Шуруповёрт – это инструмент, предназначенный для закручивания шурупов и сверления отверстий небольшого диаметра. Есть сетевые, с питанием от сети 220В и аккумуляторные, с двумя сменными аккумуляторами.
Аккумуляторный и сетевой шуруповёрты
Если аккумуляторная батарея в таких устройствах выходит из строя, то есть три варианта:
- замена батареи – дорого, в аппарате бюджетного класса цена комплекта приближается к стоимости нового аппарата;
- ремонт – не всегда возможен, а в некоторых случаях его стоимость сравнима со стоимостью новых аккумуляторных батарей;
- переделка аккумуляторного шуруповёрта на сетевой.
В этой статье рассказывается о том, как осуществить питание шуруповерта от сети 220в, или как из аккумуляторного шуруповёрта сделать сетевой.
Устройство шуруповерта
Этот механизм состоит из следующих частей:
- Электродвигатель постоянного тока. Имеет форму цилиндра, в корпусе вместо обмотки возбуждения находятся постоянные магниты. Это упрощает конструкцию и обеспечивает достаточный крутящий момент при низких оборотах. На вал электромотора надета ведущая (солнечная) шестерёнка планетарного редуктора;
- Реверсивный регулятор числа оборотов. Схема регулировки собрана на ШИМ-контроллере и полевовом транзисторе. Реверс осуществляется переключением полярности подключения питания к щёткам двигателя;
- Планетарный редуктор. Выполнен в отдельном корпусе. Своё название получил из-за сходства с Солнечной системой. Состоит из кольцевой шестерни, центральной (солнечной) шестерёнки, сателлитов и водила. Кольцевая шестерёнка передаёт усилие через подпружиненные шарики регулятора нагрузки. Есть модели с двухскоростными редукторами. Повышенная скорость включается при использовании устройства в качестве дрели;
- Механизм ограничения усилия вращения. Служит для ограничения усилия при закручивании шурупов. Передаёт вращающий момент через шарики, прижимаемые регулируемой пружиной;
- Съёмный аккумулятор. Состоит из отдельных элементов в одном корпусе. Напряжение в разных моделях составляет от 9 до 18 вольт.
Устройство шуруповёрта
Инструкция по изготовлению
Переделку надо начать с определения полярности подключения источника питания к двигателю электроинструмента. В большинстве случаев на контактах шуруповерта полюсность не указывается.
Втычные контакты на корпусе электроинструмента.
В этом случае надо посмотреть на аккумулятор – на нем должны быть обозначены плюс и минус.
Обозначение полярности на корпусе аккумулятора.
Определив полярность, надо пометить полюса на контактах электроинструмента (хотя большой беды в случае переполюсовки не будет – вал просто будет вращаться в противоположном направлении, что легко устраняется переключателем реверса).
Маркировка полярности на корпусе шуруповерта.
Далее надо припаять к пластинам провода достаточного сечения (по принципу «чем толще, тем лучше», но соблюдая границы разумности и удобства).
Подпайка проводов к контактам электроинструмента.
На другом конце проводов неплохо предусмотреть разъем для подключения, рассчитанный на максимальный ток. Тогда шуруповерт можно будет хранить отдельно или использовать различные источники напряжения. Но можно выполнить электроинструмент, провод и БП в виде единой системы. Так тоже удобно – нет риска забыть или потерять источник питания, если он небольших размеров.
Сетевой шуруповерт в виде единой системы с источником питания.
Дальше надо решить еще одну проблему. При переделке электроинструмента для питания от бытовой сети аккумулятор должен быть исключен из работы. Но шуруповерт сбалансирован так, что им удобно работать, если батарея установлена. Если ее убрать, то центр тяжести сместится, держать инструмент станет неудобно и рука будет быстро уставать. Поэтому, если есть возможность, надо срезать часть корпуса АКБ так, чтобы исключить электрический контакт батарей с клеммами шуруповерта. Сделать это можно «болгаркой» или просто ножовкой.
Удаление части корпуса АКБ с контактными площадками.
Если конструкция АКБ такова, что удалить контактную часть затруднительно, надо разобрать корпус батареи, удалить аккумуляторы и на их месте надежно закрепить подходящий по весу и размерам груз.
Рекомендуем к просмотру видео-трилогию переделки 18 вольтового шуруповерта в сетевой.
Конструкция аккумулятора шуруповерта
Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18650
Устройство аккумуляторной батареи не зависит от марки. Во всех аппаратах конструкция аккумуляторов похожа и отличается внешним видом, корпусом и контактами.
Устройство аккумуляторной батареи
В корпусе находятся несколько элементов, соединённых последовательно. Их количество зависит от напряжения каждого элемента и батареи в целом. При использовании самых распространённых, никель-кадмиевых элементов с напряжением 1,2В, для питания устройства номиналом 12В необходимо 10 шт. Ёмкость батареи указывается в ампер-часах.
Интересно. При последовательном соединении растёт выходное напряжение, а ёмкость не меняется и равна ёмкости отдельных элементов.
Особенности АКБ в шуруповертах
Открыв корпус, можно увидеть кассету из элементов, которая обеспечивает необходимым напряжением. Батареи называют «банками», они обычно стандартного размера и напряжения. Их отличие только в емкости, которая указывается на цилиндре батареи. Чем выше мощность АКБ, тем дольше он проработает.
Лучше иметь две батареи, чтобы можно при работе с одной заряжать вторую.
Литий-ионные аккумуляторы содержат контролирующую плату, а элементы защищены корпусом или пленкой. Если произошло разложение лития, то восстановлению такие батареи не подлежат.
Некоторые никелевые батареи имеют термодатчик. Никель-кадмиевые аккумуляторы возможно восстановить.
Аккумулятор шуруповерта отсоединяется и определяется неисправность. Действенный метод ремонта АКБ — замена неисправных элементов или «банок».
В инструкциях по эксплуатации не рекомендуют разбирать и менять аккумулятор шуруповерта. Но цена АКБ составляет более половину стоимости инструмента. Покупать новый инструмент не каждому по карману, поэтому некоторые мастера разбирают, ремонтируют, восстанавливают и меняют основные элементы аккумулятора.
Полезные статьи, новости и обзоры на нашем канале Яндекс Дзен
Типы аккумуляторных элементов
Аккумулятор для шуруповерта
В этих устройствах применяют элементы разных типов и напряжений, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки.
Самые распространённые – никель-кадмиевые (Ni – Cd) напряжением 1,2В.
Достоинства:
- низкая цена;
- хранятся в разряженном состоянии.
Недостатки:
- обладают эффектом памяти;
- высокий саморазряд;
- маленькая ёмкость;
- малое количество циклов заряд/разряд.
Более прогрессивные никель-металл-гидридные (Ni-MH) напряжением 1,2В.
Достоинства:
- меньшие эффект памяти и саморазряд;
- большие ёмкость и число циклов заряд/разряд.
Недостатки:
- более высокая цена;
- плохо переносят низкие температуры и хранение в разряженном состоянии.
Самые прогрессивные литий-ионные (Li-Ion) напряжением 3,6В.
Достоинства:
- отсутствие эффекта памяти;
- очень низкий ток саморазряда;
- высокая удельная ёмкость, позволяющая уменьшить вес и габариты прибора;
- многократно превышающее другие типы аккумуляторов число циклов заряд/разряд.
Недостатки:
- высокая цена;
- потеря ёмкости через три года после изготовления.
Замена Ni-Cd элементов питания литиевыми
Многие пользователи сегодня стараются установить вместо Ni-Cd элементов в аккумуляторе своего шуруповерта литиевые, так как у последних в разы больше емкость и циклов зарядки/разрядки. Чаще всего кадмиевые банки заменяют литиевыми 18650, получившими такое название из-за размеров. Это делается в случаях, если шуруповертом постоянно активно работают.
Батарейка 18650 с полосками под пайку
Для переделки аккумулятора требуется приобрести элементы 18650 и плату зарядки. Она позволяет контролировать зарядку батареи и отдачу электричества на одних и тех же выводах. В ней также предусмотрена защита от замыкания между банками. Полная замена Ni-Cd питания на литиевые в аккумуляторе шуруповерта предусматривает не только пайку, но и контактную сварку. Поэтому необходимо все это разобрать.
Переделка шуруповерта на питание от сети 220В
При выходе из строя аккумуляторной батареи и невозможности её ремонта единственный выход – переделка аккумуляторного шуруповерта в сетевой.
Блок питания для шуруповерта 12в своими руками
При этом мощность блока питания должна превышать мощность двигателя с учётом возможных перегрузок в момент завершения закручивания. В паспорте устройства она не указана, но этот параметр написан на корпусе электромотора, или его можно вычислить, подключив аппарат к источнику постоянного напряжения через амперметр. Для двигателя мощностью 70Вт достаточно блока питания 120Вт.
Важно! Мощность зарядного устройства недостаточна для его работы. При переделке аккумуляторного шуруповёрта в сетевой, на 220 вольт, необходимо использовать другой блок питания.
Использование внешнего блока питания
Внешнее питающее устройство имеет большие габариты, чем встроенное, но в любом случае, если запитать шуруповерт от сети, то инструмент будет «привязан» проводом к розетке.
Внешний блок питания
Ток, идущий от блока питания, достигает 10-15А, поэтому сечение кабеля должно быть не менее 1мм².
Интересно. Шуруповёрт можно запитать от старого автомобильного аккумулятора или от машины, через гнездо прикуривателя.
Компьютерный блок питания
Самый простой и дешёвый вариант – использование блока питания от старого компьютера мощностью не меньше 300Вт и током 15А.
В старых блоках был выключатель, в современных – для включения необходимо замкнуть провода, идущие к аппарату. Цвет этих проводов зависит от модели. Это можно узнать в интернете или методом подбора.
Выход 12В находится в четырёхштырьковом разъёме: чёрный «–», жёлтый «+».
Такие приборы имеют встроенный вентилятор, поэтому при изготовлении для него корпуса необходимо сделать отверстия или устанавливать вентилятором наружу. Лучше всего просто спрятать лишние провода внутрь корпуса.
Важно! Шуруповёрт 14,4 или 18 вольтовый будет работать на пониженной мощности.
Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора
Требования к этому устройству такие же, как и при использовании компьютерного блока.
Если есть, то желательно использовать устройство со встроенным вольтметром и регулировкой напряжения. В некоторых моделях внутри установлено токоограничивающее сопротивление. Его необходимо закоротить.
Как сделать самодельный блок питания
Кроме покупного, блок питания можно изготовить самостоятельно. Для этого необходим трансформатор мощностью 160Вт, такие устанавливались в ламповых телевизорах.
Прежде всего, необходимо определить необходимое количество витков. Порядок действий следующий:
- разобрать трансформатор;
- с катушки отмотать все вторичные обмотки;
- намотать 10 витков провода;
- собрать трансформатор;
- подсоединить к сети 220В;
- замерить напряжение на вторичной обмотке;
- разделить количество витков (в данном случае 10) на измеренное напряжение.
Получившуюся величину умножают на напряжение питания шуруповёрта и получают необходимое число витков.
Трансформатор
Внимание! Количество витков на вольт можно получить, измерив напряжение и посчитав витки во вторичной обмотке.
Наматывается понижающая обмотка проводом, сечением 1мм² для уменьшения падения напряжения в трансформаторе.
На выходе трансформатора переменное напряжение, а устройству необходимо постоянное, поэтому дополнительно к трансформатору устанавливается диодный мост. Он собирается из диодов на радиаторах, напряжением более 20В и током 10А. Монтируется он вместе с трансформатором или в корпусе аккумулятора, из которого вынуты элементы.
Встроенный блок питания в корпусе от аккумулятора
При наличии желания, времени и «прямых» рук блок можно разместить в корпусе аккумулятора. Для этого приобретается готовое устройство с соответствующими параметрами, вынимается из своего корпуса и монтируется в корпусе аккумулятора. Вывода припаиваются проводом, сечением не менее 1мм² к клеммам батареи, и меняется сетевой шнур на более длинный.
Встроенный блок питания
Важно! Если в корпусе блока питания были вентиляционные отверстия, то необходимо сделать аналогичные в новой конструкции.
Определение неисправности
Наиболее частая причина выхода из строя – поломка только одного элемента. Они соединяются последовательно, а значит, даже падение емкости на одной батарее приведет к полной неисправности всего АКБ. В этом случае нам понадобится:
- Отвертка. Обычно корпус соединяется на крестовые шурупы. В некоторых моделях присутствует защита «от дурака» и там могут быть звездочки с противовандальной системой, треугольники или даже спаннеры.
- Мультиметр. Достаточно любой модели, даже самой дешевой DT-830. Так как измерения ведутся в милливольтах, советские стрелочные вольтметры не подойдут.
Далее нужно действовать по инструкции:
- Батарея отключается от винтоверта. Она должна быть полностью заряжена.
- Разбирается корпус.
- Теперь нужно извлечь все банки. В Ни-Кд их больше, так как номинальное напряжение одной секции меньше.
- На каждой банке замеряется напряжение. Для никель-кадмиевый — номинальным является 1,2 вольта. У литиевых — нормальное напряжение находится в пределе 3,6-3,8 вольт.
- После замера, нужно посмотреть, на каких банках напряжение снижено. К примеру, если на двух литиевых батареях вольтаж 3,8, а на одной 3,5 – значит дефективная именно она.
- Аккумулятор собирается и устанавливается в инструмент. Теперь ее нужно посадить в ноль.
- АКБ разбирается и вольтаж замеряется еще раз. Если на предполагаемом элементе напряжение значительно ниже, чем на остальных – значит она идет под замену или ремонт.
Сборка исправной батареи из двух, потерявших ёмкость
Из двух неисправных устройств можно собрать одно, пригодное к эксплуатации.
Важно! Подключив к корпусу неисправного аккумулятора блок питания, второй отремонтированный обеспечит мобильность при выполнении небольших объёмов работ.
Поиск неисправных элементов
Аккумуляторная батарея собрана из отдельных элементов. Они выходят из строя не одновременно, но даже один неисправный элемент ухудшает работу всей батареи.
Для определения потерявших ёмкость частей необходимо:
- зарядить аккумулятор;
- поработать до потери мощности;
- разобрать батарею;
- замерить напряжение на каждом элементе в отдельности.
Батарейки, на которых напряжение будет заметно меньше остальных или вообще отсутствовать, необходимо заменить.
Ремонт аккумулятора
После определения и удаления неисправных частей, из оставшихся собирается устройство, пригодное к дальнейшей эксплуатации. Соединение производится пайкой, проводами сечением 1,5мм² или полосой, аналогичной той, которой детали соединялись раньше.
При недостаточном количестве исправных элементов докупаем недостающие или переделываем инструмент на сетевое питание 220 вольт.
Знание того, как переделать аккумуляторный шуруповерт в сетевой своими руками, поможет сохранить деньги и не приобретать новое устройство.
Как разобрать аккумулятор
Аккумуляторные блоки домашнего инструмента по своему устройству почти не отличаются друг от друга, независимо от модели инструмента (Bosch, Макита, Хитачи). Они упакованы в пластмассовый корпус, состоящий из двух частей. Количество батарей может быть разным, в зависимости от выходного вольтажа используемого инструмента. Все элементы спаяны в определенной последовательности. Выводные концы или клеммы, на которых обычно производятся замеры напряжения батареи, выведены наружу.
Большинство аккумуляторных блоков шуруповерта или дрели устроены так, что они очень просто разбираются, независимо от того, проводим мы ремонт аккумулятора шуруповерта Интерскол, или же другой модели. Несколько крепежных винтов нужно вывернуть с помощью обычной отвертки. Есть аккумуляторы, которые разбираются сложно, но поддаются разбору отверткой и перочинным ножом. Ножиком удаляется клеящий слой, а острым саморезом раздвигаются две сопрягаемые поверхности.
Отличие батарей шуруповертов друг от друга может заключаться в наличии или отсутствии термодатчика, который автоматически отключает аккумулятор при условиях критического нагрева (выше 50°С). Датчик постоянно отслеживает температуру не только под нагрузкой, но и в условиях текущего заряда аккумуляторной батареи. Контроллер считывает все данные и обрабатывает их, «запоминает» емкость и другие показатели. Как только емкость достигает 80-90%, а напряжение — 14 В, блок управления все отключает. Такие аккумуляторы служат годами, не теряя своих технических характеристик.
На рынке предлагается большое количество недорогих моделей шуруповертов. Более дешевые устройства не имеют таких технических устройств, и за всеми процессами нужно следить самостоятельно.
