Шуруповерт: разберем и отремонтируем!
Свободное время в перерывах между ремонтами желательно провести с пользой. Например, привести в порядок инструмент. В этой статье – немного об электрической части аккумуляторного шуруповерта.
Устройство и схема шуруповерта
В корпусе инструмента размещается электродвигатель постоянного тока, редуктор, пусковая кнопка с регулятором и переключателем направления вращения двигателя и батарея аккумуляторов. Различия в электрических схемах определяются используемым способом управления двигателем. Наиболее часто применяется мощный МОП-транзистор с ШИМ-контроллером, что обеспечивает плавную регулировку скорости вращения.
Транзистор для лучшего отвода тепла крепится на корпусе двигателя или на радиаторе. Плата с контроллером, если она небольшая, часто расположена внутри пусковой кнопки.
Электрический двигатель имеет корпус цилиндрической формы, внутри него закреплены постоянные магниты. Они создают магнитное поле, в котором вращается якорь с обмоткой из медного провода, ее выводы соединяются со щетками коллектора. Питающее напряжение подается на коллектор через угольно-графитовые щетки, его полярность и определяет направление вращения якоря. На оси двигателя напрессована ведущая шестерня, взаимодействующая с редуктором.
В большинстве моделей шуруповертов имеется планетарный редуктор, позволяющий выбрать требуемую для работы скорость: низкую – для завинчивания шурупов, высокую – для сверления. Для регулировки усилия, с которым закручивается шуруп, в конструкции редуктора предусматривается механическая регулировка нагрузки.
В качестве источника питания применяется батарея аккумуляторов с выходным напряжением от 9 до 18 вольт. Большее напряжение позволяет увеличить мощность и надежность инструмента. В современных шуруповертах вместо устаревших никель-кадмиевых элементов устанавливают литий-ионные и литий-полимерные. Несмотря на высокую стоимость, они отличаются небольшими габаритами и лучшими эксплуатационными характеристиками.
Неисправности шуруповерта
Имея общее представление об устройстве и взаимодействии его деталей, можно легко установить причину возникшей поломки и произвести несложный ремонт шуруповерта своими руками.
Распространенная неисправность, когда не запускается двигатель, может быть вызвана выходом из строя аккумуляторной батареи или зарядного устройства. Работоспособность и того, и другого легко проверяется тестером. Если причина не в них, то следующая деталь, подлежащая изучению, это кнопка. Для этого разбирают корпус инструмента и с помощью омметра определяют целостность электрической цепи от батареи до кнопки и далее до двигателя. Неработающую кнопку заменяют однотипной.
В электронной схеме регулировки скорости вращения чаще всего из-за перегрузки повреждается регулирующий транзистор. Его исправность проверяют мультиметром.
В том случае, если при нажатии кнопки на клеммах электродвигателя присутствует напряжение, а вал не крутится, необходимо осмотреть щетки – насколько плотно они прижимаются к коллектору, обеспечивая надежный электрический контакт. Вышедший из строя двигатель, как правило, не ремонтируют, а заменяют новым.
Неисправности аккумуляторной батареи
Неработоспособность Ni-Cd или Ni-MH батарей часто связана с потерей емкости одного или нескольких элементов. Ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками по силам большинству домашних умельцев. Для того, чтобы определить неисправный элемент, замеряют напряжение на каждом из них (к выходным клеммам батареи при этом подсоединяют достаточно мощную нагрузку, например, автомобильную лампочку). Напряжение на нерабочем элементе будет около нуля. Забракованные таким способом аккумуляторы заменяют исправными, соблюдая полярность подключения. При пайке соединений следует избегать перегрева корпуса банок.
Неквалифицированный ремонт вышедших из строя Li-ion Li-pol батарей может привести к их взрыву или воспламенению, поэтому не может быть рекомендован начинающим ремонтникам.
Конструкция таких батарей предусматривает наличие специальной электронной схемы – контроллера, который отслеживает параметры заряда и разряда и не допускает превышения этих величин. При чрезмерном разряде аккумулятора правильная работа контроллера нарушается. Работоспособность батареи иногда можно восстановить путем ее подзарядки напрямую, с отключенным контроллером, до уровня, при котором схема контроллера заработает самостоятельно.
Заменять неисправные литиевые элементы в батарее специалисты категорически не рекомендуют. Это связано с разбалансировкой работы всей цепи из-за различия параметров элементов и невозможностью настроить точную работу контроллера.
Ремонтом никель-кадмиевых батарей занимаются многие умельцы, которые не хотят выбрасывать еще работающий шуруповерт. Как свидетельствует их опыт, причиной преждевременного выхода из строя батарей чаще всего является некачественное зарядное устройство. Несложные схемы зарядных устройств для шуруповертов поддерживают в нагрузке фиксированный ток в течение определенного времени, без учета того, был ли разряжен аккумулятор до начала процесса. Через определенное количество циклов работы батареи ее емкость заметно уменьшается. Это явление называют «эффектом памяти».
Один из способов значительно увеличить срок службы Ni-Cd батареи – полностью разрядить ее перед очередной зарядкой. С этой целью конструкцию зарядного устройства дополняют схемой запуска автоматического цикла «разряд-заряд».
Следует также учитывать, что емкость аккумулятора резко снижается, если инструмент хранится или эксплуатируется при низкой температуре. Не рекомендуется также оставлять на длительный период шуруповерт с разряженной литий-ионной батареей – глубокий разряд легко выведет ее из строя. Подзаряжать во время хранения никель-кадмиевую батарею, наоборот, нет необходимости. Снижение емкости до минимальных значений обычно не приводит к ее повреждению.
А есть шуруповерты на 60В, чтобы ток был в пределах 3-х ампер?