Миниатюрная электродрель с сенсорным управлением и торможением вала. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Технологии радиолюбителя

 Комментарии к статье

Использование миниатюрной электродрели (ее обычно называют "сверлилкой") в радиолюбительской практике - обычное дело. Как правило, это небольшой электродвигатель, который держат, обхватив рукой, на валу его укреплен миниатюрный патрон со сверлом диаметром 0,8...2 мм. Управляют сверлилкой обычно с помощью прикрепленного к корпусу электродвигателя кнопочного выключателя, а то и просто, вставляя вилку в розетку и вынимая ее. Автор решил улучшить эргономику сверлилки, снабдив ее сенсорным управлением и электрическим тормозом, быстро прекращающим вращение.

Достоинства обычной сверлилки - простота и легкость изготовления. Однако есть и недостатки: довольно сильный рывок в момент пуска и также длительное вращение сверла после отключения питания. Чтобы ускорить работу, приходится тормозить патрон сверлилки вручную, при сверлении большого числа отверстий (например, в печатной плате) это сильно затрудняет работу.

Чтобы уменьшить пусковой рывок, необходимо плавно увеличивать подаваемое на электродвигатель напряжение, а для быстрого прекращения вращения после выключения питания целесообразно применять динамическое торможение ротора, закорачивая его обмотку.

Схема узла управления двигателем сверлилки, отвечающего этим требованиям, показана на рис. 1. Здесь применено сенсорное управление.

Рис. 1

Включают сверлилку, касаясь пальцем держащей ее руки одного (Е2) или одновременно двух (Е1 и Е2) сенсорных контактов. Если убрать палец с контактов, питание двигателя М1 будет выключено, а его выводы соединены между собой, что обеспечит эффективное динамическое торможение.

При касании пальцем сенсора Е2 сигналом управления двигателем служат наводки на тело работающего сетевого напряжения частотой 50 Гц. Этот сигнал, усиленный по току транзисторами VT1 и VT2, открывает транзистор VT4. Вместе с ним открывается и транзистор VT3, a VT5 закрывается. На двигатель поступают импульсы частотой 50 Гц, коэффициент заполнения которых увеличивается в зависимости от степени прижатия пальца к сенсору и может достичь 50 %. Этим достигается плавный пуск двигателя. Для подстройки чувствительности сенсора Е2 предусмотрен подстроечный резистор R2.

При касании пальцем двух сенсоров одновременно транзисторы VT1-VT4 будут постоянно открыты, а транзистор VT5 закрыт. На двигатель поступит полное (за вычетом падения на транзисторе VT4) напряжение источника питания. Электродвигатель будет работать на максимальных оборотах. При отпускании сенсоров состояние всех транзисторов изменяется на противоположное. Открытый транзистор VT5 зашунтирует двигатель, обеспечивая его торможение.

Сквозной ток через транзисторы VT4 и VT5 в моменты переключения отсутствует благодаря тому, что транзистор VT3 открывается, a VT5 закрывается при меньшем напряжении на эмиттере транзистора VT2, чем необходимо (с учетом диода VD1) для открывания транзистора VT4. Диод VD1 нужен и для исключения проникновения ЭДС обесточенного, но вращающегося по инерции электродвигателя на другие элементы регулятора.

Внешний вид изготовленной сверлилки показан на рис. 2. В ней применен коллекторный электродвигатель постоянного тока ДПР-62 с номинальным напряжением питания 27 В. Можно использовать и другой подходящий по напряжению питания, мощности и габаритам двигатель постоянного тока. При его выборе следует обратить внимание на максимальный потребляемый ток при заторможенном роторе. Он не должен превышать допустимого для транзистора КТ829В тока коллектора (8 А). У двигателя ДПР-62 этот ток - около 2,5 А при напряжении питания 20 В.

Металлический корпус установленного снаружи сверлилки подстроечного резистора R2 (СП5-16), соединенный через резистор R1 с плюсом источника питания, служит сенсором Е1. Сенсор Е2 - головка заклепки.

Узел управления смонтирован на алюминиевой пластине толщиной 4 мм, как показано на рис. 3. Прежде всего к пластине крепят транзисторы VT4 и VT5, причем последний - через изолирующую прокладку. Остальные элементы припаивают к выводам этих транзисторов. Транзисторы КТ829В могут быть заменены на КТ829 с другими буквенными индексами. Транзисторы КТ315Г должны иметь как можно меньший обратный ток коллектора, вместо них можно применить КТ315А или КТ315В. Диод - любой из серий КД521, КД522. Собранный узел приклеивают к торцу двигателя двусторонней липкой лентой, обеспечивая этим и электрическую изоляцию между корпусом двигателя и основанием узла.

Питать сверлилку следует от источника постоянного напряжения, имеющего хорошую гальваническую развязку от сети 220 В. При ее налаживании нужно подборкой резистора R5 для выполняемой работы добиться оптимальной эффективности торможения. Если время выбега ротора зависит от напряжения питания сверлилки слишком сильно, придется использовать стабилизированный источник.

Автор: А. Москвин, г. Екатеринбург; Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Технологии радиолюбителя.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Самосвал, работающий на водороде 16.10.2022 Классический карьерный самосвал высотой в три этажа при полной загрузке является одним из крупнейших транспортных средств на планете. Горнодобывающая промышленность ежегодно дает до 7% мировых выбросов углерода. Около 50% этого объема приходится на самосвалы для перевозки тяжелых пород. Поэтому компания First Mode из Сиэтла хочет заменить мощный дизель двигателем водорода. First Mode создала крупнейшую в мире мобильную водородную электростанцию-гибрид, сочетающий водородные топливные элементы с питанием от аккумуляторов. Она весит как пять слонов и способна перевозить груз, равный весу 100 слонов. В мае этого года водородный самосвал официально дебютировал на шахте Могалаквена в Южной Африке, принадлежащей компании Anglo American. По оценкам транснациональной горнодобывающей компании, средний карьерный самосвал в ее парке потребляет 900 000 литров дизельного топлива в год. В последнее время все большее число отраслей - от наземного транспорта до авиации - рассматривают водород как источник энергии. В августе Германия представила 14 пассажирских водородных поездов. Airbus также объявил о планах опробовать самолеты с водородным двигателем в 2026 году. Инженер-исследователь в области энергетики Гленн Рамбах отмечает, что водородная технология в конечном счете может превзойти электрические батареи. Но создание инфраструктуры для получения водородного топлива, необходимого для поддержки парка самосвалов, добавляет он, является одной из основных задач, стоящих перед проектом такого масштаба. Гибридные автомобили, работающие на комбинации водородных и электрических батарей, могут смягчить проблему любого несоответствия в электрической или водородной инфраструктуре. Однако выбросы углерода при использовании водорода в качестве топлива зависят от того, как производится водород. "Зеленый" водород создается с использованием возобновляемых источников энергии, а для создания "голубого" водорода используется ископаемое топливо. First Mode заявляет, что их самосвал был разработан для работы на зеленом водороде, и компания работает над созданием устойчивой цепочки поставок для поддержки грузовиков.

Другие интересные новости:

▪ Кислород поможет эффективнее преобразовывать солнечную энергию

▪ Искусственный фотосинтез

▪ Новая схема управления сложными роботизированными системами

▪ Устройство окончательно выключено

▪ Электромобиль-трансформер Audi Activesphere

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Музыканту. Подборка статей

▪ статья Сбылись мечты идиота! Крылатое выражение

▪ статья У какой бабочки прозрачные крылья? Подробный ответ

▪ статья Вертолет АВ-1. Личный транспорт

▪ статья Восстановление работоспособности педали швейной машины Веритас. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Загадочные кольца и ключи. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025