Стабилизатор-регулятор оборотов для мини-дрели

you_go · 15.02.2015, 18:35

Еще летом я купил такую мини-дрель
Неплохая штука, особенно, если использовать ее в составе станочка с направляющими полозьями. Если же пользоваться ей как ручной дрелью, то столь высокие обороты (21000 об/мин) лично мне создают определенные неудобства - трудно начать сверление и не выскочить из центра площадки, особенно если использовать твердосплавные сверла (в отличие от обычных у них «плоская» заточка). После поломки пары сверл решил – надо сделать для нее регулятор, а еще лучше стабилизатор оборотов. Глянул еще разок даташит на тиристор BT169D и понял, что он будет в самый раз. И как-то сама по себе в голове возникла схемка исключительно из имеющихся у меня деталей. Естественно, все должно уместиться на небольшой платке га выводах двигателя. За основу решил взять известный принцип ПОС по току, но не знал, получится ли нормально при пульсируещем напряжении питания. Зато нет никаких конденсаторов. Проверка на макете показала большое перекрытие по оборотам и хорошую их стабилизация при изменении нагрузки на валу. Управление тиристором т.н. «вертикальное». Транзистор, задающий рабочую точку может быть низковольтным. Сначала хотел сделать на SMD, но при таком небольшом количестве элементов на плату все без проблем все влезло и на обычных деталях (это моя давняя страсть – насколько возможно все делать максимально просто и компактно). Есть один, как я считаю, не очень критичный недостаток. Поскольку схема аналоговая, то сразу после включения на самых малых оборотах есть их небольшая температурная зависимость (с прогревом тиристора обороты слегка увеличиваются) Для уменьшения этого явления тиристор и транзистор склеены корпусами, что приводит к температурной компенсации. Буквально после минуты работы обороты на самом минимуме регулировки выходят на определенный уровень и далеее не меняются. А на средних и больших оборотах вообще все нормально.
Вот что получилось. Диодный мост был в комплекте с дрелью. Можно было бы и не такой мощный ставить, зато этот хорошо надевается своим отверстием на заднюю законцовку оси, а вся плата закрепляется на этом мосту и на выводах двигателя. А в качестве крышки хорошо подошла алюминиевая коробочка от каких-то витаминов. Резистором R3 подбирается минимальное значение оборотов. На упоре можно даже сделать останов.
Чтобы не коммутировать 220 вольт (в схеме этого нет), я сделал включение дрели по управляющему электроду тиристора - просто вывел катод и управляющий электрод на нормально замкнутые контакты концевика, установленного на передней части дрели (благо, там есть резьба М3 на корпусе). Таким образом, питание на схему подано постоянно, а вращение - по нажатию кнопки. Обороты выставляются заранее ручкой на тыльной стороне дрели.
Проверил - все работает. Удивляет мощность на валу - как будто движок с редуктором (видимо, стабилизация оборотов сказывается). Да, получился один казус - при проверке случайно коснулся вывода кнопки, где подключен управляющий электрод тиристора - движок "взвыл" почти наполную. Оно и понятно - управляющий ток тиристора достаточно мал. Решил использовать это обстоятельство. Наклеил на край концевика контактную площадочку и соединил ее через резистор 560К к этой цепи (как в пробнике с неонкой - не напрямик же "щупать" сеть).
В результате: при нажатии кнопки получаем выставленные стабильные обороты, а при смещении пальца на площадку можно плавно поднять их практически до максимальных.

vidask · 16.02.2015, 21:34

Сообщение от you_go

Еще летом я купил такую мини-дрель
Неплохая штука, особенно, если использовать ее в составе станочка с направляющими полозьями. Если же пользоваться ей как ручной дрелью, то столь высокие обороты (21000 об/мин) лично мне создают определенные неудобства - трудно начать сверление и не выскочить из центра площадки, особенно если использовать твердосплавные сверла (в отличие от обычных у них «плоская» заточка). После поломки пары сверл решил – надо сделать для нее регулятор, а еще лучше стабилизатор оборотов. Глянул еще разок даташит на тиристор BT169D

Меня эта дрель тоже заинтересовала, думаю купить

Скажите, как оно по качеству- как патрон зажимает, может, подшипники видны- шариковые, надеюсь? Сколько часов , примерно, она уже наработала у Вас?

Насчет регулятора- если применить не столь чувствительный тиристор, что надо изменить в номиналах схемы ? Или не стоит экспериментировать и надо искать такой же или близкий аналог ?

alx25v · 16.02.2015, 22:15

Похоже на втулки бронзо-графитные.

you_go · 16.02.2015, 22:28

Дрель сделана достаточно качественно, подшипники, хоть их и не видно, похоже, шариковые - вращение очень легкое - сомневаюсь, что бронзо-графитовые могут обеспечить такое вращение. Центровка хорошая. Я пользовался сверлом 0,3 мм - совсем не бьет. Не сказать, чтобы я уж очень много ей пользовался - сверлил платы, алюминиевые радиаторы и немного сталь (естественно, на низких оборотах). Главное, ее не перегревать. Маломощные тиристоры все довольно чувствительные - собственно, из-за этого я их и выбирал - резистор с анода номиналом 62 ком умеренно теплый. Я кстати пробовал и другой тиристор - из серии MCR-100 (на ибее, было дело, взял по дешевке пару десятков 800-вольтовых MCR-100-800 для модернизации китайских паяльничков (те, что с жалами Хакко) под стабилицацию температуры - у меня с год работают несколько таких со своей платкой). Так вот, эти еще более чувствительные! Из-за этого номиналы резисторов получились немного другие, а именно: R2=20K, R3=12. Как я уже говорил выше, R3 определяет минимальные обороты, а R4 - максимальные. Думаю, что если не окажется таких тиристоров, можно было бы попробовать в этой схеме и маломощный симистор. Если пытаться использовать мощный тиристор (или симистор), то номинал R1 пришлось бы уменьшать более,чем на порядок, а это повлечет за собой повышение рассеиваимой мощности, что в данном случае неприемлемо (хотя в диммерах я так делал). Так что, выбирайте из того, что доступно. BT169D я брал в chip-nn.ru, благо он находится в нашем городе (только они теперь, заразы, отменили самовывоз и отправляют заказы только почтой, а то было весьма удобно)

msng · 16.02.2015, 23:00

По моему довольно опасно держать в руках такой моторчик (без развязки от сети). Не?

bobic · 16.02.2015, 23:19

Сообщение от you_go

Еще летом я купил такую мини-дрель

Не проще ли прикупить гравер типа такого http://www.220-volt.ru/catalog-134870/

vidask · 16.02.2015, 23:23

Сообщение от msng

По моему довольно опасно держать в руках такой моторчик (без развязки от сети). Не?

в крайнем случае, можно питать через трансформатор 220-220В. Кстати, какова мощность двигателя, не нашел у Ali express?

you_go · 16.02.2015, 23:49

Сообщение от msng

По моему довольно опасно держать в руках такой моторчик ...

Думаю, что не более опасно, чем дежать в руках паяльник или большую дрель на 220 вольт - главное, не опускать инструмет в воду

Я прозванивал выводы движка на корпус на пределе 200Мом - все чисто.
В конце-концов, можно засунуть весь движок в пластмассовую трубку.
Дрель с хорошим патрончиком поудобнее будет, чем гравер, да и вес меньше. Но это дело вкуса.

avtofokus · 17.02.2015, 01:09

Сообщение от bobic

Не проще ли прикупить гравер типа такого http://www.220-volt.ru/catalog-134870/

Вы сами пробовали сверлить? Тем что советуете, очень маленьким свёрлышком. Очень давно, Сталкнулся с анологичной проблемой. Моторчик был "авиционный на 27V", а потрончик самодельная цанга. Посему биение было "значительное". С пуском и регулировкой заморачиваться не стал, сделал типа станочка. Моторчик не подвижный, а "стол" подвижный, удалось сделать совсем без люфта.

vlanis · 17.02.2015, 02:32

Сообщение от you_go

Думаю, что не более опасно, чем дежать в руках паяльник или большую дрель на 220 вольт - главное, не опускать инструмет в воду

Вы не равняйте с большой дрелью, там двойная изоляция, а здесь её в помине нет, у паяльника хоть ручка не металическая. да и нет в нём движущихся частей, а здесь коллекторный движок, и щетки - пыль от них не способствует изоляции. пластиковая трубка не панацея, патрончик то не изолирован от ротора.