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:

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Случайная новость из Архива Портативный принтер для печати растворимого пластыря с вакциной 25.04.2023 Исследователи из Массачусетского технологического института нашли решение по вакцинации жителей отдаленных регионов и стран со слаборазвитой инфраструктурой. Разработанный инженерами принтер создает наполненные вакциной пластыри с микроиглами. Их можно хранить в течение длительного времени при комнатной температуре и легко наносить на кожу при необходимости. Вместо производства традиционных инъекционных вакцин исследователи напечатали пластыри размером с ноготь большого пальца, содержащие сотни микроиголок. Когда пластырь наносится на кожу, кончики игл растворяются под кожей, высвобождая лекарство. Для печати исследователи используют чернила, включающие молекулы РНК вакцины, инкапсулированные в липидные наночастицы. "Чернила" также содержат полимеры, которым можно легко придать нужную форму. Они протестировали разные варианты и показали, что равное соотношение поливинилпирролидона и поливинилового спирта обеспечивает наилучшее сочетание жесткости и стабильности. Полимеры и наночастицы сохраняют свои свойства в течение недель и месяцев даже при хранении при комнатной температуре или выше. Готовые чернила используются в небольшой портативной установке. Внутри принтера роботизированная рука вводит их в формы с микроиглами, а вакуумная камера распределяет состав внутри полимера, чтобы вакцина доходила до кончиков игл. После того, как формы заполнены, они сохнут день или два. Большинство вакцин, включая мРНК-вакцины, которые используются для защиты от коронавирусной инфекции, необходимо хранить в холодильнике при низких температурах. Это усложняет их складирование или отправку в регионы и страны, где отсутствует необходимая инфраструктура. Кроме того, чтобы ввести вакцину, нужны шприцы, иглы и обученные медицинские работники. Текущий прототип принтера может производить до 100 партий вакцины за 48 часов. Хотя технология протестирована для вакцины мРНК от коронавируса, она также подойдет и для работы с другими типами вакцин для различных заболеваний.

Другие интересные новости:

▪ ДНК отыщут в космосе

▪ MCP1810 - LDO c самым низким Iq в отрасли

▪ Шпалы из переработанного пластика

▪ Первых колонизаторов Марса заморозят

▪ Сверхминиатюрная GPS-система MG4100

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрику. ПУЭ. Подборка статей

▪ статья Генри Бокль. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какое прилагательное объединяет начало и конец династии Романовых? Подробный ответ

▪ статья Экспедитор по перевозке грузов. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Энергия Солнца. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Кольцо на карандаше. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026