstellt, sondern auch zu Verletzungen führt. Der RHF lässt sich nach einem einfachen Schema zusammenbauen und mit einer alten Bohrmaschine bestücken. Und wenn der RHF (Standard) eines neuen Bohrers ausfällt, können Sie anstelle des defekten (zumindest vorübergehend) einen selbstgebauten RHF verwenden. Dies wird in diesem Artikel besprochen. Moderne handgeführte Elektrowerkzeuge sind mit einem RHF ausgestattet. Wie die Praxis beim Betrieb solcher Instrumente zeigt, versagen jedoch häufig Standard-Hochfrequenzgeräte. Für das Scheitern des RHF gibt es mehrere Gründe. Erstens überschreiten Änderungen der Netzspannungsfrequenzen alle vernünftigen Grenzen. Je weiter Sie mit einem Elektrowerkzeug vom regionalen Zentrum entfernt arbeiten, desto größer ist der Schwankungsbereich der Netzspannung. Heutzutage halten viele einen Wechsel innerhalb von 170...250 V nicht mehr für die schlechteste Option. Durch Überspannungen der Netzspannung über 300 V werden Geräte jedoch schneller beschädigt. Standard-Hochfrequenzschalter fallen deshalb am häufigsten aus. Zweitens sind kleine RFVs, die mit Kommutatormotoren von Elektrowerkzeugen ausgestattet sind, nicht so zuverlässig, wie wir es gerne hätten. Beispielsweise hängt die Zuverlässigkeit eines selbstgebauten Hochfrequenzschalters mit diskreten Elementen nicht so sehr von Überspannungen in der Netzspannung ab, insbesondere wenn standardmäßige (getestete) Komponenten verwendet werden. Das Wichtigste ist, dass das Schaltleistungselement (Triac oder Thyristor) über die richtige Spannungsreserve verfügt. Drittens kommt es immer häufiger vor, dass Elektrowerkzeuge von Herstellern mit leistungsschwächeren RHF-Geräten ausgerüstet werden. Beispielsweise ist eine elektrische Bohrmaschine 1035 E-2 U2 mit einer Leistung von 600 W mit einem RHF einer IE-1036E-Bohrmaschine mit einer Leistung von 350 W ausgestattet. Nach kurzer Betriebszeit (wenn der Besitzer Glück hat, vielleicht nach einer Minute Belastung mit voller Leistung) versagt die serienmäßige Funkfrequenzsteuerung. Viertens Verstoß gegen die Regeln für den Betrieb von Elektrowerkzeugen. Arbeiten bei heißem Wetter erfordern Betriebspausen. Eine Überhitzung führt nicht nur zu einem Defekt des Funksteuergeräts, sondern auch zu einer Fehlfunktion von Motor und Getriebe. Die Werkzeuge aus den Vorjahren sehen den Einsatz von RFV überhaupt nicht vor, das heißt, der Motor läuft immer mit voller Leistung. Da alte Bohrmaschinen sehr zuverlässig sind, ist es sinnvoll, sie mit einem RHF auszustatten, um so die Lebensdauer zu verlängern und sich vor Verletzungen zu schützen. Der einfachste Weg, die Drehzahl zu reduzieren, ist die Verwendung eines LATR oder eines anderen Spartransformators, der in der Lage ist, die Last (Bohrmaschine) mit der erforderlichen Leistung zu versorgen. Zweckmäßig ist die Verwendung einer Bohrmaschine mit Sicherheitstransformator (Übersetzungsverhältnis 1:1). Auf diese Weise können Sie die Möglichkeit eines Stromschlags praktisch ausschließen. Um die Leistung der Bohrmaschine nicht zu verlieren, empfiehlt es sich, einen Transformator mit doppelter Leistungsreserve zu verwenden. Andernfalls sinkt beim Einschalten der Bohrmaschine die Spannung der Sekundärwicklung des Transformators geringfügig (insbesondere bei einer Bohrleistung von 600 W). Ein gutes Ergebnis wird mit einem umgespulten TS-270 erzielt (Wickeldaten sind in [4] angegeben). Alle Sekundärwicklungen werden gewickelt und neue werden mit Draht D0,9...1 mm gewickelt. Jede TC270-Spule enthält 300 Windungen (insgesamt 600 Windungen). Bei dieser Option können in der Sekundärwicklung ein Dutzend Anzapfungen vorgenommen werden, um die Leistung zu steuern. Insbesondere bei Arbeiten in Feuchträumen (Garagen, Schuppen, Keller) ist ein Sicherheitstransformator erforderlich. Auch vor Fehlfunktionen durch einen Spannungsanstieg im Stromnetz können Sie die Bohrmaschine auf einfache und praxiserprobte Weise schützen [1, 2]. Sein Kern liegt in der Parallelschaltung zuverlässiger Netzwerk-Ferroresonanzstabilisatoren. Dies löst das Problem der geringen Leistung solcher Stabilisatoren. Heutzutage ist es für die meisten von uns unerreichbar, einen fabrikgefertigten (Triac-)Netzwerkstabilisator zum Preis eines guten Computers zu kaufen. Betrachten Sie das praktische Design des RFV, dessen Schema in Abb. 1 dargestellt ist.
Die Grundlage der Schaltung wurde aus [3] übernommen, da sich die Schaltung selbst in der Praxis als wirkungslos herausstellte. Die Probleme liegen in den Werten der Schaltungselemente und deren Streuung. Um diese Schaltung „wiederzubeleben“, müssen Sie zunächst die VD5-Zenerdiode vom Typ KS156A durch eine Zenerdiode vom Typ D814D ersetzen (d. h. die Niederspannungsdiode durch eine Hochspannungsdiode ersetzen). Meistens (aber nicht immer) erwacht die Schaltung zum Leben, ist aber im Betrieb instabil. Damit der RHF bei jeder Drehzahl und unterschiedlichen Belastungen der Welle stabil arbeitet, ist es notwendig, einige Widerstandswerte um ein Vielfaches (!) zu erhöhen. Das Ersetzen der Widerstände R5 und R6 durch Trimmer erleichtert und beschleunigt den Aufbau der Schaltung. Mit den in Abb. 1 angegebenen Widerstandswerten funktioniert die Schaltung immer, unabhängig von der Variation der Parameter der Komponenten. Die Schaltung in Abb. 1 enthält zusätzlich zwei Kippschalter SA1 und SA2. Der erste dient zum schnellen Ausschalten der Funkfrequenzsteuerung selbst, der zweite zum Ausschalten des Geschwindigkeitsstabilisierungsmodus. Der Kippschalter SA1 ermöglicht das Arbeiten mit der Bohrmaschine, wenn der HF-Antrieb defekt ist, SA2 – wenn die Stabilisierung der Drehzahl die Arbeit stört (z. B. beim Wickeln von Induktoren). Um die Stabilität des Betriebs des Triac VS1 zu erhöhen, wird der Kondensator C4 in den Stromkreis eingefügt (er ist im Original nicht vorhanden). Der Vorteil dieses RFV besteht darin, dass es als Gerät mit zwei Anschlüssen ausgeführt ist (Unterbrechung des Stromversorgungskreises des Elektrowerkzeugs) und daher einfach anzuschließen und zu trennen ist. Wenn die Widerstände R9 und R10 geschlossen sind, verwandelt sich der RHF in einen normalen Regler ohne Geschwindigkeitsstabilisierung, da diese Widerstände ein Rückkopplungssensor sind. Der Rückkopplungsmodus ist nicht anwendbar, wenn Spulen mit dünnem Lackdraht (0,07...0,1 mm) gewickelt werden. Einzelheiten. Die Widerstände R2 und R3 können beliebiger Art sein (Regelcharakteristik A), es ist jedoch besser, Widerstände mit hoher Zuverlässigkeit zu verwenden, da diese häufig gedreht werden müssen. Der Autor verwendete PP2-12, PPB-2A, PPB-3. Die Widerstände R1 und R8 sind vom Typ MLT-2, R7 vom Typ MLT-0,125. Die Widerstände R9, R10 können von beliebiger Art und Bauart sein; es ist wichtig, dass sie dem Maximalleistungsmodus des Elektrowerkzeugs standhalten: P = I2R, wobei I der maximale vom Bohrer verbrauchte Strom und R der Widerstand der Parallelschaltung ist Paar R9, R10. Die Stabilität ihres Widerstands garantiert auch die Stabilität der Geschwindigkeit des RHF. Der Autor verwendete sowohl PEV-7,5 (2 Stück à 9,1 Ohm für eine 350-W-Bohrmaschine) als auch S5-35, S5-36, S5-37 usw. Selbstgemachte Widerstände aus Stücken funktionierten ebenfalls gut. Nichromdraht aufgewickelt unbrauchbarer PEV-Widerstand. Beim Betrieb einer Bohrmaschine ist es praktisch, wenn zwei variable Widerstände R2 (1,5 kOhm) und R3 (6,8 kOhm) in den Stromkreis eingebaut sind. Der Geschwindigkeitsstabilisierungsmodus, den werksseitige Hochfrequenzantriebe nicht kennen, birgt verborgene Anwendungsmöglichkeiten (z. B. genaue Einstellung der erforderlichen Drehzahl der Motorwelle bei zunehmender mechanischer Belastung). Die Platine (Abb. 2) ist für den Einbau von Abstimmwiderständen vom Typ SP3-1b oder SP3-27a, b, Kondensatoren vom Typ MBM (C1, C3), K50-16 (C2), K73-17 für eine Spannung von ausgelegt 63 V (C4).
Die Dioden VD1-VD4, VD6 können durch andere Gleichrichter ersetzt werden, zum Beispiel KD105 (mit beliebigem Buchstabenindex), KD102, KD104 (mit einer Sperrspannung von mehr als 100 V). Importierte kleine 1N4004-1N4007 sind geeignet. In dieser Schaltung wurde der KT117-Transistor nicht durch seine bipolare Version (KT315+KT361, KT3102+KT3107) ersetzt, daher gibt der Autor diesbezüglich keine Empfehlungen. Viele Leute hatten Fragen wegen der falschen Pinbelegung des KT117, die in den Schaltplänen des 3-4USCT-Fernsehers dargestellt ist, daher zeigt Abb. 1 die richtige Pinbelegung. Der Transistor VT2 kann durch jede bipolare NPN-Siliziumstruktur mit Uke.max>15 V und h21>50 ersetzt werden. Der Impulstransformator ist auf einen Ferritring M2000NM1 der Standardgröße K20CH10CH5 gewickelt. Es lohnt sich nur dann, es mit einem Doppeldraht zu wickeln, wenn ein doppelt isolierter Draht verwendet wird, zum Beispiel PELSHO D0,25...0,3 mm. Bei gewöhnlichem Lackdraht (PEL, PEV usw.) ist es besser, wenn die Wicklungen gut voneinander isoliert sind. Zuerst wird eine Wicklung gewickelt, dann werden mehrere Lagen lackierter Stoff gelegt und erst dann die zweite Wicklung. Beide Wicklungen enthalten 100 Windungen. Die Berechnung von Ringspulen auf Ferritkernen ist in [5] beschrieben. Einrichten. Trotz des Vorhandenseins mehrerer Stimmelemente gibt es bei der Abstimmung keine Probleme. Bringen Sie zunächst den Kippschalter SA2 in die geschlossene Position. Die Motoren der Trimmwiderstände R5 und R6 sind auf Mittelstellung gestellt. Die Schieberegler der variablen Widerstände R2 und R3 werden auf die Position eingestellt, die dem minimalen Widerstand entspricht. Durch die Reduzierung des Widerstandswerts des Abstimmwiderstands R4 wird ein stabiler Betrieb des RHF erreicht. Bei einer bestimmten Position des R4-Motors wird der Betrieb des Hauptoszillators und der Hochfrequenzsteuerung unterbrochen, sodass der Motor etwas nach hinten zurückgestellt wird, um einen Stabilitätsspielraum zu haben. Die Funktion der Hochfrequenzsteuerung wird auch am maximalen Widerstandswert der Widerstände R2 und R3 überprüft. Leider weisen Kondensatoren vom MBM-Typ keine langfristige Kapazitätsstabilität und keine sehr gute thermische Stabilität auf. Wenn das Elektrowerkzeug daher nicht in Innenräumen verwendet wird, ist es besser, K1-73 sofort als C17 zu installieren. Als nächstes werden die Motoren der Widerstände R5 und R6 auf eine Position eingestellt, in der der Bohrer im Geschwindigkeitsstabilisierungsmodus (Kontakte SA2 sind offen) sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Geschwindigkeiten stabil arbeitet. Eine falsch konfigurierte Schaltung führt insbesondere bei niedrigen Drehzahlen zu „Rucken“ beim Betrieb der Bohrmaschine. Bei der Einstellung über die Widerstände R5 und R6 besteht eine gewisse gegenseitige Abhängigkeit, daher kann es erforderlich sein, den Einstellungsvorgang zu wiederholen. Natürlich ist es nach der Einstellung besser, die Abstimmwiderstände R4-R6 durch konstante Widerstände zu ersetzen, da bei Vibrationen des Bohrers mit der Zeit die Motorkontakte auszufallen beginnen. Aufgrund von Vibrationen ist eine erhöhte Bauqualität des RFV erforderlich. Die beste Option besteht darin, den RHF so nah wie möglich an der Bohrmaschine selbst zu platzieren, um die Geschwindigkeit schnell anpassen zu können. Der Langzeitbetrieb dieser RHFs in Verbindung mit Bohrmaschinen unterschiedlicher Art und Leistung hat ihre hohe Zuverlässigkeit und Benutzerfreundlichkeit bestätigt. Der Geschwindigkeitsstabilisierungsmodus erwies sich als besonders wertvoll beim Bohren von Löchern mit großem Durchmesser. Литература:
Autor: A.G. Zyzyuk
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