Цанга своими руками для микродрели

Цанговый патрон своими руками: комплектующие и порядок изготовления

Вопрос о том, как изготовить цанговый зажим своими руками, актуален для тех, кто занимается ювелирным делом, гравировальными работами или изготовлением печатных плат и использует такую оснастку. Именно специалисты данных категорий чаще всего сталкиваются с поломкой цангового зажима, который можно заменить на новую серийную модель либо изготовить своими руками.

Самодельный цанговый патрон, выточенный на токарном станке

Существует несколько вариантов изготовления цангового патрона своими руками, каждый из которых отличается определенными нюансами. Однако по какой бы методике ни был изготовлен самодельный зажим, его цена будет выгодно отличаться от стоимости серийной модели.

Самодельная цанга-муфта простейшей конструкции

Простейшая цанга, работающая по принципу соединительной муфты, может быть изготовлена из стальной проволоки диаметром 1 мм. Следует иметь в виду, что цанга предложенной конструкции не является универсальным зажимным устройством и может быть использована только для сверл одного диаметра. При этом важно, чтобы поперечный размер применяемых сверл максимально точно соответствовал диаметру выходного вала приводного электродвигателя. Кроме того, важно учитывать, что использовать такой цанговый зажим можно только при сверлении материалов, обладающих невысокой вязкостью.

Самодельный зажим из проволоки

Для изготовления цанговой муфты предложенной конструкции потребуются следующие расходные материалы, приспособления и инструменты:

  • цилиндрическая болванка из металла, диаметр которой соответствует диаметрам выходного вала электродвигателя и сверла;
  • проволока из стали;
  • электрический паяльник;
  • флюс для пайки.

Сам процесс изготовления цангового патрона для микродрели выполняется по следующему алгоритму:

  • Проволока наматывается на болванку таким образом, чтобы сформировалась жесткая пружина. Важно, чтобы витки пружины располагались как можно ближе друг к другу.
  • Готовую пружину, не снимая с болванки, тщательно пропаивают.

Одним концом такая цанга-муфта надевается на вал приводного электродвигателя, а в отверстие в ее свободном конце вставляется используемое сверло.

Простейший цанговый зажим для микродрели может быть изготовлен своими руками и в другом конструктивном исполнении. Конструкция такого патрона, себестоимость изготовления которого будет очень низкой, состоит из двух половинок, скрепленных винтом. На внутренней поверхности каждой из таких половинок протачиваются цилиндрические желобки, которые при затягивании винта обеспечивают фиксацию как зажима на валу приводного электродвигателя, так и применяемого инструмента. Решив изготовить такой цанговый зажим своими руками, имейте в виду: для того чтобы он работал корректно, перед началом его использования следует обязательно выполнить балансировку.

Самодельный зажим на основе цангового карандаша

Кулачковый патрон для микродрелей как альтернатива цанговым зажимам

Чтобы не задумываться над тем, как сделать цанговый патрон или зажим своими руками, можно приобрести для оснащения своей микродрели кулачковый патрон. Такой зажим является аналогом кулачковых патронов, используемых для комплектации обычных электродрелей, и работает по схожему принципу. При вращении подвижной обоймы на корпусе такого устройства кулачки, которыми оно оснащено, сдвигаются и тем самым обеспечивают надежную фиксацию инструмента.

Миниатюрный кулачковый патрон обеспечит жесткую фиксацию рабочих насадок

Для оснащения микродрели сегодня предлагается большое разнообразие недорогих кулачковых зажимов. Преимущественное большинство их моделей фиксируется на валу приводного электродвигателя при помощи резьбового отверстия на боковой стороне посадочной части, в которое вкручивается винт. Вращение обоймы кулачкового зажима в зависимости от конкретной модели может осуществляться как вручную, так и при помощи специального ключа, который обязательно присутствует в заводском комплекте данного устройства.

Приобретение кулачкового патрона – это хорошая возможность за небольшие деньги оснастить свой электроинструмент универсальным зажимным устройством, удобным в использовании и обеспечивающим надежную фиксацию рабочих насадок. Главное, на что следует обращать внимание при выборе, – это материал, из которого изготовлены основные рабочие элементы зажима. Если выбрать патрон, кулачки которого сделаны из прочной высокоуглеродистой стали, то он прослужит значительно дольше и будет обеспечивать точную фиксацию используемого инструмента.

Как сделать цанговый зажим своими руками?

Ручная дрель своими руками: инструкция по изготовлению

Маленькая электродрель нужна каждому, кто мастерит электронные поделки или занимается тонкими декоративными работами. Такая машинка идеально подойдет для выполнения мелких работ по дереву, пластику и металлу, сверления печатных плат.

Собрать мини-дрель в домашних условиях можно из патрона, баночки из-под мыльных пузырей, моторчика для вращения патрона, элемента питания.

Моторчик можно взять с фена или болгарки. Подойдет для изготовления поделки и электродвигатель от видеомагнитофона, двигатель от старого кассетного магнитофона.

Чтобы сделать электрическую мини-дрель нужно:

  1. Соединить патрон с моторчиком. Сделать это, лучше всего, с помощью холодной сварки. Но работать нужно быстро и аккуратно: сварка быстро застывает и становится прочной, как железо. Переделать соединение, при неудаче, не выйдет.
  2. Поместить патрон в баночку. Для лучшей фиксации, патрон необходимо обработать термоклеем.
  3. Проделать во втором основании отверстие под выключатель. Лучше, если выключить будет небольшим, клавишным.

Ручная микродрель готова! Осталось лишь припаять к выключателю провода от мотора и питания, соблюдая полярность. Для питания мини-дрели будет достаточно батареек на 9-12v. Дополнительно можно сделать реверс на шестиконтактном переключателе.

Как выбрать цанговый патрон

Первое условие при выборе самозажимного патрона — крепление к шпинделю. Зажим может устанавливаться прямо на шпиндель, через переходник или накручиваться на резьбу.

Размер фланца: диаметр пояска для присоединения или параметры конуса Морзе. Не зная параметров конца фланца, патрон не подберешь.

Количество кулачков: в наборе может быть два, четыре, шесть. Цена изделия зависит от количества, формы и металла. В зависимости от вида работ можно приобрести крепеж из твердого сплава металла или мягкого.

Цанговый патрон своими руками

Цанговый (или зажимной) патрон для мини-дрели – это переходное устройство, служащее для зажима сверл, которое крепиться к выходному валу моторчика. Мини-патрон позволяет использовать в работе сверла диаметром до 3 мм. Самая маленькая самодельная дрель может работать со сверлами с диаметром в 0,7 мм.

От качества патрона и крепления сверла к мотору зависит качество работы дрели.

Поэтому к выбору зажима следует подойти со всей ответственностью. А если качественное устройство найти не удается, его достаточно просто можно изготовить. При этом, не нужно будет использовать токарный станок. Для того, чтобы сделать зажим понадобится лишь винт М8 и закрытая гайка М8.

Читайте также:
Шипорезная каретка своими руками

Делаем цанговый зажим для мини-дрели:

  1. В головке винта просверливаем отверстие диаметром в 2 мм;
  2. Берем пилу ножовку и наносим на корпус винта два осевых напила;
  3. В закрытой гайке строго посередине просверливаем отверстие диаметром в 2 мм;
  4. С помощью большего сверла расширяем отверстие в закрытой гайке до 3,5 мм;
  5. Делаем из гайки конус, подсоединив ее к обычной дрели и обтачивая с помощью наждачной бумаги.

Цанга готова! Теперь можно вставить в болт сверло подходящего размера и накрутить гайку. Для того, чтобы пользоваться дрелью было удобно, можно сделать такую цангу под каждое микро-сверло. Поможет делать качественную работу и специальная станина для дрели.

Особенности конструкции

Патрон состоит из набора цанг и зажимной гайки. Цанга может быть зажимной или подающей, а также выдвижной или неподвижной, и других модификаций.

Читать также: Гидравлические прессы своими руками

Итак, зажимная цанга имеет следующие разновидности:

  • Подающая заготовку;
  • Цельная зажимная;
  • Раздельная зажимная.

Первая цанга состоит из стальной втулки с 3 надрезами, формирующими подобие лепестка с концами в центр и пружинящими. Отверстие должно быть таким, чтобы заготовка плотно зажималась. Подающую цангу накручивают на вращающийся шток, который через определенный механизм подает заготовку. Под влиянием упругости лепестки плотно сидят на заготовке. Сила трения увеличивает сцепление во время обработки.

Цельная цанга представляет собой втулку с пружинящими при воздействии лепестками. Трехлепестковые модификации применяются для работы деталей диаметром менее 3 мм, четырехлепестковые используют для заготовок с диаметрами от 3 до 80 мм, далее следует задействовать шестилепестковые модификации. Сцепление растет за счет понижения размера прорезей при втягивании цанги внутрь патрона.

Разъемный вариант следует задействовать для деталей наименьшего диаметра. Раздвигают кулачки с помощью пружин. В комплект могут также входить сменные вкладыши.

Бормашинка для мелких работ своими руками

Бормашина уже давно перестала быть исключительно профессиональным стоматологическим инструментом. Сегодня, бормашинка с гибким валом активно используется для выполнения мелких декоративных работ, шлифовки, полировки, резки различных изделий.

Сделать ротационную бормашину можно своими руками по типу мини-дрели.

При этом, следует учесть, что для качественной работы самоделки понадобится достаточно мощный мотор. Так, для питания бормашинок отлично подойдет моторчик на 18В от шуруповерта. Проще всего будет изготовить гравер из старого блендера.

Для изготовления бормашины нужно будет:

  1. Отсоедините верхнюю часть блендера от рабочей;
  2. С помощью канцелярского ножа снимите резиновую накладку на кнопку, и отверткой раскрутите болты, расположенные под ней;
  3. Отверткой, со стороны кабеля питания, подденьте верхнюю крышку корпуса, и снимите аккуратно ее;
  4. Извлеките из корпуса блендера схему, соединенную с кабелем питания;
  5. Извлеките из корпуса пластмассовую часть, расположенную над вращателем;
  6. Снимите пластмассовый наконечник с вала электромотора;
  7. Измерьте диаметр вала штангенциркулем (если его нет, то для этих целей подойдет и канцелярская линейка);
  8. Очистите корпус электромотора от масла и обезжирьте его поверхность при помощи спиртовой салфетки;
  9. Наденьте на вал цанговый патрон соответствующего размера;
  10. Установить на место кнопки включения нажимной механизм, управляющий как включением, так и отключением устройства;
  11. Соберите блендер.

Ручной бор готов! Питание такого инструмента будет выполняться через силовой кабель с вилкой. Можно запитать инструмент и на батарейках, но тогда аккумуляторы, время от времени, придется менять или заряжать.

Как самостоятельно сделать цанговый патрон

При изготовлении своими руками различных изделий возникают ситуации, когда имеющаяся в наличии оснастка не позволяет выполнить необходимые операции. Требуется изготовить цанговый патрон, отвечающий предъявляемым запросам с выполнением изделия согласно разработанному эскизу.

Все работы необходимо начинать с подготовки эскиза с проработкой всех необходимых деталей. Эскиз патрона позволяет учесть все особенности при изготовлении своими руками необходимой оснастки и зажимного механизма.

При изготовлении цанг своими руками необходимо учитывать несколько особенностей:

  • внутренний диаметр цанги равен или меньше минимального диаметра детали;
  • в цанге увеличение внутреннего диаметра возможно за счет расширения лепестков;
  • для увеличения изготовления разводных цанг после разводки и повышения качественных характеристик необходима дополнительная шлифовка конической и направляющей части цанги;
  • необходимо учитывать, что в ходе длительной работы теряется упругость лепестков цанг вследствие чего может произойти поломка.

Гибкий вал для бормашины своими руками

Если вам необходимо передать вращение мотора гравера, дрели или бора на насадку, то вам понадобится гибкий вал. Это устройство состоит из заключенной в гибкую броню проволоки, свитой в несколько слоев, и

сможет значительно расширить функционал ротационного инструмента. Собрать гибкий вал можно самостоятельно.

Для этого понадобится:

  • Латунная трубка;
  • Две втулки М4 с резьбой;
  • Вал из электрода (диаметр 5 мм) с резьбой М5;
  • Переходник с внутренней резьбы М5 и наружной М8 на 0,75;
  • Быстрозажимной мини-патрон;
  • Зажим из просверленного по оси болта М12;
  • Защита для соединения.

Собираем гибкий вал. Для этого вставляем в латунную трубку вал из электрода и надеваем на обе стороны трубки втулки М4. С одной стороны трубки накручиваем на втулку переходник, а на него – мини-патрон. С обратной стороны трубки располагаем зажим, с помощью которого соединяем вал из электрода с гибким. Для удобства можно сточить на наждаке головки винтов на зажиме. Надеваем на зажим специальную латунную защиту, и фиксируем ее крепежами. Изолируем соединение. Гибкий вал готов! Для удобства со стороны патрона можно разместить хомут с пластмассовой ручкой.

Цанга: разновидности зажимного патрона, изготовление своими руками

  1. Устройство и разновидности
  2. Плюсы и минусы
  3. Самостоятельное изготовление

Цанговый патрон – это зажимное устройство для крепления заготовок и деталей с гладкой поверхностью хвостовика. Зажим предназначен для станков всех типов, в том числе с числовым программным управлением (ЧПУ). Основной элемент детали – втулка с продольными надрезами, между которыми расположены фиксирующие лепестки. Они надежно удерживают заготовку при сжатии. Патроны продаются с комплектом цанг наиболее ходовых диаметров.

Читайте также:
Что такое углеродистая сталь где она используется

Устройство, разновидности

Цанговая зажимная оснастка для фрезерного станка включает в свою конструкцию три основных элемента:

  • корпус;
  • цанга или сменная втулка;
  • зажимная гайка.

Продольные осевые прорезы на втулке формируют подвижные лепестки. Их количество зависит от диаметра детали. Элементы соединены между собой контргайкой, передающей давление на образовавшийся лепестками конус – устройство стягивается радиальным усилием. На рынке строительного оборудования существуют сменные цанги, при помощи которых закрепляется цилиндрический инструмент. Есть заготовки в форме многогранника. Цанговый зажим устанавливается на вал станка, после этого мастер выполняет фрезерование, заточку или правку деталей.

В зависимости от функции, цанги делятся на три вида:

  1. Подающая. Втулка, изготовленная из закаленной стали, снабжена тремя неполными надрезами с пружинящими лепестками, направленными к центру патрона. Диаметр отверстия подобного зажима подбирается с условием: обрабатываемая деталь должна быть плотно зафиксирована в неподвижном положении, ведь в таком деле важен каждый миллиметр. Подающая цанга комплектуется сменными вкладышами разного диаметра. Тогда можно работать с разнокалиберными заготовками любой конфигурации.
  2. Зажимная. Отличается от предыдущего образца тем, что имеет сквозное технологическое отверстие с двумя посадочными местами вдоль оси втулки. Во время обработки заготовка плотно зажата в цанге без риска выпадения. Если мастер планирует обрабатывать квадратные детали, ему понадобится зажим с четырьмя прорезями, а для круглых и многогранных – патрон с тремя разрезами. Набор из цанг под любую заготовку обеспечит обработку деталей любых форм. Преимущество такого инструмента – низкое радиальное биение.
  3. Разъемная (разжимная) закрепляет детали небольшого диаметра. В конструкции разжимной цанги есть пружины для разведения лепестков.

Как сделать динамо-машину из моторчика от старого принтера

Динамо-машина – это устройство, которое преобразовывает механическую энергию в электрическую. Работа динамо-машины основана на принципе электромагнитной индукции. То есть электрический ток возникает в замкнутом контуре устройства при изменении во времени потока вектора магнитной индукции, пронизывающего контур.

Иными словами динамо-машина – это простейший генератор постоянного тока.

В быту динамо-машину можно использовать для зарядки аудио- и видеотехники, смартфона и других маломощных гаджетов (например, фитнес-браслетов, планшетов, игрушечного робота и т.д.). Кроме того, устройство отлично подойдет для запитки фар велосипеда, светодиодных лент, ручных фонариков и других устройств, питающихся от однофазных сетей.

Чтобы собрать самоделку понадобится:

  • Моторчик (электродвигатель) от струйного принтера;
  • Ремень и шестерёнка с того же устройства;
  • Рукоятка с удобной, нескользящей ручкой;
  • Два небольших деревянных основания;
  • Четыре конденсатора на 10000 мкФ;
  • Диод;
  • Металлические уголки и крепежи;
  • Провода и припой.

Делать динамо-машину достаточно просто. Для этого нужно подсоединить конденсаторы параллельно, фазу с конденсаторов вывести через диод на электромотор, а ноль конденсатора соединить через перемычку с нулем электромотора. Провода для подключения электроприборов следует вывести от подключенного к диоду конденсатора, соблюдая полярность. После этого следует поставить всю конструкцию на основание, скрепив электромотор со второй деревянной дощечкой так, чтобы шкив торчал из нее. Со стороны шкива следует расположить шестерню с рукояткой, и обтянуть их ремнем.

Микромоторчик своими руками

Микромоторчики нашли широкое применение в строительстве небольших летательных объектов (например, моделей микровертолетов и самолетов). Сам микромоторчик представляет собой бесколлекторный микродвигатель постоянного тока.

Сделать микромоторчик можно из электромагнита с виброплощадки старого мобильного телефона.

Для оси ротора можно использовать сверло диаметром в 0,29 мм. Чтобы сделать мотор необходимо аккуратно намотать на сверло медную проволоку в два захода. Длина обмотки должна быть на несколько мм больше длины электромагнита.

После этого необходимо:

  • Нанести на обмотку тонким слоем эпоксидную смолу для склеивания металлов, и надеть на нее электромагнит;
  • Сделать две втулки из фторопласта, и надеть их на электромагнит с двух сторон;
  • Поставить конструкцию на направляющие под обмотку, и обмотать ее медной проволокой.

Микромотор готов! Осталось установить на него вентили, и подключить к питанию через микрочип на 5 входов. Инструкции по изготовлению интересных поделок из моторчиков предлагает на своем канале Роман Юрси.

Бормашина своими руками (видео)

Бытовые электросамоделки – это гарантия надежности и долговечности электроинструмента. Кроме того, это неплохая возможность сэкономить, ведь, зачастую, для сборки бытового инструмента требуется минимум деталей, которые легко отыщутся в обиходе или ближайшем магазине. Используйте представленные в статье инструкции, собирайте своими руками ротационные бытовые электроприборы, и наслаждайтесь их качеством и доступностью!

Комментарии

0 Оля 11.01.2018 21:09 Даже не знала, что дрель можно сделать самостоятельно. Если бы инструменты получались немного побольше, то они могли быть очень опасными, а вообще лучше не заниматься такой самодеятельностью.
Цитировать

Обновить список комментариев RSS лента комментариев этой записи

Как сделать цанговый зажим своими руками

Ручная дрель своими руками: инструкция по изготовлению

Маленькая электродрель нужна каждому, кто мастерит электронные поделки или занимается тонкими декоративными работами. Такая машинка идеально подойдет для выполнения мелких работ по дереву, пластику и металлу, сверления печатных плат.

Собрать мини-дрель в домашних условиях можно из патрона, баночки из-под мыльных пузырей, моторчика для вращения патрона, элемента питания.

Моторчик можно взять с фена или болгарки. Подойдет для изготовления поделки и электродвигатель от видеомагнитофона, двигатель от старого кассетного магнитофона.

Чтобы сделать электрическую мини-дрель нужно:

  1. Соединить патрон с моторчиком. Сделать это, лучше всего, с помощью холодной сварки. Но работать нужно быстро и аккуратно: сварка быстро застывает и становится прочной, как железо. Переделать соединение, при неудаче, не выйдет.
  2. Поместить патрон в баночку. Для лучшей фиксации, патрон необходимо обработать термоклеем.
  3. Проделать во втором основании отверстие под выключатель. Лучше, если выключить будет небольшим, клавишным.

Ручная микродрель готова! Осталось лишь припаять к выключателю провода от мотора и питания, соблюдая полярность. Для питания мини-дрели будет достаточно батареек на 9-12v. Дополнительно можно сделать реверс на шестиконтактном переключателе.

Устройство, разновидности

Цанговая зажимная оснастка для фрезерного станка включает в свою конструкцию три основных элемента:

  • корпус;
  • цанга или сменная втулка;
  • зажимная гайка.
Читайте также:
Чем отличается фреза от сверла

Продольные осевые прорезы на втулке формируют подвижные лепестки. Их количество зависит от диаметра детали. Элементы соединены между собой контргайкой, передающей давление на образовавшийся лепестками конус – устройство стягивается радиальным усилием. На рынке строительного оборудования существуют сменные цанги, при помощи которых закрепляется цилиндрический инструмент. Есть заготовки в форме многогранника. Цанговый зажим устанавливается на вал станка, после этого мастер выполняет фрезерование, заточку или правку деталей.

В зависимости от функции, цанги делятся на три вида:

  1. Подающая. Втулка, изготовленная из закаленной стали, снабжена тремя неполными надрезами с пружинящими лепестками, направленными к центру патрона. Диаметр отверстия подобного зажима подбирается с условием: обрабатываемая деталь должна быть плотно зафиксирована в неподвижном положении, ведь в таком деле важен каждый миллиметр. Подающая цанга комплектуется сменными вкладышами разного диаметра. Тогда можно работать с разнокалиберными заготовками любой конфигурации.
  2. Зажимная. Отличается от предыдущего образца тем, что имеет сквозное технологическое отверстие с двумя посадочными местами вдоль оси втулки. Во время обработки заготовка плотно зажата в цанге без риска выпадения. Если мастер планирует обрабатывать квадратные детали, ему понадобится зажим с четырьмя прорезями, а для круглых и многогранных – патрон с тремя разрезами. Набор из цанг под любую заготовку обеспечит обработку деталей любых форм. Преимущество такого инструмента – низкое радиальное биение.
  3. Разъемная (разжимная) закрепляет детали небольшого диаметра. В конструкции разжимной цанги есть пружины для разведения лепестков.

Каждая цанга предназначена только для одного диаметра, поэтому они подходят для работы с длинными металлическими прутьями, установленными на фрезер.

Благодаря высокой точности крепежа, к цанге можно присоединять метчики, токарную фрезу или сменные наконечники для завинчивания гаек.

Патрон незаменим, если нужно закрепить сверло в ручном перфораторе или сверлильно-присадочном станке. Зажим имеет отполированную внутреннюю поверхность, в момент фиксации исключается деформирование обрабатываемой заготовки.

Кроме станочного оборудования, цанги используют для закрепления сменных деталей на ручном инструменте. Наравне со стандартными приспособлениями, существуют их аналоги для установки на мини-дрели. В столярных мастерских можно встретить механический инструмент с цангами, соединяющими рабочую часть с рукояткой. Миниатюрный патрон позволяет при необходимости производить смену стержней напильников или отверток. Этот принцип заложен в изготовлении механических карандашей со сменными графитовыми стержнями. Нажав кнопку, пользователь выдвигает маленькую цангу, лепестки разжимаются, и стержень выдвигается на заданную длину.

Плюсы и минусы

Среди плюсов устройства отмечают:

  • простоту фиксации заготовки и такой же легкий ее демонтаж;
  • возможность закрепления миниатюрных заготовок;
  • долгий срок службы, который зависит от материала (закаленная или цементирующая сталь);
  • отсутствие прокручивания заготовки за счет большой площади контакта;
  • нулевые показатели радиального биения, обеспеченные хорошей центровкой детали во втулке. Таким образом удается добиться высокой точности процесса.
  • Универсальность дает возможность использовать цанговое крепление на всех типах станков.

Единственный недостаток цанги – каждый отдельный образец фиксирует деталь одного диаметра. К примеру, цанга на 12 мм подойдет только для сверла такого же размера. Решить эту проблему можно путем приобретения комплекта сменных зажимов для их подбора под заготовки всех диаметров и конфигураций. Существует переходная цилиндрическая втулка, которая устанавливается в патрон нужного размера, и уже в нее вставляется заготовка. Зажимная гайка фиксирует цангу, а та зажимает переходную втулку с деталью. Самозажимный патрон с комплектом сменных зажимов или переходных втулок гарантирует качественную и безопасную работу на любом станке.

Цанговый патрон своими руками

Цанговый (или зажимной) патрон для мини-дрели – это переходное устройство, служащее для зажима сверл, которое крепиться к выходному валу моторчика. Мини-патрон позволяет использовать в работе сверла диаметром до 3 мм. Самая маленькая самодельная дрель может работать со сверлами с диаметром в 0,7 мм.

От качества патрона и крепления сверла к мотору зависит качество работы дрели.

Поэтому к выбору зажима следует подойти со всей ответственностью. А если качественное устройство найти не удается, его достаточно просто можно изготовить. При этом, не нужно будет использовать токарный станок. Для того, чтобы сделать зажим понадобится лишь винт М8 и закрытая гайка М8.

Делаем цанговый зажим для мини-дрели:

  1. В головке винта просверливаем отверстие диаметром в 2 мм;
  2. Берем пилу ножовку и наносим на корпус винта два осевых напила;
  3. В закрытой гайке строго посередине просверливаем отверстие диаметром в 2 мм;
  4. С помощью большего сверла расширяем отверстие в закрытой гайке до 3,5 мм;
  5. Делаем из гайки конус, подсоединив ее к обычной дрели и обтачивая с помощью наждачной бумаги.

Цанга готова! Теперь можно вставить в болт сверло подходящего размера и накрутить гайку. Для того, чтобы пользоваться дрелью было удобно, можно сделать такую цангу под каждое микро-сверло. Поможет делать качественную работу и специальная станина для дрели.

Как выбрать цанговый патрон

Первое, что необходимо учитывать при выборе такого патрона, — это его крепление к шпинделю. Ставить его можно непосредственно на шпиндель, с помощью подходящего переходника или накручивая на резьбу.

Затем смотрим на размеры фланца. Здесь поможет диаметр пояска для соединения или параметры конуса Морзе. Если вы не знаете данных показателей, то вам не удастся подобрать необходимый патрон, а следовательно, не будет возможности для качественной работы ваших инструментов

Ну и, наконец, количество кулачков в инструменте. В зависимости от предназначения инструментов у них может быть от двух до шести кулачков в наборе. Также можно подобрать инструмент из твердого или мягкого сплава, под определенные виды работ, с различными техническими характеристиками.

Бормашинка для мелких работ своими руками

Бормашина уже давно перестала быть исключительно профессиональным стоматологическим инструментом. Сегодня, бормашинка с гибким валом активно используется для выполнения мелких декоративных работ, шлифовки, полировки, резки различных изделий.

Сделать ротационную бормашину можно своими руками по типу мини-дрели.

При этом, следует учесть, что для качественной работы самоделки понадобится достаточно мощный мотор. Так, для питания бормашинок отлично подойдет моторчик на 18В от шуруповерта. Проще всего будет изготовить гравер из старого блендера.

Читайте также:
Чиллер для аквариума своими руками

Для изготовления бормашины нужно будет:

  1. Отсоедините верхнюю часть блендера от рабочей;
  2. С помощью канцелярского ножа снимите резиновую накладку на кнопку, и отверткой раскрутите болты, расположенные под ней;
  3. Отверткой, со стороны кабеля питания, подденьте верхнюю крышку корпуса, и снимите аккуратно ее;
  4. Извлеките из корпуса блендера схему, соединенную с кабелем питания;
  5. Извлеките из корпуса пластмассовую часть, расположенную над вращателем;
  6. Снимите пластмассовый наконечник с вала электромотора;
  7. Измерьте диаметр вала штангенциркулем (если его нет, то для этих целей подойдет и канцелярская линейка);
  8. Очистите корпус электромотора от масла и обезжирьте его поверхность при помощи спиртовой салфетки;
  9. Наденьте на вал цанговый патрон соответствующего размера;
  10. Установить на место кнопки включения нажимной механизм, управляющий как включением, так и отключением устройства;
  11. Соберите блендер.

Ручной бор готов! Питание такого инструмента будет выполняться через силовой кабель с вилкой. Можно запитать инструмент и на батарейках, но тогда аккумуляторы, время от времени, придется менять или заряжать.

Назначения

Цанговый патрон – это механизм, предназначенный для быстротечного зажима цилиндрического и иного сечения (четырехгранных, шестигранных и др.) прутков, заготовок или режущего инструмента. Чаще применяются при финишных операциях.

Цанга – это стальная калёная втулка (или из иного упругого материала) с неполными разрезами по бокам, образующие лепестки, пружинящего свойства (возвращаются в исходное положение). Эти свойства применены в основах процесса зажима — разжима и центрирования заготовки в рабочей зоне станка.

Эффект от внедрения данного типа зажимов проявлен при:

  • восстановлении режущих кромок свёрл, метчиков и фрез;
  • производстве деталей из пруткового материала, труб и точного литья;
  • фиксации заготовок с обратной поверхностью;
  • работе по предварительно обработанному материалу.

Применением выравнивающих вкладышей решается проблема несоответствия поверхности заготовки размерам цангового зажимного механизма.

Гибкий вал для бормашины своими руками

Если вам необходимо передать вращение мотора гравера, дрели или бора на насадку, то вам понадобится гибкий вал. Это устройство состоит из заключенной в гибкую броню проволоки, свитой в несколько слоев, и

сможет значительно расширить функционал ротационного инструмента. Собрать гибкий вал можно самостоятельно.

Для этого понадобится:

  • Латунная трубка;
  • Две втулки М4 с резьбой;
  • Вал из электрода (диаметр 5 мм) с резьбой М5;
  • Переходник с внутренней резьбы М5 и наружной М8 на 0,75;
  • Быстрозажимной мини-патрон;
  • Зажим из просверленного по оси болта М12;
  • Защита для соединения.

Собираем гибкий вал. Для этого вставляем в латунную трубку вал из электрода и надеваем на обе стороны трубки втулки М4. С одной стороны трубки накручиваем на втулку переходник, а на него – мини-патрон. С обратной стороны трубки располагаем зажим, с помощью которого соединяем вал из электрода с гибким. Для удобства можно сточить на наждаке головки винтов на зажиме. Надеваем на зажим специальную латунную защиту, и фиксируем ее крепежами. Изолируем соединение. Гибкий вал готов! Для удобства со стороны патрона можно разместить хомут с пластмассовой ручкой.

Особенности конструкции

Патрон состоит из набора цанг и зажимной гайки. Цанга может быть зажимной или подающей, а также выдвижной или неподвижной, и других модификаций.

Читать также: Машина для вязки арматуры

Итак, зажимная цанга имеет следующие разновидности:

  • Подающая заготовку;
  • Цельная зажимная;
  • Раздельная зажимная.

Первая цанга состоит из стальной втулки с 3 надрезами, формирующими подобие лепестка с концами в центр и пружинящими. Отверстие должно быть таким, чтобы заготовка плотно зажималась. Подающую цангу накручивают на вращающийся шток, который через определенный механизм подает заготовку. Под влиянием упругости лепестки плотно сидят на заготовке. Сила трения увеличивает сцепление во время обработки.

Цельная цанга представляет собой втулку с пружинящими при воздействии лепестками. Трехлепестковые модификации применяются для работы деталей диаметром менее 3 мм, четырехлепестковые используют для заготовок с диаметрами от 3 до 80 мм, далее следует задействовать шестилепестковые модификации. Сцепление растет за счет понижения размера прорезей при втягивании цанги внутрь патрона.

Разъемный вариант следует задействовать для деталей наименьшего диаметра. Раздвигают кулачки с помощью пружин. В комплект могут также входить сменные вкладыши.

Как сделать динамо-машину из моторчика от старого принтера

Динамо-машина – это устройство, которое преобразовывает механическую энергию в электрическую. Работа динамо-машины основана на принципе электромагнитной индукции. То есть электрический ток возникает в замкнутом контуре устройства при изменении во времени потока вектора магнитной индукции, пронизывающего контур.

Иными словами динамо-машина – это простейший генератор постоянного тока.

В быту динамо-машину можно использовать для зарядки аудио- и видеотехники, смартфона и других маломощных гаджетов (например, фитнес-браслетов, планшетов, игрушечного робота и т.д.). Кроме того, устройство отлично подойдет для запитки фар велосипеда, светодиодных лент, ручных фонариков и других устройств, питающихся от однофазных сетей.

Чтобы собрать самоделку понадобится:

  • Моторчик (электродвигатель) от струйного принтера;
  • Ремень и шестерёнка с того же устройства;
  • Рукоятка с удобной, нескользящей ручкой;
  • Два небольших деревянных основания;
  • Четыре конденсатора на 10000 мкФ;
  • Диод;
  • Металлические уголки и крепежи;
  • Провода и припой.

Делать динамо-машину достаточно просто. Для этого нужно подсоединить конденсаторы параллельно, фазу с конденсаторов вывести через диод на электромотор, а ноль конденсатора соединить через перемычку с нулем электромотора. Провода для подключения электроприборов следует вывести от подключенного к диоду конденсатора, соблюдая полярность. После этого следует поставить всю конструкцию на основание, скрепив электромотор со второй деревянной дощечкой так, чтобы шкив торчал из нее. Со стороны шкива следует расположить шестерню с рукояткой, и обтянуть их ремнем.

Микромоторчик своими руками

Микромоторчики нашли широкое применение в строительстве небольших летательных объектов (например, моделей микровертолетов и самолетов). Сам микромоторчик представляет собой бесколлекторный микродвигатель постоянного тока.

Сделать микромоторчик можно из электромагнита с виброплощадки старого мобильного телефона.

Для оси ротора можно использовать сверло диаметром в 0,29 мм. Чтобы сделать мотор необходимо аккуратно намотать на сверло медную проволоку в два захода. Длина обмотки должна быть на несколько мм больше длины электромагнита.

Читайте также:
Чистка медных изделий в домашних условиях

После этого необходимо:

  • Нанести на обмотку тонким слоем эпоксидную смолу для склеивания металлов, и надеть на нее электромагнит;
  • Сделать две втулки из фторопласта, и надеть их на электромагнит с двух сторон;
  • Поставить конструкцию на направляющие под обмотку, и обмотать ее медной проволокой.

Микромотор готов! Осталось установить на него вентили, и подключить к питанию через микрочип на 5 входов. Инструкции по изготовлению интересных поделок из моторчиков предлагает на своем канале Роман Юрси.

Бормашина своими руками (видео)

Бытовые электросамоделки – это гарантия надежности и долговечности электроинструмента. Кроме того, это неплохая возможность сэкономить, ведь, зачастую, для сборки бытового инструмента требуется минимум деталей, которые легко отыщутся в обиходе или ближайшем магазине. Используйте представленные в статье инструкции, собирайте своими руками ротационные бытовые электроприборы, и наслаждайтесь их качеством и доступностью!

Комментарии

0 Оля 11.01.2018 21:09 Даже не знала, что дрель можно сделать самостоятельно. Если бы инструменты получались немного побольше, то они могли быть очень опасными, а вообще лучше не заниматься такой самодеятельностью.
Цитировать

Обновить список комментариев RSS лента комментариев этой записи

Цанговый патрон своими руками: комплектующие и порядок изготовления

Гравер, или бор машинка – очень нужная и полезная штука для тех, кто любит заниматься резьбой по дереву, камню, металлу и так далее. Но гравер сгодится не только для резьбы. Он так же может очень неплохо помочь при сборке или ремонте чего-нибудь миниатюрного, чтобы вырезать из металла или пластмассы нужную деталь, которую невозможно вырезать ножницами. Так же, им можно шлифовать минералы, или просто красивые камни. Насадок для гравера существует огромное множество: пильные диски, шлифовальные диски, камни различной зернистости, щётки (как простые, так и металлические), войлочные диски, различные фрезы для дерева и стекла, а так же, разумеется, свёрла.

Купить такую недешёвую вещь, как гравер – это только полдела (впрочем, сделать его самостоятельно, тоже дело не хитрое). В течение всего времени использования, желательно ещё и обновлять и пополнять имеющиеся запасы свёрл, фрез и других насадок, которые так же стоят не дёшево. Во всяком случае, они (почему-то!) стоят дороже, чем расходный материал и насадки для такого же инструмента стандартной величины. Но необязательно покупать их все подряд – некоторые насадки можно довольно легко изготовить самостоятельно. Конечно, такие сложные инструменты, как фреза по дереву, сверло или алмазный буравчик для гравировки на стекле, изготовить вряд ли получится, но вот, например, маленькие пилки для резки дерева и пластмассы, шлифовальные и войлочные диски, можно легко сделать своими руками.

Даже при отсутствии навыков. Думаю, вырезать ножницами правильный круг, начерченный циркулем на заготовке, в состоянии каждый человек. Кроме того, некоторые расходные материалы не встретишь в обычных магазинах, торгующих подобного рода товарами. Приходится заказывать и долго ждать, когда они придут, да и придут ли вообще… А если и придут, то не факт, что они окажутся качественными и надёжными. Недавно полученные мной по почте шлифовальные диски были настолько хрупкими, что один из них сломался от небольшого нажима… В общем, если хочешь что-то сделать хорошо – сделай это сам! Вот сегодня мы и рассмотрим несколько вариантов самостоятельного изготовления более прочного инструмента.

Пильные диски по дереву и пластмассе

  • Металлический круг, или кусок листового металла, толщиной не более миллиметра.
  • Циркуль и карандаш.
  • Ножницы.
  • Дрель и свёрла.
  • Наждачный станок с режущим диском.
  • Металлические болтик с гайкой от детского конструктора, или от сборной электрической вилки.

Для начала необходимо вычертить на листе металла кружок, диаметром в 3-5 см. При помощи циркуля и карандаша. У меня были готовые металлические круги от люстры, только с крупным отверстием в центре. Для того чтобы отверстие подогнать под маленький болтик, вырезаем (или берём готовые, если есть) две шайбы, чтобы они покрыли отверстие на будущем пильном диске. Делаем в центре каждой шайбы отверстие под болтик, обжимаем шайбами отверстие диска с обеих сторон, выравниваем по центру, и стягиваем болтиком с гайкой.


Далее, нужно вырезать зубья диска.


Делаем косые надпилы по всему краю диска, глубиной 3-4 мм, и с шагом в 2 мм. Можно пользоваться.

Диск для резки пластмассы, делаем точно так же, повторяя вышеописанные процедуры, за исключением заточки зубьев. Здесь надпилы стоит делать под прямым углом, глубиной в два мм, и шагом так же в два мм.

Зубья должны получиться короткими и широкими. Этим диском можно пилить пластмассы разной плотности, а также оргстекло и текстолиты.

Барабанные шлифовальные насадки для гравера своими руками

Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины! У многих мастеров в арсенале инструмента имеется гравер. Но этот инструмент необходимо обеспечивать шлифовальными насадками, а набор зачастую стоит как хороший диск для циркулярной пилы.

В данной статье, автор YouTube канала «The Small Workshop» расскажет Вам, как изготовить барабанные шлифовальные насадки самостоятельно, затратив на это минимум финансов.


Материалы. — Наждачная бумага — Деревянный кругляк небольших диаметров — Клей ПВА — Обрезок ДСП — Стальной уголок — Капроновая нить. Инструменты, использованные автором. — Шуруповерт — Гравер — Струбцины — Циркулярная пила — Стусло, ножовка, нож, линейка, карандаш. Процесс изготовления. Итак, автор подготовил несколько листов наждачной бумаги 60-й 120-й и 180-й гритности. Также понадобится деревянный кругляк различного диаметра.


Затем на обратной стороне наждачной бумаги ставит отметки с шагом 15 мм. Приложив линейку нарезает ровные полосы.


Далее при помощи стусла нарезает цилиндры.


Разметив центр цилиндра, мастер фиксирует две дощечки между собой, сдвинув их. Получается своеобразный кондуктор. И проверяет, насколько точно получится просверлить центральное отверстие.


Балансировка получилась просто идеальной, биений нет.


Так как заготовок придется сверлить много, он приклеивает стальной уголок, чтобы защитить кондуктор от сверла. Остается просверлить все заготовки, проверяя балансировку. Для меньших диаметров достаточно сдвинуть досточки относительно друг друга. Также автору пришлось заменить дремель на шуруповерт, его обороты для сверления слишком велики.

Читайте также:
Химическая полировка алюминия


И слегка затачивает кончик. Теперь можно накручивать цилиндры.


Сначала он попробовал обработку древесины.


Всем хорошего настроения, удачи, и интересных идей! Авторское видео можно найти здесь. Источник (Source)

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Шлифовальный и войлочный диски

  • Тонкий шлифовальный диск (можно б/у, или вообще обломок, но не толще миллиметра).
  • Кусок войлока, толщиной в 7-10 мм (от валенка – в самый раз).
  • Циркуль и карандаш
  • Нож.
  • Ножницы по металлу.
  • Наждачный станок.
  • Тонкий болтик с гайкой.

Тут тоже изготовление не сильно отличается от первых двух вариантов. Так же рисуем круг в 3-5 см. циркулем.

Только войлок лучше, наверное, вырезать острым ножом, так как он достаточно толстый, и я себе ножницами отдавил все пальцы. А шлифовальный кружок лучше вырезать или ножницами по металлу, или на наждачном станке с таким же отрезным кругом. Далее делаем отверстия в центрах кругов, и стягиваем с обеих сторон болтиками и гайками.

Фрезы конусной конфигурации

Фрезы по дереву, рабочая часть которых имеет конусную конфигурацию, используются для обработки поверхностей сложного рельефа. В частности, при помощи таких фрез выполняется финишная обработка пазов в элементах мебельных конструкций. Для изготовления подобных фрез по дереву в производственных условиях применяются заготовки сложной формы, которые проблематично обрабатывать в домашних условиях. Такая фреза своими руками может быть изготовлена из сверла, рабочей части которого придается требуемая конфигурация.

За счет того, что самодельная фреза по дереву используется для обработки достаточно мягкого материала за несколько заходов, дополнительно упрочнять структуру материала, из которого изготовлен такой инструмент, нет необходимости.

Варианты изготовления конусных фрез

Миниатюрная граверная фреза

  • Колёсико от зажигалки, которое высекает искру из кремня.
  • Болтик, который пролезет в отверстие колёсика, и гайку к этому болтику.

В этой конструкции вообще почти ничего делать не надо. Только продеть болтик в колёсико, и затянуть его гайкой с другой стороны. Простейшая фреза готова. Ей можно делать надписи и рисунки на древесине, пластмассе, и даже на алюминии и латуни.


В общем, вариантов много, нужно лишь подключить фантазию, и немного терпения.

Самодельная цанга-муфта простейшей конструкции

Простейшая цанга, работающая по принципу соединительной муфты, может быть изготовлена из стальной проволоки диаметром 1 мм. Следует иметь в виду, что цанга предложенной конструкции не является универсальным зажимным устройством и может быть использована только для сверл одного диаметра. При этом важно, чтобы поперечный размер применяемых сверл максимально точно соответствовал диаметру выходного вала приводного электродвигателя. Кроме того, важно учитывать, что использовать такой цанговый зажим можно только при сверлении материалов, обладающих невысокой вязкостью.

Самодельный зажим из проволоки

Для изготовления цанговой муфты предложенной конструкции потребуются следующие расходные материалы, приспособления и инструменты:

  • цилиндрическая болванка из металла, диаметр которой соответствует диаметрам выходного вала электродвигателя и сверла;
  • проволока из стали;
  • электрический паяльник;
  • флюс для пайки.

Сам процесс изготовления цангового патрона для микродрели выполняется по следующему алгоритму:

  • Проволока наматывается на болванку таким образом, чтобы сформировалась жесткая пружина. Важно, чтобы витки пружины располагались как можно ближе друг к другу.
  • Готовую пружину, не снимая с болванки, тщательно пропаивают.

Одним концом такая цанга-муфта надевается на вал приводного электродвигателя, а в отверстие в ее свободном конце вставляется используемое сверло.

Простейший цанговый зажим для микродрели может быть изготовлен своими руками и в другом конструктивном исполнении. Конструкция такого патрона, себестоимость изготовления которого будет очень низкой, состоит из двух половинок, скрепленных винтом. На внутренней поверхности каждой из таких половинок протачиваются цилиндрические желобки, которые при затягивании винта обеспечивают фиксацию как зажима на валу приводного электродвигателя, так и применяемого инструмента. Решив изготовить такой цанговый зажим своими руками, имейте в виду: для того чтобы он работал корректно, перед началом его использования следует обязательно выполнить балансировку.

Самодельный зажим на основе цангового карандаша

Цанговый патрон своими руками: комплектующие и порядок изготовления

Вопрос о том, как изготовить цанговый зажим своими руками, актуален для тех, кто занимается ювелирным делом, гравировальными работами или изготовлением печатных плат и использует такую оснастку. Именно специалисты данных категорий чаще всего сталкиваются с поломкой цангового зажима, который можно заменить на новую серийную модель либо изготовить своими руками.

Самодельный цанговый патрон, выточенный на токарном станке

Существует несколько вариантов изготовления цангового патрона своими руками, каждый из которых отличается определенными нюансами. Однако по какой бы методике ни был изготовлен самодельный зажим, его цена будет выгодно отличаться от стоимости серийной модели.

Самодельная цанга-муфта простейшей конструкции

Простейшая цанга, работающая по принципу соединительной муфты, может быть изготовлена из стальной проволоки диаметром 1 мм. Следует иметь в виду, что цанга предложенной конструкции не является универсальным зажимным устройством и может быть использована только для сверл одного диаметра. При этом важно, чтобы поперечный размер применяемых сверл максимально точно соответствовал диаметру выходного вала приводного электродвигателя. Кроме того, важно учитывать, что использовать такой цанговый зажим можно только при сверлении материалов, обладающих невысокой вязкостью.

Самодельный зажим из проволоки

Для изготовления цанговой муфты предложенной конструкции потребуются следующие расходные материалы, приспособления и инструменты:

  • цилиндрическая болванка из металла, диаметр которой соответствует диаметрам выходного вала электродвигателя и сверла;
  • проволока из стали;
  • электрический паяльник;
  • флюс для пайки.

Сам процесс изготовления цангового патрона для микродрели выполняется по следующему алгоритму:

  • Проволока наматывается на болванку таким образом, чтобы сформировалась жесткая пружина. Важно, чтобы витки пружины располагались как можно ближе друг к другу.
  • Готовую пружину, не снимая с болванки, тщательно пропаивают.

Одним концом такая цанга-муфта надевается на вал приводного электродвигателя, а в отверстие в ее свободном конце вставляется используемое сверло.

Простейший цанговый зажим для микродрели может быть изготовлен своими руками и в другом конструктивном исполнении. Конструкция такого патрона, себестоимость изготовления которого будет очень низкой, состоит из двух половинок, скрепленных винтом. На внутренней поверхности каждой из таких половинок протачиваются цилиндрические желобки, которые при затягивании винта обеспечивают фиксацию как зажима на валу приводного электродвигателя, так и применяемого инструмента. Решив изготовить такой цанговый зажим своими руками, имейте в виду: для того чтобы он работал корректно, перед началом его использования следует обязательно выполнить балансировку.

Читайте также:
Хлебобулочные изделия производство

Самодельный зажим на основе цангового карандаша

Кулачковый патрон для микродрелей как альтернатива цанговым зажимам

Чтобы не задумываться над тем, как сделать цанговый патрон или зажим своими руками, можно приобрести для оснащения своей микродрели кулачковый патрон. Такой зажим является аналогом кулачковых патронов, используемых для комплектации обычных электродрелей, и работает по схожему принципу. При вращении подвижной обоймы на корпусе такого устройства кулачки, которыми оно оснащено, сдвигаются и тем самым обеспечивают надежную фиксацию инструмента.

Миниатюрный кулачковый патрон обеспечит жесткую фиксацию рабочих насадок

Для оснащения микродрели сегодня предлагается большое разнообразие недорогих кулачковых зажимов. Преимущественное большинство их моделей фиксируется на валу приводного электродвигателя при помощи резьбового отверстия на боковой стороне посадочной части, в которое вкручивается винт. Вращение обоймы кулачкового зажима в зависимости от конкретной модели может осуществляться как вручную, так и при помощи специального ключа, который обязательно присутствует в заводском комплекте данного устройства.

Приобретение кулачкового патрона – это хорошая возможность за небольшие деньги оснастить свой электроинструмент универсальным зажимным устройством, удобным в использовании и обеспечивающим надежную фиксацию рабочих насадок. Главное, на что следует обращать внимание при выборе, – это материал, из которого изготовлены основные рабочие элементы зажима. Если выбрать патрон, кулачки которого сделаны из прочной высокоуглеродистой стали, то он прослужит значительно дольше и будет обеспечивать точную фиксацию используемого инструмента.

Частотник своими руками — любительская схема преобразователя

    11 commentsПринцип работы 27 января, 2020

Зачем нужно делать самому преобразователь для 3-фазного электромотора, и как смастерить его своими руками? Чтобы защитить окружающую природу повсюду создаются правила, которые рекомендуют изготовителям электрических устройств делать продукцию, которая будет экономить электрическую энергию. Часто это бывает достигнуто правильным управлением частотой вращения электромотора. Преобразователь частоты легко решает эту задачу.

Частотник электромотора с тремя фазами по-разному называют: инвертор, частотный изменитель тока, приводной механизм, регулируемый частотой. Сегодня такие устройства делают разные заводы, но многие умельцы своими руками изготавливают не хуже.

Как я сам изготовил частотный преобразователь

Я изготовил преобразователь частоты и асинхронный привод для моего товарища. Ему нужен был привод для пилорамы, мощный и хороший. Так как я любил заниматься электроникой, то сразу предложил ему такую схему:

Трехфазный мост на транзисторах с диодами обратной связи я использовал, которые имелись. Управление осуществил через оптодрайвер HCPL 3120 микроконтроллером PIC16F628A. У входа припаял гасящую емкость, чтобы электролиты заряжались плавно. Затем припаял шунтовое реле. Еще установил триггер защиты тока от замыкания и перегрузки. Для управления установил две кнопки и выключатель для обратного вращения.

Силовую часть я собрал на навесном монтаже.

Резисторы, соединил параллельно по 270 кОм с помощью затворных проходных конденсаторов, позади платы их напаял. Моя плата показана на внешнем виде:

Вид этой моей платы с другой стороны:

Для подключения питающего напряжения я собрал блок питания, работающий на импульсах, обратноходовой. Вот привожу схему этого блока питания:

Как я запрограммировал микроконтроллер? Простые моргалки для меня не представляли какой-то проблемы. Получились константы в виде матрицы, над которой работал мой контроллер. Частота и напряжение были заданы этими величинами. Всю схему работы проверил на моторчике вентилятора небольшой мощности, 200 Вт. Эта моя конструкция выглядела так:

Начальные эксперименты дали хороший результат. Затем доработал программу. Раскрутил двигатель на 4 кВт, и пошел собирать управление пилорамой.

При монтаже у нас с товарищем случайно произошло замыкание и сработала защита, проверили ее работу. Мотор на 2 кВт 1500 оборотов с легкостью пилил доски. Сейчас программа еще дорабатывается для раскрутки двигателя выше номинала. Характеристики: частота от 2 до 50 герц с шагом 1,5 герц, синхронная частота, постоянно меняется, разбег от 1500 до 3500 герц, управление скалярного типа U/F, мощность мотора до 5 кВт.

Удерживаем кнопку RUN и разгоняем двигатель. Отпускаем, частота держится на уровне. Когда загорается светодиод, то привод готов к запуску.

Как сделать инвертор самому своими руками?

Вместе с производством заводских инверторов любители делают их сами, своими руками. Здесь нет ничего сложного. Такой преобразователь частоты преобразовывает одну фазу, делает из нее три фазы. Электродвигатель с похожим частотником используют в домашних условиях, мощность его не будет теряться.

Блок выпрямления в схеме расположен в начале. Далее идут фильтры, которые отсекают токовые переменные. Чтобы изготовить данные инверторы применяют транзисторы IGBT.

За тиристорами стоит будущее, хотя и в настоящем они уже применяются давно. Купленный частотник на биполярных транзисторах стоит дорого и мало где применяется (сервоприводы, металлорежущие станки с векторным управлением). Эти приводы как транспортеры и конвейеры, карусельные станки, станции подкачки воды, климатические системы управления — это большая часть от всего применения устройств заводов, где лучше использовать частотники для управления электромоторами с короткозамкнутыми якорями и можно делать управление оборотами двигателя, если подать потенциал, изменяя частоту до 50 герц.

Приведем простые примеры частотных преобразователей, которые тянули мощные электродвигатели тепловозов и электричек, имеющих в своем составе много вагонов товарных платформ, большие станции с насосами напряжением 600 вольт, обеспечивающие городские районы питьевой водой. Очевидно, что данные сильные электродвигатели не подойдут на биполярных транзисторах. Поэтому применяют активные тиристоры типа GTO, GCT, IGCT и SGCT. Они преобразуют из постоянного тока токовую сеть с тремя фазами с хорошей мощностью. Однако, имеются простые схемы на тиристорах простого типа, закрывающиеся током катода обратного. Такие тиристоры не будут действовать в режиме ШИМ, их хорошо применяют в прямой регулировке электромоторов, без тока постоянного размера. Преобразователи частоты на тиристорах в застойные времена были задействованы для моторов на постоянном токе. Фирма Сименс изобрела векторные частотники, преобразившие промышленность до неузнаваемости.

Читайте также:
Холодная штамповка листового металла

Стоимость всех деталей самодельного инвертора существенно ниже цены заводского устройства.

Такие самодельные устройства хорошо подходят для электромоторов мощностью до 0,75 кВт.

Для чего предназначен инвертор — его принцип действия

Инвертор действует на частоту вращения асинхронных моторов. Моторы переделывают электроэнергию в механическое движение. Вращательное движение преобразуется в движения механические. Это создает большое удобство. Асинхронные моторы очень популярны во многих сторонах жизни людей.

Обороты электродвигателя можно изменять и другими устройствами. Но, у них много недостатков. Они сложны в пользовании, дорого стоят, работают с плохим качеством, разбег регулировки маленький.

Частотный преобразователь для мотора с тремя фазами легко решает эту проблему. Все знают, что пользование частотниками для изменения частоты вращения есть самый хороший и правильный метод. Такой аппарат дает мягкий пуск и торможение, а также контролирует многие процессы, происходящие в моторе. Аварийные ситуации при этом сводятся на нет.

Чтобы плавно и быстро регулировать работу двигателя, специалисты разработали специальную электрическую схему. Использование в работе частотника дает возможность работать двигателю без перерыва, экономично. Коэффициент полезного действия его достигает 98%. Это происходит за счет повышения частоты коммутации. Механические устройства не могут выполнить такие функции.

Как регулировать скорость инвертором?

Как частотник может изменять частоту вращения трехфазного электромотора? Сначала он меняет напряжение сетевое. Далее, из него получается нужная амплитуда и частота напряжения, поступает на электромотор.

Разбег интервала регулирования скорости преобразователем большой. Можно изменять вращение мотора в другую сторону. Чтобы двигатель не вышел из строя, нужно брать во внимание данные из его характеристики, допускаемые обороты, мощность.

Из чего состоит привод регулирования?

Он имеет в составе три звена:

  1. выпрямитель, дающий потенциал постоянного тока при включении к питанию электрической сети. Сеть может быть управляемой или нет;
  2. фильтрующий элемент, который сглаживает выходное напряжение (применяется емкость);
  3. инвертор, который производит нужную частоту потенциала, крайнего звена возле электромотора.

Режим управления частотников

Их делят на виды управления оборотами двигателя:

  1. скалярное управление (нет связи с обратной стороны);
  2. режим векторного управления (связь с обратной стороны имеется, или отсутствует).

В первом случае управляется статор с его магнитным полем. Управление вектором учитывает действие полей магнита ротора и статора, улучшается крутящий момент при разных скоростях вращения. Это и есть основное различие их режимов управления.

Способ векторов точнее и эффективнее. Обслуживать его дороже. Он больше подходит для специалистов с хорошими профессиональными умениями и знаниями. Метод управления скалярного типа наиболее прост в работе. Применяется он с выходными параметрами, не требующими регулировки особой точности.

Как подключить инвертор треугольником и звездой?

Когда мы купили инвертор по недорогой цене, то возникает необходимость: подключение его к электромотору самому без специалистов. Сначала надо установить для безопасности автоматический выключатель для обесточивания. Если возникнет короткое замыкание на фазах, то отключится вся система.

Подключить частотник к мотору можно звездой или треугольником.

Когда привод регулирования с одной фазой, то контакты электромотора присоединяют треугольником. Тогда мощность не потеряется. Мощность этого преобразователя частоты будет не более 3 кВт.

Инверторы с тремя фазами технически наиболее современны. Они питаются от заводских трехфазных сетей, подключаются звездой.

Для ограничения тока пуска и уменьшения момента пуска при пуске электромотора свыше 5 кВт можно использовать способ включения треугольник и звезда.

При включении статора применяется схема звезды, а если обороты двигателя нормальные, то переходят на вариант треугольника. Но это используется при существовании возможности соединения по двум схемам.

Отмечаем, что в варианте звезда-треугольник большие перепады тока будут всегда. При переключении на вторую схему обороты двигателя сильно снизятся. Для восстановления скорости вращения надо повысить силу тока.

Большой применяемостью оказывают пользу частотники для моторов мощностью до 8 кВт.

Применение инверторов нового поколения

Современные частотные преобразователи делаются с применением таких устройств как микроконтроллеры. Это значительно повышает функции инверторов в алгоритмах управления и контролирования с точки зрения безопасности работ.

Частотники имеют успешное применение в областях производства:

  • в водоснабжении, снабжении теплом при изменении скорости подачи помпы холодного и горячего водоснабжения;
  • в заводских условиях машиностроения;
  • в легкой и текстильной промышленности;
  • в энергетике и производстве топлива;
  • для насосов канализации и скважин;
  • в технологических процессах для автоматики управления.

Чтобы управлять и контролировать частотники изготовитель прибора предлагает созданную программу, которая будет всегда иметь связь с контроллером посредством порта, будет показывать на мониторе состояние и позволит производить управление. Данные документируются протоколом обмена и используются пользователями, создающими программы управления для электронной техники и контроллеров.

Данные обмениваются в три этапа:

  1. Идентификация.
  2. Инициализация.
  3. Управление и контроль.

Стоимость блоков питания бесперебойного напряжения имеет зависимость от того, есть ли в нем частотный преобразователь. За такими устройствами будущее. Отрасли экономики и энергетики будут быстрее развиваться благодаря новым современным устройствам.

Схемы любительских частотных преобразователей

Одна из первых схем преобразователя для питания трехфазного двигателя была опубликована в журнале «Радио» №11 1999г. Разработчик схемы М. Мухин в то время был учеником 10 класса и занимался в радиокружке.

Преобразователь предназначался для питания миниатюрного трехфазного двигателя ДИД-5ТА, который использовался в станке для сверления печатных плат. При этом следует отметить, что рабочая частота этого двигателя 400Гц, а напряжение питания 27В. Кроме того, средняя точка двигателя (при соединении обмоток «звездой») выведена наружу, что позволило предельно упростить схему: понадобилось всего три выходных сигнала, а на каждую фазу потребовался всего один выходной ключ. Схема генератора показана на рисунке 1.

Как видно из схемы преобразователь состоит из трех частей: генератора-формирователя импульсов трехфазной последовательности на микросхемах DD1…DD3, трех ключей на составных транзисторах (VT1…VT6) и собственно электродвигателя M1.

На рисунке 2 показаны временные диаграммы импульсов, сформированных генератором-формирователем. Задающий генератор выполнен на микросхеме DD1. С помощью резистора R2 можно установить требуемую частоту вращения двигателя, а также изменять ее в некоторых пределах. Более подробную информацию о схеме можно узнать в указанном выше журнале. Следует отметить, что по современной терминологии подобные генераторы-формирователи называются контроллерами.

Рисунок 2. Временные диаграммы импульсов генератора.

На базе рассмотренного контроллера А. Дубровским из г. Новополоцка Витебской обл. была разработана конструкция частотно-регулируемого привода для двигателя с питанием от сети переменного тока напряжением 220В. Схема устройства была опубликована в журнале «Радио» 2001г. №4.

В этой схеме, практически без изменений, используется только что рассмотренный контроллер по схеме М. Мухина. Выходные сигналы с элементов DD3.2, DD3.3 и DD3.4 используются для управления выходными ключами A1, A2, и A3, к которым подключается электродвигатель. На схеме полностью показан ключ A1, остальные идентичны. Полностью схема устройства показана на рисунке 3.

Подключение двигателя к выходу трехфазного инвертора

Для ознакомления с подключением двигателя к выходным ключам стоит рассмотреть упрощенную схему, приведенную на рисунке 4.

На рисунке показан электродвигатель M, управляемый ключами V1…V6. Полупроводниковые элементы для упрощения схемы показаны в виде механических контактов. Питание электродвигателя осуществляется постоянным напряжением Ud получаемым от выпрямителя (на рисунке не показан). При этом, ключи V1, V3, V5 называются верхними, а ключи V2, V4, V6 нижними.

Совершенно очевидно, что открытие одновременно верхних и нижних ключей, а именно парами V1&V6, V3&V6, V5&V2 совершенно недопустимо: произойдет короткое замыкание. Поэтому, для нормальной работы такой ключевой схемы, обязательно, чтобы к моменту открытия нижнего ключа верхний ключ уже был закрыт. С этой целью контроллеры управления формируют паузу, часто называемую «мертвой зоной».

Величина этой паузы такова, чтобы обеспечить гарантированное закрытие силовых транзисторов. Если эта пауза будет недостаточна, то возможно кратковременное открытие верхнего и нижнего ключа одновременно. Это вызывает нагрев выходных транзисторов, часто приводящий к выходу их из строя. Такую ситуацию называют сквозными токами.

Вернемся к схеме, показанной на рисунке 3. В данном случае верхними ключами являются транзисторы 1VT3, а нижними 1VT6. Нетрудно заметить, что нижние ключи гальванически связаны с управляющим устройством и межу собой. Поэтому управляющий сигнал с выхода 3 элемента DD3.2 через резисторы 1R1 и 1R3 подаются непосредственно на базу составного транзистора 1VT4…1VT5. Этот составной транзистор есть не что иное, как драйвер нижнего ключа. В точности также от элементов DD3, DD4 управляются составные транзисторы драйверов нижнего ключа каналов A2 и A3. Питание всех трех каналов осуществляется от одного и того же выпрямителя на диодном мосте VD2.

Верхние же ключи гальванической связи с общим проводом и управляющим устройством не имеют, поэтому для управления ими кроме драйвера на составном транзисторе 1VT1…1VT2 пришлось в каждый канал установить дополнительный оптрон 1U1. Выходной транзистор оптрона в этой схеме также выполняет функцию дополнительного инвертора: когда на выходе 3 элемента DD3.2 высокий уровень открыт транзистор верхнего ключа 1VT3.

Для питания каждого драйвера верхнего ключа используется отдельный выпрямитель 1VD1, 1C1. Каждый выпрямитель питается от индивидуальной обмотки трансформатора, что можно рассматривать как недостаток схемы.

Конденсатор 1C2 обеспечивает задержку переключения ключей около 100 микросекунд, столько же дает оптрон 1U1, тем самым формируется вышеупомянутая «мертвая зона».

Достаточно ли только регулирования частоты?

С понижением частоты питающего переменного напряжения падает индуктивное сопротивление обмоток двигателя (достаточно вспомнить формулу индуктивного сопротивления), что приводит к увеличению тока через обмотки, и, как следствие, к перегреву обмоток. Также происходит насыщение магнитопровода статора. Чтобы избежать этих негативных последствий, при уменьшении частоты приходится снижать и эффективное значение напряжения на обмотках двигателя.

Одним из способов решения проблемы в любительских частотниках предлагалось это самое эффективное значение регулировать при помощи ЛАТРа, подвижный контакт которого имел механическую связь с переменным резистором регулятора частоты. Такой способ был рекомендован в статье С. Калугина «Доработка регулятора частоты вращения трехфазных асинхронных двигателей». Журнал «Радио» 2002, №3, стр.31.

В любительских условиях механический узел получался в изготовлении сложным, а главное ненадежным. Более простой и надежный способ использования автотрансформатора был предложен Э. Мурадханяном из Еревана в журнале «Радио» №12 2004. Схема этого устройства показана на рисунках 5 и 6.

Напряжение сети 220В подается на автотрансформатор T1, а с его подвижного контакта на выпрямительный мост VD1 с фильтром C1, L1, C2. На выходе фильтра получается изменяемое постоянное напряжение Uрег, используемое собственно для питания двигателя.

Напряжение Uрег через резистор R1 также подается на задающий генератор DA1, выполненный на микросхеме КР1006ВИ1 (импортный вариант NE555). В результате такого подключения обычный генератор прямоугольных импульсов превращается в ГУН (генератор, управляемый напряжением). Поэтому, при увеличении напряжения Uрег увеличивается и частота генератора DA1, что приводит к увеличению частоты вращения двигателя. При снижении напряжения Uрег пропорционально уменьшается и частота задающего генератора, что позволяет избежать перегрев обмоток и перенасыщение магнитопровода статора.

В той же журнальной статье автор предлагает вариант задающего генератора, который позволяет избавиться от использования автотрансформатора. Схема генератора показана на рисунке 7.

Генератор выполнен на втором триггере микросхемы DD3, на схеме обозначен как DD3.2. Частота задается конденсатором C1, регулировка частоты осуществляется переменным резистором R2. Вместе с регулировкой частоты изменяется и длительность импульса на выходе генератора: при понижении частоты длительность уменьшается, поэтому напряжение на обмотках двигателя падает. Такой принцип управления называется широтно импульсной модуляцией (ШИМ).

В рассматриваемой любительской схеме мощность двигателя невелика, питание двигателя производится прямоугольными импульсами, поэтому ШИМ достаточно примитивна. В реальных промышленных частотных преобразователях большой мощности ШИМ предназначена для формирования на выходе напряжений практически синусоидальной формы, как показано на рисунке 8, и для реализации работы с различными нагрузками: при постоянном моменте, при постоянной мощности и при вентиляторной нагрузке.

Рисунок 8. Форма выходного напряжения одной фазы трехфазного инвертора с ШИМ.

Силовая часть схемы

Современные фирменные частотники имеют на выходе мощные транзисторы структуры MOSFET или IGBT, специально предназначенные для работы в преобразователях частоты. В ряде случаев эти транзисторы объединены в модули, что в целом улучшает показатели всей конструкции. Управление этими транзисторами производится с помощью специализированных микросхем-драйверов. В некоторых моделях драйверы выпускаются встроенными в транзисторные модули.

Наиболее распространены в настоящее время микросхемы и транзисторы фирмы International Rectifier. В описываемой схеме вполне возможно применить драйверы IR2130 или IR2132. В одном корпусе такой микросхемы содержится сразу шесть драйверов: три для нижнего ключа и три для верхнего, что позволяет легко собрать трехфазный мостовой выходной каскад. Кроме основной функции эти драйверы содержат также несколько дополнительных, например защита от перегрузок и коротких замыканий. Более подробную информацию об этих драйверах можно узнать из технических описаний Data Sheet на соответствующие микросхемы.

При всех достоинствах единственный недостаток этих микросхем их высокая цена, поэтому автор конструкции пошел другим, более простым, дешевым, и в то же время работоспособным путем: специализированные микросхемы-драйверы заменены микросхемами интегрального таймера КР1006ВИ1 (NE555).

Выходные ключи на интегральных таймерах

Если вернуться к рисунку 6, то можно заметить, что схема имеет для каждой из трех фаз выходные сигналы, обозначенные как «Н» и «В». Наличие этих сигналов позволяет раздельно управлять верхними и нижними ключами. Такое разделение позволяет формировать паузу между переключением верхних и нижних ключей при помощи блока управления, а не самими ключами, как было показано в схеме на рисунке 3.

Схема выходных ключей с применением микросхем КР1006ВИ1 (NE555) показана на рисунке 9. Естественно, что для трехфазного преобразователя понадобится три экземпляра таких ключей.

В качестве драйверов верхних (VT1) и нижних (VT2) ключей используются микросхемы КР1006ВИ1, включенные по схеме триггеров Шмидта. С их помощью возможно получить импульсный ток затвора не менее 200мА, что позволяет получить достаточно надежное и быстрое управление выходными транзисторами.

Микросхемы нижних ключей DA2 имеют гальваническую связь с источником питания +12В и, соответственно, с блоком управления, поэтому их питание осуществляется от этого источника. Микросхемы верхних ключей можно запитать так же, как было показано на рисунке 3 с использованием дополнительных выпрямителей и отдельных обмоток на трансформаторе. Но в данной схеме применяется иной, так называемый, «бустрепный» метод питания, смысл которого в следующем. Микросхема DA1 получает питание от электролитического конденсатора C1, заряд которого происходит по цепи: +12В, VD1, C1, открытый транзистор VT2 (через электроды сток – исток), «общий».

Другими словами заряд конденсатора C1 происходит в то время, когда открыт транзистор нижнего ключа. В этот момент минусовой вывод конденсатора С1 оказывается практически накоротко соединен с общим проводом (сопротивление открытого участка «сток – исток» у мощных полевых транзисторов составляет тысячные доли Ома!), что и обеспечивает возможность его заряда.

При закрытом транзисторе VT2 также закроется и диод VD1, заряд конденсатора C1 прекратится до следующего открытия транзистора VT2. Но заряд конденсатора C1 достаточен для питания микросхемы DA1 на время, пока закрыт транзистор VT2. Естественно, что в этот момент транзистор верхнего ключа находится в закрытом состоянии. Данная схема силовых ключей оказалась настолько хороша, что без изменений применяется и в других любительских конструкциях.

В данной статье рассмотрены лишь самые простые схемы любительских трехфазных инверторов на микросхемах малой и средней степени интеграции, с которых все начиналось, и где можно даже по схеме рассмотреть все «изнутри». Более современные конструкции выполнены с применением микроконтроллеров, чаще всего серии PIC, схемы которых также неоднократно публиковались в журналах «Радио».

Микроконтроллерные блоки управления по схеме более просты, чем на микросхемах средней степени интеграции, имеют такие нужные функции, как плавный пуск двигателя, защита от перегрузок и коротких замыканий и некоторые другие. В этих блоках все реализовано за счет управляющих программ или как их принято называть «прошивок». Именно от этих программ и зависит насколько хорошо или плохо будет работать блок управления трехфазного инвертора.

Достаточно простые схемы контроллеров трехфазного инвертора опубликованы в журнале «Радио» 2008 №12. Статья называется «Задающий генератор для трехфазного инвертора». Автор статьи А. Долгий является также автором цикла статей о микроконтроллерах и многих других конструкций. В статье приведены две простых схемы на микроконтроллерах PIC12F629 и PIC16F628.

Частота вращения в обеих схемах изменяется ступенчато с помощью однополюсных переключателей, что вполне достаточно во многих практических случаях. Там же дается ссылка где можно скачать готовые «прошивки», и, более того, специальную программу, с помощью которой можно изменять параметры «прошивок» по своему усмотрению. Возможна также работа генераторов режиме «демо». В этом режиме частота генератора уменьшена в 32 раза, что позволяет визуально с помощью светодиодов наблюдать работу генераторов. Также даются рекомендации по подключению силовой части.

Но, если не хочется заниматься программированием микроконтроллера фирма Motorola выпустила специализированный интеллектуальный контроллер MC3PHAC, предназначенный для систем управления 3-фазным двигателем. На его базе возможно создание недорогих систем регулируемого трехфазного привода, содержащего все необходимые функции для управления и защиты. Подобные микроконтроллеры находят все более широкое применение в различной бытовой технике, например, в посудомоечных машинах или холодильниках.

В комплекте с контроллером MC3PHAC возможно использование готовых силовых модулей, например IRAMS10UP60A разработанных фирмой International Rectifier. Модули содержат шесть силовых ключей и схему управления. Более подробно с этими элементами можно в их документации Data Sheet, которую достаточно просто найти в интернете.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
gmnu-nazarovo.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: