Выход есть – переделка шуруповерта в сетевой
Да, при этом теряется одно из преимуществ аккумуляторного инструмента – мобильность. Но для работ в помещениях с доступом к сети 220 вольт – это отличный выход. Тем более что вы даете новую жизнь сломанному инструменту.
Есть две концепции, как из аккумуляторного шуруповерта сделать сетевой:
Использование зарядного устройства для автомобильного аккумулятора
Принцип тот же, что и с использованием компьютерного блока питания. Надо приобрести старый блок заряда для стартерных батарей. Современная мода на компактные импульсные зарядники оставила за бортом аналоговые линейные приборы, с ручной регулировкой напряжения и тока заряда. Поэтому такой прибор можно приобрести на автомобильном рынке за символическую стоимость.
Хорошо, если напряжение можно регулировать плавно – в таком случае, ваш импровизированный блок питания подойдет к любому шуруповерту.
Переделка его на сетевой инструмент сводится к подключению входа электромотора к силовым клеммам зарядного устройства.
Устраняем проблемы с зарядкой аккумуляторов
Если вы в точности соблюдаете все вышеперечисленные правила, но аккумулятор почему-то перестал заряжаться, нужно искать причину возникновения проблемы. Для этого придется провести диагностику, включающую следующие операции:
- Измеряем емкость аккумулятора с помощью специального оборудования. Вполне возможно, что он просто исчерпал свой рабочий ресурс и требует замены.
- Проверяем контакты. Из-за их загрязнения зарядка может не осуществляться вообще или сильно замедляться.
- Предпринимаем попытки несколько раз зарядить и разрядить аккумуляторы, используя специальные устройства. Иногда это помогает восстановить даже «мертвую» батарею.
- Проверяем исправность блока питания на 12 или 18 вольт и заменяем его при обнаружении неполадок.
- Тестируем электрическую цепь для выявления каких-либо обрывов, приведших к ухудшению работы аккумулятора, и устраняем проблемы.
В подавляющем большинстве случаев неисправности, вызывающие сложности с зарядкой АКБ, можно устранить самостоятельно. Но если никакие попытки не приносят желаемого результата, лучше обратиться за помощью к специалистам.
Правила работы с инструментом
Купив шуруповерт, ознакомьтесь с правилами эксплуатации, чтобы он прослужил долго. Сразу потребуется зарядка. Как правильно заряжать аккумулятор шуруповерта? Это зависит от типа зарядных элементов.
Никеле-кадмиевые заряжают до 3 раз. Новый источник питания не имеет полной емкости, зарядка увеличивает ее до полного объема. В процессе работы последующее пополнение выполняют после снижения мощности до минимального уровня.
У литиево-ионных батарей нет эффекта запоминания, поэтому их запитывают в удобное время, не доводя до окончательной разрядки.
Чтобы обеспечить нужный заряд устройства, обратите внимание на температуру окружающей среды. Ее диапазон равен 10-40 градусам Цельсия
Для бесперебойной работы аккумулятора выполняйте такие рекомендации:
- не допускайте перегрева, это плохо отражается на работе инструмента, если это произошло, прекратите работу и охладите аппарат;
- батарею отсоединяют от аппарата и кладут на хранение;
- при редком использовании аккумулятор заряжают не чаще 1 раза в месяц;
- при первом включении нельзя полностью разряжать аккумулятор, на падение зарядки укажет снижение оборотов устройства.
Выполнение этих пунктов позволит грамотно пользоваться агрегатом.
Сколько заряжать аккумулятор? Продолжительность зарядки приводится в паспорте. Часто к зарядному устройству прилагается система индикации. Она наблюдает за процессом зарядки и определяет ее окончание. Обычно вся процедура длится 7 часов.
Что делать, когда аккумулятор не заряжается
Если АКБ не держит заряд (быстро садится) или вообще не набирает запас энергии, начинать нужно с выявления причины, исходя также из типа батареи.
Неисправность может крыться в самой батарее, в блоке зарядки, а также в месте их контакта. Дополнительно стоит проверить, а подходит ли зарядное для данного аккумулятора.
Малое время работы
Для Ni-Cd (в меньшей степени и для Ni-Mh) емкость может падать из-за «эффекта памяти».
Где теряется емкость
Для исправления нужно полностью разрядить устройство, и затем провести полноценную зарядку. Такой цикл нужно повторить 2, а лучше все 3 раза. Как правило, этого достаточно, чтобы «раскачать» АКБ практически до прежних значений.
Не идет зарядка
Если индикатор на зарядном загорается, однако батарея либо не заряжается, либо процесс быстро прекращается, нужно проверить контакты. При наличии пыли или следов окисления их надо почистить и протереть спиртом.
Кроме того, нужно убедиться, что выходы не отогнулись – это банальная, но нередкая причина, почему устройство не работает. Если они не достают до разъема аккумулятора, то нужно аккуратно подогнуть их обратно (может потребоваться разборка зарядного устройства).
Проверка напряжения
Также при помощи мультиметра можно проверить, что на выходе у зарядного. Для этого в режиме постоянного напряжения нужно соединить красный и черный щупы с выходами «+» и «-» соответственно. Далее показания прибора нужно сверить с указанными на блоке значениями. Выход за их пределы говорит о необходимости ремонта зарядки.
Неисправные модули АКБ и их замена
Отдельный случай – выход из строя части батареи. Дело в том, что обычно аккумулятор собирается из стандартных блоков («банок»). И если несколько потеряют емкость, деградирует вся батарея. Например, если не заряжается на весь объем аккумулятор шуруповерта Интерскол, то вполне вероятно причина именно в этом. Данный метод потребует сноровки и навыка работы с паяльником, так как для соединения элементов применяется пайка, а слишком долгий нагрев может привести к повреждению или взрыву/возгоранию батареи.
Внутреннее устройство
Порядок действий:
снять крышку (защелки или винты);
проверить тестером напряжение на каждом элементе. Обычно порядка 1.2 в на «банку» в норме, если ниже или отсутствует – надо восстанавливать. Более сложный вариант – проверить ток разряда при помощи нагрузочного резистора. У неисправного фрагмента он значительно ниже;
если напряжение каждого блока достаточное, нужно проверить уровень внутреннего сопротивления (напряжение делить на силу тока, вычесть сопротивление нагрузки), затем сравнить полученное значение со штатными параметрами блока;
поставить новый модуль – можно взять рабочий из аналогичного АКБ или использовать подходящий по характеристикам
Важно припаять его в той же ориентации, чтобы инструмент мог работать.
Замена на более совершенные блоки
Альтернативный вариант – переделка на использование модулей другого типа с аналогичными характеристиками по напряжению/сопротивлению. Например, можно заменить Ni-Cd на Li-Ion.
Попутно надо проверить качество соединений – при необходимости заменить или восстановить изоляцию. Плата контроля также должна быть изолирована от блоков картонной прокладкой. Для проверки работы надо отследить рост напряжения по мере зарядки. В норме для АКБ на 18 это может быть 13-13.5-14 через 0.5-1-2 часа соответственно, с выходом на 17 или более воль к концу.
Неисправные электронные компоненты
Также возможен выход из строя отдельных частей электроники зарядного устройства. Восстанавливать их можно только при уверенном владении паяльником и наличии запчастей:
- предохранитель (обычно на 5в) – замена аналогом, если тестер при прозвоне не пищит;
- конденсатор – вздувшиеся (или с сопротивлением 0 в режиме постоянного напряжения) блоки заменяют на аналогичные по параметрам;
- выпрямитель – замена диодов (неисправные пропускают напряжение в обоих направлениях);
- дроссель/резистор – сбойный при прозвоне не пищит.
При поломке микроконтроллера или термистора (относится к первичной обмотке трансформатора) ремонт обычно нецелесообразен, лучше провести замену всего устройства.
Сборка сетевого блока питания для шуруповерта в корпусе от аккумулятора
Переделать шуруповерт в сетевой удобно, используя корпус от его аккумулятора. При этом в качестве внутренней начинки используют:
- блоки питания китайского производства напряжением 24 V;
- БП самостоятельной сборки;
- разные готовые блоки питания.
Переделывание китайского блока на 24 V
БП китайского производства с напряжением на выходе 24 V (максимальная сила тока 9 А) не составит труда купить в местах продажи радиодеталей. Большинство шуруповертов рассчитаны на работу от 12 либо 18 V. По этой причине необходимо понизить выходное напряжение китайского изделия до нужной величины. Сделать это несложно, даже обладая неглубокими познаниями в области радио и электротехники.
Модернизацию питающего источника выполняют следующим образом:
- выпаивают с помощью паяльника постоянный резистор R10 сопротивлением 2320 Ом, отвечающий за выходное напряжение;
- на его место впаивают регулируемый резистор с максимальным сопротивлением 10 кОм, предварительно выставив данный параметр на величину 2300 Ом, чтобы не сработала встроенная защита при включении сделанного устройства в сеть;
- подают питание на переделанный блок;
- вращением регулятора подстроечного сопротивления устанавливают требуемую величину выходного напряжения, контролируя ее значение с помощью мультиметра.
Чтобы подключить мультиметр, достаточно просто его щупами дотронуться до соответствующих контактов на выходе переделываемого изделия. При этом переключатель измерительного приспособления нужно выставить на диапазон постоянного напряжения. Если модернизируемый электроинструмент рассчитан на работу от 12 V, то следует убедиться, что ток при данной величине напряжения не превышает максимального значения 9 А. Иначе созданное устройство быстро выйдет из строя из-за перегрузки.
Самодельные встраиваемые источники питания
Чтобы запитать шуруповерт от сети, можно также собрать самодельный источник питания (ИП). Для этого потребуется электронный трансформатор на 60 Вт, например, Taschibra либо Feron. Их переделывать не нужно. Конечная схема блока питания, который предстоит собрать, представлена на фотографии далее. На ней отчетливо видны все детали с их маркировкой, а также основными параметрами.
Трансформатор Т1 понадобится сделать самостоятельно. Для этого поступают так:
- приобретают ферритовое кольцо (НМ2000), имеющее размеры 28*16*9 мм;
- надфилем стачивают на нем углы;
- изоляционной лентой обматывают кольцо.
Все детали схемы прикрепляют к пластине из алюминия (толщиной от 3 мм), которая одновременно будет выполнять проводящую функцию. Затем собранный ИП устанавливают в корпус от аккумулятора.
Можно брать готовые детали также из энергосберегающей лампы и от других устройств. Но схемы тогда будут другими, например, как на фото далее. Чтобы их спаять, потребуются определенные знания радиотехники.
Схеме выше соответствует ИП с балластной лампой, фотография которого в сборке представлена ниже. При этом лампочка выполняет дополнительно функцию подсветки.
Использование при переделке готовых блоков
Внутрь старого аккумуляторного корпуса можно поставить любой блок питания, рассчитанный на 220 V, главное, чтобы он имел подходящие размеры и требуемую величину напряжения на выходе. БП с нужными характеристиками покупают на радиорынках или в магазинах для радиолюбителей. Чтобы установить купленный блок питания для шуруповерта вместо аккумулятора поступают следующим образом.
- Предварительно разбирают приобретенное изделие.
- Переделывают его нужным образом, модернизируя под собственные нужды. При необходимости, соединительные проводки удлиняют, размещают отдельно трансформатор и микросхему. Для лучшего охлаждения платы, ее оснащают радиатором.
- После этого детали монтируют в корпус от аккумуляторного блока, в котором также делают отверстия, через которые воздух при циркуляции будет отводить тепло.
Все встроенные детали внутри корпуса должны быть надежно зафиксированы.
Степень модернизации приобретенного БП в каждом отдельном зависит от соответствия его первоначальных параметров требуемым величинам для электроинструмента. Чтобы не ошибиться с размерами приобретаемого источника питания, с собой берут корпус из-под батарей и примеряют выбранное изделие по нему.
Срок службы аккумулятора для шуруповерта
Батарея может служить около трех-четырех лет при правильной ее эксплуатации и хранении. На практике этот срок порой уменьшается до двух лет. Менять постоянно инструмент очень дорого, поэтому лучше выбрать сразу оптимальный вариант для тех или иных целей.
Существуют 3 разных вида аккумуляторов:
Независимо от типа батареи, срок их службы зависит от количества использованных зарядов и способов хранения. То есть, чем больше работает инструмент, тем быстрее он разряжается. При этом «простой» в работе негативно влияет на срок использования, особенно если хранить инструмент в состоянии, когда он сел.
Должен ли я зарядить перед длительным хранением?
Если устройство не используется в течение длительного времени, его следует правильно хранить, чтобы не повредить батареи.
Никель-кадмиевые батареи разряжаются перед хранением, но не полностью, а частично для снижения энергопотребления. Перед началом работы они полностью разгружаются и заряжаются как минимум три раза.
Никель-металлогидридные батареи полностью заряжены, и их следует заряжать в течение не менее 24 часов перед использованием инструмента. После того, как устройство прошло 200-300 циклов разряда, его емкость может быть частично уменьшена.
Литий-ионные аккумуляторы не должны быть полностью разряжены. Это отключит защитную цепь. Храните батареи заряженными до 50 процентов. Количество циклов слива и зарядки не ограничено, но срок их службы составляет не более двух лет.
Шуруповерт не запускается – как решить вопрос
При проверке работы шуруповерта при наполовину заряженном аккумуляторе, двигатель запускался даже под нагрузкой стабильно. Но когда он был заряжен полностью, то шуруповерт, даже на холостом ходу, запускался только после многократного нажатия на клавишу включения.
Полазил щупом осциллографа по плате BMS и выяснил, что срабатывает защита по току. Дело в том, что в момент пуска двигателя шуруповерта сопротивление его обмоток определяется активным сопротивлением проводов и составляет десятки Ом. Поэтому пусковой ток в первый момент может составлять и сотню ампер.
Для исключения ложных срабатываний защиты в плате BMS обычно предусмотрена задержка ее срабатывания около 100 ms, что очевидно для данного шуруповерта оказалось недостаточно. Для стабильного запуска двигателя потребовалось увеличить задержку для срабатывания защиты до половины секунды (500 ms). Электрической схемы платы не было, поэтому решил увеличить время задержки методом научного тыка.
Предстояло найти точку в схеме, к которой припаять вывод конденсатора относительно минуса или плюса аккумуляторов. Для этого был взят конденсатор емкостью 0,47 mF и к одному из его концов припаян тонкий проводок. Второй его конец был припаян к отрицательному выводу аккумуляторов.
Затем свободным концом конденсатора производилось последовательное прикосновение ко всем выводам сопротивлений и конденсаторов, и каждый раз нажималась клавиша пуска двигателя на шуруповерте. Перед каждым следующим прикосновением выводы конденсатора замыкались, чтобы его разрядить и исключить повреждение схемы.
Но точку относительно минуса найти не удалось. Поэтому свободный конец провода был припаян к положительному выводу аккумулятора и проделана такая же операция, которая увенчалась успехом. Прикосновение вывода конденсатора к точке, указанной на фотографии двигатель шуруповерта стал запускаться уверенно даже под нагрузкой.
Для надежности решил увеличить емкость конденсатора до 2,2 mF. Он был одним концом припаян непосредственно к положительному выводу аккумулятора, а второй вывод подсоединен к левому выводу резистора 1 кОм с помощью проводника.
Возможно, есть и более рациональное решение, но проверка шуруповерта в работе показала эффективность установки дополнительного конденсатора. Двигатель как на холостом ходу, так и под нагрузкой запускался безотказно.
За $10 и пару вечеров удалось вернуть в строй, казалось бы, бесполезный шуруповерт. Надеюсь, что мой опыт поможет многим решиться на восстановление работоспособности заброшенных шуруповертов и других аккумуляторных инструментов.
Виды электрических неисправностей
Неисправности по электрической части в шуруповертах могут проявиться в следующем виде: не включается инструмент при нажатии на пусковую кнопку; скорость вращения патрона не регулируется; не удается изменить направление вращения при перемещении рычажка; при работе шуруповерта заметно искрение и слышится треск и щелчки.
В обстоятельствах, при которых инструмент не желает включаться при нажатии на пусковую кнопку, необходимо проконтролировать всю электрическую схему по цепочке (от простого к сложному). Первым делом проверяется аккумулятор. Тестером замеряется напряжение на выходе батареи. Если напряжение ниже нормируемого значения (указывается на корпусе аккумулятора), то надо попытаться вначале зарядить аккумулятор. Если зарядка не помогла, то вся аккумуляторная батарея извлекается, и замеряется напряжение на каждом элементе (напряжение должно быть 1,2 В). Ремонт в этом случае заключается в замене неисправной батарейки.
В случае если неисправность остается, то ремонт кнопки производить нецелесообразно, и ее следует заменить.
Очень часто ремонт инструмента заключается в замене щеток, так как они подвержены активному износу и подгоранию. Вначале следует визуально оценить состояние контактных щеток. Если заметен износ щетки более чем на 40% по длине, то ее надо заменить. Ремонт заключается в изъятии из корпуса держателя щетки, снятии поврежденной и установке точно такой же, но новой щетки. Кроме того, часто встречается пробой конденсатора; следовательно, необходима проверка емкости пускового конденсатора. При несоответствии величины емкости номиналу (указан на корпусе) конденсатор заменяется новым с той же емкостью.
Реверсивный переключатель шуруповерта
Реверсивный переключатель шуруповерта играет важную роль при выполнении работ по ввинчиванию саморезов, а также их извлечения в случаях надобности. Схема реверса электродвигателя находится в одном корпусе с регулятором оборотов, а сама кнопка переключения перенаправления оборотов расположена в удобном на рукоятке месте.
Кнопка пуска и реверса, расположенные рядом
Переключение осуществляется путем смены полярности на клеммах перемещением кнопки реверса. Ремонт всей схемы реверса, включающей ШИМ генератор, расположенный на плате, сводится к чистке контактов переключателя и замены схемы реверса на новую.
Зарядка шуруповёрта без зарядного
Восстановить батарею без помощи ЗУ несложно, но многие не представляют, как. Зарядить аккумулятор шуруповёрта без зарядного устройства можно, используя любой блок питания с постоянным напряжением. Величина его должна быть равной или немного больше значения напряжения заряжаемого аккумулятора. Например, для 12V батареи можно взять выпрямитель для зарядки автомобиля. С помощью клеммных зажимов и проводов подключить, соблюдая полярность, их друг к другу минут на тридцать, при этом контролируя температуру батареи.
А можно провести доработку и устройства питания с большим напряжением, воспользовавшись простым интегральным стабилизатором. Микросхема LM317 позволяет управлять входным сигналом до 40 вольт. Понадобится два стабилизатора: один включается по схеме стабилизации напряжения, а второй — тока. Такую схему можно применить и при переделке ЗУ, не имеющего узлов контроля процесса зарядки.
Работает схема совсем несложно. Во время работы образуется падение напряжения на резисторе R1, его хватает для того, чтобы засветился светодиод. По мере заряда ток в цепи падает. Через некоторое время напряжение на стабилизаторе будет малым и светодиод погаснет. Резистор Rx задаёт наибольший ток. Его мощность выбирается не менее 0,25 ватт. При использовании такой схемы аккумулятор не сможет перегреваться, поскольку устройство автоматически отключается при полном заряде батареи.
https://youtube.com/watch?v=PFKHKkEnTFM
Отсутствие или полная поломка ЗУ шуруповерта стопорит все запланированные работы. Но, применив смекалку, некоторые доступные инструменты, возникший вопрос о том, как заряжать аккумулятор шуруповерта без зарядного устройства, вполне можно с успехом решить. Существует несколько способов разрешения этой проблемы.
Подбор зарядного блока, подходящего по характеристикам.
На аккумуляторе, либо самом шуруповерте указаны параметры: величина напряжения (вольт), вместительность батареи (ампер/час). Такую же размерность тока, идентичную мощность должно выдавать ЗУ. Зарядный модуль от какого-либо другого аппарата, имеющее тождественные показатели, может зарядить АКБ шуруповерта: нужно оголить провода, подключить разъемы батареи посредством зажимов типа “крокодил”.
Применение универсального ЗУ
Для приобретения имеются универсальные заряжающие блоки, выходные параметры которых регулируются по потребностям пользователя, индивидуальным особенностям типа аппарата, которое необходимо зарядить. Комплектация их включает переходник на самые популярные разъемы, зажимы-крокодилы, подойдут такие гаджеты ко многим типам аппаратов, инструментов.
Использование зарядного модуля для автомобильного аккумулятора.
Такой аппарат способен повредить батарею шуруповерта, т.к. его выходные характеристики иные, поэтому процесс зарядки может быть осуществлен только после их нивелировки. Наиболее безопасно использование автомобильной зарядки, оборудованной системой регулировки уровня напряжения, вольтажа. Если таковая присутствует, рекомендуется выставлять следующие параметры: при мощности аккумулятора 1,3 ампер/час, величину тока устанавливают на уровень 650 – 130 мА, то есть величину тока 0,5 – 0,1 части от общего объема мощности батареи.
Изготовление самодельного заряжающего блока
Возможно сфабриковать самодельный блок для зарядки накопителя. Для этого у вышедшей из строя батареи выпаиваются клеммы, соответственно полярности сквозь расширенные отверстия припаиваются провода. Месторасположение проводов уплотняется каким-либо наполнителем, например, рулончиком плотной бумаги/картона. Крышка закрепляется клеем на зарядном стакане. Собранный блок через переходник помещается в батарею.
Оборудование батареи USB-разъемом
Чтобы получить возможность пополнять АКБ шуруповерта через ЮСБ-зарядный блок, ее оборудуют таким разъемом, применяя предохранитель. Точки контактов спаиваются, предохранитель фиксируется на клей, собранный корпус закрепляется липкой изолирующей лентой.
Зарядка через внешние источники электричества.
Если электроинструмент сильно износился, возможен вариант приобретения универсального зарядного устройства для шуруповерта, либо блока, соответствующего именно вашей модели инструмента. Огромный выбор блоков питания шуруповертов, Вы найдете на MegaBattery.ru
Продолжая тему, можно подсоединить аппарат к какому-либо источнику электроэнергии. Обычно это осуществляется с помощью старого аккумулятора соразмерных параметров. В цепь интегрируется предохранитель силой тока 10А. Проводка должна иметь увеличенное сечение.
Особенности конструкции инструмента
Шуруповерт представляет собой ручной электрический инструмент для закручивания или выкручивания крепежных элементов винтового типа. Прямое его назначение – работа с шурупами. Достаточно часто шуруповерт применяется в качестве дрели (для сверления), что и приводит к выходу его из строя. Дело в том, что данный аппарат имеет механизм торможения вращательного момента при чрезмерной нагрузке, а скорость вращения его патрона значительно уступает скорости вращения патрона дрели. Это создает перегрузки, способные привести к поломке и износу деталей.
Практически все подобные аппараты имеют однотипный принцип работы и отличаются лишь дизайном корпуса и размещением элементов. Любые шуруповерты включают в себя корпус, рабочий инструмент (патрон), электрическую и механическую системы. Патрон принадлежит к кулачковому виду и устанавливается на главном валу, на который с помощью редуктора подается крутящий момент от электродвигателя.
Устройство шуруповерта: 1 – выключатель; 2 – устройство реверса; 3 – транзистор; 4 – двигатель; 5 – редуктор.
Электрическое питание аппарата обеспечивается от электросети или встроенных аккумуляторов. Электрическая система состоит из электродвигателя, пускового кнопочного элемента с регулятором мощности и устройства, обеспечивающего реверс. Сердцем инструмента является однофазный двигатель коллекторного типа под напряжение 220 В. Пуск его проводится с помощью конденсатора, а напряжение снимается с контактных щеток.
Кнопка включения сочетается с регулятором скорости, основой которого является транзистор (генератор), установленный на плате управления. При разном нажатии пусковой кнопки изменяется сигнал, открывающий транзистор, который соответственно изменяет напряжение на входе электродвигателя.
Механическую составляющую представляют редуктор и механизм регулировки усилия. Редуктор планетарного типа осуществляет передачу крутящего момента с вала электродвигателя на главный вал с уменьшением скорости вращения. Редуктор содержит кольцевую и солнечную шестерни, сателлиты и водило. Возможность управления частотой вращения вала зависит от многочисленности ступеней (сателлитов). Обычно применяются редукторы с 2-3 ступенями.
Регулятор усилия обеспечивает нужную нагрузку на шуруп при разных условиях работы инструмента. Предусматривается до 16 позиций, что оптимизирует закручивание шурупа в материал различной плотности. Механизм снимает нагрузку при полной закрутке шурупа. В механическом подразделе шуруповерта следует особо отметить важную роль подшипников, обеспечивающих плавный ход вращающихся частей.
