Шуруповёрт – это инструмент, предназначенный для закручивания шурупов и сверления отверстий небольшого диаметра. Есть сетевые, с питанием от сети 220В и аккумуляторные, с двумя сменными аккумуляторами.
Аккумуляторный и сетевой шуруповёрты
Если аккумуляторная батарея в таких устройствах выходит из строя, то есть три варианта:
- замена батареи – дорого, в аппарате бюджетного класса цена комплекта приближается к стоимости нового аппарата;
- ремонт – не всегда возможен, а в некоторых случаях его стоимость сравнима со стоимостью новых аккумуляторных батарей;
- переделка аккумуляторного шуруповёрта на сетевой.
В этой статье рассказывается о том, как осуществить питание шуруповерта от сети 220в, или как из аккумуляторного шуруповёрта сделать сетевой.
Устройство шуруповерта
Этот механизм состоит из следующих частей:
- Электродвигатель постоянного тока. Имеет форму цилиндра, в корпусе вместо обмотки возбуждения находятся постоянные магниты. Это упрощает конструкцию и обеспечивает достаточный крутящий момент при низких оборотах. На вал электромотора надета ведущая (солнечная) шестерёнка планетарного редуктора;
- Реверсивный регулятор числа оборотов. Схема регулировки собрана на ШИМ-контроллере и полевовом транзисторе. Реверс осуществляется переключением полярности подключения питания к щёткам двигателя;
- Планетарный редуктор. Выполнен в отдельном корпусе. Своё название получил из-за сходства с Солнечной системой. Состоит из кольцевой шестерни, центральной (солнечной) шестерёнки, сателлитов и водила. Кольцевая шестерёнка передаёт усилие через подпружиненные шарики регулятора нагрузки. Есть модели с двухскоростными редукторами. Повышенная скорость включается при использовании устройства в качестве дрели;
- Механизм ограничения усилия вращения. Служит для ограничения усилия при закручивании шурупов. Передаёт вращающий момент через шарики, прижимаемые регулируемой пружиной;
- Съёмный аккумулятор. Состоит из отдельных элементов в одном корпусе. Напряжение в разных моделях составляет от 9 до 18 вольт.
Устройство шуруповёрта
Восстановление АКБ путем замены нескольких элементов
Восстановление аккумулятора шуруповерта путем замены нескольких элементов может оказаться удачным для всех типов аккумуляторных батарей. Он также не представляет для них никакого риска, как и манипуляции с дистиллированной водой, при условии соблюдения аккуратности во время пайки.
Вначале с помощью мультиметра измеряется выходное напряжение каждой «банки», которое в общей совокупности должно составлять 12-14 В. Соответственно, напряжение одной «банки» должно быть 1,2-1,4 В. Показатели U сравниваются между собой, фломастером отмечаются наиболее слабые элементы. Подробнее о том, как проверить аккумулятор шуруповерта мультиметром →
Паять аккумуляторную цепочку рекомендуется точечной сваркой, но, если таковой не имеется, ничего не остается делать, как воспользоваться обычным паяльником и делать все максимально быстро и четко, чтобы, по мере возможности, не допустить перегревания батареи.
После окончания пайки вставить аккумулятор обратно в шуруповерт и провести 2-3 цикла полного «заряда-разряда» для уравнивания энергетического потенциала всех батареек. Для того чтобы обновленный аккумулятор прослужил дольше, такую тренировку ему следует проводить 2-3 раза в месяц. О том, как быстро и полностью разрядить аккумулятор шуруповерта →
Конструкция аккумулятора шуруповерта
Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18650
Устройство аккумуляторной батареи не зависит от марки. Во всех аппаратах конструкция аккумуляторов похожа и отличается внешним видом, корпусом и контактами.
Устройство аккумуляторной батареи
В корпусе находятся несколько элементов, соединённых последовательно. Их количество зависит от напряжения каждого элемента и батареи в целом. При использовании самых распространённых, никель-кадмиевых элементов с напряжением 1,2В, для питания устройства номиналом 12В необходимо 10 шт. Ёмкость батареи указывается в ампер-часах.
Интересно. При последовательном соединении растёт выходное напряжение, а ёмкость не меняется и равна ёмкости отдельных элементов.
Пошаговая инструкция по ремонту
В домашних условиях можно самостоятельно реанимировать аккумуляторную батарею шуруповерта. Для этого требуется открыть корпус АКБ и произвести замену элементов (или иначе говоря — банок).
Как разобрать корпус АКБ
Аккумуляторная батарея большинства шуруповертов имеет разборный корпус. Но некоторые производители для предотвращения самостоятельной замены элементов делают корпуса АКБ неразборными. Тем самым они вынуждают владельца приобрести новый фирменный АКБ. В этом случае разобрать корпус без его необратимых повреждений будет очень затруднительно.
Соединение деталей корпуса может быть выполнено с помощью винтов, защелок или клея. В первом случае разделить части корпуса можно, просто выкрутив винты с помощью отвертки.
Если детали корпуса склеены, необходимо осторожно с помощью ножа, раздвинуть детали, просунув в него лезвие. Затем надо расклинить стык, вставив в образовавшийся промежуток любой твердый предмет, подходящий по размеру. После нужно продвигаться по всему периметру корпуса. После того как корпус будет разобран, его детали нужно будет снова посадить на клей.
Находим неисправные ячейки
После того как корпус будет открыт, можно увидеть, что элементы аккумуляторной батареи между собой соединены последовательно. Для того чтобы отремонтировать аккумулятор для шуруповерта, потребуется определить неисправный элемент – обычно это один или два элемента – и произвести замену.
Длительную пайку применять нельзя, так как можно испортить элемент, если его нагреть. Особенно чувствительны к нагреву литий-ионные аккумуляторы. Если нет опыта пайки таких аккумуляторов, можно приобрести на AliExpress аккумуляторы с уже приваренными контактами.
В интернете пишут, что никель-кадмиевые аккумуляторы со временем высыхают и элемент (банку) можно восстановить — просверлить отверстие в ней и с помощью шприца залить внутрь воды. Но данный способ восстановления может привести к повреждению элемента и даже к травме, поэтому рассматривать его не будем.
Для того чтобы найти неисправные элементы, требуется проверить, какое напряжение выдает каждый элемент батареи по отдельности.
Для произведения точных замеров нужно, чтобы аккумуляторная батарея была полностью заряженной.
Нужно извлечь содержимое корпуса и разложить все элементы на ровной поверхности. Произвести замер напряжения будет намного проще, если обеспечить свободный доступ к каждому контакту элемента аккумуляторной батареи.
Для удобства следует нарисовать на листе бумаги схему и отмечать на ней напряжение каждого элемента. Замер напряжения производим с помощью мультиметра, предварительно выбрав режим измерения постоянного напряжения с низким пределом измерения.
Уровень напряжения для каждого никель-кадмиевого элемента должен составлять от 1,2 до 1,4 В, а для литий-ионных элементов – от 3,6 до 3,8 В.
Затем следует разрядить батарею. Для этого можно подключить к ней нагрузку. Например, лампу накаливания большой мощности или можно собрать батарею и работать шуруповертом до тех пор, пока она не разрядится.
После этого батарея разбирается снова и производится замер напряжения. Если на элементах ранее были определены потери напряжения, при повторном замере показания мультиметра будут еще ниже. Следует заменить элементы, где разность показаний напряжения будет существенной: до 0,5 или 0,7 В для кадмиевых и меньше 2,5 вольт для литиевых.
Мнение эксперта
Алексей Бартош
Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.
Задать вопрос
Если батарея сильно изношена, то даже после длительной зарядки на отдельных аккумуляторах напряжение будет значительно ниже, чем на остальных (иногда и вовсе близко к 0 вольт). Их нужно менять, восстановить их вряд ли получится.
Подбор элементов для замены
Подобрать аккумуляторные Li-Ion (литий-ионные) или Ni-Cd (никель-кадмиевые) элементы для замены можно несколькими способами. При наличии нескольких неисправных АКБ от одного шуруповерта можно найти рабочие, разобрав их, или найти их в магазинах электротоваров, или на сайтах интернет-магазинов, например, на AliExpress. Как правило, изготовители основных марок шуруповертов используют модели литиевых аккумуляторов, выпускаемые несколькими производителями.
Также на AliExpress можно купить нужные элементы аккумуляторной батареи с уже приваренными с помощью контактной сварки дополнительными контактами. Это значительно упростит процесс замены и снизит вероятность повреждения заменяемого элемента.
Обращайте внимание на соответствие технических характеристик заменяемых элементов, особенно на емкость и напряжение.
Как припаять банки к батарее
Если есть опыт пайки радиодеталей, то замена поврежденного элемента питания (банки) не вызовет трудностей:
- аккуратно отсоедините поврежденный элемент, разрезав соединительную пластину. При замене элемента соблюдайте полярность;
- затем нужно спаять элементы между собой. Обратите внимание на время нагрева контакта – оно должно быть минимальным, что особенно важно для литий-ионных аккумуляторов. При длительном контакте такой элемент неизбежно выйдет из строя, а также может самовоспламеняться или взорваться. Поэтому движение при пайке должно быть точным и очень быстрым;
- после того, как все элементы будут надежно спаяны, нужно их собрать и скрепить между собой скотчем или изоляционной лентой. Процесс сборки аналогичен разборке, но в обратной последовательности. После сборки содержимое укладывается в корпус, и крышка закрепляется шурупами или с помощью клея.
Типы аккумуляторных элементов
Аккумулятор для шуруповерта
В этих устройствах применяют элементы разных типов и напряжений, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки.
Самые распространённые – никель-кадмиевые (Ni – Cd) напряжением 1,2В.
Достоинства:
- низкая цена;
- хранятся в разряженном состоянии.
Недостатки:
- обладают эффектом памяти;
- высокий саморазряд;
- маленькая ёмкость;
- малое количество циклов заряд/разряд.
Более прогрессивные никель-металл-гидридные (Ni-MH) напряжением 1,2В.
Достоинства:
- меньшие эффект памяти и саморазряд;
- большие ёмкость и число циклов заряд/разряд.
Недостатки:
- более высокая цена;
- плохо переносят низкие температуры и хранение в разряженном состоянии.
Самые прогрессивные литий-ионные (Li-Ion) напряжением 3,6В.
Достоинства:
- отсутствие эффекта памяти;
- очень низкий ток саморазряда;
- высокая удельная ёмкость, позволяющая уменьшить вес и габариты прибора;
- многократно превышающее другие типы аккумуляторов число циклов заряд/разряд.
Недостатки:
- высокая цена;
- потеря ёмкости через три года после изготовления.
Проверяем аккумулятор после ремонта
После замены элементов АКБ нужно провести выравнивание потенциалов всех элементов батареи. Для этого поставьте последнюю заряжаться на длительное время. Затем, по окончании заряда АКБ шуруповерта нужно оставить примерно на сутки для восстановления.
Разрядить АКБ можно поработав шуруповертом до полного разряда или подключив к нему нагрузку. Например, лампу накаливания, рассчитанную на соответствующее напряжение. Для выравнивания заряда АКБ цикл заряда и разряда следует повторить два раза.
Переделка шуруповерта на питание от сети 220В
При выходе из строя аккумуляторной батареи и невозможности её ремонта единственный выход – переделка аккумуляторного шуруповерта в сетевой.
Блок питания для шуруповерта 12в своими руками
При этом мощность блока питания должна превышать мощность двигателя с учётом возможных перегрузок в момент завершения закручивания. В паспорте устройства она не указана, но этот параметр написан на корпусе электромотора, или его можно вычислить, подключив аппарат к источнику постоянного напряжения через амперметр. Для двигателя мощностью 70Вт достаточно блока питания 120Вт.
Важно! Мощность зарядного устройства недостаточна для его работы. При переделке аккумуляторного шуруповёрта в сетевой, на 220 вольт, необходимо использовать другой блок питания.
Использование внешнего блока питания
Внешнее питающее устройство имеет большие габариты, чем встроенное, но в любом случае, если запитать шуруповерт от сети, то инструмент будет «привязан» проводом к розетке.
Внешний блок питания
Ток, идущий от блока питания, достигает 10-15А, поэтому сечение кабеля должно быть не менее 1мм².
Интересно. Шуруповёрт можно запитать от старого автомобильного аккумулятора или от машины, через гнездо прикуривателя.
Компьютерный блок питания
Самый простой и дешёвый вариант – использование блока питания от старого компьютера мощностью не меньше 300Вт и током 15А.
В старых блоках был выключатель, в современных – для включения необходимо замкнуть провода, идущие к аппарату. Цвет этих проводов зависит от модели. Это можно узнать в интернете или методом подбора.
Выход 12В находится в четырёхштырьковом разъёме: чёрный «–», жёлтый «+».
Такие приборы имеют встроенный вентилятор, поэтому при изготовлении для него корпуса необходимо сделать отверстия или устанавливать вентилятором наружу. Лучше всего просто спрятать лишние провода внутрь корпуса.
Важно! Шуруповёрт 14,4 или 18 вольтовый будет работать на пониженной мощности.
Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора
Требования к этому устройству такие же, как и при использовании компьютерного блока.
Если есть, то желательно использовать устройство со встроенным вольтметром и регулировкой напряжения. В некоторых моделях внутри установлено токоограничивающее сопротивление. Его необходимо закоротить.
Как сделать самодельный блок питания
Кроме покупного, блок питания можно изготовить самостоятельно. Для этого необходим трансформатор мощностью 160Вт, такие устанавливались в ламповых телевизорах.
Прежде всего, необходимо определить необходимое количество витков. Порядок действий следующий:
- разобрать трансформатор;
- с катушки отмотать все вторичные обмотки;
- намотать 10 витков провода;
- собрать трансформатор;
- подсоединить к сети 220В;
- замерить напряжение на вторичной обмотке;
- разделить количество витков (в данном случае 10) на измеренное напряжение.
Получившуюся величину умножают на напряжение питания шуруповёрта и получают необходимое число витков.
Трансформатор
Внимание! Количество витков на вольт можно получить, измерив напряжение и посчитав витки во вторичной обмотке.
Наматывается понижающая обмотка проводом, сечением 1мм² для уменьшения падения напряжения в трансформаторе.
На выходе трансформатора переменное напряжение, а устройству необходимо постоянное, поэтому дополнительно к трансформатору устанавливается диодный мост. Он собирается из диодов на радиаторах, напряжением более 20В и током 10А. Монтируется он вместе с трансформатором или в корпусе аккумулятора, из которого вынуты элементы.
Встроенный блок питания в корпусе от аккумулятора
При наличии желания, времени и «прямых» рук блок можно разместить в корпусе аккумулятора. Для этого приобретается готовое устройство с соответствующими параметрами, вынимается из своего корпуса и монтируется в корпусе аккумулятора. Вывода припаиваются проводом, сечением не менее 1мм² к клеммам батареи, и меняется сетевой шнур на более длинный.
Встроенный блок питания
Важно! Если в корпусе блока питания были вентиляционные отверстия, то необходимо сделать аналогичные в новой конструкции.
Последовательность действий
- Полностью разряжаем аккумулятор.
- Вынимаем из гнезда шуруповерта и вскрываем его при помощи прямой отвёртки.
- Удаляем все старые банки и методом распайки снимаем соединительные пластины.
- Спаиваем новую электрическую цепь на основе новых элементов.
- Выполняем несколько циклов заряда и разряда акб.
Первые три этапа не должны вызвать особых трудностей, поэтому их нет смысла расписывать подробно. Самый важный момент — при новой пайке соблюсти порядок полярности элементов цепи.
Читайте здесь, как выполнить ремонт шуруповерта.
Из этой статье вы узнаете об электролобзике.
Здесь имеется ввиду тип соединения, он последовательный, подразумевающий соединение элементов от минусового к плюсовому полюсу.
Используя прежние клеммы «пластины», начинайте сборку цепи, соблюдая имеющуюся конфигурацию для форм-фактора вашейакб. В противном случае трудно будет вставить весь силовой блок обратно в его корпус.
Процедуру заряда и разряда акб следует произвести несколько раз с перерывом, и дать отстояться после этого примерно сутки
В процессе заряда важно при помощи мультиметра измерять напряжение на каждой банке, оно должно быть 1.3 В
Совет мастера: спайка ведется при максимальном нагреве паяльника, поэтому избегайте передержки на контактах банок во избежание их преждевременного выгорания.
Процесс замены банок значительно снижает затраты на покупку новойакб, не исключение и отечественный инструмент. К примеру, всем известный инструмент российского производителя Интерскол не обойдется дешевле, чем зарубежные аналоги.
Но у него есть небольшое преимущество — широкая сеть сервисных центров, которые смогут избавить вас от самостоятельной замены элементов аккумулятора шуруповерта.
Как разобрать шуруповерт вы узнаете из этого видео:
Мы предлагаем вам посмотреть видео, как ремонтировать аккумулятор шупупрверта:
Сборка исправной батареи из двух, потерявших ёмкость
Из двух неисправных устройств можно собрать одно, пригодное к эксплуатации.
Важно! Подключив к корпусу неисправного аккумулятора блок питания, второй отремонтированный обеспечит мобильность при выполнении небольших объёмов работ.
Поиск неисправных элементов
Аккумуляторная батарея собрана из отдельных элементов. Они выходят из строя не одновременно, но даже один неисправный элемент ухудшает работу всей батареи.
Для определения потерявших ёмкость частей необходимо:
- зарядить аккумулятор;
- поработать до потери мощности;
- разобрать батарею;
- замерить напряжение на каждом элементе в отдельности.
Батарейки, на которых напряжение будет заметно меньше остальных или вообще отсутствовать, необходимо заменить.
Ремонт аккумулятора
После определения и удаления неисправных частей, из оставшихся собирается устройство, пригодное к дальнейшей эксплуатации. Соединение производится пайкой, проводами сечением 1,5мм² или полосой, аналогичной той, которой детали соединялись раньше.
При недостаточном количестве исправных элементов докупаем недостающие или переделываем инструмент на сетевое питание 220 вольт.
Знание того, как переделать аккумуляторный шуруповерт в сетевой своими руками, поможет сохранить деньги и не приобретать новое устройство.
Как определить неисправности аккумулятора
Если при работе с шуруповертом значительно сокращается время работы от одного заряда и мощность инструмента заметно падает, АКБ неисправна. Проверить это можно, просто заменив АКБ.
Конечно, вечных аккумуляторов не существует, и срок их службы ограничен. Самым простым вариантом, конечно, будет купить новую АКБ. Либо можно рискнуть и восстановить аккумулятор шуруповерта самостоятельно. Для этого нужно открыть корпус АКБ, извлечь батарею и после определения неисправного элемента заменить последний.
Как смотрятся литиевые батареи?
Большая часть устройств из лития заключено в призматический корпус, увы некие модели владеют цилиндрической формой. В таких батареях используются рулонные электроды и сепараторы. Корпус делается из алюминия либо стали. Положительный полюс выходит на корпусную крышку.
В призматических конфигурациях электроды имеют вид прямоугольных пластинок. Для обеспечения безопасности в батарее предвидено устройство, выступающее регулятором всех процессов и размыкающее электронную цепь при критичных ситуациях. Завышенная герметизация корпуса не дает вытекать наружу электролиту и просачиваться вовнутрь кислороду и влаге.
Достоинства второго варианта
2-ой вариант является более подходящим, поскольку напряжение в батарее достаточно стремительно падает с наибольшего показателя до малого (с 16,8 до 14,8 В). Для электронного мотора, чем, фактически говоря, и является шуруповерт, превышение в 2.4,8 В не является критической отметкой.
Самый маленький показатель напряжения у 3S-Li-Ion-модификации. Он равен 7,5 В, что является недостающим для производственной деятельности электронного приспособления. Смонтировав четыре конфигурации, мы увеличим электронную емкость аккума.
Замена Ni-Cd элементов питания литиевыми
Многие пользователи сегодня стараются установить вместо Ni-Cd элементов в аккумуляторе своего шуруповерта литиевые, так как у последних в разы больше емкость и циклов зарядки/разрядки. Чаще всего кадмиевые банки заменяют литиевыми 18650, получившими такое название из-за размеров. Это делается в случаях, если шуруповертом постоянно активно работают.
Батарейка 18650 с полосками под пайку
Для переделки аккумулятора требуется приобрести элементы 18650 и плату зарядки. Она позволяет контролировать зарядку батареи и отдачу электричества на одних и тех же выводах. В ней также предусмотрена защита от замыкания между банками. Полная замена Ni-Cd питания на литиевые в аккумуляторе шуруповерта предусматривает не только пайку, но и контактную сварку. Поэтому необходимо все это разобрать.
Неполадки в работе шуруповерта
Несмотря на разнообразие источников питания для АКБ, все они имеют похожее строение, а значит и неисправности у них одинаковые:
- разрыв цепочки, соединяющей банки;
- потеря емкости заряда (одного или нескольких);
- испарение электролита;
- разложение лития (только в некоторых батареях).
Основные причины поломки инструмента
Снижение емкости элементов АКБ – это распространенная проблема, которая случается даже при недолгом использовании устройства. Обусловлена неполадка тем, что даже когда единичный заряд утрачивает емкость, остальные банки уже не могут полноценно заряжаться. В результате сокращается время беспрерывного использования шуруповерта.
Причиной подобной поломки является «эффект памяти» или испарение электролита в элементах питания, которое происходит при их сильном нагревании. Тем не менее, даже с такими неприятностями можно справиться в домашних условиях, не обращаясь к специалистам.
Неработающие элементы восстанавливают или заменяют новыми. Второй случая актуален для литий-ионных АКБ, в которых произошло разложение лития – в этом случае останется только купить новый источник питания.
Необходимо обнаружить неисправный элемент аккумулятора, затем отремонтировать его или купить новый
