Болгарки с плавным пуском: устройство и подключение пускателя
Болгарка или угловая шлифовальная машина является очень полезным инструментом в хозяйстве при работах с различными поверхностями. Такой инструмент кардинально облегчает многие утомительные процессы. С его помощью можно обработать, отшлифовать или обрезать металлические, деревянные, каменные или пластиковые материалы. Большинство современных болгарок изначально оснащены функцией «плавного пуска». В чём польза данной функции?
Особенности и назначение
Для чего же нужна функция плавного пуска? Причина в том, что при включении болгарки на её двигатель резко подаётся большое напряжение. Это крайне негативно влияет на электронику инструмента, а также изнашивает проводку. Именно резкие скачки напряжения чаще всего и выводят болгарку из строя. К тому же при резком запуске довольно сложно удержать инструмент в руках, потому что его начинает трясти и вести в сторону. Все это может привести не только к поломке инструмента, но и к травмам. Именно поэтому большинство производителей снабдили свои модели функцией плавного запуска и регулировкой оборотов.
Функция регулировки оборотов полезна тем, что такой болгаркой можно выполнять различные виды работ. Скорость вращения диска подбирается в зависимости от того, что необходимо сделать УШМ – отшлифовать, отполировать или обрезать материал. Скорость вращения дисков может сказываться на качестве резки поверхности. Например, для твердых поверхностей необходима большая скорость вращения диска, а для более мягких наоборот – низкая скорость. Работы по шлифовке очень трудновыполнимы без регулятора скорости вращения круга.
Крайне важно помнить о безопасности, работая с болгаркой. Это травмоопасный прибор, поэтому халатность в обращении с ним недопустима. Необходимо работать в защитной маске, перчатках и крепко держать шлифовальную машину двумя руками, чтобы он не соскальзывал с обрабатываемой поверхности.
Устройство плавного пуска
На современных шлифовальных машинах функция плавного пуска уже установлена, но некоторые мастера самостоятельно снабжают свои болгарки устройством плавного пуска. В принципе, поставить ограничитель не так уж и сложно.
Можно приобрести уже готовые приборы для плавного пуска, а можно изготовить такой прибор самостоятельно. Ниже представлена одна из самых известных схем устройства плавного запуска инструмента.
Итак, для изготовления системы плавного пуска понадобятся:
- микросхема – КР1182ПМ1;
- R1 – 470 Ом R2 – 68;
- C1 и C2 – 1 микрофарад – 10 вольт;
- C3 – 47 микрофарад – 10 вольт.
Суть работы такого аппарата заключается в следующих характеристиках.
- Когда прибор включается, то напряжение из сети начинает поступать на микросхему (DA1).
- Затем управляющий конденсатор начинает постепенно заряжаться. После чего прибор доходит до нужного показателя напряжения. По этой причине тиристоры открываются в микросхеме с небольшим запаздыванием. Период такого запаздывания зависит от времени, которое необходимо, чтобы конденсатор полностью зарядился.
- Симистор VS1 будет открываться тоже постепенно. Это происходит потому, что он тоже находится под управлением тиристоров.
Данные процессы осуществляются периодами, которые постепенно становятся меньше. И по этой причине напряжение, которое подается на двигатель болгарки, вырастает не скачками, а постепенно. Благодаря этому болгарка включается плавно.
Емкость конденсатора C2 напрямую влияет на время, за которое двигатель полностью начинает работать. Конденсатор, который имеет ёмкость в 47 мкФ, запускает прибор примерно за 2-3 секунды. А в тот момент, когда болгарка выключается, разряд конденсатора C1 осуществляется с помощью резистора R1 на 60 кОМ. Это происходит примерно за то же время, что и включение. Затем инструмент можно запускать снова для дальнейшей работы.
Данный блок вполне можно подключать к любому устройству, который рассчитан на напряжение в 220 В. Основой данного устройства является микросхема и симистор. Главное, чтобы минимальная сила тока симистора равнялась 25 А, а максимальное его напряжение составляло бы 400 В. Такая схема собирается на печатной плате. Плата должна быть разведена как можно компактней.
Советы по выбору
Как правильно выбрать УШМ? Для этого стоит воспользоваться несколькими основными критериями.
Для выбора подходящего инструмента стоит определиться с конкретным видом работ, которые предстоит выполнять данным инструментом. Болгарки могут быть разных видов: сетевые, с аккумуляторами, бензиновые и пневматические.
Сетевые модели, пожалуй, распространены более всего. Такие болгарки работают от домашней сети, то есть – от простой розетки. Такие модели инструмента обладают высокой мощностью, компактностью и высокой скоростью вращения режущих дисков.
Но ограничение в работе с такой болгаркой связано с зависимостью от электросети. Например, при работе на улице не всегда поблизости есть розетка и приходится пользоваться различными удлинителями.
Аккумуляторные приборы лишены данного минуса. Они имеют специальное крепление для блоков питания, которые заряжаются от электросети. После зарядки работать таким инструментом можно без всяких проводов. Обычно такие болгарки имеют компактные размеры и небольшие диаметры режущих дисков. Как правило, стоят такие модели дороже стандартных инструментов. Также период их работы ограничен емкостью блока питания.
Бензиновые модели болгарок встречаются нечасто. Такие приборы отличаются крупными габаритами, ведь им необходим бак для топлива, а также двигатель внутреннего сгорания. Среди плюсов стоит выделить высокую мощность данных моделей, широкий спектр выбора дисков и автономность. К отрицательным аспектам относится их вес и объемность, высокий уровень шума и, конечно, дополнительные затраты на топливо для работы прибора.
Пневматические модели УШМ часто используются в производственных целях и очень редко для бытовых работ. Это необычные болгарки, которые работают от потока сжатого воздуха, нуждаются в специальном компрессоре. У таких моделей полностью исключена проблема перегревания, а период работы может быть ограничен только лишь человеческим фактором. Также такие модели являются самыми легкими и бесшумными.
Для несложных работ по обработке и шлифовке поверхностей подойдут легкие модели шлифовальных машин с небольшим диаметром режущего круга. Для работ по резке прочных материалов стоит подбирать более мощное и, соответственно, громоздкое оборудование с большим диаметром дисков. Диаметры дисков могут быть от 125 (минимальный размер) до 230 (максимальный размер) мм – то есть диапазон размеров довольно широкий. Универсальным диаметром режущего диска является 180 мм. Таким кругом можно и обрабатывать поверхности, и резать материал.
При выборе диска стоит провести внимательный визуальный осмотр. Даже небольшие повреждения и сколы могут привести к крайне печальным последствиям. К слову, почти 90% несчастных случаев при работе с болгаркой происходит по вине дефекта на режущих дисках.
Также важным критерием выбора является удобство работы. Болгарка должна быть снабжена удобными ручками, не должна выскальзывать из ладони и иметь большой вес. Многие болгарки имеют электронное реле для защиты от скачков напряжения и перегрузок. Это полезная функция, поэтому стоит выбирать инструмент с таким предохранителем.
Рекомендуется выбирать модели с функцией плавного запуска. Это поможет инструменту прослужить гораздо большее время, да и пользоваться болгаркой с такой функцией гораздо удобнее и безопаснее.
Как подключить?
Если необходимо подключить функцию плавного пуска к болгарке своими руками, то сделать это нужно через переходник. Входные контакты проводника необходимо подключить к блоку выпрямителя. Важную роль при этом играет правильное определение нулевой фазы. Контакты устройства закрепляются с помощью паяльной лампы. Для того чтобы проверить работоспособность устройства необходимо использовать специальный тестер.
Помимо прочего, регулятор оборотов шлифмашины реально разместить сразу в розетке. От неё и будет работать инструмент. Для подключения необходима распределительная коробка, розетка и обычный сетевой кабель. В распределительной коробке необходимо сделать отверстие (можно просверлить), чтобы вставить в него регулятор переменного тока. Плата помещается внутрь коробки, а розетка крепится на ней. Данный регулятор применим не только для шлифовальной машины, но и для любого прибора, который будет подключаться к данной розетке.
Важно помнить, что эти работы связаны с высоким напряжением. Поэтому крайне важно соблюдать технику безопасности во избежание несчастных случаев.
Итак, выше было рассмотрено, для каких именно целей в болгарках имеется функция плавного пуска и регулятор оборотов режущего круга. Обычно в современные инструменты данные функции уже встроены, но при их отсутствии при большом желании можно установить их и подключить самостоятельно.
О том, как сделать плавный пуск для болгарки, смотрите в видео ниже.
Когда не нужен плавный пуск
Основная задача устройств плавного пуска – решение проблемы чрезмерных пусковых токов, уменьшение электрических и механических перегрузок привода. Но всегда ли нужны подобные устройства?
Мы расскажем о некоторых проблемах, которые могут возникать при использовании УПП (софтстартеров) для запуска асинхронных двигателей. Начнем с очевидного — экономической целесообразности.
Цена
В настоящее время для плавного пуска применяют два вида электронных устройств – УПП и преобразователи частоты. Они имеют много преимуществ перед пуском через контактор, но есть и существенный недостаток – цена. Исходя из ограничения стоимости системы, выбор того или иного способа запуска двигателя должен быть оправдан не только технически, но и экономически.
Применение устройств плавного пуска целесообразно в системах с высокой инерционностью механической части привода (вентиляторы, центрифуги). Однако в некоторых случаях в целях экономии можно применять прямой пуск через контактор либо использовать схему «Звезда-Треугольник». Вместе с тем электроника с каждым годом становится дешевле и функциональнее, что позволяет широко применять софтстартеры и частотные преобразователи там, где раньше это было экономически невыгодно.
Снижение момента при пуске
Как известно, момент на валу пропорционален квадрату напряжения питания электродвигателя. Именно пониженным механическим моментом на валу объясняется то, что он раскручивается плавно. Но всегда ли это является преимуществом?
Дело в том, что в некоторых технологических процессах время пуска должно быть минимальным. Например, это касается мельниц и дробилок, где запуск должен происходить рывком, особенно, когда невозможно начать работу на холостом ходу.
При применении устройств плавного пуска в насосных станциях также могут возникнуть неприятные моменты, прежде всего при запуске незаполненной гидросистемы, когда возможно крайне медленное и неполное ее заполнение. Это может привести к образованию воздушных карманов и заиливанию системы.
Однако даже в этих случаях применение УПП целесообразно, если провести правильную его настройку, создать правильную электрическую схему с нужными блокировками и защитами, проинструктировать технологический персонал.
Например, в случае с дробилкой можно получить все преимущества использования устройства плавного пуска, если предусмотреть в технологическом процессе полное опорожнение дробилки перед её выключением. Кроме того, нужно задать минимально допустимое время разгона, а начальное напряжение установить максимально возможным (до 50%). Пуск в обход УПП (через контактор) можно оставить, но использовать только как аварийный режим.
Перегрев
Применение плавного запуска также может быть ограничено из-за возможного перегрева УПП и двигателя. Асинхронный электродвигатель крайне чувствителен к изменению значения питающего напряжения. Производители ограничивают работу двигателя по времени при отклонении напряжения более чем на 5%. Если софтстартер настроен на значительное время запуска, то при каждом плавном пуске электрические части привода нагреваются. В случае если двигатель часто запускается и выключается, возможна ситуация, когда нагрев УПП и/или двигателя будет критичным. Перегрев можно рассматривать как резкое понижение КПД системы и потери электроэнергии.
В этом смысле предпочтительно использование преобразователей частоты – в их принцип работы заложено не только изменение напряжения, но и управление частотой питающего напряжения при пуске.
Если частые пуски и длительное время разгона обусловлены технологическим процессом, данный недостаток УПП можно легко обойти на этапе проектирования. Для этого нужно заложить более мощное устройство плавного пуска и двигатель, а также предусмотреть дополнительное охлаждение.
Помеха и реактивная составляющая
При использовании любого электронного силового устройства создается помеха той или иной интенсивности, которая «уходит» в электросеть и в электромагнитное поле. В результате увеличивается реактивная составляющая и гармоническая нагрузка на питающую сеть.
Поскольку в устройстве плавного пуска происходит обрезание исходной синусоиды с частотой 50 Гц, помеха оказывается более мощной, чем в частотном преобразователе, где частота помехи обусловлена несущей частотой ШИМ.
При пуске мощных двигателей через полупроводниковые устройства создаваемые помехи могут негативно влиять на слаботочные системы (контроллеры, сети передачи данных). Это нужно учитывать при проектировании оборудования в целом.
Для уменьшения помех, выделяемых в сеть, необходимо устанавливать сетевые дроссели и фильтры радиопомех. Кроме того, современные контроллеры успешно работают в сложной помеховой обстановке. Уровень помех уменьшается схемотехнически, производится коррекция ошибок аппаратными и программными методами.
Также для максимальной защиты от помех производители рекомендуют устанавливать на выходе софстартеров и преобразователей частоты моторные дроссели, а питающий кабель экранировать и заземлять.
Работа механики на резонансных частотах
При плавном разгоне механической части привода возможны ситуации, когда система некоторое время работает на резонансных частотах. Это может привести к разрушению подшипников, редуктора и прочих механизмов. Чтобы уменьшить негативное влияние резонансных частот, необходимо прежде всего тщательно центрировать вращающиеся механизмы.
Отметим также, что ударные нагрузки при прямом пуске оказывают гораздо более серьезное влияние, чем кратковременная работа механизмов на резонансных частотах.
Вывод
Недостатки применения устройств плавного пуска проявляются прежде всего там, где произведена их неправильная настройка. В большинстве случаев плюсов применения функции плавного пуска гораздо больше, чем минусов.
плавный пуск О ПОЛЬЗЕ УСТРОЙСТВА » ПЛАВНЫЙ ПУСК»
Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования
Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий
Создать аккаунт
Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!
Войти
Уже зарегистрированы? Войдите здесь.
- Войти через Microsoft
- Войти через Facebook
- Войти через Twitter
- Войти через LinkedIn
- Войти через Вконтакте
Плавный пуск электроинструмента: что это и зачем
Плавный пуск — одна из качественных характеристик электроинструмента, влияющих на его выбор. Но внимание к нему зачастую уделяют не в момент покупки, а позже, во время работы. Что такое плавный пуск, как работает, и нужен ли он?
Как работает плавный пуск
В момент включения сетевого инструмента без функции плавного пуска, электродвигатель потребляет повышенный ток для запуска и набора оборотов. Это легко заметить по освещению, особенно если используется обычная лампа накаливания, подключенная к одной сети с инструментом. Этот повышенный пусковой ток негативно влияет на ресурс двигателя. А таких включений в процессе работы происходит от десятков до нескольких сотен раз, в зависимости от объема работы. Для минимизации последствий частого включения производители оснащают инструмент функцией ограничения пускового тока. При этом ток нарастает плавно, обеспечивая равномерное, постепенное нарастание оборотов двигателя. Такой запуск снижает нагрузку и увеличивает ресурс двигателя. Это главное предназначение функции плавного пуска.
Устройство плавного пуска
Плавный пуск представляет собой отдельный блок с расположенными внутри электронными компонентами: конденсаторы, семисторы и так далее. Не будем подробно объяснять функции компонентов. Важно не это, а то, какую роль выполняет блок в целом. Главная цель — снижение и плавное увеличение пусковых токов.
Блоки бывают двух видов: двухконтактные и трехконтактные. Двухконтактные устанавливаются в разрыв цепи и могут быть смонтированы как в сам инструмент, так и даже в розетку или переноску, от которой питается инструмент. Получится, так сказать, розетка с плавным пуском. С одной стороны, удобно — запитавшись от такой розетки, инструмент стартует плавно, но только тот, который не оснащен плавным пуском. Если же попытаться подключить инструмент с функцией ПП к такой розетке, работать он не будет.
Трехконтактные блоки устанавливаются только внутри инструмента и только в цепь после кнопки включения. Но они надежнее двухконтактных.
Для каких инструментов нужен
Основными инструментами, нуждающимися в плавном пуске, являются сетевые инструменты с щеточными двигателями. При этом, чем выше частота вращения рабочей части, тем сильнее заметно отсутствие плавного пуска. Инструмент стартует очень жестко, с рывками и ударами. Мощность также имеет большое значение и напрямую влияет на плавность старта. Чем она выше, тем жестче старт.
УШМ и дисковые пилы — самые распространенные инструменты, удобство и безопасность работы с которыми зависит не только от характеристик, но и от наличия плавного пуска. Особенно с дисками большого диаметра. Именно отсюда пошло ошибочное мнение о пользе плавного пуска только в плане комфорта. Несомненно, инструментами с плавным пуском удобнее и безопаснее работать, но это не единственный плюс.
Например, у дисковой пилы с диаметром 200 мм диск массивный, и для его раскручивания потребляется ток гораздо больший, нежели чем нужный для поддержания вращения. В этот момент повышенную нагрузку испытывают как электрические составляющие, так и механические. К тому же нагрузку в момент запуска испытывает и электросеть.
Но не все производители оснащают свои инструменты плавным пуском. Даже у представителей именитых брендов есть достаточно мощные, профессиональные инструменты без такой функции.
У болгарки отрезной диск легкий, по сравнению с дисковой пилой, но скорость вращения гораздо выше — от 8000 об/мин. Мгновенно достичь рабочих оборотов инструмент не может, нужно время и, соответственно, больше тока. Плавный пуск снижает пусковой ток и плавно выводит вращение на рабочий режим, но для этого нужно больше времени. К тому же рывки при старте влияют на ресурс редуктора, который есть у каждой болгарки.
Следующий инструмент, оснащающийся плавным пуском — фрезер. Здесь нет массивной оснастки, влияющей на запуск, но особенностью и причиной оснащения фрезера плавным пуском являются высокие обороты, в среднем 30000 об/мин. А поскольку фрезер используется в большинстве случаев для точных и аккуратных работ, плавный пуск здесь оказывает важное значение.
Некоторые электрорубанки тоже имеют плавный пуск. Это связано и с оборотами (10000–15000 об/мин), и с рабочей частью. Вал с ножами для эффективного строгания должен обладать необходимой массой для исключения падения скорости вращения при строгании, а чем больше масса вала с ножами, тем большую нагрузку испытывает двигатель при запуске. Поэтому оснащение электрорубанков системой плавного пуска тоже имеет смысл.
Дрели и шуруповерты, как правило, не имеют отдельного блока плавного пуска, ввиду того что скорость вращения невысокая, и есть регулировка оборотов кнопкой включения, позволяющей запустить инструмент с наименьшей частотой вращения. Поэтому установка плавного пуска на такой инструмент возможна, но практической пользы от нее не будет.
Отдельно стоит затронуть бесщеточные инструменты. Как такового плавного пуска в таких инструментах нет, но и проблем связанных с запуском тоже нет. Объясняется это просто: устройство бесщеточного двигателя включает в себя блок управления двигателем, в функции которого входит управление запуском. Весомое преимущество в пользу бесщеточных моторов.
Можно ли оснастить инструмент плавным пуском?
Можно, для этого нужно приобрести блок плавного пуска и подключить его. Для этого потребуются минимальные знания в электронике и опыт в пайке. Кстати, как правильно паять, подробно описано в этой статье. И, самое главное, нужно учесть целесообразность установки плавного пуска. Лучший все же подумать о плавном пуске еще до покупки инструмента и выбрать модель уже с такой функцией.
Нужен ли плавный пуск
Прямой зависимости оснащения производителем инструмента плавным пуском от характеристик не существует. Но некоторые условия использования и особенности инструментов предполагают наличие такой функции:
- Оснастка. Чем она больше и массивней, тем труднее инструменту выйти на рабочий режим. Поэтому при выборе болгарки с диаметром диска от 150 мм или дисковой пилы на этот параметр стоит обратить внимание.
- Обороты. Высокие рабочие обороты требуют от инструмента повышенных нагрузок на запуск. Плавный пуск делает этот процесс плавным и безопасным. Но на это нужно больше время.
- Мощность. Чем выше мощность инструмента, тем сильнее эффект отсутствия плавного пуска, особенно у болгарок и дисковых пил. Критерии выбора инструментов от 1500 Вт могут включать в том числе и наличие плавного пуска.
- Тип питания. Инструменты с плавным пуском в основном подключаются напрямую к сети. Но есть и аккумуляторные представители, хотя они и редкость. А связано это скорее с мощностью — сетевые, как правило, мощнее аккумуляторных.
Кроме влияния на ресурс и удобство работы, плавный пуск влияет и на безопасность. Дерганье и удары при запуске особенно опасны при использовании инструмента одной рукой или в неудобном положении.
Каких-то преимуществ в плане качества или скорости работы плавный пуск не дает, и часто рассматривается как функция для удобства, а некоторые владельцы и вовсе не знают о его наличии в своем инструменте. В любом случае это скорее плюс при выборе, к тому же существенного влияния на стоимость наличие плавного пуска не оказывает.