Еще раз про аккумулятор шуруповерта? Ток потребления шуруповерта
Ток шуруповерта, измерение | Радиомастер инфо
Тема питания аккумуляторного шуруповерта от сети 220 В частично уже рассматривалась на этом сайте. Было рассказано о том, как подобрать блок питания под конкретную модель аккумуляторного шуруповерта, показаны испытания по закручиванию шурупов. Не были представлены замеры тока, который потребляет шуруповерт в различных режимах работы. Об этом и пойдет речь далее.
Испытывать будем тот же шуруповерт:
Питаться он будет от того же блока питания:
Для начала измеряем ток холостого хода при медленной скорости:
Слева значения тока в Амперах, справа напряжение в Вольтах.
Затем ток холостого хода на быстрой скорости:
Теперь измеряем ток при максимальной нагрузке, когда срабатывает трещетка:
На фото установившееся значение, хотя кратковременные броски немного превышали 6А. Защита блока питания не срабатывала. Сказывалось сопротивление проводов которыми шуруповерт соединен с блоком питания (около 2м).
При повороте регулятора вращающего момента до максимума и максимальной нагрузке, когда трещетка уже не срабатывает, двигатель останавливается, ток достигает почти 10 А и отключается блок питания. Это недопустимый режим работы.
Но, остановленный двигатель для блока питания, это практически короткое замыкание. Как известно, ток короткого замыкания остановленного двигателя определяется чисто омическим сопротивлением обмотки и может достигать очень больших значений, пока не сработает защита блока питания. Если блок питания мощный и его защита срабатывает на токах 20-30 А, то сгорит провод обмотки двигателя. Как было указано в предыдущей статье максимальный ток двигателя этой модели шуруповерта 4 А, диаметр провода его обмотки около 0,5мм.
Ток 10 А это уже более чем в два раза выше допустимого, не говоря о токах 20-30 А.
Вывод тот же, нет смысла в блоках питания на 20-30 А для питания шуруповертов у которых двигатель рассчитан на максимальный ток 4А. Нельзя эксплуатировать шуруповерт нагружая его до остановки двигателя отключив трещетку.
Если двигатель у шуруповерта другой, большей мощности, на большие токи — то под него и нужно подбирать блок питания.
Материал статьи продублирован на видео:
radiomasterinfo.org.ua
Блок питания для шуруповерта
Батарейные шуруповерты очень удобны в использовании и получили широкое распространение, как у профессионалов, так и у домашних мастеров. Самой первой, как правило, приходит в негодность батарея. В настоящий момент все производители электроинструмента перешли на литиевые батареи и приобрести новую никель-кадмиевую батарею на старый шуруповерт становится все проблематичней, а цены на эти батареи гораздо выше, чем на литиевые.
Конечно, существует возможность покупки аккумуляторов на различных сервисах, торгующих китайскими товарами. Но нужно время, пока придет посылка с "банками" и опять же, это определенные затраты. Существует альтернатива покупке батареи/банок - подключить шуруповерт к сетевому блоку питания и забыть про быстрый разряд батареек. Появляется много неудобств из-за сетевого шнура, но всегда приходится чем-то жертвовать.
Какой ток потребляет шуруповерт
Прежде, чем подбирать подходящий блок питания, нужно понять, на какой потребляемый ток нужно рассчитывать. К сожалению, производители аккумуляторных шуруповертов не указывают ток, потребляемый двигателем. Емкость самого аккумулятора в ампер-часах, которая обязательно указанна на батарее, не позволяет понять какой ток потребляет шуруповерт в рабочем режиме. Максимум, что может указать производитель, это мощность в ваттах, но это бывает очень редко, обычно мощность указанна непосредственно в силе крутящего момента.
Если мощность в ваттах все-таки указанна, мы можем иметь представление о потребляемом токе и подобрать соответствующий блок питания с небольшим запасом по току/мощности. Для вычисления силы тока достаточно разделить мощность в ваттах на рабочее напряжение шуруповерта, в данном случае это 12 вольт. Итак, если производитель указал мощность например 200 ватт - 200:12=16,6 А - такой ток потребляет шуруповерт в рабочем режиме.
Однако указанная мощность это большая редкость и нет универсальной цифры, характеризующей все 12-ти вольтовые шуруповерты. Нужно понимать, что при полном торможении вала двигателя, токи могут значительно превышать номинальные и вычислить эту величину очень не просто. В то же время, анализ различных форумов и собственного опыта показали - для работы шуруповерта зачастую достаточно тока в 10 А, этого достаточно для выполнения многих функций закручивания и сверления. При этом известно, что броски тока при полном торможении вала могут превышать 30 А.
Ну и какой же вывод можно сделать из всего этого? Для шуруповерта подойдет блок питания 12 В дающий 10 А тока, если имеется возможность использовать блок 20-30 А, это даже лучше. Это среднестатистические цифры, применимые к большинству шуруповертов.
Блок питания
Мы не будем рассматривать покупку каких-либо блоков или трансформаторов, если уж и покупать, то новую батарею! Мы рассмотрим возможность использовать то, что есть под рукой. Скажу сразу - зарядное устройство от того же шуруповерта подойдет лишь для сверления переспелых бананов, мощность его слишком низкая.
В идеале подойдет понижающий, мощный трансформатор 12 В, например от компьютерного бесперебойника. Мощность такого трансформатора обычно 350-500 ватт. Но у меня не было в наличии такого трансформатора, зато было много компьютерных блоков питания. Уверен, что если у кого-то имеется различный электронный хлам, компьютерные АТХ в нем обязательно завалялись.
Это один из первых представителей компьютерных АТХ блоков питания. Компьютерный АТХ-блок вполне подходит для шуруповерта, нагрузочная способность по шине +12 вольт позволяет снять токи 10-20 ампер. Хочется развеять небольшой миф - запихать блок в корпус батареи шуруповерта не получится, уж слишком большая плата у АТХ. Придется делать блоку отдельный корпус или оставить его в родном, металлическом корпусе. Недостаток родного корпуса - чувствительность к пыли, а ведь даже самый маленький ремонт - это много пыли.
Довольно слабенький блок, по шине +12В нагрузка всего 10 А. По возможности, лучше выбирать блоки с более мощной двенадцативольтовой шиной. Пробные тесты
Прежде, чем приниматься за сооружение рабочей конструкции, следует протестировать все на "коленках", убедиться в стабильности работы шуруповерта под нагрузкой и отсутствии сильных перегревов в блоке питания.
Берем компьютерный блок питания и проверяем его: включаем в сеть, в выходном пучке проводов находим зеленый (говорят он может быть другого цвета, но мне всегда попадались зеленые) и замыкаем его перемычкой на любой из черных (все черные провода на выходе - общий вывод, в нашем случае он минус). Блок должен включиться, между черными и желтыми проводами появится напряжение 12 вольт. Проверить это можно мультиметром или подключив к названным выводам любой компьютерный кулер.
Если все в порядке и блок выдает около 12 вольт на желтом(+) и черном(-) выводах, продолжаем. Если же напряжение на выходе отсутствует - ищем другой блок или ремонтируем этот, эта отдельная тема будет описана отдельно.
Отрезаем штекер от выхода блока и берем по 3-4 желтых и черных проводов, идущих из блока и соединяем их параллельно. Отрезая штекер, не забудьте о зеленом пусковом проводнике, он должен быть замкнут на черный. Мы получили источник 12 В с приличной нагрузочной способностью по току в 10-20 А, токи зависят от модели и мощности блока.
Теперь нужно подцепить наши 12 В к клеммам шуруповерта без батареи, полярность подключения смотрим по батарее. Ну и проверяем шуруповерт - на холостом ходу, потом притормаживая рукой. На этом этапе я столкнулся с проблемой: при полном нажатии кнопки шуруповерт работает, при медленном, плавном нажатии кнопки шуруповерта блок питания уходит в защиту. Для сброса защиты необходимо отключать блок от сети и включать заново. Совсем не пойдет, нужно как-то исправлять такую нестабильность.
Я вытащил плату блока из корпуса и подцепил дополнительно мультиметр, для постоянного контроля напряжения На мой взгляд, такое явление может возникать из-за того, что блоком питания и кнопкой шуруповерта управляют ШИМ-контроллеры, из-за помех по проводам питания, контроллеры как-то мешают друг другу. Пробуем решить эту проблему использованием импровизированного LC-фильтра.
Я собрал фильтр за 5 минут из того что было под рукой: 3 электролитических конденсатора по 1000 мкф на 16 вольт, неполярного конденсатора менее 1 мкф и намотал 20 витков медного провода диаметром 2 мм на ферритовое колечко от другого блока. Вот его схема:
А вот так он выглядит. Это чисто пробная версия, в дальнейшем эта конструкция перенесется в корпус батареи шуруповерта и будет выполнена аккуратнее.
Проверяем всю конструкцию: блок не уходит в защиту при любых положениях кнопки, великолепно! Теперь можно попробовать закрутить несколько саморезов - все пучечком. Чувствуется, что шуруповерт сможет закрутить и более крупные саморезы.
Ну чтож, теперь нужно убрать все сопли и кучи проводов, вытащить из корпуса батареи "сдохшие банки", заменив их на LC-фильтр и уже потестировать шуруповерт в более реальных условиях.
Сборка рабочей конструкции
Для удобства пользования и подключения, я вывел шнур от блока питания в корпус батареи. Шнур взял 3,5 метра длинной, какой был в наличии. Из батареи удалил все аккумуляторные элементы и вмонтировал LC-фильтр. Теперь, если у меня появится каким-то образом исправная батарея - ее всегда можно будет поставить на шуруповерт, а блок питания убрать про запас. Аккумуляторы из батареи не выбросил, есть идея где их применить, но это тема для другого обзора.
Так как шнур, соединяющий блок с шуруповертом, обладает определенным сопротивлением и индуктивностью, можно попробовать замкнуть перемычкой выводы катушки L1. Теоретически, это может повысить мощность на мизерное значение.
Со шнуром шуруповерт себя отлично чувствует, но если честно, мне он показался несколько слабоватым при торможении рукой. Но пробные закручивания саморезов развеяли мои сомнения: саморезы длинной 35 мм спокойно закручиваются в фанеру 20 мм. Это означает, что шуруповерт будет удовлетворять большинство потребностей в ремонте.
У блока я отрезал все выходные провода, оставив зеленый стартовый, его конец я припаял к общему проводнику платы, куда впаяны все черные. Лучше всего аккуратно выпаять все провода, но мой паяльник был слишком слабый для этого и пришлось обрезать. К общему контакту и +12 (куда впаяны желтые) припаял два коротких, жестких медных провода и соединил через клемник со шнуром к шурику.
На этом мы закончим данный обзор, желаемого мы добились - шуруповерт отлично работает от компьютерного блока питания. В дальнейшем планирую сделать для платы блока питания добротный фанерный корпус без щелей - тесты показали, радиаторы на плате совсем не греются и можно не беспокоиться о перегреве элементов в закрытом корпусе.
Немного дополнений
Для компенсации потерь в шнуре, соединяющем шуруповерт с блоком питания, полезно поднять напряжение на 2-3 вольта. Но это при условии, что вы знаете схемотехнику компьютерных АТХ и знаете что делать.
Если есть возможность использовать мощный трансформатор, то на его выходной, вторичной обмотке должно быть переменное напряжение 12 В. Если напряжение отличается, рекомендуется подкорректировать вторичную обмотку путем отматывания (если напряжение больше 12 В) или доматывания (если меньше 12 В) нескольких витков. Стоит заметить, что при выпрямлении и фильтрации переменного напряжения 12 В получается около 14.4 В без нагрузки. Так пусть вас это не смущает, это напряжение ЭДС и это закономерно, что оно выше номинального.
Дополнительно к трансформатору собирается выпрямитель, диоды должны спокойно держать 30 А. Конденсаторный фильтр целесообразнее расположить в корпусе батареи, как в варианте с АТХ.
Смотрите так же другие статьи
yserogo.ru
| Токи потребления шуруповёрта около 30 А- по-моему, из области фантастики. Смотрим на выводы аккумуляторной батареи- пластинки, контачащие с другими пластинками внутри шуруповёрта. Далее, провод от этих кконтактов входит в регулятор скорости вращения- тоже контакты, причём провлд в подпружиненном контакте болтается, а не зажат намертво! Потом- очередное контактное соединение-выход к электродвигателю. И тут может быть и пайка, и надеваемая клемма.Итого- от аккумулятора до двигателя- три контактных соединений, причём весьма похабного качества. Да, забыл упомянуть про щётки в электродвигателе- ещё контакты. Ну, и вспомним дедушку Ома, и посчитаем, какое должно быть соспротивление якоря электродвигателя, чтоб пропустить через себя ток 30 А.Так что- в реалиях 10 ампер- хватит с избытком.В своих шуруповёртах поставил литиевые аккумуляторы, стоимость готовой батареи меньше, чем если покупать НК по отдельности. | # | |
| Подтвеждаю. DWD: Дрель-шуруповёрт SKIL 2004... на холостом ходу... потребляет ток 4А при напряжении 12В. Под нагрузкой (удержание рукой) - 10А с падением напряжения до 11,5В. Это проверялось с внешним БП. То есть, практически ток КЗ получается всего 10А. Что бы получить 30А, нужно навернуть напряжение более 30В... да дрель взлетит на таком токе, а упадёт уже мёртвой. | # | |
| В своих шуруповертах, при замене аккумуляторов, замерял ток ХХ- было около 1 А, причём у некоторых было и меньше 1 А. В какой-то степени, это говорит о состоянии всей механики в шуруповёрте.Правда, литиевый аккумулятор запросто обеспечит такой ток- у меня провода оплавились, когда неправильно включил лит. аккумуль.И кнопка пуска-регулировки накрылась (а регулировочный транзистор остался цел) | # | |
| DWD: DWDвчера, 21:24 Подтвеждаю. DWD: Дрель-шуруповёрт SKIL 2004... на холостом ходу... потребляет ток 4А при напряжении 12В. Под нагрузкой (удержание рукой) - 10А с падением напряжения до 11,5В. Это проверялось с внешним БП. патамушта говно это, а не шуруповерт, у самой маленькой 12в макиты ток при срабатывании трещетки на максимальном моменте подпрыгивает выше 20а ... | # | |
| СВБ: провода оплавились, когда неправильно включил аккумуль. Точно, причём провод был... сечение не помню, но нетонкий. И кнопка пуска-регулировки накрылась (а регулировочный транзистор остался цел) У меня как раз наоборот - кнопка работает, но нет плавности. Замена нерентабельна - узел стоит 75% нового шуруповёрта. | # | |
| Mastak: У меня как раз наоборот - кнопка работает, но нет плавности. Замена нерентабельна - узел стоит 75% нового шуруповёрта.Вроде, кнопку можно разобрать, и проинспектировать внутренности, посмотреть на ползунок и резистивную дорожку. | # | |
| Полагаю, помер транзистор. Узел собран на заклёпках, и, вероятно, залит эпоксидкой. Ползунок и дорожка в электрическом смысле находятся гораздо дальше от сильнотоковой цепи. | # | |
| Mastak: Полагаю, помер транзистор. Узел собран на заклёпках, и, вероятно, залит эпоксидкой.Возможно, мы ведём речь о разных регуляторах. Я говорил про регулятор для аккумуляторного шуруповёрта.Полагаю, вы говорите от сетевом шуруповёрте. | # | |
| Нет, я тоже имел в виду акк. BOSСH-еподобный, малазийский. Сетевой не оплавил бы шнур! | # | |
| musor ◊04.03.2012, 15:42 | наскока знаю в шуриках силовой полевик-снаружина радиаторевнутри горят силовые контакты! кнопки с последующим заклиниванием механизма полевик и схема ШИМ-крайне редко | # |
| Страницы: | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 | |
| Ну если только параллелить, и даже тогда это будет на пределе.И потом, куда шуруповёрту такая ёмкость? | # | |
| Шуруперу надо ток до 20-30а, от этого пляшем в сторону максимального тока с банки, максимальный токосъем с банки 20-30с, возьмём треть для благодатных условий акб, получается : около 2-3АЧ. Да и место позволяет воткнуть емкость посолиднее, дольше работать будет и баланс массы меньше нарушается. | # | |
| alx25v: Шуруперу надо ток до 20-30а, Объясните мне, какую мощность будет потреблять при этом шуруповёрт, например,12-вольтовый?240-360 ватт? А какое полное сопротивление у всех последовательно включённых цепей= проводов, контактов,переходного сопротивления коллектора, ротора, статора? 0,6...0,4 Ома.Что-то (вроде обычного мультитметра) мне подсказывает, что это не так.От того, что цифру "20-30 А" повторили 1001 раз, она не стала истинной. | # | |
| СВБ: Что-то (вроде обычного мультитметра) мне подсказывает, что это не так. А шурупер наверное с регулем оборотов? http://karasyatnik.livejournal.com/228339.html | # | |
| Интересно, как не вращающимся шуруповёртом можно крутить?.. Когда свой проверял, то при заторможенном потребляет ток больше 11А (стрелка на 10а амерметре зашкаливает, защита БП 11...13А). А когда свободно сверю что-то, то не больше 5А. Под 8А - это уже упираться нужно. Так что... | # | |
| DWD: Интересно, как не вращающимся шуруповёртом можно крутить?.. При закручивании 150мм шурупа в брус приходится загонять в несколько заходов.Правда у пары головы отвернул.... Чисто для опыта принес шурик Wolf 12v провод около 3м уже был подключен (вскипятил акб) батарейка 12v 7AH тестер victor VC9805a+ , ток на зажатом не до конца патроне (как сопротивляющийся сильно шуруп, типа лезу но помалу) влёгкую уходит за пределы.Фото делать или видео? | # | |
| DWD: Когда свой проверял, то при заторможенном потребляет ток больше 11А То есть, два параллельных 5-амперных Li-Ion'а проживут у вас до первого заклинивания шуруповёртаА вероятнее - не переживут простого затягивания сверла в патроне.Я покупал Li-Ion аккумы на 2200мА/ч, с защитой. Так защита срабатывала уже при 3А. Думаю, что это делают не просто так. | # | |
| AHTOXA: Думаю, что это делают не просто так. Чтобы не рвануло, думаю. | # | |
| В даташитах на фирменный Li-Ion 18650 макс ток 2С-3С.И судя по всему при таком токе могут работать сколь угодно долго.Максимально допустимый кратковременный ток в документации не встречал (на подобии Li-Po).Но встречал что на Li-Ion 18650 делают батареи для электромобилей, а там токи должны быть не детские. Li-Po конечно хорошо, но за вменяемые деньги - "чистый Китай", а 18650 реально серьезные бренды. Т.е. хочется использовать фирменный Li-Ion 18650, но надо провести эксперимент при больших токах.Есть три САНЬЕ 2400мА/ч, но они старые (реально уже 1500 мА/ч), из ноутбучной банки и эксперимент может быть не точным.Еще надо придумать чем нагрузить, чтоб 10-20А получить | # | |
| Кабелем электропроводки нагрузи,элемент в чугунную жаровню на всякие пожарные - делов то | # | |
| Страницы: | 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 | |
