Какой транзистор стоит в регуляторе оборотов шуруповерта?

Транзисторы STP60NF06. Ремонт шуруповёрта

В какой-то момент шуруповёрт при холодном запуске (после хранения) стал игнорировать силу нажатия на кнопку, включая сразу максимальную скорость. Покопавшись в сети, решил для начала почистить внутренности кнопки, так как была вероятность, что проблема в скопившихся металлических опилках на скользящих контактах. Так ли это, я так и не понял, потому что в процессе сборки перепутал полярность диода-вкладыша, что привело к выгоранию транзистора. Поэтому пришлось заказывать новый.
Чтобы понять, что я сделал неправильно, нашёл схему кнопки на таком же чипе, как у меня (GS069). Она немного отличается, у меня вместо резистивной дорожки (потенциометра) на плате разведены дорожки для резистивных делителей, но в остальном схема такая же. Вовремя заметил, что оба диода на схеме показаны с перепутанной полярностью, иначе сжёг бы ещё один транзистор. Упомянутый диод-вкладыш не имеет никакой маркировки и выглядит как небольшая железная шайбочка с изоляцией по периметру, при следующем разборе кнопки сфотографирую и покажу здесь. Полярность определяется мультиметром в режиме прозвонки.

Видел в местном магазине готовые сборки с транзистором и кнопкой, стоят от 400 р. Возможно, следовало заменить сразу всю сборку, учитывая заметный износ контактов, но решил экономить, за деньги лучше брать нормальный инструмент. Либо за тысячу-полторы можно брать на сезон просто ещё один китайский шуруповёрт с новыми шестернями, двигателем, кнопкой. Пересадить на него хорошую батарею и спокойно жужжать дальше.

На время доставки нового транзистора поставил менее мощный IRFZ24N (17 А против 60 А и 55 Вт против старых 110 Вт), ничего другого у себя не нашёл. Транзистор того же типа, за совместимость не боялся. Во всех режимах с включенной ограничительной муфтой шуруповёрт не развивает достаточно мощности, чтобы не хватало даже такого относительно слабого транзистора. Мосфеты неплохо параллелятся, для надёжности здесь можно было собрать бутерброд из пары-тройки IRFZ24N.

Разобрав шуруповёрт, обнаружил, что транзистор-замена сгорел, все выводы его закоротились. Не знаю, могут ли такие транзисторы выгорать постепенно. Если да, то, вероятно, и предыдущая проблема с плавным пуском могла быть из-за транзистора. Возможно, установка более мощной батареи как-то повлияла на срок жизни транзистора. Новые транзисторы всё ещё были в пути, вставил пока второй запасной IRFZ24N. Надо было сразу поставить пару в параллель, возможно и вытянули бы большую нагрузку, но непонятно было, как их оба поставить на штатный радиатор. В общем, поленился и поплатился.

Вернёмся к заказу. На 100% уверен, что заказанные транзисторы — не оригиналы, ибо это AliExpress, а там оригиналы ищут только… да никто не ищет, настолько всё очевидно. С другой стороны, я почти уверен, что и старый транзистор был поддельным. Инструмент китайский, вероятность попадания в него импортных деталей при наличии дешёвых своих очень маловероятно.

Собирать тестовый стенд, измерять характеристики транзисторов не стал, да и погонять их на предельных параметрах мне просто нечем, разве что самим шуруповёртом, чем я и занялся. По прошлому опыту я уже знал, что сильно нагрузить инструмент надо ещё постараться, поэтому сразу взял 6-мм шуруп под головку PZ3 и попытался вкрутить его в деревянный брусок. Первые 5 см прошли на последнем делении предохранителя, после чего врубилась трещотка. Поставил на «сверло» (режим без ограничений) и догнал шуруп до упора.

И здесь началось интересное. Из-под вентиляционной решётки пошёл белый дымок с заметным запахом. Палёные транзисторы пахнут по-другому, скорее всего завоняла обмотка двигателя. Быстренько разобрал шуруповёрт и облапал всё внутри. Больше всего нагрелись кнопка и двигатель, транзистор же чуть тёплый и целый. Запах — из двигателя. Дым идёт из этого шуруповёрта не в первый раз, бывал он и на старом аккумуляторе, пока он был свежим, при большой и долгой нагрузке, то есть такое поведение инструмента как бы нормальное :-), и новый транзистор тут не виноват.

Транзистор явно справился с максимально развиваемой мощностью инструмента, и никаких претензий пока к нему нет. Дополню потом эту запись, впереди летний сезон, будет на чём проверить.

В магазинах можно найти по строке «stp60nf06». Можно также поискать более мощные транзисторы, спрос и предложение могут сыграть в их пользу. Лоты меньше 5 штук мне показались излишне дорогими (за штуку), пять штук обошлись в 130 рублей (26 р./шт.). В ближайшем местном магазине радиодеталей мог бы взять поштучно за 30-35 р./шт., но с транспортом или доставкой вышло бы ещё +300 р., как минимум. Очень вероятно, что они там даже оригинальные, но на практике оказалось, что хватает и имитации.

Дополнение от 19 мая 2016 г.

Так совпало, что при первом реальном использовании шуруповёрта после замены транзистора он внезапно сильно задребезжал и перестал крутить патрон. Оказалось, что двигатель открутился от блока редуктора. Если у вас шуруповёрт начал издавать дребезжащие звуки, возможно у вас та же проблема — ослабление крепёжных винтов, которая в итоге приведёт к их полному откручиванию. Проверить просто — двигатель и блок редуктора должны быть скреплены жёстко, без люфта.

Никакого отношения к замене транзистора, кроме совпадения по времени здесь нет

Регулятор оборотов шуруповерта

Электрический шуруповерт работает либо от сети 220 В, либо от аккумуляторной батареи. Его мощность зависит от величины напряжения аккумулятора. Скорость вращения шуруповерта начинается от 15 000 об/мин. Кроме того, шуруповерт, который работает от сети, имеет 2 скорости вращения: более медленную для вкручивания, более высокую для сверления. Внутри кнопки подачи питания располагается регулятор оборотов. Довольно миниатюрный размер этого узла инструмента достигается при помощи микропленочной технологии. Его основной деталью является симистор. Принцип работы регулятора следующий:

• При включении кнопки на управляющий электрод симистора подается переменный ток, имеющий синусоидальную фазу.
• Происходит открытие симистора, ток начинает проходить через нагрузку.

Время срабатывания симистора зависит от амплитуды управляющего напряжения. Чем больше амплитуда, тем раньше происходит срабатывание симистора. Величина амплитуды задается при помощи переменного резистора, соединенного с кнопкой пуска. Схема подключения кнопки отличается в разных моделях. К регулятору оборотов возможно подключение конденсатора.

Конструктивные особенности дрели

Любая электродрель состоит из корпуса, в котором размещена электрическая и механическая часть, и патрона, в котором крепится сверло, на главном валу дрели. Электрическая часть обычно содержит:

• электродвигатель;
• контактные щетки, закрепленные в щеткодержателе;
• пусковую кнопку (выключатель);
• регулятор оборотов двигателя;
• устройство реверса;
• пусковой конденсатор;
• шнур (кабель) питания.

Схема устройства ударного механизма дрели.

В свою очередь, двухфазный электродвигатель переменного тока состоит из статора и ротора (якоря) с коллектором.

Механическая часть включает редуктор и систему подшипников. Редуктор передает вращение электродвигателя на вал дрели, уменьшая скорость вращения. Более сложная механическая часть в ударной дрели (перфоратор). Редуктор перфоратора обеспечивает ударно-поступательное и вращательное движение сверлу (буру). В его конструкцию, помимо шестеренки, входят поршни (ударный и летающий), таран и боек.

Регулятор усилия шуруповерта

Регулятор усилия представляет собой муфту, ограничивающую усилие при вращении патрона. Она выполнена в виде вращающегося пластикового барабана. Величина ее затяжки регулируется с помощью цифровой шкалы, размещенной по окружности барабана. Увеличивая величину затяжки, тем самым вы глубже ввинчиваете саморез.

Эта функция будет необходима при работе с материалом изделий различной степени твердости, поскольку при работе с мягким материалом тело самореза будет легко утапливаться в нем, слишком высокая твердость материала будет способствовать нарушению геометрии шурупа, особенно если он небольших размеров. Трещотка, как еще называют регулятор, предотвращает срезание шлицев у саморезов, а также износ насадок шуруповерта. Затягивать регулировочное кольцо следует поэтапно начиная с самого небольшого усилия. В тех шуруповертах, в которых возможно производить сверление, последняя пиктограмма на кольце будет в виде сверла. В этой позиции достигается максимальный крутящий момент.

Самый простой способ

Во многих электроинструментах, в которых используются коллекторные двигатели, установлен небольшой реостат, с помощью которого можно практически без потери мощности управлять частотой вращения ротора. Такой элемент можно снять с неисправной дрели, шуруповёрта или перфоратора и установить последовательно с электрическим мотором. Если подходящего реостата нет в наличии, то такую деталь можно недорого приобрести в специализированном магазине.

Небольшая сложность заключается в том, что рабочий ход такого регулировочного механизма очень небольшой и бывает очень непросто установить обороты двигателя на необходимом уровне. Эта проблема, как правило, решается установкой дополнительных механических преобразователей механической энергии. Таким образом, можно будет правильно установить частоту вращения ротора, а также обеспечить фиксацию прибора на необходимом уровне.

Кроме реостатов из ручных электрических инструментов можно использовать готовые магазинные приборы, которые достаточно подключить в розетку, а выводы двигателя подсоединить уже непосредственно к регулировочному прибору. Такие изделия позволяют осуществлять изменение напряжения в очень широком диапазоне, поэтому подобрать положение управляющего тумблера под определённые обороты двигателя не составит большого труда. Немаловажным плюсом магазинных реостатов является возможность использовать их с другими электронными приборами, то есть достаточно один раз приобрести изделие, с помощью которого можно будет осуществлять регулировку большого количества приборов, не ограничиваясь электромоторами.

Электронная регулировка частоты вращения шуруповерта

Регулировать скорость вращения насадки шуруповерта возможно механически или автоматически. Автоматическая регулировка оборотов происходит при помощи процессора. Задать нужные параметры работы можно при помощи тумблера выбора скорости. Он расположен сверху корпуса. Во многих моделях регулировка оборотов реализована через кнопку пуска. Чем сильнее давление пальца на нее, тем выше будут обороты.

Прочитав эту статью, вы получили информацию о том, как собрать регулятор оборотов шуруповерта своими руками, ознакомились с конструкцией регулятора усилия, разобрались с функцией электронной регулировки инструмента. Надеемся, статья была вам полезной.

Про начинку шуруповерта

Published date 11.12.2011

Last modified date 26.06.2020

Как то клиент в сервисе возмущался, что выключатель для шуруповерта дорогой. А дорогой он потому что непростой.

Выключатель подключается к аккумулятору, двигателю и содержит мощный MOSFET транзистор, который крепится на радиатор за двигателем.

Реверс – чисто механическое переключение контактов (верхняя часть). два контакта в середине – включают мотор в обход электроники – это снижает нагрев ключа и позволяет продолжить работу при отказе электроники, хоть и без плавного пуска. Диод ниже – защита от переполюсовки.

Шток кнопки на конце снабжен гибкими контактами, которые ездят по плате, играя роль переменного резистора. Плата изготовлена из керамики и содержит на себе ШИМ генератор, скважность выхода которого зависит от силы нажатия на кнопку.

Выход этого генератора идет на мощный MOSFET транзистор, включенный последовательно с мотором, чем и добиваются управления скоростью мотора.

UPD 26.06.2020: Так получилось, что я сегодня потрошил дохлую клавишу от шуруповерта макита. И стоит немного дополнить пост, к тому же столько лет прошло.

Начинка похожа. В отжатом состоянии контакт на штоке устраивает короткое замыкание двигателю – электромагнитный тормоз. При нажатии этот контакт размыкается, затем замыкается контакт в глубине корпуса – он подключает минус батареи к схеме – запитывается ШИМ генератор, который меняет скважность, управляемый скользящими контактами на плате. На фото я всю грязь убрал, но внутри было много пыли и грязи. Сальник на штоке не спас от грязи внутри. Жду, когда на шток будут ставить маленький магнит, а плату с NE555 заменят на специализированную микросхему с датчиком Холла – так можно избавиться от скользящих контактов.

На фото плата ШИМ генератора на NE555. Задающий скважность резистор с обратной стороны. Плата из стеклотекстолита, а не из керамики. На фото видно также диод – он гасит выбросы напряжения, которые генерирует индуктивность двигателя при работе ключа. Если бы не он – то MOSFET транзистор очень быстро вышел бы из строя.

На фото электроэррозия контакта, который обеспечивает торможение двигателя, закорачивая его.

При движении штока до конца замыкается ближний к нам контакт – он обеспечивает байпас – замыкает транзистор, и так питание с АКБ идет на мотор напрямую. Видно, что электроэррозия от напайки не оставила ничего (шуруповерт работал в нашей мастерской ежедневно лет 5). Реверс осуществляется группой контактов в верхней части – просто меняется местами подключение мотора.

Выключатель в полностью разобранном виде. Для интересующихся сразу скажу – диод гашения противоЭДС – 10А10 – 10Ампер, 1000В. Можно заменить любым на сопоставимый ток. Без него из строя выйдет полевой транзистор. Сам же транзистор – любой n-канальный MOSFET на ток побольше и с сопротивлением канала поменьше. (конкретно тут – IRF3205, 110А 55В, сопротивление канала 0,008 Ом)

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Принципиальная Электрическая Схема Шуруповерта

Теперь придется воспользоваться паяльником и отпаять два элемента друг от друга, как показано на рисунке. Устройство шуруповерта: 1 — регулятор оборотов с реверсом, 2 — электродвигатель, 3 — редуктор.

Резистор Rx задаёт наибольший ток.

Что может понадобиться из оснастки

Чтобы можно было выполнить элементарный ремонт собственной электрической дрели, не обойтись без соответствующей оснастки. Обычно тут все зависит от характера неисправности, но в большинстве случаев для выполнения своими руками ремонта дрели «Макита» (или любого другого производителя) точно понадобятся такие инструменты:

• Отвертка – для разбора корпуса прибора.
• Мультиметр – с его помощью можно найти неисправность электрической цепи.
• Наждачная бумага – для зачистки окислившихся контактов.

Исходя из того, что именно послужило причиной поломки, потребуется приобрести некоторые комплектующие:

• Шестерни.
• Щетки.
• Подшипники.
• Пусковой механизм (кнопка).

Если предыдущая разборка дрели производилась давно, то следует в качестве профилактической меры заменить смазку в редукторе. Это позволит не только существенно снизить нагрузку на электродвигатель, но и увеличить срок службы ручного оборудования. Смазка нужна и подшипникам. По этой причине после устранения основных причин неисправности следует провести диагностику этих деталей.

Устройство и принцип действия электрического шуруповерта

На любом кнопочном изделии подобного рода имеется защитный механизм. Он может использоваться как электродрель для сверления отверстий, но в кратковременном режиме и без больших нагрузок. Понадобится два стабилизатора: один включается по схеме стабилизации напряжения, а второй — тока.

Частые неисправности, причины

Болгарка может не набирать положенные нормативным режимом обороты, работать с самопроизвольным их изменением, с рывками и в крайних случаях вообще прекращать вращаться. При наличии опции регулировки оборотов она может не реагировать на изменение положения указателя режимов работы.

Некоторые виды неисправностей и способы их устранения рассмотрены в представленных видео.

Не набирает обороты

Болгарка модели Макита, работающая от аккумуляторов, в следующем видео не набирала величину рабочих оборотов. Первая причина, которая приходит в голову, — разряжены батареи аккумулятора, не подтвердилась. При разборке инструмента были обнаружены неисправные щеткодержатели. Попадание посторонней маслянистой жидкости внутрь щеточно-коллекторного узла вызвало разрушение щеток и оплавление пластиковой конструкции щеткодержателей.

Автор вместо дефектного поставил новый узел крепления щеток

Важно: графитовую пыль от разрушенных щеток следует тщательным образом убрать со статора и ротора, поверхность коллектора зачистить наждачным полотном и желательно заполировать

Не развивает обороты и дымит

Стабильность оборотов рабочего вала шпинделя во многом зависят от наличия неисправностей составляющих компонентов электрической части болгарки. В следующем видео сгорела обмотка статора, вследствие чего произошло задымление, и болгарка перестала вращаться. Выход из строя статора легко определить визуально: обрывы проводов, горелая изоляция.

Автор имел в запасе бывший в употреблении, но вполне рабочий статор, поэтому устранил дефект заменой вышедшего из строя.

Греется

Плохой контакт в соединениях электрической части болгарок, приводит к сильному нагреву корпуса, образованию повышенной силы искры из-за отклонения от номинальных значений электрических параметров. В следующем видео отгорели контакты на щеткодержателях. Возможно это произошло из-за нарушения расположения щеток, что приводило к большому образованию графитовой пыли и созданию дополнительного сопротивления на коллекторном узле. Автор предложил вариант более надежного соединения контактов и выправил расположение направляющих для щеток.

Теряет обороты под нагрузкой

В следующем видео болгарка при работе самопроизвольно меняла обороты, от случая к случаю имели место рывки. При этом опция регулировки оборотов на болгарке отсутствовала. Один такой рывок привел к поломке отрезного диска. После чего было принято решение найти и устранить неисправность. Диагностика электрической части при прозвонке мультиметром выявила, что из строя вышла кнопка включения (пуска).

Так как такие кнопки обычно не пригодны к ремонту (при разборке ее обнаружился полностью сработавшийся контакт), автор нашел замену. Функционально новая кнопка дублировала старую, однако несколько отличалась по габаритам. Автор удачно выбрал для нее новое месторасположение и болгарка восстановила свою работоспособность.

Навигация по записям

Регулятор усилия шуруповерта Регулятор усилия представляет собой муфту, ограничивающую усилие при вращении патрона. Муфта для регулирования крутящего момента обеспечивает прекращение вращения при окончании вкручивания шурупа, так как оно сопровождается увеличением сопротивления вращению.

К месту сказать, кнопка регулятора оборотов и кнопка реверсного управления размещены в различных местах, если и инспектировать их придется раздельно. Чем выше этот показатель — тем дольше работает шуруповёрт.

В первом случае они способны взорваться, а во втором уже не смогут восстановить свою ёмкость. При обнаружении таких элементов их следует демонтировать и заменить на новые. Ремонт аккумулятора шуруповерта

Типовые поломки инструмента

Зная устройство электродрели, несложно определить причину того, почему не работает та или иная его функция. Следует отметить, что избежать поломок электроинструмента можно, если периодически проводить профилактические работы, связанные с заменой смазки механических частей.

После окончания работ по сверлению необходимо убирать пыль с инструмента, особенно с его вентиляционных отверстий. Характер неисправностей разделяют на электрическую или механическую природу возникновения.

Электрические повреждения

Такого вида поломки происходят из-за превышения допустимой нагрузки на аппарат и нарушений в его эксплуатации. Проявляются они в отказе инструмента включаться, в неисправности реверса или регуляторе оборотов. Чаще всего для восстановления работоспособности понадобится разобрать кнопку запуска и прочистить все места, связанные с электрическим контактом.

Появление запаха гари свидетельствует о возникновении перегрузки в работе электродвигателя. В таком случае вначале проверяется состояние щёток и обмоток, изучаются места подключения провода питания на отсутствие подгорания. Подгорание связано с попаданием пыли, в результате чего увеличивается переходное сопротивление, что ведёт к нагреву. Электрического рода неисправности легко вычисляются с помощью мультиметра и визуального осмотра.

Механические поломки

Механические неисправности выявляются сложнее. Такого рода поломки обычно сопровождаются возникновением посторонних звуков, и устранить их без разборки инструмента не получится. В случае плохого фиксирования сверла в патроне понадобится его заменить, так как износ зубчатого соединения самостоятельно восстановить невозможно.

Возникновение клина при работе связывается с повреждением редуктора или подшипника. Если разобрать устройство, то повреждённый узел будет виден сразу. Износ шестерёнок или шлицов будет говорить о необходимости их замены. Подшипники проверяются путём покачивания их на валу. Если движение не плавное или слышны посторонние звуки, то подшипник заменяется. После того как получится найти неисправный узел и починить его, перед тем, как собрать устройство обратно, необходимо провести очистку редуктора от старой смазки и нанести новую. Тогда устройство сможет прослужить ещё не один год.

Originally posted 2018-07-04 08:18:20.

Корпус шуруповерта

У меня самопроизвольное вращение на шуруповерте появилось уже через 3 недели и поскольку он был на гарантии, я естественно не стал долго думать и отдал его в ремонт по гарантии. Усилия пружины регулятора не хватает для удержания кольцевой шестерни и она «срывается» с шариков.

Кроме этого, ЗУ разделяются по возможностям и могут иметь: индикацию; быструю зарядку; разный тип защиты.

По принципу действия он похож на термовыключатели серии KSD. Ремонт в данном случае необходимо проводить с применением спец инструмента.

Теперь можно посмотреть внутрь. Нередко, чтоб проверить работоспособность инструмента, для вас будет недостаточно тестера, что связано затем, что основная доля кнопок устройства обустроены плавной регулировкой скорости, если обыденный тестер дает для вас неправильные данные. Такую схему можно применить и при переделке ЗУ, не имеющего узлов контроля процесса зарядки.

Инструменты и материалы

Выступы упираются в выступающие шарики, подпружиненные упругим кольцом по всей окружности. Инструментально это осуществляется при помощи перекидных контактов, приводящихся в действие рычажком реверса. А шуруповерт, как назло был очень нужен для работы не через неделю, а завтра. Как это сделать, мы рассмотрим ниже.

Они также способны работать при отрицательных температурах и не имеют эффекта памяти. Разборка и ремонт патрона шуруповерта делается следующим образом. При сильном нажатии на кнопку двигатель будет работать на максимальных оборотах. Оценить 1 оценок, среднее: 5,00 из 5 Загрузка

С помощью самых примитивных и простых материалов стоит удалить пыль с поверхности диэлектриков. Усилие пружины может меняться в зависимости от положения регулятора нагрузки. Из бессчетных случаев поломок дрели выделяют несколько соответствующих дефектов, к каким приводят некорректная эксплуатация электроинструмента или бракованные элементы от завода-изготовителя. В случае исправного шнура, нужно проверить кнопку пуска.

Делается это достаточно просто. Различают ЗУ по типу восстанавливаемых батарей. Если взглянуть на схему, то не трудно заметить, что до нажатия кнопки «Пуск» микросхема U1 HCFBE обесточена — отключена от источника питания. В результате активной эксплуатации любого электроинструмента внутри его корпуса неминуемо скапливается грязь. Внутри него выполнено шестигранное углубление для установки хвостовика насадки. Ремонт шуруповерта, вторая жизнь мотора