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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Соленая почва осушает планеты 07.03.2012 Новое исследование геологов из Университета Орегона показало, что соленая почва может высасывать влагу из атмосферы. Возможно, именно это высушивает Марс и происходит на многих других планетах. Ученые подобрали комбинацию определенных видов солей и степеней влажности, чтобы продемонстрировать данный эффект. Многие из этих компонентов присутствуют в пустынных районах Земли и на Марсе. Почва в пустынных районах имеет достаточное количество соли, оставшейся от морской воды древних фьордов. В некоторых местах она настолько соленая, что буквально высасывает воду прямо из воздуха. Если рассматривать хлорид натрия, поваренную соль, нужно 75% влажности, чтобы началась реакция всасывания воды. Если же почва содержит много хлористого кальция, даже при низких температурах нужен уровень влажности всего около 35%. Исследования показали, что влажная почва, образовавшаяся в результате данной реакции всасывания, содержит в 3-5 раз больше воды, чем окружающий грунт. На Земле эти "соленые оазисы" полны органических веществ и микробов. Повышенное содержание соли также снижает температуру замерзания грунтовых вод. Это означает, что на других планетах жизнь стоит искать именно в таких местах. Открытие сделали на основе наблюдения таинственных участков влажной почвы в Антарктике. Ученые исключили возможность грунтовых вод, таяния снега и ледникового стока. Тогда геологи начали изучение свойств соленой почвы и обнаружили, что сухие долины Мак-Мердо наполняются влагой в начале весны, высасывая влагу из атмосферы. Несмотря на то, что Марсе меньшая влажность, чем на Земле, в соленой почве может содержаться достаточно большое количество влаги. Это означает, что шансы найти марсианскую жизнь все-таки есть.

Другие интересные новости:

▪ Удобрения из бурого угля

▪ Смех помогает от сухости глаз

▪ SSD-накопители Seagate BarraCuda 510 в формате М.2

▪ Скоростной воздушно-реактивный двигатель

▪ Воможности камеры Lytro для мобильных телефонов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Опыты по химии. Подборка статей

▪ статья Горячая линия. Крылатое выражение

▪ статья Как давно построена Великая китайская стена и какие размеры она имела? Подробный ответ

▪ статья Пахиризус вырезной. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Индикаторы на неоновых лампах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электричество и наше здоровье. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026