Шуруповерт на аккумуляторной батарее применяется в строительной сфере. Он зарекомендовал себя очень хорошо благодаря его главному преимуществу — мобильности. Износ аккумулятора — основная причина покупки нового устройства, хотя некоторые сдают в мастерскую. Радиолюбители нашли выход из этой ситуации и предлагают использовать подручные материалы. Одним из таких является блок питания для шуруповерта 18в своими руками.
Простое восстановление инструмента
Основным преимуществом аккумуляторного шуруповерта является его мобильность. Применяется в таких инструментах литий-ионный аккумулятор, который защищен от перегрузки и полной разрядки. Кроме того, существует защита и от перезарядки в виде отдельной схемы, встроенной в сам элемент. Основным источником питания (первичным) является 220 В, выполняется и подзарядка аккумуляторной батареи.
В зависимости от модели шуруповерта на аккумулятор поступает напряжение зарядки от 14 В до 21 В. На выходе батареи получается напряжение питания от 12 до 18 В. Этот тип АКБ служит долго, но если инструментом не пользоваться продолжительное время, не поможет и встроенная защита от разрядки элементов батареи: разрядка происходит постоянно.
Для увеличения срока службы необходимо постоянно разряжать и заряжать батарею. Если по какой-то причине не удалось «уследить» за инструментом, часто выходит из строя какой-либо конкретный элемент аккумулятора. Существуют основные способы решения этой проблемы:
- Заменить батарею на новую.
- Приобрести новый инструмент.
- Переделать шуруповерт с питанием от сети.
При замене аккумулятора необходимо учесть, что новый достаточно сложно найти. Инструменты делают так, чтобы тяжело было найти для них запчасти. Фирме невыгодно производить свое изделие с высокой ремонтоспособностью, так как ей нужны доходы от покупки продукции. Найти новый аккумулятор возможно только у дилеров. Кроме того, возможен еще вариант: разобрать аккумуляторную батарею и поменять неисправный элемент питания.
При покупке нового инструмента пользователь стремится купить модель более качественного образца, забывая о правилах эксплуатации аккумуляторов литий-ионного типа. Основные правила, которые помогут надолго сохранить срок службы инструмента:
- При покупке в зимний период «запускать» инструмент сразу категорически запрещается. Нужно подождать около часа, пока он не «прогреется» до уровня комнатной температуры.
- Поставить батарею на зарядку.
- Цикл зарядки и разрядки АКБ выполнить около 3 раз.
Если ни один из вариантов решения проблемы не подходит, нужно приступить к переделке шуруповерта на сетевой своими руками. Сделать это просто. Существует множество простых и сложных способов. Изменение модели инструмента имеет несколько положительных сторон:
- Нет необходимости подзарядки батареи.
- Снижается нагрузка на механическую часть.
- Множество вариантов блоков питания.
- Увеличение качественных характеристик изделия.
Кроме того, мобильность возможно сохранить, переделав зарядное устройство в блоковый вариант для зарядки практически любого аккумулятора.
Как правильно выполнить монтаж – нужен ли противовес?
От надежности монтажа электрической части зависит надежность в работе и безопасность. В качестве сетевого и низковольтного используется мягкий многожильный кабель. Если устройство внешнее, к его выводам следует подсоединить концы кабеля. Медную проводку и латунные контакты обрабатываем паяльной кислотой, после чего они легко спаиваются. На практике часто используются специальные зажимы – «крокодилы». В самом шуруповерте без пайки не обойтись, «крокодилы» держат не настолько сильно, чтобы контакты во время работы не разъединялись.
Изготовление блока питания на базе аккумулятора
Идеальный вариант — использование корпуса старого аккумулятора. Его разбирают и удаляют всю внутреннюю часть. При этом выделяются вредные вещества, следует позаботиться о защите дыхательных путей и кожи. Корпус промывают содовым раствором, проточной водой и высушивают. С внутренней стороны контактов припаиваем концы кабеля с соблюдением полярности. Чтобы не гадать, временно подсоединяем кабель, включаем шуруповерт и смотрим, в какую сторону вращается шпиндель, помечаем провода. В нижней части корпуса делаем отверстие, пропускаем провода. Внутри корпуса шнур следует надежно зафиксировать, намотав на него изоляционную ленту. Такое утолщение не даст проводке натягиваться и обрываться. Затем концы припаиваем к контактам.
Внутрь корпуса помещаем противовес. Лучшим материалом будет прессованная резина. Она обладает необходимыми характеристиками: высокой плотностью, изоляционными свойствами. Чтобы резина не болталась внутри, ее вырезаем с небольшим напуском. Чтобы поместить противовес в корпус, материал немного изгибаем и помещаем так, что он не будет колебаться и послужит дополнительной изоляцией. Возможно, кому-то противовес покажется лишним, но это не так. Конструкция шуруповерта предусматривает, что центр тяжести находится в рукоятке. Это нагружает руку, но разгружает кисть. Когда из корпуса удаляют аккумуляторы, центр тяжести смещается, увеличивается нагрузка на кисть. Работать становится неудобно и тяжело. Самодельный противовес восстанавливает центр тяжести, близкий к заводскому.
Другие способы модернизации
Радиолюбители предлагают много вариантов модернизации инструмента. Одни из них очень просты и сводятся к применению готовых блоков питания, а другие требуют знаний в области электротехники и придают устройству универсальность. Классификация способов:
- Адаптер питания для ноутбука.
- Подключение компьютерного импульсного БП (блок питания).
- Применение автомобильный аккумулятор на 12 В.
- Сборка самодельного источника питания.
Использование зарядника для ноутбука является оптимальным решением проблемы. Кроме того, необходимо знать параметры шуруповерта и зарядника (есть на 12 В и 19 В), а также учесть габариты последнего (для монтажа в аккумуляторный отсек). Нужно припаять выход адаптера питания ноута, к клеммам которого подсоединяется батарея.
Преимущества обновления
Трансформация аккумуляторного инструмента в устройство, работающее непрерывно от сети имеет следующие плюсы:
- Необходимость в подзарядке устройства полностью отпадает, сокращается время простоя в ходе длительных работ.
- Обеспечение постоянной силой тока, благодаря чему крутящий момент получает неизменное значение.
- Шуруповерт можно долгое время не использовать, его технические параметры не ухудшаются.
Единственным недостатком усовершенствования прибора является наличие электрической розетки возле выполняемых работ. Эта проблема легко решается подключением удлинителя.
Схемы и их описание
Вариант самостоятельной сборки БП необходимо производить при условии знаний в области радиотехники. Кроме того, перед сборкой нужно хорошо все обдумать, найти корпус для монтажа и соответствующие радиоэлементы.
Простой вариант БП
Простая схема 1 БП (шуруповерта от сети 220 вольт), состоящая из трансформатора питания (вход диодного моста), выпрямителя и конденсаторного фильтра.
Схема 1 — Блок питания для шуруповерта 18 В
Трансформатор нужно подобрать с мощностью от 300 Вт и выше, напряжение на II обмотке должно быть в диапазоне от 20 до 24 В и силой тока свыше 15 А. Для диодного моста следует использовать мощные диоды, подобранные под ток вторичной обмотки. Сложнее будет подобрать соответствующее питание для шуруповерта. На выходе выпрямителя необходимо поставить конденсатор емкостью от 2000 мкФ (можно ограничиться емкостью на 470) и напряжением от 25 В и выше. Детали необходимо брать с запасом по току и напряжению. Все радиоэлементы монтируются на гетинаксовую плату, которая крепится в корпусе.
Универсальный адаптер питания
Предложенный вариант универсального БП обладает отличными характеристиками и выдерживает ток нагрузки до 10 А. Напряжение на выходе составляет 18 В, хотя можно произвести расчеты и сделать блок питания для шуруповерта 12 В. Этот БП можно применять в качестве зарядного устройства для аккумуляторной батареи (АКБ) и резервного источника питания при обесточивании сети (схема 2).
Адаптер собран на стабилизаторе напряжения, состоящего из транзистора VT3 и VD2-VD5 (стабилитроны). При помощи тумблера SB1 включается питание и замыкает свои контакты реле К1. Питание идет на трансформатор, который преобразует переменный ток до необходимого номинала. Выходной ток с трансформатора поступает на выпрямитель. Далее выпрямленное напряжение поступает на стабилизатор. Присутствует в схеме и усилитель тока, собранный на транзисторах VT1 и VT2. К этому усилителю подключается нагрузка. Режим подзарядки аккумулятора (резервный источник питания) осуществляется через VD6 и ограничитель в виде резистора R4. При помощи SB2 можно отключить подзарядку батареи.
Устройство шуруповерта
Этот механизм состоит из следующих частей:
- Электродвигатель постоянного тока. Имеет форму цилиндра, в корпусе вместо обмотки возбуждения находятся постоянные магниты. Это упрощает конструкцию и обеспечивает достаточный крутящий момент при низких оборотах. На вал электромотора надета ведущая (солнечная) шестерёнка планетарного редуктора;
- Реверсивный регулятор числа оборотов. Схема регулировки собрана на ШИМ-контроллере и полевовом транзисторе. Реверс осуществляется переключением полярности подключения питания к щёткам двигателя;
- Планетарный редуктор. Выполнен в отдельном корпусе. Своё название получил из-за сходства с Солнечной системой. Состоит из кольцевой шестерни, центральной (солнечной) шестерёнки, сателлитов и водила. Кольцевая шестерёнка передаёт усилие через подпружиненные шарики регулятора нагрузки. Есть модели с двухскоростными редукторами. Повышенная скорость включается при использовании устройства в качестве дрели;
- Механизм ограничения усилия вращения. Служит для ограничения усилия при закручивании шурупов. Передаёт вращающий момент через шарики, прижимаемые регулируемой пружиной;
- Съёмный аккумулятор. Состоит из отдельных элементов в одном корпусе. Напряжение в разных моделях составляет от 9 до 18 вольт.
Устройство шуруповёрта
Правила эксплуатации
Если шуруповерт обладает сравнительно небольшой мощностью, нужно произвести монтаж самодельного БП в аккумуляторном отсеке. При отдельной сборке во всех БП нужно обеспечить охлаждение, использовав вентилятор или двигатель с крыльчаткой. Корпус не должен быть герметичным, так как произойдет перегрев (горячему воздуху некуда будет выходить). При готовности БП нужно проверить шуруповерт в комплексе с источником питания. Основные требования к использованию инструмента, позволяющие продлить эксплуатационный период:
- Время работы: 30-40 минут, после чего необходимо сделать паузу до полного остывания.
- Избегать работ на больших высотах.
- Следить за состоянием питающего кабеля, аккумулятора (если он используется), температурой инструмента и самодельного БП.
Таким образом, при выходе из строя аккумулятора шуруповерта на 18 В можно избежать лишних затрат. Если важна мобильность, то имеет смысл приобрести новый аккумулятор или сам инструмент. Существует множество вариантов, предложенных радиолюбителями для продления его срока службы . Необходимо выбрать оптимальный из них для конкретного случая применения устройства.
Originally posted 2018-04-18 12:15:52.
Типы аккумуляторных элементов
Аккумулятор для шуруповерта
В этих устройствах применяют элементы разных типов и напряжений, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки.
Самые распространённые – никель-кадмиевые (Ni – Cd) напряжением 1,2В.
Достоинства:
- низкая цена;
- хранятся в разряженном состоянии.
Недостатки:
- обладают эффектом памяти;
- высокий саморазряд;
- маленькая ёмкость;
- малое количество циклов заряд/разряд.
Более прогрессивные никель-металл-гидридные (Ni-MH) напряжением 1,2В.
Достоинства:
- меньшие эффект памяти и саморазряд;
- большие ёмкость и число циклов заряд/разряд.
Недостатки:
- более высокая цена;
- плохо переносят низкие температуры и хранение в разряженном состоянии.
Самые прогрессивные литий-ионные (Li-Ion) напряжением 3,6В.
Достоинства:
- отсутствие эффекта памяти;
- очень низкий ток саморазряда;
- высокая удельная ёмкость, позволяющая уменьшить вес и габариты прибора;
- многократно превышающее другие типы аккумуляторов число циклов заряд/разряд.
Недостатки:
- высокая цена;
- потеря ёмкости через три года после изготовления.
↑ Дальнейшая доработка
В качестве нагрузки и одновременно индикации на выходные выводы трансформатора напаял несколько лампочек на 12 и 26В небольшой мощности соответственно на 5-и 12-вольтовые. Здесь схематическое изображение трансформатора со стороны выводов и схема. По крайней мере у меня такие («цоколевку» можно определить по плате, из которой трансформатор выпаян):
Рис. 4In
— «сетевая» обмотка,
Gnd
— «косичка», выходящая сверху трансформатора — средняя точка вторичных обмоток.
Рис. 5
5 — вольтовые обмотки намотаны двойным проводом и запараллелены на соответствующих парах выводов трансформатора. Включил в сеть (поначалу последовательно с лампой накаливания 220×60). Все индикаторные лампочки зажглись, как елочная гирлянда! Лампа 220×60 даже не вспыхнула – там электролит малой емкости – 6,8 мкФ х 400 В.
Через пару минут выключил, пощупал элементы, соблюдая главное правило электрика – держать одну руку в кармане! – все элементы были холодные! Далее увеличил нагрузку — припаял автомобильную лампу 10 вт и включил в сеть напрямую – работает! Выключив, пощупал элементы – холодные. Оставил на полчаса. Транзисторы и транс – чуть теплые. Прикрепил к транзисторам небольшие алюминиевые радиаторы – вааще не греются. На один радиатор прикрепил полоску электрокартона — радиатор находился в опасной близости к выключателю сетевого напряжения.
Пробовал разные трансы (у меня их три шт) – чуть меняется яркость ламп. Это объяснимо – когда-то экспериментировал с ними по методике из датагорской статьи «Старому компьютерному БП – новую жизнь в аудио!» и обнаружил, что секции первичной обмотки имеют разное количество витков, причем разница существенна – до 40%! Простительная китайская рассеянность…
Рис. 6
Для выпрямления берем два диода ER302
из того же АТХ. Припаиваем анодами к 12 – вольтовым выводам трансформатора.
Рис. 7
Примечание.
Для 12-14 вольтовых аккумуляторных батарей подключаемся к 5-вольтовым выводам. Далее к катодам – дроссель выходных напряжений того же АТХ, на котором оставлена только 12-вольтовая обмотка. Без дросселя шуруповерт работает нестабильно. И завершают эту цепочку параллельно включенные электролит 100 мкФ х 63 В минусом на «косичку» трансформатора и керамика 0,1 мкФ.
Рис. 8
Думал сделать платку, но потом решил сделать навесом – так проще и наглядней. Транс и дроссель прикреплены к днищу аккумуляторного контейнера, из которого удалены аккумуляторы, капроновыми стяжками плюс термоклеем – при работе возможны удары и падения. Да и вибрация. Плату энергосберегайки привинчиваем винтом М3 с гайкой и пружинной шайбой к днищу контейнера. Радиаторы скрепляем между собой деревянной проставкой с мелкими саморезами. Концы проставки для укрепления обматываем суровой ниткой (нитка — ужас какая суровая — подойти страшно!) и пропитываем ПВА.
Подключаем шуруповерт, соблюдая полярность. Включаем – работает на обеих скоростях! Пытаемся остановить рукой – немного снижаются обороты, но остановить невозможно! Собираем, устанавливаем выключатель. Желтый светодиод установлен для… да просто был он у меня! Да и индикация заметная, особенно при просадке напряжения под нагрузкой (можно, кстати, организовать локальное освещение рабочей зоны).
Рис 9
Напряжение на конденсаторах без нагрузки около 22,5 В – такое же, как Uх.х. батареи из 15-ти аккумуляторов. Балластный резистор 3 кОм припаиваем к выводу светодиода и заключаем в термоусадку. Светодиод подключаем параллельно конденсаторам.
Готов к дачному сезону!
Рис. 10
P.S.
У меня есть сетевой шуруповерт. Все хорошо, но у него нет электротормоза вала! А у этого есть!
Думаю, подобный ИБП можно прикрутить и к другим девайсам. Если усилить проводники на плате и прочие элементы (не забыв заменить термистор на АТХ – ский), ватт 200, как минимум, можно из него качнуть.
Дополнительная информация
Вышеописанный принцип запитки шуруповерта с севшим АКБ является далеко не единственным. В инструкции показан простейший метод. Как видно, наличие большого внешнего трансформатора портит всю эстетику и практичность инструмента, который по изначальной задумке должен быть мобильным и легким.
Сделать схему электропитания более профессиональной поможет специальная плата, основанная на микросхеме IR2157. Мастеру нужно будет только применить в плате намотку трансформатора, конденсатор и диодный мост, соответствующие параметрам конкретно взятого шуруповерта.
Благодаря компактным габаритам платы, ее получится аккуратно разместить в корпусе аккумуляторного блока. Ниже прилагается вспомогательный видеоролик, автор которого своими руками собирает плату на микросхеме IR2157, а также запитывает с ее помощью аккумуляторный шуруповерт.
Если у вас 6не выйдет своими руками собрать данную плату, то не беда. IR2157 можно приобрести на любом радиорынке. Останется только доработать трансформатор и диодным мост с конденсатором.
Советы по использованию
Эксперты изменения шуруповертов, которые с легкостью справляются с установленной задачей, советуют начинающим следовать определенным правилам:
- Сетевой шуруповерт в состоянии функционировать несколько часов подряд, поэтому давайте ему пятиминутные передышки для предохранения от перегрузок.
- Провод должен крепиться в области локтя для предотвращения помех при работе.
- Блок питания систематически надо чистить от пыли и грязи.
- Аккумулятор (новый) предусмотрен заземлением.
- Не рекомендовано употреблять большое количество удлинителей.
- Не применять шуруповерт при высотных работах (начиная от двух метров и выше).
Следование данным советам поможет сохранить инструмент в рабочем состоянии и продлит его срок эксплуатации.
Профилактика неисправностей
Аккумуляторы сделаны из нескольких сложенных вместе элементов, которые приходят в неисправность не одновременно, а по частям. Для определения сломанной части батареи необходимо полностью её зарядить и дать отработать на полной мощности до разрядки. После чего, разобрать и измерить напряжение каждого отдельного элемента.
Части, на которых напряжение будет отсутствовать или уступать другим элементам, необходимо полностью заменить. Ремонт осуществляется при помощи паяльного инструмента. Все элементы аккумуляторной батареи спаиваются той же проводной полосой, которой были соединены детали изначально.
Гламурные ёлки для будуара
Будущий год белого металлического Быка подразумевает оформление в белых и пастельных тонах. Ничего красного и кричащего!
ФОТО: YouTube.comДля гламурного украшения вам потребуются готовые ёлки из «Фикс прайс», которые состоят из конусного каркаса и мишуры, а также боа из перьев и пуха, которое можно найти в том же магазине
Яркую мишуру придётся удалить – вам потребуется только конус. А дальше – дело буквально нескольких секунд: оберните конус дамским украшением и закрепите кончики.
