Что такое импульсный блок питания (ИБП) и как он работает

Во многих электрических приборах уже давно применяется принцип реализации вторичной мощности за счет использования дополнительных устройств, на которые возложены функции обеспечения электроэнергией схем, нуждающихся в питании от отдельных типов напряжений, частоты, тока…

Для этого создаются дополнительные элементы: блоки питания, преобразующие напряжение одного вида в другой. Они могут быть:

встроены внутрь корпуса потребителя, как на многих микропроцессорных приборах;

или изготовлены отдельными модулями с соединительными проводами по образцу обычного зарядного устройства у мобильного телефона.

В современной электротехнике успешно уживаются два принципа преобразования энергии для электрических потребителей, основанные на:

1. использовании аналоговых трансформаторных устройств для передачи мощности во вторичную схему;

2. импульсных блоках питания.

Они имеют принципиальные отличия в своей конструкции, работают по разным технологиям.

Трансформаторные блоки питания

Первоначально создавались только такие конструкции. Они изменяют структуру напряжения за счет работы силового трансформатора, питающегося от бытовой сети 220 вольт, в котором происходит понижение амплитуды синусоидальной гармоники, направляемой далее на выпрямительное устройство, состоящее из силовых диодов, включенных, как правило, по схеме моста.

После этого пульсирующее напряжение сглаживается параллельно подключенной емкостью, подобранной по величине допустимой мощности, и стабилизируется полупроводниковой схемой с силовыми транзисторами.

За счет изменения положения подстроечных резисторов в схеме стабилизации удается регулировать величину напряжения на выходных клеммах.

Импульсные блоки питания (ИБП)

Подобные конструктивные разработки массово появились несколько десятилетий назад и стали пользоваться все большей популярностью в электротехнических приборах благодаря:

доступностью комплектования распространенной элементной базой;

надежностью в исполнении;

возможностями расширения рабочего диапазона выходных напряжений.

Практически все источники импульсного питания незначительно отличаются по конструкции и работают по одной, типичной для других устройств схеме.

В состав основных деталей источников питания входят:

сетевой выпрямитель, собранный из: входных дросселей, электромеханического фильтра, обеспечивающего отстройку от помех и развязку статики с конденсаторами, сетевого предохранителя и диодного моста;

накопительная фильтрующая емкость;

ключевой силовой транзистор;

схема обратной связи, выполненная на транзисторах;

импульсный источник питания, со вторичной обмотки которого исходит напряжение для преобразования в силовую цепь;

выпрямительные диоды выходной схемы;

цепи управления выходного напряжения, например, на 12 вольт с подстройкой, изготовленной на оптопаре и транзисторах;

силовые дроссели, выполняющие роль коррекции напряжения и его диагностики в сети;

Пример электронной платы подобного импульсного блока питания с кратким обозначением элементной базы показан на картинке.

Как работает импульсный блок питания

Импульсный блок питания выдает стабилизированное питающее напряжение за счет использования принципов взаимодействия элементов инверторной схемы.

Напряжение сети 220 вольт поступает по подключенным проводам на выпрямитель. Его амплитуда сглаживается емкостным фильтром за счет использования конденсаторов, выдерживающих пики порядка 300 вольт, и отделяется фильтром помех.

Входной диодный мост выпрямляет проходящие через него синусоиды, которые затем преобразуются транзисторной схемой в импульсы высокой частоты и прямоугольной формы с определенной скважностью. Они могут преобразовываться:

1. с гальваническим отделением сети питания от выходных цепей;

2. без выполнения подобной развязки.

Импульсный блок питания с гальванической развязкой

В этом случае высокочастотные сигналы направляются на импульсный трансформатор, осуществляющий гальваническую развязку цепей. За счет повышенной частоты увеличивается эффективность использования трансформатора, снижаются габариты его магнитопровода и вес. Чаще всего для материала подобного сердечника применяют ферромагнетики, а электротехнические стали в этих устройствах практически не используются. Это также позволяет минимизировать общую конструкцию.

Один из вариантов исполнения схемы импульсного блока питания с трансформаторной развязкой цепей показан на картинке.

В таких устройствах работают три взаимосвязанных цепочки:

2. каскад из силовых ключей;

3. импульсный трансформатор.

Как работает ШИМ-контроллер

Контроллером называют устройство, которое управляет каким-либо технологическим процессом. В рассматриваемых нами блоке питания им выступает процесс преобразования широтно-импульсной модуляции. В его основу заложен принцип выработки импульсов одинаковой частоты, но с разной длительностью включения.

Подача импульса соответствует обозначению логической единицы, а отсутствие — нуля. При этом они все равны по величине амплитуды и частоте (имеют одинаковый период колебаний Т). Продолжительность включенного состояния единицы и его отношение к периоду меняются и позволяют управлять работой электронных схем.

Типовые изменения ШИП-последовательностей показаны на графике.

Контроллеры обычно создают подобные импульсы с частотой 30÷60 кГц.

В качестве примера можно привести контроллер, выполненный на микросхеме TL494. Для настройки частоты выработки его импульсов используется схема, состоящая из резисторов с конденсаторами.

Работа каскада из силовых ключей

Он состоит из мощных транзисторов, которые подбираются из биполярных, полевых или IGBT-моделей. Для них может быть создана индивидуальная система управления на других маломощных транзисторах либо интегральных драйверах.

Силовые ключи могут быть включены по различным схемам:

со средней точкой.

Импульсный трансформатор

Первичная и вторичная обмотки, смонтированные вокруг г магнитопровода из феррита или альсифера, способны надежно передавать высокочастотные импульсы с частотой вплоть до 100 кГц.

Их работу дополняют цепочки из фильтров, стабилизаторов, диодов и других компонентов.

Импульсные блоки питания без гальванической развязки

В импульсных блоках питания, разработанных по алгоритмам, исключающим гальваническое разделение, высокочастотный разделительный трансформатор не используется, а сигнал поступает сразу на фильтр нижних частот. Подобный принцип работы схемы показан ниже.

Особенности стабилизации выходного напряжения

Все импульсные блоки питания имеют в своем составе элементы, осуществляющие отрицательную обратную связь с выходными параметрами. За счет этого они обладают хорошей стабилизацией выходного напряжения при изменяющихся нагрузках и колебаниях питающей сети.

Способы реализации обратной связи зависят от применяемой схемы для работы блока питания. Она может осуществляться у блоков, работающих с гальванической развязкой за счет:

1. промежуточного воздействия выходного напряжения на одну из обмоток высокочастотного импульсного трансформатора;

2. применения оптрона.

В обоих случаях эти сигналы управляют скважностью импульсов, подаваемых на выход ШИМ-контроллера.

При использовании схемы без гальванической развязки обратная связь обычно создается за счет подключения резистивного делителя напряжения.

Преимущества импульсных блоков питания над обычными аналоговыми

При сравнении конструкций блоков с равными показателями выходных мощностей импульсные блоки питания обладают следующими достоинствами:

1. уменьшенный вес;

2. повышенный КПД;

3. меньшая стоимость;

4. расширенный диапазон питающих напряжений;

5. наличие встроенных защит.

1. Пониженный вес и габариты импульсных блоков питания объясняются переходом от преобразований низкочастотной энергии мощными и тяжелыми силовыми трансформаторами с управляющими системами, расположенными на больших радиаторах охлаждения и работающими в постоянном линейном режиме, к технологиям импульсного преобразования и регулирования.

За счет повышения частоты обрабатываемого сигнала сокращается емкость конденсаторов у фильтров напряжения и, соответственно, их габариты. Также упрощается их схема выпрямления вплоть до перехода к самой простой — однополупериодной.

2. У низкочастотных трансформаторов значительная доля потерь энергии создается за счет выделения и рассеивания тепла при выполнении электромагнитных преобразований.

В импульсных блоках наибольшие потери энергии создаются во время возникновения переходных процессов при коммутациях каскадов силовых ключей. А в остальное время транзисторы находятся в устойчивом положении: открыты или закрыты. При таком их состоянии создаются все условия для минимальной потери электроэнергии, когда КПД может составлять 90÷98%.

3. Цена на импульсные блоки питания постепенно снижается за счет постоянно проводимой унификации элементной базы, которая производится широким ассортиментом на полностью механизированных предприятиях со станками-роботами. К тому же режим работы силовых элементов на основе управляемых ключей позволяет использовать менее мощные полупроводниковые детали.

4. Импульсные технологии позволяют запитывать блоки питания от источников напряжения с разной частотой и амплитудой. Это расширяет область их применения в условиях эксплуатации с различными стандартами электрической энергии.

5. Благодаря использованию малогабаритных полупроводниковых модулей, работающих по цифровым технологиям, в конструкцию импульсных блоков удается надежно встраивать защиты, контролирующие возникновение токов коротких замыканий, отключения нагрузок на выходе прибора и другие аварийные режимы.

У обычных трансформаторных блоков питания такие защиты создавались на старой электромеханической, релейной, полупроводниковой базе. Применять сейчас для них цифровые технологии в большинстве схем не имеет смысла. Исключение составляют случаи питания:

маломощных цепей управления сложной бытовой техники;

слаботочных устройств управления высокой точности, например, используемых в измерительной технике или метрологических целях (цифровые счетчики электроэнергии, вольтметры).

Недостатки импульсных блоков питания

В/ч помехи

Поскольку импульсные блоки питания работают по принципу преобразования высокочастотных импульсов, то они в любом исполнении вырабатывают помехи, транслируемые в окружающую среду. Это создает необходимость их подавления различными способами.

В отдельных случаях помехоподавление может быть неэффективным, что исключает использование импульсных блоков питания для отдельных типов точной цифровой аппаратуры.

Ограничения по мощности

Импульсные блоки питания имеют противопоказание к работе не только на повышенных, но и пониженных нагрузках. Если в выходной цепи произойдет резкое снижение тока за предел минимального критического значения, то схема запуска может отказать или блок станет выдавать напряжение с искаженными техническими характеристиками, не укладывающимися в рабочий диапазон.

Схема, принцип работы импульсного блока питания

Любой блок питания – это устройство, обеспечивающее формирование вторичной мощности посредством применения дополнительных электрических компонентов. Проще говоря, БП служит для преобразования напряжения из одного вида в другой, по номиналу или другим характеристикам. Существует два больших класса таких преобразователей:

• использующие для преобразования напряжения аналоговые трансформаторы;
• блоки питания (инверторы) импульсного типа.

Первый тип известен достаточно давно, несмотря на постоянное совершенствование, трансформаторные блоки питания имеют ряд ограничений, преодолеть которые оказалось под силу импульсным устройствам. Принцип действия у них разный, отличия принципиальные, но многие не видят разницы между трансформаторными и импульсными преобразователями. Мы попробуем внести ясность в этот вопрос, рассмотрев принцип работы, достоинства и недостатки, а также сферу применения импульсных БП. И, конечно, затронем основные отличия от блоков питания устаревшего типа.

Что это такое

Упрощённо трансформаторный БП можно представить в виде схемы, состоящей из собственно трансформатора, выпрямителя, фильтра для сглаживания параметров выходного напряжения и стабилизатора. Такие устройства обладают достаточно простой схемотехникой, недорогие и обеспечивают низкий уровень помех выходного сигнала.

Но у них есть серьёзные конструктивные недостатки – большой вес и невысокий КПД. Значительная часть энергии преобразовывается в тепловую, поэтому проблема перегрева для таких устройств, особенно мощных – одна из самых актуальных.

Принцип работы импульсных БП для начинающих тоже можно объяснить довольно просто: он также основан на использовании трансформатора, однако работает он на очень больших частотах, порядка 1-100 КГц и обладает гораздо меньшими габаритами и массой. Это, в свою очередь, делает задачу отвода тепла легко выполнимой. Функция фильтрации/стабилизации выходного напряжения упрощается, поскольку для этой задачи используются конденсаторы малой ёмкости.

Но и у инверторных оков питания имеются недостатки – сложная схемотехника, чувствительность к электромагнитным помехам. Что касается стоимости, то она вполне сравнима с трансформаторными устройствами.

Принцип работы импульсного (инверторного) блока питания

А теперь рассмотрим, как работает импульсный блок питания, на полупрофессиональном уровне.

Основной функционал устройства заключается в выпрямлении характеристик первичного напряжения с последующим преобразованием в непрерывную последовательность импульсов, следующих с частотой, существенно превышающую номинальные 50 Гц. Именно в этом и заключается основное отличие от БП трансформаторного типа. У инверторных устройств выходное напряжение прямо влияет на функционирование блока посредством обратной связи. Используя характеристики импульсов, можно более точно регулировать стабилизацию выходного напряжения, тока и других параметров. Фактически импульсный блок питания может использоваться в качестве стабилизатора и напряжения, и тока. При этом полярность и число выходных характеристик может варьироваться в широких пределах, в зависимости от конкретной конструкции ИБП.

Опишем принцип действия импульсного БП схематично.

На первый блок устройства, выпрямитель, подаётся бытовое напряжение номиналом 220 В, на трансформаторе амплитуда напряжения сглаживается, за что отвечает фильтр на основе конденсатора ёмкостного типа. Следующий этап – выпрямление синусоидного сигнала посредством диодного моста. После этого синусоидное напряжение преобразовывается в высокочастотные импульсы, при этом может быть использован принцип гальванического отделения питающего напряжения от выходного.

Если такая гальваническая развязка присутствует, высокочастотные сигналы по принципу обратной связи снова направляются на трансформатор, который использует их для осуществления гальванической развязки. Чтобы повысить КПД трансформатора, используется такой приём, как повышение его рабочей частоты.

Инверторный принцип обратной связи реализован посредством взаимодействия 3 базовых цепочек:

• за широтно-импульсную модуляцию входного напряжения отвечает ШИМ-контроллер;
• второй элемент – каскад силовых ключей, включающий собранные по специальным схемам транзисторы (схема со средней точкой Push-Pull, мостовая или полумостовая);
• третья цепочка – собственно импульсный трансформатор.

Разновидности импульсных БП

По большому счёту классификация ИБП может включать немало схем, но мы рассмотрим только две из их:

• бестрансформаторные импульсные устройства;
• трансформаторные ИБП.

Мы уже рассматривали, чем отличается импульсный инвертор от обычного трансформаторного блока питания. Теперь можно рассказать об отличиях между этими двумя разновидностями импульсных преобразователей.

В бестрансформаторных ИБП высокочастотные импульсы следуют на выходной выпрямитель, и далее – на оконечную компоненту, сглаживающий фильтр. Основное достоинство такой схемы – простота конструкции. Большую роль здесь играет широтно-импульсный генератор, представляющий собой специализированную микросхему.

Главный минус таких устройств – отсутствие гальванической развязки, то есть обратной связи с питающей цепочкой. По этой причине уровень безопасности бестрансформаторных блоков не так высок – существует опасность поражения электрическим током высокой частоты. Поэтому блоки питания такого типа делают маломощными.

Трансформаторные БП более распространены. Здесь присутствует гальваническая развязка: высокочастотные импульсы подаются на трансформаторный блок, на первичную обмотку, при этом количество вторичных обмоток неограниченно. Другими словами, выходных напряжений может быть много, при этом каждая вторичная обмотка содержит собственную пару выпрямитель – фильтр. К КПД такого импульсного блока питания претензий нет, уровень безопасности – высокий. Неслучайно в компьютерах используют именно этот тип. Здесь для подачи сигнала на трансформатор по гальванической развязке используется напряжение номиналом 5/12 В, поскольку уровень точности и стабильности для работы компонентов ПК требуется очень высокий.

В числе основных отличий импульсного блока питания от классического трансформаторного является использование высокочастотных импульсов вместо стандартных 50 Гц. Такое решение позволило использовать ферромагнитные сплавы вместо электротехнических разновидностей железа. Они обладают высокой коэрцитивной силой, что предоставило возможность многократно уменьшить вес и размеры трансформаторной части и всего устройства.

Использование инверторных схем существенно упростило задачу преобразования напряжения и тока, хотя схематически ИБП намного сложнее трансформаторных аналогов.

Схема ИБП

Рассмотрим, как устроен не самый сложный импульсный блок питания в наиболее распространённой конфигурации:

• помехоподавляющий фильтр;
• диодный выпрямитель;
• сглаживающий фильтр;
• ШИП;
• блок силовых ключевых транзисторов;
• высокочастотный трансформатор;
• выпрямители;
• групповые/индивидуальные фильтры.

В зону ответственности помехоподавляющего фильтра входит функция фильтрация помех, источником появления которых является сам блок питания. Дело в том, что использование мощных полупроводниковых компонентов часто приводит к формированию кратковременных импульсов, наблюдаемых в обширном диапазоне частот. Чтобы снизить их влияние на выходной сигнал, применяются цепочки специальных проходных конденсаторов, служащих фильтром для подобных импульсов.

Назначение диодного выпрямителя – преобразование переменного напряжения на входе блока в постоянное на выходе. Возникающие паразитные пульсации сглаживает установленный долее по схеме фильтр.

Если устройство импульсного блока включает преобразователь постоянного напряжения, цепочка из выпрямителя и фильтра будет лишней, поскольку входной сигнал будет сглаживаться на участке помехоподавляющего фильтра.

Широтно-импульсный преобразователь (его ещё называют модулятором) – наиболее сложная часть устройства. Он выполняет несколько функций:

• генерирует импульсы высокой частоты (от килогерца до сотен КГц);
• на основании параметров сигнала обратной связи корректирует характеристики импульсной последовательности на выходе;
• осуществляет защиту схемы от перегрузок.

С ШИМ импульсы подаются на ключевые транзисторы высокой мощности, чаще всего выполненные по мостовой/полумостовой схемам. Выводы ключевых транзисторов поступают на первичную обмотку трансформаторного блока. В качестве элементной базы используются транзисторы типа MOSFET или IGBT, отличающиеся от биполярных аналогов незначительным снижение напряжения на участке перехода, а также более высоким быстродействием. Это позволило снизить параметр рассеиваемой мощности при тех же габаритах.

Что касается принципа работы импульсного трансформатора, то он использует тот же способ преобразования, что и классические трансформаторные БП. Единственное, но важное отличие – он работает на гораздо более высоких частотах. Это и позволило при той же выходной мощности заметно уменьшить массу и размеры блока.

С вторичной обмотки трансформатора (напоминаем, их может быть несколько) импульс поступает на выходные выпрямители. В отличие от аналога на входе блока, здесь диоды должны обеспечивать работу на высоких частотах. Лучше всего с такой работой справляются диоды Шоттки. Они устроены так, что обеспечивают малую ёмкость p-n перехода и, соответственно, небольшое падение напряжения при высоком показателе рабочей частоты.

Последний элемент схемы, выходной фильтр, сглаживает пульсации поступающего на вход выпрямленного напряжения. Поскольку это высокочастотные импульсы, здесь отпадает необходимость в применении конденсаторов и катушек большой мощности.

Сфера применения ИБП

Эра классических трансформаторных БП уходит в небытие. Импульсные преобразователи на основе полупроводниковых стабилизаторов повсеместно их вытесняют, поскольку при тех же значениях выходной мощности характеризуются гораздо меньшими весогабаритными показателями, они надёжнее аналоговых оппонентов и обладают намного более высоким КПД, позволяя снизить тепловые потери. Наконец, ИБП могут функционировать с входным напряжением в обширном диапазоне значений. Импульсный блок такого же размера, как трансформаторный, обладает в разы большей мощностью.

В настоящее время в сферах, требующих преобразования переменного напряжения в постоянное, используются практически только импульсные инверторы, при этом они могут обеспечить и повышение напряжения, что недоступно для классических аналоговых блоков. Ещё одним достоинством ИБП является способность обеспечить смену полярности выходного напряжения. Работа на высоких частотах облегчает функцию стабилизации/фильтрации выходных импульсов.

Малогабаритные инверторы, построенные на специализированных микросхемах, являются основой зарядных устройств всевозможных мобильных гаджетов, а надёжность их такова, что срок службы существенно превышает ресурс мобильных устройств. О компьютерных блоках питания мы уже упоминали. Отметим, что принцип работы ИБП используется в 12-вольтовых драйверах питания светодиодов.

Помогла ли вам данная статья разобраться с тем, какой же всё-таки принцип работы импульсного блока питания? Если что-то осталось непонятным или вы просто хотите поблагодарить за информацию, ждём вас в комментариях.

Шуруповерт: особенности конструкции и способы ремонта своими руками

Наиболее часто используемый инструмент абсолютно любого домашнего умельца — это, конечно же, шуруповерт. Однако, как и всякий электрический прибор, он подвержен поломкам. Что же делать в этой ситуации? Для исполнения отдельных мероприятий можно воспользоваться электрической дрелью, но только для некоторых. Инструмент также можно отнести к специалистам сервис-центра и ждать, пока они его починят. Однако это сопряжено с тратой денег и времени. Но есть и другое решение — ремонт шуруповерта своими руками. Сделать это не так уж и трудно.

• Особенности конструкции
• Электрические неисправности
• Механические неисправности

Особенности конструкции

Перед изучением неисправностей нужно узнать об устройстве этого оборудования, то есть о схеме шуруповерта.

Начать следует с кнопки активизации. Она исполняет сразу пару функций: запуск электропривода и регулирование скорости оборотов. При надавливании на кнопку происходит замыкание электроцепи. Устройство же, регулирующее обороты, находится на плане. Интенсивность работы определяется силой нажатия на указанную выше кнопку. От расположения ШИМ генератора зависит уровень создаваемого импульса. Если говорить простыми словами, то принцип получается следующим: чем сильнее мастер нажимает на данную кнопку, тем сильнее импульс и напряжение.

Переключение на реверс производится посредством изменения полярности клемм с помощью перекидных контактов, перебрасываемых посредством рукояти реверса.

Электрический двигатель. В таких устройствах, как правило, используются однофазные двигатели коллекторного типа. Они отличаются высоким уровнем надежности, простотой обслуживания и изготовления. В состав конструкции этого привода входит корпус с магнитами, щетки и якорь.

Редуктор. Предназначение данного элемента основывается на преобразовании оборотов двигателя в обороты патронного вала. Есть две разновидности редукторов, которые применяются для производства шуруповертов: классическая и планетарная. Первый вариант применяется в очень редких случаях, потому следует поговорить о планетарных изделиях. Итак, редуктор планетарного типа включает в себя следующие детали:

• солнечная шестеренка;
• кольцевая шестеренка;
• водило и сателлиты.

Вал якоря приводит в движение солнечную шестеренку, зубчики которой заставляют двигаться сателлиты, а они, в свою очередь, передают усилие на водило.

Регулятор усилия позволяет производить регулировку усилия, подаваемого на шуруп. Большинство современных шуруповертов обладают 16 регулировочными режимами. То есть они позволяют работать даже с крайне хрупкими материалами.

Патрон закрепляется на редукторном валу и обладает тремя кулачками, которые фиксируют элемент внутри него.

Электрические неисправности

Узнав о конструкции этого инструмента, можно переходить к рассмотрению самых распространенных неисправностей. И начать следует именно с электрочасти. Самыми характерными «симптомами» такого рода поломок считаются:

• устройство не запускается;
• отсутствует переключение режима «реверс»;
• не работает регулировка числа оборотов.

Шуруповерт не запускается. Для начала следует проверить состояние аккумуляторной батареи. Если вы уже пробовали подзаряжать инструмент, и это не дало никакого положительного результата, то следует взять мультиметр и попытаться выявить проблему. Сначала нужно измерить напряжение на аккумуляторе, которое должно соответствовать показателям, указанным на самой батарее. При слишком низком значении нужно отыскать неисправную деталь — устройство для подзарядки или АКБ.

Проверить состояние «зарядника» можно с помощью мультиметра. Для этого его нужно включить в электросеть и проверить напряжение на холостом ходу. Должно получиться значение примерно на два-три вольта больше номинального. Если же напряжение вовсе отсутствует, то неисправность находится именно в зарядном блоке. В этом случае, чтобы починить инструмент, вам потребуются широкие познания в электронной технике.

Если же поломка в АКБ, то блок нужно вскрыть. После этого нужно внимательно осмотреть состояние проводов и контактов, а также произвести проверку надежности пайки.

В ситуации, если АКБ и зарядное устройство полностью исправны, а инструмент все равно не желает запускаться, его придется разобрать. От аккумуляторных клемм идет пара проводков. Нужно взять мультиметр и измерить напряжение непосредственно на входе кнопки при вставленном АКБ. Если на входе имеется напряжение, то батарею следует извлечь и с помощью специальных зажимов «крокодилов» нужно замкнуть провода, идущие от АКБ. Настраиваем устройство на измерение показателей сопротивления (в Ом). Надавливаем до упора на кнопку и измеряем показатель на выходе. Устройство должно отобразить показатель сопротивления.

Если это произошло — с кнопкой нет никаких проблем, а неисправность либо в щеточках, либо в каких-то иных деталях электрического двигателя. В ситуации, если прибор выдает обрыв, требуется ремонт или полная замена кнопки. Самое важное при демонтаже кнопки — не торопиться и быть максимально аккуратным, в противном случае можно потерять мелкие детали. Аналогичные действия нужно предпринять и в том случае, если отсутствует реверс.

Электропривод функционирует на максимуме, а настройка числа оборотов не работает? Причина этой проблемы может быть и в регулирующем транзисторе, и в кнопке.

В том случае, если все электроцепи привода находятся в исправном состоянии, но шуруповерт так и неисправен, поломка в щетках. Специалисты рекомендуют менять эти части в том случае, если их первоначальная длина стерлась на сорок процентов.

Можно произвести проверку обмоток якоря. В случае, если неисправность именно в них, якорь можно приобрести и заменить своими руками.

Механические неисправности

К поломкам механической части относятся следующие:

• в процессе эксплуатации шуруповерт издает посторонний шум, которого не было раньше;
• инструмент сильно вибрирует;
• устройство запускается, но через некоторое время его начинает заклинивать.

Причинами шума при эксплуатации шуруповерта может быть деформация якорного подшипника или втулок. Для решения этой проблемы следует разобрать двигатель и проверить уровень износа и целостность этих деталей. При вращении якоря не должно быть никаких перекосов и трений. Если есть необходимость, то эти детали можно купить в специальном магазине и поменять собственноручно. Что касается редуктора шуруповерта, что в большинстве ситуаций требуется полная замена сломанных элементов этого узла.

Все действия, о которых рассказано выше, требуют последовательности и аккуратности. Воспользовавшись представленной информацией, можно самостоятельно отремонтировать шуруповерт, не прибегая к помощи специалистов.

Ремонт шуруповерта своими руками: обзор всех неисправностей

Шуруповерт – многофункциональный электроинструмент, помогающий при сборке мебели, проведении мелкого ремонта или в выполнении иных задач. Но это устройство со временем ломается. Если нет денег на ремонт или приобретение нового устройства, попробовать починить его можно своими руками. Для этого стоит знать, какие неисправности характерны для инструментов этого типа и понимать, как их правильно устранить.

Основные причины неисправностей

Шуруповерты бывают сетевые и аккумуляторные. Их основные неисправности практически одинаковые, а отличия связаны с типом питания.

Сетевой шуруповерт

Если устройство не включается, сначала проверяют состояние розетки, а затем, если она исправна, осматривают вилку. Часто шуруповерт не запускается, потому что подгорают контакты. Если оба узла целы, следует осмотреть кабель, убедиться, что он цел, не перебит или не перегнут. Также возможными причинами могут быть неисправная кнопка включения, стершиеся электрощетки или перегоревшая обмотка двигателя.

Если техника искрится, нужно искать дефект в якоре, электрощетках или коллекторе мотора.

Самостоятельно запускающийся шуруповерт сообщает о том, что произошла поломка кнопки включения.

При люфте патрона причина в повреждении редукторного вала. Если патрон заклинен и извлечь сверло или биту невозможно, это означает, что зажимные кулачки заклинены. Причина – отсутствие смазки или поломка внутренних узлов патрона. Если этот механизм прокручивается, дело в неисправности редуктора.

При дефекте трещотки осматривают лепестки ее блокиратора, пружину и штифты.

Аккумуляторный шуруповерт

Если техника не включается, проверяют зарядное устройство и исправность батареи. При быстрой разрядке ее состояние диагностируют с помощью специального тестера.

Другие неисправности шуруповерта аккумуляторного типа аналогичны сетевой технике.

Как разобрать

Разборка шуруповерта выполняется на столе или иной ровной поверхности, чтобы избежать потери деталей или крепежа.

Шуруповерт

Чтобы разобрать шуруповерт, сначала необходимо извлечь аккумулятор, а потом выкрутить все винты. Затем корпус осторожно раскрывают, стараясь не повредить конструкцию. Если возникают затруднения, нужно еще раз осмотреть устройство. Возможно, где-то остался крепеж или же части соединены скобами, которые требуется удалить.

После того, как корпус раскрыт, поочередно снимают детали, раскладывают их на столе в том порядке, в котором они были извлечены. Можно сделать несколько фотографий, чтобы не ошибиться в процессе сборки техники.

Редуктор

О поломке этого узла сообщают сильная вибрация при работе, нехарактерные шумы или другие признаки. Для ремонта потребуется разобрать редуктор шуруповерта. Он включает в себя кольцевые шестеренки, шестерни-сателлиты, а также водилы. Все детали поочередно извлекаются из корпуса, затем тщательно вычищаются, смазываются.

Процедуру проводят на ровной поверхности, извлекая все детали, раскладывая их в правильном порядке, чтобы не испытывать проблем при обратной сборке.

Сама разборка выглядит так: снимается патрон, разбирается корпус, редуктор отделяется от двигателя. Далее убирается пластина, из корпуса извлекаются все детали, выкручиваются болты, соединяющие половины редуктора. Плоскогубцами регулируется диаметр пружины, чтобы улучшить включение передачи. Далее разбирается муфта – снимаются стопорное кольцо, шайбы, насыпной подшипник. Извлекается вал.

Неисправные элементы после разборки меняются на новые. Иногда, например, при искривлении вала, необходимо приобретение нового редуктора.

Двигатель

Если мотор не работает, проблема обычно связана с щетками, реже – с обмоткой якоря. В первом случае щетки меняются на новые. Во втором – потребуется поменять сам двигатель. Шестерня, запрессованная на валу этого узла, остается целой, ее нужно отсоединить специальным съемником или подручными инструментами. Затем деталь одевают на новый двигатель, используя молоток и твердую поверхность.

Кнопку

Ремонт кнопки шуруповерта обычно нецелесообразен, но иногда достаточно ее просто разобрать и тщательно почистить. Условно она включает в себя три узла:

• кнопка управления включением и выключением, а также регулировки оборотов;
• рычаг плавного пуска;
• кнопка реверса.

Если деталь разборная, чтобы разъединить ее, нужно отыскать пластмассовые защелки и отогнуть их. Неподлежащую разборке кнопку меняют на новую.

Как проверить двигатель и кнопку мультиметром

Чтобы определить работоспособность кнопки и двигателя, используется мультиметр.

Чтобы выполнить диагностику мотора, редуктор и проводку, соединяющую деталь с пусковой кнопкой, отсоединяют, а затем замеряют сопротивление обмотки якоря. Если показания отсутствуют, это сообщает об обрыве обмотки. Если цифры на экране очень низкие – произошло короткое замыкание.

Чтобы проверить мультиметром кнопку, проводку, соединяющую ее входные клеммы с аккумулятором, скручивают, а к выходам подключают щупы тестера. Прибор переводят в режим измерения сопротивления и включают. Если значения на дисплее близки к нулю, деталь исправна. При поломке экран показывает бесконечность.

Как отремонтировать

Если невозможно включить шуруповерт, это означает, что проблема относится к электрической части. У сетевых инструментов последовательно проверяют розетку, вилку, шнур питания, кнопку, двигатель. На аккумуляторных диагностируют зарядный блок, аккумулятор, кнопку питания, мотор.

Проблемы с механической частью (посторонние звуки, шумы, вибрация) связаны с неисправностями редуктора, трещотки или зажимного мотора.

Зарядный блок

Если аккумуляторный шуруповерт не запускается, батарею извлекают, ставят заряжаться, а через пару часов проверяют ее работу. При сохранении проблемы диагностируют зарядное устройство (ЗУ) и аккумулятор, используя мультиметр.

Чтобы проверить ЗУ, на тестере выбирают измерение постоянного напряжения, устанавливают номинал 20 В (или 200 В, если номинал аккумулятора 24 В). Далее ЗУ включают в сеть и замеряют напряжение на выходных клеммах. Значение должно превышать параметры батареи примерно на 2В. Если значения ниже или показания отсутствуют, ЗУ неисправно. Отремонтировать его очень сложно, если нет умений работы с электроникой, поэтому более целесообразно приобретение нового зарядного устройства.

Аккумулятор

Чтобы проверить исправность аккумулятора, достаточно просто заменить его на рабочий и посмотреть, запускается ли техника. Если такой возможности нет, батарею ставят заряжаться и снимают через три-четыре часа. Далее к клеммам подключают тестер и делают замер напряжения на выходе. Если значения на мультиметре ниже, чем номинальные, аккумулятор сломан.

Для начала следует разобрать батарею. Для этого выкручивают винты и разделяют ее на две половины. Если АКБ неразборная, что бывает очень редко, ее утилизируют, а взамен приобретают новую.

Разобрав батарею, пользователь увидит некоторое количество бочонков (банок), в зависимости от напряжения аккумулятора. Номинал каждого из них равен 1 Вольт, чтобы получить 12В или иные значения, банки последовательно соединяют. Далее:

1. Осмотреть контакты между банками. При обнаружении обрывов восстановить цепь.
2. Замерить напряжение на каждом бочонке. Если оно ниже 1 В, этот элемент потребуется отпаять и заменить на аналогичный. Нужные детали можно купить или взять из старой неиспользуемой батареи.
3. Восстановив цепь и поменяв банки, аккумулятор собирают, заряжают и проверяют его работу.

Важно помнить, что в батарее находится электрический ток, поэтому все работы нужно проводить очень осторожно, соблюдая технику безопасности.

Проблемы с кнопкой

Ремонт кнопки шуруповерта потребуется, если ЗУ и аккумулятор исправны. Сначала проверяют напряжение, идущее от батареи к ее клеммам. Если оно отсутствует, ищут поврежденный провод или контакт, иначе проверяют кнопку.

Потребуется закоротить проводку, идущую от аккумулятора к входным контактам кнопки, а к выходным клеммам подключить щупы мультиметра, установленного в режим замера сопротивления и включить прибор. О том, что деталь цела, сообщат нули на экране. Иначе пользователь увидит значение бесконечности.

Если кнопка разборная, ее раскрывают и чистят внутри от грязи, а также проверяют контакты. Часто они подгорают, но после чистки наждачной бумагой работоспособность шуруповерта восстанавливается.

Если контакты сильно обгорели либо кнопка неразборная, стоит заменить ее на новую. Стоит она недорого, поэтому проще признать ее неподлежащей ремонту, чем тратить силы и время на попытку восстановления.

Электродвигатель

Следующий узел, нуждающийся в проверке – это электродвигатель. Обычно в нем стираются щетки, передающие напряжение на якорь двигателя. Если их длина сократилась более чем на 40%, детали меняют. Об этом также свидетельствует искрение, которое можно было заметить внутри корпуса, когда прибор работал. Эти элементы не подлежат ремонту, поэтому их меняют на аналогичные по форме и размеру.

Если щетки целы, причина в самом моторе. Потребуется проверить двигатель шуруповерта мультиметром, измерив сопротивление обмотки якоря. Значение бесконечности сообщает об обрыве обмотки. Эту деталь иногда меняют или перематывают, но проще приобрести и установить новый электромотор, т.к. отыскать якорь под шуруповерт, особенно китайского производства, бывает очень сложно.

Замена щеток

Чтобы поменять щетки, потребуется купить новый оригинальный комплект или подобрать идентичные по форме и размеру. Сам мотор бывает обслуживаемый или необслуживаемый. В первом случае действия просты – достаточно разобрать корпус, извлечь изношенные, установить новые и собрать. Во втором случае процесс сложнее – потребуется отогнуть вальцовку, чтобы извлечь деталь с щетками, затем заменить стершиеся элементы и вернуть их на прежнее место.

Редуктор

Редуктор – это механический узел, используемый для передачи на патрон крутящего момента с оси двигательно-силового блока и состоящий из комплекта шестерней. Если они металлические, деталь лучше починить, а не менять на новую. Узел разбирают, очищают от старой смазки, затем удаляют поврежденные шестерни, а на их место устанавливают новые, аналогичные по размеру. Затем редуктор аккуратно собирают в обратном порядке.

Если при работе слышен скрежет, а устройство дергается, это сообщает об искривлении вала. Появляется ощутимое биение. Редуктор подлежит полной замене.

Трещотка

Это регулировочное кольцо с цифрами, ограничивающее усилие при вращении патрона. Она позволяет настраивать глубину вкручивания самореза, предотвращает износ бит, срезание шлицов у крепежа. Каждая цифра обозначает определенное усилие – чем она больше, тем выше сила действия. Последний значок – это рисунок сверла, на нем установлен максимальный крутящий момент.

Ремонт трещотки шуруповерта своими руками состоит из внешнего осмотра, проверки целостности всех элементов, удаления загрязнений и последующей смазки.

Быстрозажимной патрон

Патроны в шуруповертах отличаются типом крепления. Первый – Конус Морзе – обозначен символами «1-6 B10». Чтобы его выбить, наносят молотком удары по корпусу.

Другие два типа деталей крепятся резьбовым соединением или им же, но с фиксирующим винтом. Чтобы их снять, разжимают кулачки и выкручивают по часовой стрелке винт при его наличии. Далее в кулачках зажимают 10-мм шестигранный ключ Г-образной формы и наносят по нему удары молотком. Резьба смещается, а патрон выкручивается.

Если узел неисправен, об этом сообщают люфт или перекос зажатых бит, а также неровное выдвижение кулачков. Для устранения проблемы патрон разбирают, вытащив из основания пластиковую заглушку. Если она металлическая, ее выбивают ударом молотка. Далее снимают конусную гайку, выкручивают зажимные кулачки и проверяют резьбу на обеих деталях. Если она нарушена, поврежденные элементы заменяют.

В продаже кулачки или конусная гайка встречаются редко. Для замены их снимают с другого инструмента. Поэтому обычно патрон просто меняют на исправный.

Какие неисправности не подлежат ремонту

Неисправные детали чаще всего не ремонтируются. Целесообразно приобрести новые оригинальные или аналогичные элементы и установить их взамен поврежденных, чтобы не тратить время и силы на устранение поломки. Это касается неразборной кнопки питания, двигателя при обрыве обмотки якоря, искривленного вала редуктора, поврежденных частей патрона и т.д. Также не следует самостоятельно чинить зарядное устройство без соответствующего опыта.

Причины поломок разных марок шуруповертов

Обычно шуруповерты ломаются по общим причинам, независимо от их марки и стоимости. Чаще всего они связаны с неправильными действиями пользователя. Среди них:

1. Ошибки в эксплуатации. Технику используют только по назначению. Если маломощным прибором начать сверлить бетон, он проработает всего два-три дня.
2. Превышение допустимого времени работы. Шуруповерты предназначены для домашнего и профессионального использования. Первые должны работать не более пары часов в день, вторые допускается эксплуатировать дольше.
3. Несоблюдение правил хранения. Технику запрещается держать в сырых и холодных помещениях. Влага приводит к окислению механических и электрических частей, а холод разрушает аккумуляторы. Помимо сырости, устройства боятся прямых солнечных лучей. Перегревшиеся шуруповерты с высокой вероятностью сгорят во время работы.
4. Неправильная зарядка батарей. Не допускается оставлять их в течение долгого времени разряженными, а также превышать время зарядки. Не реже четырех – восьми раз в месяц инструмент запускают и позволяют ему недолго поработать.

Соблюдая рекомендации по уходу и использованию, владелец техники обеспечит ей долгий срок службы, независимо от того, в Китае или в Европе она была произведена.

При поломке шуруповерта провести диагностику устройства и выполнить его ремонт можно самостоятельно. Большинство сломанных деталей починить невозможно или достаточно сложно, поэтому их потребуется поменять на исправные. При покупке запчастей нужно проверять, чтобы новые элементы соответствовали старым. Если это не так, в лучшем случае технику не получится собрать, а в худшем – она будет полностью испорчена.

Шуруповерт — особенности конструкции и способы ремонта своими руками

Шуруповерт — это универсальный инструмент, способный сверлить, резать, чистить, шлифовать и выполнять другие задачи, что зависит от установленной в патроне насадки. Как и все инструменты, рассматриваемый прибор (независимо от его качества) ломается. В этом случае поможет только ремонт шуруповёрта или покупка нового прибора. Отремонтировать его самостоятельно — просто, с чем может справиться даже новичок. Если возникают затруднения, то инструкция на сайте всегда поможет быстро устранить поломку.

Конструкция шуруповерта

Перед ремонтными работами необходимо изучить в теории устройство шуруповерта макита, например.

Моделей этих инструментов на рынке очень много, но принцип действия и конструктивные особенности похожие.

Все шуруповерты имеют следующие узлы:

• Электродвигатель.
• Редуктор планетарный.
• Блок питания.
• Многофункциональная кнопка «Пуск».
• Переключатель реверсный.
• Регулятор усилий.

Главным управляющим элементом считается пусковая кнопка. Она выполняет несколько задач: замыкает цепь питания электродвигателя и управляет регулятором оборотов.

Сила и глубина нажатия регулируют скорость вращения шпинделя. Это важный показатель в работе устройства. Чем дальше нажата пусковая кнопка, тем больше мощность инструмента.

Внутри корпуса расположен электронный регулятор, состоящий из ШИМ генератора. Этот элемент размещен на плате. Вдоль платы передвигается контакт, которым завершается кнопка «Пуск».

От положения контакта зависит передаваемая величина уровня импульса на ключ. Ключом является полевой транзистор. Принцип действия интуитивно понятный: чем сильнее нажата кнопка, тем больше значение импульса. Транзистор с увеличением импульса все больше открывается и увеличивает напряжение, подаваемое на электродвигатель.

Электрический двигатель представляет собой устройство в цилиндрическом корпусе. Питается электродвигатель от сети постоянного тока. Чаще всего в шуруповертах применяются коллекторные однофазные устройства непрерывного тока. Они просты в изготовлении и надежны.

Мотор состоит из:

• Корпуса.
• Магнитов.
• Щеток.
• Якоря.

Щетки принимают на себя направление тока. При изменении полярности подаваемого напряжения происходит смена направления вращения мотора — реверс.

За реверс отвечает переключатель. Его удобно использовать не только при закручивании, но и откручивании винтов и шурупов.

Редукторный отдел понижает высокие обороты электродвигателя. И передает пониженное вращение на вал патрона. Редукторы могут быть планетарными и классическими. Наиболее распространены планетарные.

Планетарные редукторы состоят из:

• Кольцевой шестерни.
• Солнечной шестерни.
• Водилы.
• Сателлитов.

Водило вращается за счет сателлитов, которые действуют с помощью зубчиков солнечной шестерни. А сама солнечная шестерня работает от вала якоря.

Планетарные редукторы изготавливаются из металла или износоустойчивого пластика. Обычно рассчитаны на две скорости.

Режим первой скорости используется при закрутке или раскрутке саморезов. На второй скорости происходит сверление. Сверлить можно дерево, пластмассу, металл.

От регулятора усилий зависит скорость закручивания изделий. Наиболее популярна шестнадцати ступенчатая градация. Регулируя ее, можно точно определить актуальную скорость затяжки при работе с конкретным материалом.

Питается инструмент от габаритных аккумуляторов. Напряжение, в зависимости от модели, составляет от девяти до восемнадцати вольт.

Устройство шуроповерта

Практически все представленные на рынке модели шуроповертов имеют схожую конструкцию.

Основные узлы шуруповерта

• Электродвигатель. Является исполнительным и основным органом, преобразующим электрическую энергию в энергию вращения.
• Планетарный механизм. Позволяет изменять направление вращения патрона инструмента.
• Широтно-импульсный регулятор. Дает возможность при изменении усилия на кнопку включения корректировать обороты.
• Патрон. Представляет собой механический узел для фиксации бит, свёрл и других инструментов.
• Корпус. Изготовленный из пластика литьем под давлением, он служит остовом для монтажа всех исполнительных узлов шуруповерта. В качестве эстетичного дополнения на корпусе уставлена прорезиненная рукоять.
• Регулятор усилия (трещотка). Устанавливается между планетарным механизмом и патроном. Ограничивает момент затяжки для предотвращения проскальзывания биты в шурупе и, как следствие, возможного повреждения монтируемого материала. Каждая цифра на трещотке обозначает момент затяжки, который увеличивается в зависимости от возрастания цифрового ряда.

Корпус шуруповерта

Современные бытовые устройства имеют, как правило, пластмассовый корпус, что позволяет облегчить конструкцию и снизить стоимость. В редких случаях можно найти корпус из металлических сплавов, отличающийся повышенной прочностью. Для удобства разборки корпус составлен из двух половинок, а для удобства эксплуатации выполняется, обычно, в виде пистолета с удобной ручкой, на которой крепится пусковая кнопка.

Назначение всех деталей и узлов инструмента — как они называются

Если поломался шуруповерт, то перед тем, как его ремонтировать, нужно разобраться, какая конкретно деталь вышла из строя. Чтобы узнать неисправность самостоятельно, надо разобраться с назначением каждого узла и его конструктивными параметрами.

1. Кнопка пуска — именно с нее начинается работа инструмента. Данный механизм выполняет две опции — включает цепь питания, то есть подает напряжение на электромотор, а также регулирует количество оборотов вращения двигателя. Чем сильнее нажатие кнопки, тем с большей скоростью будет вращаться патрон. В качестве регулятора оборотов применяется электронный ШИМ генератор, который установлен на плате. При нажатии на кнопку происходит перемещение контакта по плате. В качестве контакта применяется полевой транзистор, который и играет роль регулятора скорости вращения
2. Электромотор — в портативных инструментах используются однофазные электродвигатели постоянного тока коллекторного типа. К достоинствам этих агрегатов относится высокая надежность и простота обслуживания. Электродвигатель состоит из магнитов (играют роль статора), якоря и щеток. Применение магнитов значительно удешевляет стоимость агрегата
3. Реверс — эта опция реализуется за счет смены полярности на клеммах. Для того чтобы пользователь не выполнял смену полярности вручную, в конструкции инструмента применяются перекидные контакты в виде переключателя. Этот переключатель расположен возле кнопки «Пуск»
4. Редуктор — это набор шестерней, за счет которых происходит увеличение момента вращения патрона или понижение скорости. В «шуриках» применяют два типа редукторов — планетарные и классические. Классические подобны тем, которые устанавливаются на дрелях, только в шуруповертах они встречаются очень редко. Более популярны планетарные редукторы, состоящие из кольцевой (промежуточная) и солнечной шестеренки, а также сателлитов. В действие от вала двигателя приводится солнечная шестерня. От ее вращения в движение приводятся сателлиты, передающие вращающий момент к кольцевой шестеренке. В зависимости от количества скоростей, планетарные редуктора могут быть двухступенчатыми или трехступенчатыми. Чем больше скоростей, тем дороже будет стоить инструмент
5. Регулятор усилия — обычно применяется 16 позиций усилий, но есть и такие модели, которые имеют большее количество. От величины усилия зависит возможность завинчивания шурупа в дерево. Если нужно завинтить шуруп в гипсокартон или другие мягкие материалы, то большое усилие для этого не потребуется, поэтому регулятор можно установить в положение от 1 до 7
6. Патрон — механизм имеет простой принцип работы. Состоит приспособление из трех кулачков, которые надежно фиксируют устанавливаемые насадки. Достоинство быстрозажимных устройств — высокая скорость смены насадок
7. Корпус — пластиковая ударопрочная конструкция, внутри которой расположены все составные детали. Чтобы отремонтировать прибор, надо разобрать корпус. Для этого производители выпускают корпуса из двух частей, соединяемых при помощи винтов
8. Аккумулятор — производители выпускают два типа портативных аккумуляторов с наполнением из никель-кадмия и литий-иона (как на мобильных телефонах). Литий-ионные являются долговечными и более надежными, однако они стоят в 3-4 раза дороже, чем инструменты с никель-кадмиевыми батареями. Обычно с шуруповертом комплектуется две никель-кадмиевые батареи, что связано с небольшим их сроком службы

Это интересно! Если встречаются аккумуляторы, которые имеют цельную конструкцию корпуса, то это означает, что они не предназначены для самостоятельного ремонта.

Если сломался шуруповерт, то отремонтировать его дома не трудно, если только отыскать поломку. К частым проблемам неисправностей шуруповертов относят выход из строя аккумуляторов, замена которых может вызвать некоторые трудности. Рассмотрим механические и электрические неисправности, а также особенности их устранения своими силами.

Как правильно разобрать шуруповерт — инструкция для новичков

Перед тем, как ремонтировать рассматриваемый прибор, его нужно правильно и аккуратно разобрать. Новички не всегда справляются с этой задачей, поэтому будет интересно узнать, как же правильно выполняется разборка. Инструкция по разборке шуруповерта имеет следующий вид:

1. Разборку нужно проводить на столе, чтобы не растерять составные детали. Изначально нужно выкрутить все винты, которыми крепится корпус устройства
2. Раскрыть корпус осторожно, чтобы не повредить его. Чтобы исключить повреждение пластиковой конструкции корпуса, можно воспользоваться пластиковой лопаткой
3. Если после вывинчивания крепежных деталей корпус не разбирается, нужно внимательно осмотреть его внутреннюю конструкцию. В конструкции могут находиться скобы, которые нужно извлечь
4. После разборки нужно располагать детали в порядке их снятия, чтобы не попутать и собрать прибор обратно

Если внутри имеются признаки окислов, то это означает, что в прибор попадала вода. Высока вероятность того, что причиной неработоспособности устройства является высокая влажность, которая повлекла за собой выход из строя деталей шуруповерта. После разборки инструмента, можно переходить к его ремонту. Видео описание процесса разборки ниже.

Ремонт основных неисправностей шуруповерта

Шуруповерт – это инструмент, часто используемый в профессиональной сфере при ремонтно-строительных работах, а также в быту. Как и любые электромеханические устройства, шуруповерты подвержены неисправностям. Данный аппарат не является сложным устройством, и при возникновении неполадок ремонт основных неисправностей шуруповерта можно провести своими руками.

Основные неисправности шуруповерта и их причины

Ниже представлен рисунок, на котором представлено внутреннее строение аккумуляторного аппарата.

В шуруповертах могут устанавливаться как коллекторные электромоторы, так и безколлекторные двигатели (не имеют электрощеток).

Если у вас сломался шуруповерт, то неисправности данного аппарата могут быть следующие.

1. Устройство не работает. В первую очередь, может быть неисправна электрическая вилка или кабель, полностью разряжена или неисправна аккумуляторная батарея (АКБ). Также данную проблему может вызвать перегорание обмоток двигателя, неисправность кнопки пуска, стершиеся щетки.
2. При работе аппарата, он сильно искрит. Здесь возможна неисправность якоря или коллектора двигателя, а также проблемы со щетками.
3. Быстро разряжается АКБ. Потребуется проверка батарей, входящих в аккумуляторный блок, с помощью тестера.
4. Аппарат самопроизвольно включается. Скорее всего, неисправна кнопка пуска.
5. Не работает тормоз двигателя. В таком случае требуется заменить кнопку или транзистор, поскольку эти элементы отвечают за торможение.
6. Люфт патрона. Чаще всего, биение вызывается искривлением редукторного вала.
7. Не работает трещотка. Возможные причины: износ лепестков блокиратора трещотки, поломка штифтов или пружины трещотки.
8. Патрон прокручивается. Неисправность редуктора, а именно его шестеренок, может вызывать ситуацию, когда проскакивает патрон. Также неисправность данного узла является причиной того, что работающий двигатель не крутит шпиндель.
9. Патрон заклинил, не получается открутить и вытащить сверло или биту. Как правило, произошло заклинивание зажимных кулачков по причине недостаточной смазки или поломки внутренних частей патрона.

Все неисправности, кроме электрической вилки, можно устранить только после разборки аппарата.

Как разобрать шуруповерт для ремонта

Для того чтобы разобрать устройство, проделайте следующие шаги:

• отсоедините аккумуляторный блок от корпуса аппарата;
• открутите весь крепеж, удерживающий 2 половинки устройства вместе;

• снимите верхнюю часть корпуса;
• выньте все содержимое из корпуса аппарата;

• аккуратно отсоедините кнопку пуска от корпуса, не повредив провода, связывающие ее с двигателем;
• извлеките переключатель скоростей;
• разъедините двигатель, редуктор, муфту и патрон, открутив 4 винта;

Чтобы открутить патрон, потребуется выкрутить винт, который можно увидеть внутри механизма при разжатых кулачках. Откручивать винт следует по часовой стрелке, поскольку на нем левая резьба. После этого, патрон необходимо открутить от вала редуктора, поворачивая его влево (правая резьба).

Диагностика и устранение неисправностей электрической части шуруповерта

Если у вас аккумуляторный аппарат, то первым делом нужно проверить батареи в аккумуляторном блоке, разобрав его. Существуют разборные и неразборные блоки. Во втором случае потребуется аккуратно вставить отвертку в место склейки стенок блока и, не спеша, разъединить их.

Далее, необходимо измерить напряжение на всех “банках”. Номинал напряжения указан на корпусе каждой батарейки. Напряжение должно быть чуть ниже указанного, но одинаковым на исправных аккумуляторах. Неисправные батареи будут значительно отличаться от остальных по выдаваемому напряжению — их и потребуется заменить. Новые батарейки можно приобрести в интернете.

Важно правильно их спаять, то есть последовательно: плюс одной батареи соединяется с минусом другой, а плюс второй с минусом следующей и т.д.

Если вы обладатель сетевого шуруповерта, то алгоритм проверки несколько иной. Вначале, потребуется раскрутить корпус аппарата и снять его одну половинку. Возьмите тестер и “прозвоните” шнур питания на предмет обрыва. В случае исправного шнура, нужно проверить кнопку пуска. Проверьте при нажатой кнопке, есть ли цепь на выходных ее контактах. Если кнопка неисправна, ее потребуется заменить или отремонтировать. Как это сделать, будет рассмотрено далее. При исправной кнопке проблема может крыться в электрощетках или двигателе.

Ремонт кнопки

Ниже представлена электрическая схема аккумуляторного шуруповерта.

Из схемы видно, что на кнопку подходят 2 провода от аккумулятора, и из нее выходят 2 провода на двигатель. Также к кнопке подсоединяются 3 провода от транзистора, отвечающего за регулировку оборотов. Чтобы понять устройство кнопки шуруповерта, ее необходимо разобрать. Все провода, идущие к данной детали, можно и не отпаивать. Они не будут мешать разборке.

Снимите нажимной механизм (красного цвета) со своего посадочного места. Делайте это аккуратными вращательными движениями, одновременно вытягивая деталь в противоположную кнопке сторону, следя за тем, чтобы не сломался шуток.

Далее, снимите крышку кнопки. В местах, указанных на рисунке стрелками, с помощью ножа и отвертки необходимо поддеть и вытолкнуть защелки, после чего снять крышку.

Сняв крышку, вы увидите отсек реверса. Но механизм кнопки будет все еще недоступен. Воспользовавшись паяльником, разъедините 2 элемента (на следующем рисунке указано стрелкой).

Аккуратно вытащите элемент под номером 1, после чего снимите крышку, которая закрывает отсек с механизмом включения аппарата.

Придерживая возвратную пружину, достаньте механизм из корпуса.

В неисправной кнопке вы увидите стертые контактные площадки.

Контактные площадки быстро изнашиваются из-за плохого качества металла. Мелкая металлическая пыль от сработанных контактов накапливается между ними и замыкает площадки. В результате этого возникает самопроизвольный запуск аппарата.

С помощью ваты, смоченной в спирте, удалите металлическую пыль. Если это не удается, можно соскоблить ее ножом. После этих действий самопроизвольный запуск устройства прекратится.

Если не работает регулятор оборотов, значит перегорел транзистор, который необходимо заменить.

Замена щеток

Для проверки состояния щеток необходимо разобрать двигатель, отогнув “усики”, расположенные на торце корпуса.

Далее, легкими ударами молотка по валу двигателя, выбейте ротор из корпуса.

При этом сначала извлечется крышка, в которой располагаются электрощетки.

На следующем фото видно, что коллектор имеет черный цвет. Это значит, что он загрязнет пылью от щеток. В результате загрязнения коллектора, а также канавок между его пластинами, падает мощность двигателя и искрят щетки. Необходимо протереть коллектор ватой, смоченной в спирте, и прочистить канавки иглой.

На следующем фото показано, как выглядит чистый коллектор.

Если щетки изношены, их потребуется поменять. На некоторые модели шуруповертов сложно найти в продаже оригинальные щетки. Но можно найти щетки, подходящие по размеру, после чего на точильном станке подровнять их и подсоединить (припаять) к щеткодержателям.

Иногда, чтобы заменить щетки, потребуется пропилить в них канавку. Это зависит от способа их крепления.

Чтобы лучше понять, как происходит замена щеток, можно воспользоваться следующим видео.

Ремонт тормоза двигателя

Тормоз двигателя — это устройство, останавливающее вращение якоря в момент отпускания кнопки запуска. В шуруповертах данная функция реализована путем замыкания плюса и минуса двигателя при отпускании кнопки. В результате возникает большая самоиндукция, и происходит блокировка шпинделя (с большим искрением из-под щеток). Если затормаживание двигателя не работает, то потребуется замена регулирующего транзистора или пусковой кнопки.

Устранение механических поломок

К механическим поломкам шуруповерта можно отнести неисправности трещотки, редуктора и патрона аппарата.

Ремонт трещотки

Если не работает трещотка на шуруповерте, то потребуется отсоединить ее от редуктора для поиска неисправностей. Иногда в муфте установлены специальные штоки, которыми регулируется усилие, а в некоторых аппаратах вместо штоков установлены по 2 шарика в каждом отверстии. Прижимаются они пружиной, которая при закручивании регулировочного кольца давит на шарики.

В большинстве случаев ремонт трещотки шуруповерта заключается в очистке ее составляющих от загрязнений и в нанесении новой смазки.

Ремонт редуктора шуруповерта

Если в редукторе слышны несвойственные ему шумы, или вращение шпинделя происходит рывками, с проскальзыванием, то виной тому могут быть вышедшие из строя шестерни механизма, сточенные зубцы на его корпусе.

Шестерни чаще всего ломаются, если они изготовлены из пластика (применяются в дешевых аппаратах). Если это произошло, то они подлежат замене.

На следующем фото можно увидеть устройство редуктора.

Причиной того, что при работающем двигателе не вращается шпиндель, может быть износ пластиковых зубьев внутри корпуса редуктора.

Чтобы восстановить работоспособность механизма, необходимо разобрать редуктор (процесс разборки лучше фотографировать) и на место износившихся зубьев вкрутить небольшой болтик, сточенный до необходимых размеров. Место, куда вы будете устанавливать болт, необходимо накернить. Оно должно находиться строго напротив пластикового зуба, расположенного на внутренней стороне корпуса.

Сделайте такую разметку и на обратной стороне корпуса, напротив первой.

Далее, просверлите в размеченных местах отверстия.

Закрутите в эти отверстия болтики необходимой длины, предварительно сточив так, чтобы они находились на одном уровне с другими пластиковыми зубьями. После подгонки болтов можно собрать редуктор с нанесением на шестерни необходимого количества смазки. На этом ремонт редуктора шуруповерта можно считать законченным.

Ремонт быстрозажимного патрона

Чтобы приступить к ремонту данного узла, необходимо сначала снять патрон с шуруповерта. Для этого полная разборка шуруповерта не потребуется. Как открутить быстрозажимной патрон, описывалось выше.

К частым неисправностям патрона можно отнести неполный выход одного из кулачков, как показано на следующем фото.

Причиной неисправности может быть сработанная резьба на гайке, зажимающей кулачки, либо сработанные зубья на самих кулачках. Чтобы убедиться в этом, потребуется разобрать патрон.

Разборка и ремонт патрона шуруповерта делается следующим образом.

Необходимо стукнуть молотком по выступающей в его центре части. Чтобы не деформировать данную деталь, можно проложить небольшую деревяшку.

Отделения верхней части будет недостаточно, и потребуется дальнейшая разборка патрона. Для этого необходимо слегка зажать в кулачки болт и ударить по нему молотком.

Когда внутренняя часть патрона вывалится, разбор его считается законченным. Вы увидите гайку, состоящую из 2-х половинок. Чаще всего неисправности в патроне возникают из-за этой детали. Резьба на ней изнашивается и кулачки при закручивании проскальзывают. Поэтому происходит неправильная центровка последних.

Также резьба может быть сработана и на кулачках, которые, как и гайку, необходимо заменить. Но если вы не найдете необходимые детали, чтобы их поменять, то потребуется полная замена патрона. При сборке патрона кулачки необходимо установить на одном уровне, в сжатом состоянии, после чего одевается гайка, состоящая из 2-х половинок, а уже после этого вся конструкция помещается в корпус. Когда неисправность будет устранена, можно собрать шуруповерт.

На практике, поиск запасных деталей для патрона — дело хлопотное. Проще купить новый зажимной патрон, поскольку его цена не такая уж и высокая, в пределах 300 руб.

Ремонт шуруповёрта своими руками и причины неисправности

Любое устройство, сочетающее в себе электрические и механические узлы, со временем приходит в негодность. Это связано как с условиями эксплуатации, так и естественным износом частей. Не исключение и шуруповёрт. В процессе работы его механические узлы быстро забиваются пылью, двигатель работает в тяжёлых условиях, теряется ёмкость аккумулятора. Ремонт шуруповёрта можно доверить сервисным центрам, но провести его самостоятельно выгодней, так как этот процесс совсем несложен.

История появления устройства

Шуруповёрт представляет собой электроинструмент. Основное его назначение, следующее из названия, закручивать или откручивать крепёжный элемент. После того как в 1868 году была изобретена электродрель, развитие электроинструмента получила широкое распространение. Основополагающие компании DeWalt, Bosch, Black&Decker, Makita и Hitachi развивали индустрию, создавая новые устройства.

Появление в 1934 году винта с крестовым разъёмом повлекло спрос на электрический инструмент для его закручивания. Особенно востребованным он оказался в машиностроении. Первого такого рода приспособление называлось гайковёрт. С появлением аккумуляторов устройство получило мобильность, и в обиход вошло название шуруповёрт. Его массовое производство началось в начале 80-х годов.

Современные устройства постоянно совершенствуются, но в большей мере это относится к способу автономности и управления. Конструкция же устройства остаётся неизменной.

Принцип работы и основные узлы

Перед тем как приступить к ремонту шуруповёрта своими руками, необходимо понимать принцип его работы и из каких частей он состоит. Основное отличие шуруповёрта от другого электроинструмента — это использование механизма, останавливающего вращение рабочей части устройства. Происходит это при достижении максимально настроенного для инструмента сопротивления. Эта величина непостоянная и может подстраиваться. Существуют две разновидности прибора:

• работающие от сети 220 вольт;
• использующие аккумуляторную батарею.

Независимо от разновидности устройства, принцип действия у них одинаков и построен на передаче вращательного момента. Он определяет, какой крепёжный инструмент сможет закрутить шуруповёрт. Для увеличения вращающего момента в приборах применяют редукторы с большим передаточным соотношением, но скорость вращения снижается. У шуруповёртов, работающих от сети переменного тока, значение вращающего момента соотносится с потребляемой мощностью инструмента. Основные части, лежащие в основе устройства шуруповёрта, будь то Макита, Хитачи или Зубр, следующие:

• электродвигатель;
• нажимная кнопка;
• регулятор оборотов с реверсом;
• зажимной патрон;
• электронный блок;
• редуктор.

Электродвигатель вращает с установленной скоростью шпиндель, используя для этого планетарный редуктор. Крутящий момент регулируется муфтой, а на шпиндель надет зажимной патрон или шестигранный держатель. В этот патрон устанавливается сменное приспособление под названием «бита». Управляется шуруповёрт электронной схемой и переключением реверса.

Реверс происходит за счёт смены полярности питания. В качестве двигателя используется однофазный коллекторный электродвигатель непрерывного тока. Такой двигатель предназначен для подключения к сети переменного тока. Обмотка возбуждения соединена последовательно с якорной обмоткой и делится на две части. Одна включается до якоря, а другая после него.

В инструменте применяется редуктор планетарного типа. В состав редуктора входят солнечная и кольцевая шестерёнки, сателлиты, водило. Вал электродвигателя вращает солнечную шестерню, которая передаёт вращающий момент сателлитам, а те уже напрямую воздействуют на водило.

Редуктор выпускается одно- и двухступенчатого вида. Во втором случае используется двойное водило, связанное с валом. Конструкция из двух водил и сателлитов располагается в середине кольцевой шестерёнки. Фиксируется она через специальные пазы на корпусе. По всему периметру выступы кольцевой шестерни упираются в подпружиненные шарики через кольцо. Механизм регулирования нагрузки воздействует на кольцо через управляемую пружину, усилие которой изменяется перестановкой регулятора.

Управление оборотами выполняется с использованием импульсной схемы, собранной на микросхеме с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Контроллер управляет полевым транзистором, работающим в режиме ключа. Частота импульсов меняется с помощью переменного резистора. Величина сопротивления резистора зависит от усилия, которое прикладывается к кнопке.

Муфта шуруповёрта представляет собой трещотку. Если нагрузка на патрон превышает допустимое значение, то срабатывает регулятор нагрузки. Усилие пружины становится недостаточным для удержания кольцевой шестерёнки, и она сходит с шариков. Электродвигатель начинает вращать шестерню вхолостую. При переключении в режим электродрели эта шестерня отключается и в работе не участвует.

В качестве источника питания чаще всего используется аккумуляторная батарея с напряжением 12 В или 18 В. Оно характеризует мощность устройства.

Аккумулятор состоит из нескольких элементов, устанавливаемых в одном корпусе и подключённых последовательно. Корпус имеет специальную защёлку, позволяющую быстро извлекать батарею.

Разборка шуруповёрта

Чаще всего, чтобы найти неисправность и отремонтировать устройство, потребуется его разобрать. Так как все устройства внешне похожи, напоминая собой форму пистолета, их разборку можно представить в виде рекомендаций, данных по ремонту шуруповёрта Интерскол:

1. В первую очередь отсоединяется блок аккумуляторной батареи. Для этого потребуется надавить на защёлку и отстегнуть модуль.
2. По периметру устройства выкручиваются все винты с использованием крестовой отвёртки.
3. После откручивания шурупов две половинки корпуса разъединяются, при этом придерживаются детали конструкции, установленные в пазы.
4. Аккуратно отсоединяются переключатель скоростей, кнопка пуск и механизм реверса.
5. Из снятой половины извлекается редуктор. Чтобы его снять, понадобится провернуть редуктор в посадочном месте.

Сборка происходит в обратном порядке. При этом необходимо следить, чтобы все снятые элементы и провода располагались в специально выполненных для них углублениях.

Чтобы провести смазку механических частей или восстановить редуктор, часто последний приходится разбирать. Для этого вначале снимается защитная пластина, после чего по кругу выкручиваются шурупы, и снимается верхняя крышка. В качестве смазки используют вязкие материалы, например, Литол. Важно отметить, что серьёзный ремонт редуктора шуруповёрта своими руками провести практически невозможно, так как отдельно шестерёнки производителями не выпускаются. Поэтому при его повреждении придётся совершить замену всего блока.

Следующим элементом, который приходится разбирать, является патрон. Он представляет собой быстрозажимную конструкцию, которая закрепляется c помощью резьбового соединения, винтом, или конусом Морзе. При первом способе потребуется с помощью шестигранного ключа открутить крепление, а затем, установив ключ в патрон, плотно его зажать. Патрон откручивается вращением ключа.

При втором виде соединения с помощью отвёртки против часовой стрелки выкручивается винт, находящийся в середине губок патрона. Далее, установив и зажав в губках ключ г-образной формы, резким движением ключ необходимо повернуть против часовой стрелки. Извлечение крепления с применением конуса Морзе происходит аккуратными ударами в торец патрона.

Нахождение причины поломки и её устранение

Окончательная поломка инструмента нередко сопровождается предварительными событиями, обращая внимание на которые можно предотвратить серьёзную неисправность: появление посторонних звуков, искрения, запахов горелого, увеличение вибрации, быстрая разрядка батареи.

Разобрав устройство, можно понять, какой узел неисправен. Все неполадки устройства разделяют на два типа:

• электрические;
• механические.

Каждому типу характерны свои первичные признаки, по которым легко вычисляется повреждённая деталь. К особому роду относятся неисправности, связанные с аккумуляторной батареей. Характер поломки связан с тем, что батарея быстро разряжается, или устройство совсем не хочет запускаться.

Если приобретение нового аккумулятора проблематично, можно попробовать его разобрать и заменить в нём неисправный элемент.

Аккумулятор разбирается путём вывода его защёлок из пазов. Под кожухом располагаются элементы с ёмкостью. Их соединение между собой выполнено контактной сваркой. Мультиметром можно измерить величину напряжения на каждой банке. Нормальное значение заряженного элемента составляет 1,2 вольта. Неисправные элементы удаляются — для этого они аккуратно откусываются кусачками в месте контакта, а вместо них устанавливаются аналогичные. Если сварки нет, возможно воспользоваться паяльником. Затем батарею необходимо собрать и установить в шуруповёрт для проверки.

Но не всегда проблема связана с батареей питания. Например, при ремонте шуруповёрта Бош своими руками нередко обнаруживается повреждение схемы зарядного устройства (ЗУ), а не аккумулятора. Ремонт ЗУ заключается в прозвонке радиоэлементов. В первую очередь проверяется сетевой предохранитель и выпрямительный мост.

Обычно при вскрытии корпуса ЗУ по внешним признакам в виде почернения радиоэлементов или платы текстолита сразу видно, какой элемент требует замены. Чаще всего из строя выходят транзисторы, которые располагаются на радиаторах, и операционный усилитель.

Повреждения электрической части

Наиболее часто неисправности в электрической части связаны не только с невозможностью включить инструмент, но также и отсутствием переключения в режим реверса или возможности регулировать обороты.

Если аккумулятор исправен, а при подключении к схеме шуруповёрта напряжение на его клеммах падает, то это говорит о неисправности в элементах мотора устройства. Если напряжение нормальное, проверяется кнопка. Для этого тестер переключается в режим прозвонки и его щупы устанавливаются параллельно кнопке. При её нажатии мультиметр должен издать писк, в противном случае кнопка нерабочая. Деталь можно попробовать восстановить самостоятельно, почистив её контактные группы.

Проверка реверса происходит также с использованием мультиметра. Одним щупом следует дотронуться до входа кнопки, а другим до контакта электродвигателя. При переключении реверса должно возникнуть сопротивление, если оно отсутствует, то повреждение следует искать в проводке. Если не работает регулировка оборотов двигателя, то поломка связана с управляющим транзистором или кнопкой.

Проверка щёток электродвигателя осуществляется визуально, их износ должен быть не более 60 процентов. Если всё в порядке, следует проверить другие элементы двигателя. Чтобы померить сопротивление обмоток, контакты двигателя нужно отключить от остальной части схемы. При обрыве, межвитковом замыкании или замыкании на корпус обмотку потребуется перемотать. Таким же образом проверяется и якорь. Для измерения его сопротивления щупы тестера устанавливаются на пластинах коллектора. Величина сопротивления должна быть равна нулю. Если обмотку починить не получится, придётся приобрести новый двигатель.

Также электрическими неисправностями считаются искрение и потрескивание при работе. Связано это с износом щёток или медленным вращением коллектора из-за его засора.

Неполадки в механических узлах

Если во время работы появились посторонние звуки и происходит клин устройства, то это свидетельствует об износе втулок или подшипников. После разборки редуктора станет понятно, что могло сломаться. Нехарактерные шумы могут образовываться и при деформации вала. Такая поломка проявляется и при биении патрона. Если в патроне ослабевает затягивание, то необходимо проверить муфту на износ. При работе инструмента зубья изнашиваются, и муфта начинает прокручиваться.

Чтобы избежать поломок в редукторе, необходимо периодически его обслуживать. Для этого рекомендуется смазать все трущиеся механические части, желательно заранее удалив остатки старой смазки. Засорение конструкции также может влиять на обороты инструмента.

Посторонние звуки могут быть характерны не только из-за повреждения редуктора, но и быть вызваны двигателем. Шум возникает при оторвавшемся магните или при износе втулок якоря. Для восстановления работы якоря можно попробовать смазать его машинным маслом.

Таким образом, при механических поломках причину найти легко, но проведение ремонта потребует покупки новых комплектующих взамен сломанных. Для нахождения электрических неисправностей понадобится использовать мультиметр.

Originally posted 2018-04-06 09:23:38.