Как сделать шуруповерт от сети своими руками

Шуруповерт есть в арсенале у любого домашнего мастера и у профессионалов по строительству и ремонту, он прекрасно помогает в закручивании и откручивании саморезов, шурупов, других винтовых крепежных средств. Устройство с аккумулятором удобно в использовании, но есть и недостаток: придется сделать перерыв, если села батарея. А если заряда со временем становится хватать совсем ненадолго, положение спасет переделка шуруповерта на питание от сети.

Переделывание шуруповерта
Источник питание в разборе

Устройство шуруповерта

В каждом шуруповерте безотносительно к модели и компании-производителю имеются следующие стандартные комплектующие:

  • планетарный редуктор;
  • двигатель постоянного тока;
  • ограничитель нагрузки;
  • аккумулятор;
  • кнопка для регулирования оборотов.

Планетарный редуктор всегда расположен в отдельном корпусе. Состоит он из солнечной шестерни, кольцевой шестерни, сателлитов и водила. В недорогих моделях эти комплектующие делают из пластмассы, они менее долговечные, чем металлические в более дорогих устройствах.

Основная деталь — кольцевая шестерня. Она имеет форму цилиндра, закреплена жестко в корпусе, по ее окружности расположены зубья. По ним двигаются сателлиты, закрепленные к первому водилу.

Солнечная шестерня прикрепляется ко второму водилу, которое жестко закреплено на валу патрона. Она приводит сателлиты в движение по кольцевой шестерне. То есть скорость вращения водила меньшая, чем у двигателя. Второе водило расположено выше по оси вращения, значит, при передаче к нему крутящего момента скорость движения еще снижается.

Если редуктор двухступенчатый, в нем имеются два водила, кольцевая шестерня с сателлитами внутри. Три ступени регулируют мощность инструмента за счет дополнительного элемента в редукторе.

Планетарный редуктор в некоторых шуруповертах двухсторонний, он работает максимально эффективно и позволяет выполнять более широкий круг задач. Задействуя первую скорость, можно вкручивать или выкручивать крепежные средства, вторую — сверлить отверстия.

Устройство ограничения нагрузки в редукторе запускается установленной в нем пружиной. Ее натяжение меняется, и таким образом происходит регулирование силы действия устройства.

Двигатель постоянного тока почти всегда устроен одинаково: это цилиндр, у него внутри по кругу имеются магниты. Якорь двигателя, выполненный из стали, крепится на опорах из латуни. В пазы якоря уложены обмотки двигателя из материала, который обладает свойствами высокой магнитной проницаемости. Через равное количество витков обмотка выходит к коллекторным пластинам.

Щетки двигателя из графита и металла прижимаются подпружененными пластинами. Благодаря таким пружинам элементы конструкции закреплены прочно и могут двигаться по собственной вертикальной оси. Электричество подается на щетки. А направление вращения двигателя зависит от полярности тока.

Шураповерт
Блок питания ПК

В двигателе могут выйти из строя обмотки, не выдерживая перегрузок. Поэтому лучше следить, чтобы механизм не работал на пределе, перерывы в деятельности нужны не только человеку.

Аккумулятор нужен, чтобы подавать на двигатель электричество. Батарея размещается в негабаритной коробке, закрепляемой на шуруповерте снизу или сбоку и легко отсоединяющейся от корпуса. В этой коробке имеется несколько питающих элементов, они последовательно соединены друг с другом.

Чем больше параметры подаваемого напряжения, тем большей мощностью обладает шуруповерт.

Разброс питающих напряжений начинается от 9В в моделях, используемых в быту домашними мастерами, и достигает 18В в моделях для профессиональной стройки и ремонта.

Кнопка для регулирования оборотов задействует механизм на основе использования широтно-импульсного контроллера и ключа, который сделан на базе полевого транзистора. Когда кнопка нажимается, включается переменный резистор. Его сопротивление меняется в соответствии с силой воздействия на кнопку для регулирования оборотов: чем сильнее нажим, тем выше скорость вращения мотора и мощнее работает устройство. Прямое и обратное вращение запускается переключением реверса.

В комплекте с аккумуляторным шуруповертом идет зарядное устройство. Оно необходимо для подзарядки аккумуляторной батареи.

Основные характеристики

Возможности шуруповерта определяются его техническими характеристиками.

  1. Максимальный крутящий момент.
    Это сила, с которой вращается рабочий элемент. От этого параметра зависят диаметр и длина вкручиваемых крепежных элементов и физические характеристики материала, который скрепляется шурупами или саморезами.
  2. Скорость вращения.
    Она влияет на количество оборотов рабочего элемента устройства за единицу времени. Скорости 450-550 оборотов в минуту и меньше хватит для стандартных операций, но если шуруповерт применять как дрель, то потребуется запустить его на скорости от 1000 оборотов в минуту. Как и в крутящем моменте, скорость вращения в хорошем шуруповерте можно регулировать. При покупке устройства лучше проверить, имеется ли возможность регулирования этих параметров.
  3. Тип патрона.
    Он может быть быстрозажимным или ключевым. Использование ключа замедляет работу с насадками на устройство, поэтому лучше приобретать шуруповерт с быстрозажимным патроном. Так мастер сможет без особых трудностей быстро заменять рабочий элемент и работать с шурупами разных диаметров и форм.
  4. Источник питания.
    Шуруповерт может питаться от электрической сети либо быть оснащенным аккумуляторной батареей. От ее параметров зависят длительность работы с инструментом, его мощность. Бытовые шуруповерты оснащены никель-кадмиевыми аккумуляторами, у них ограниченное количество использования режимов зарядки-разрядки, поэтому лучше разряжать устройство полностью и заряжать тоже на полную. В более дорогих моделях установлены литий-ионные батареи: их можно подзаряжать, не дожидаясь окончательной разрядки.
  5. Наличие реверса позволяет вращать патрон в обратном направлении.
    То есть не только вкручивать, но и откручивать крепежные элементы.
  6. Подсветка.
    Небольшой фонарик возле рабочего элемента позволяет лучше видеть действия насадки даже на плохо освещенных поверхностях.

Плюсы и минусы переделки

Аккумуляторная батарея может перестать держать заряд и через год после начала эксплуатации, и через пять — это зависит от многих причин, в частности производителя, свойств самого питающего элемента, условий эксплуатации и хранения и прочих. Когда она сядет окончательно и не будет поддаваться зарядке, понадобится менять элементы питания. Но они дорого стоят и не всегда имеются в продаже.

Один из возможных выходов, на который может решиться разбирающийся в технике человек — сделать сетевой шнур для обеспечения мотора электрическим питанием от сети, что позволит:

  1. Дольше использовать инструмент, поддержать его работоспособность.
  2. Избавить себя от проблемы с разрядкой батареи.
  3. Крутящий момент больше не будет зависеть от количества заряда аккумулятора, сила тока будет неизменной.
  4. Шуруповерт с питанием от сети будет работать и в условиях низких температур.

Но в переделке есть и минусы. Главный недостаток переделанного шуруповерта — это зависимость расположения рабочей поверхности от местонахождения электрической розетки. Устройство потеряет автономность и мобильность, его нельзя будет свободно переносить с места на место, а чтобы закрутить шуруп в отдаленности от розетки, нужно будет использовать удлинители, это не всегда удобно.

Мощность
Схема увеличителя мощности электронного трансформатора.

Варианты источника питания

Источник питания предназначен для подачи на шуруповерт электрического напряжения, необходимого для обеспечения его функциональности. Сделать его самому можно разными способами.

Комплектное зарядное устройство шуруповерта. Это удобный вариант переделки, так как используется родной зарядник, который идет к шуруповерту в комплекте, не требуется подбирать напряжение блока питания и не нужно вмешиваться в электрическую схему устройства. Недостаток в том, что корпус зарядника занимает место на рабочей поверхности.

Готовый внутренний блок питания. Его можно разместить в корпусе уже не работающего старого аккумулятора шуруповерта. Достоинства такого варианта в том, что его несложно реализовать своими руками, нет потерь в кабеле с низким напряжением, не требуется переделывать основные узлы механизмов.

Недостаток заключается в сложности поиска готового компактного блока электропитания на требуемое напряжение. И блок питания будет нагреваться в закрытом корпусе, а значит, потребуется прерывать работу и ждать, пока он остынет.

Самодельный внутренний блок питания. Его размещают в комплектном корпусе старого аккумулятора. Достоинства такого варианта: нет потерь в кабеле с низким напряжением, не нужно переделывать электросхему. А недостатки в том, что выполнить такой вариант может мастер, имеющий квалификацию в такого рода операциях, ему потребуется изучить узлы устройства и подобрать детали.

Подходящий по параметрам внешний блок питания. Такой вариант несложно выполнить. Минус в том, что нужно будет разбирать шуруповерт и подключаться к его схеме, к тому же потребуется найти подходящий блок питания. А при выполнении работ шуруповертом с внешним блоком питания он будет занимать место на рабочей поверхности.

Блок питания от компьютера. Такой вариант предпочтителен, потому что операция по переделке несложная, найти уже неиспользуемый компьютерный блок питания возможно, подойдет любой блок питания от 300 Вт.

Минус в том, что нужно разбирать шуруповерт и подключаться к его электросхеме, а в дальнейшем блок питания будет мешать на рабочей поверхности.

Материалы и инструменты

Для выполнения переделки потребуются:

  1. Изолента.
  2. Провод. Учтем, что ток, который подается от блока питания достигает 10-15 А, значит, сечение кабеля должно быть не менее 1 мм². Длину можно выбрать на собственный вкус, хватит и полметра.
  3. Припой — если будет использоваться паяльник, а не зажимы.

Инструменты нужны следующие:

  1. Резак или нож.
  2. Пассатижи.
  3. Паяльник с деревянной подложкой для пайки.
Материалы
Материалы для переделывания шуруповерта на питание от сети.

Набор материалов и инструментов такой, что есть в арсенале любого домашнего мастера. Использовать паяльную станцию, зажимы, обжимки для зачистки, всевозможные профессиональные средства для работы с электроприборами никто не запрещает. Но и перечисленных шести элементов будет достаточно.

Инструкция по переделке своими руками

Самодельный блок питания

Самодельный блок питания шуруповерта, подключаемый к сети 220 вольт, будет состоять из элемента питания на входе диодного моста, выпрямителя и конденсаторного фильтра.

Потребуется трансформатор, мощность которого — от 160 Вт и больше. Напряжение на второй обмотке должно быть от 20 до 24 В, сила тока — больше 15 А. Диодный мост состоит из диодов, соответствующих силе тока на вторичной обмотке. На выходе выпрямителя следует смонтировать конденсатор, его емкость будет от 2000 мкФ, напряжение — от 25 В и больше. Все вышеуказанное крепится на гетинаксовую плату, ее следует закрепить в корпусе старого аккумулятора, из которого вынуты все ненужные элементы.

Вариант такой переделки можно выбрать, когда имеется достаточный набор знаний и опыт работы с деталями. Перед тем как приступить, лучше изучить дополнительные теоретические материалы, найти нужные детали и посмотреть, как они встанут в имеющийся корпус.

Такой блок питания рационально будет поместить в корпус родной аккумуляторной батареи от шуруповерта. Нужно будет посмотреть, чтобы он не был герметичным, потому что в работе не следует допускать перегрева питающих элементов.

Подключение к ПК

К блоку питания ПК подключить шуруповерт возможно, если используется импульсный тип блока мощностью не меньше 300Вт и током 15А. Наклейка на стенке блока питания ПК содержит данные о его характеристиках.

Если блок ПК по характеристикам подходит, в нем нужно найти напряжение питания 12В. Такими свойствами могут обладать разъемы, которые подключают к жесткому магнитному диску или CD-приводу. Эти провода выводятся, другие нужно обрезать и заизолировать. Потребуется еще отключить защиту от запуска.

Аккумулятор шуруповерта, как и в предыдущем варианте, нужно раскрутить, разобрать, извлечь родные элементы. Лучше, если поставить параллельно клеммам конденсатор 16 или 25-вольтового и емкостью около 10000 мкФ. К клеммам припаиваются провода блока питания ПК.

Использование АКБ

АКБ
АКБ с вольтметром.

Автомобильный аккумулятор подключать лучше только в качестве крайней меры. Желательно, чтобы это был АКБ со встроенным вольтметром и регулировкой силы тока. И нужно закоротить токоограничивающее сопротивление, если оно есть на этом АКБ.

Зажимы с шуруповерта нужно подсоединить к АКБ. Аналогичным образом в качестве источника напряжения иногда используют и автомобильный прикуриватель.

Такой вариант обеспечит работоспособность шуруповерта, но, скорей всего, не в полной мере. Потому что у большинства АКБ показатели рабочего напряжения — 11 Вольт, а для шуруповерта в зависимости от модели может потребоваться 19 Вольт. То есть силы тока недостаточно, значит, вращение устройства будет недостаточным.

Инверторный сварочный аппарат

Запитать шуруповерт можно и через инверторный сварочный аппарат. Установка вторичной катушки трансформатора прибавит напряжения, которого станет таким образом достаточно для обеспечения работоспособности мотора шуруповерта. Сначала нужно будет замерить на выходе сварочника параметры тока и напряжения, затем сверить эти показатели с теми, которые указаны для шуруповерта.

Техника безопасности

Место для работы при переделке устройства должно быть достаточно освещенным. Наиболее эффективны лампы дневного освещения или светодиодные одновременно с дневным светом, падающим из окна слева. Блики или прямое попадание света в глаза нужно исключить.

Чтобы избежать удара электрическим током, лучше беречься от контакта с заземленными предметами, это батареи отопления, газовые плиты. Рабочий стол, стул, пол не должны иметь токопроводящих поверхностей.

При работе с радиодеталями нужно проверять отсутствие на них напряжения, для этого подойдет индикаторная отвертка. После отключения от электропитания нужно снять заряд с конденсаторов цепей. Заряд снимать, например, вольтметром.

Подключение оборудования производить только после проверки прочности соединений. Проверять лучше не только визуально, но и механически.

Электророзетка должна крепиться прочно, не болтаться, не иметь вытащенных наружу проводов. Иногда для подключения к сети 220 используют удлинитель, лучше чтобы это был сетевой фильтр с предохранителем и выключателем.

Рабочее место должно быть проветриваемым или снабжено вытяжкой.

Ссылка на основную публикацию