Угловая шлифмашина: устройство, характеристики и принцип работы

Угловая шлифмашина или, как ее еще называют, болгарка — это универсальный и удобный в использовании инструмент, который используется как профессионалами, так и обычными домовладельцами.

Универсальность этого инструмента позволяет использовать его для работы с различными материалами:

• Цветными и черными металлами.
• Искусственным и природным камнем.
• Силикатным и керамическим кирпичом.
• Бетоном.
• Керамической плиткой.
• Древесиной.

Угловая шлифовальная машинка может применяться как для разрезания таких материалов, так и их шлифовки или обработки. Необходимо лишь правильно выбирать используемые круги, которые предназначаются для работы с камнем, бетоном или деревом. Большинство домовладельцев использует болгарки для шлифовки и резки пиломатериалов. В этом случае необходимо использовать специальные насадки для дерева, при этом болгарки должны поддерживать работу на минимальных оборотах.

Устройство электрической части болгарки

Чтобы разобрать угловую шлифовальную машину или УШМ она же болгарка для ремонта или обычной смазки деталей, стоит знать, как устроен инструмент.Электросхема болгарки включает в себя следующие элементы:

1. коллектор;
2. редуктор;
3. держатели;
4. ротор, он же – якорь;
5. графитовые электрощётки;
6. статор;
7. блок регулирования оборотов;
8. кабель для подключения к сети.

Важно! При поломке хотя бы одного элемента УШМ выйдет из строя.

Коллектор

Эта деталь электрической части болгарки первой бросается в глаза после снятия крышки корпуса ввиду большого размера и полированной поверхности пластин. Коллектором называется площадка на роторе, к ламелям которой подсоединяют все силовые и управляющие кабели. Главная задача коллектора – передавать по обмоткам сигналы на двигатель и блок управления.

Ротор

Якорем или ротором в электрической схеме болгарки называется вал, на котором закреплены обмотки и коллектор. Вращаясь в магнитном поле статора, якорь передаёт вращательные движения на редуктор. За счёт этого движутся режущие абразивные круги инструмента. Чем большие обороты развивает ротор, тем большей будет скорость вращения режущих кругов и мощность УШМ.

Графитовые электрощётки

Графитовые электрощетки в электрической части болгарки обеспечивает подачу тока на кабель питания. Через решётку вентиляции двигателя, что располагается на корпусе УШМ, легко проверить состояние щёток. Лёгкое свечение говорит о нормальной работе, а искрение либо полное отсутствие света указывает на то, что графитовые щётки требуют замены.

Редуктор

Элемент первой важности в электрической конструкции УШМ. Именно он передаёт энергию движений ротора абразивным кругам, и обеспечивает выполнение болгаркой работ. То есть, только редуктор влияет на увеличение или снижение скоростных и мощностных показателей шлифовальной машины.

Статор

Статор в электрической части болгарки выглядит как большая катушка со строго определённым количеством витков, в соответствии с требованиями электротехники. Обмотка статора создаёт мощное магнитное поле, при взаимодействии с которым обмотки ротора начинают вращаться. Если статор выходит из строя, потребуется перемотка катушек. Такая операция в домашних условиях мало кому под силу, поэтому обращаются к мастерам.

Правила техники безопасности

При работе с болгаркой необходимо помнить о том, что частота вращения диска составляет от 6 650 до 13 290 об/мин и разрушение его сопровождается разлетом осколков. Поэтому категорически запрещается снимать защитный кожух, а оператор должен использовать специальные очки. При работе с электроинструментом следует соблюдать следующие меры безопасности:

• Не допускается применение оснастки, не соответствующей данной модели по размеру или имеющей механические повреждения.
• Необходимо использовать рабочие перчатки, а также прозрачные щитки для защиты лица и шеи и очки для глаз.
• В плоскости вращения диска не должны находиться люди.
• Для работы с определенным материалом использовать только специализированные виды оснастки.
• Сетевой провод следует размещать так, чтобы исключить возможность его повреждения.

Пренебрежение простыми правилами безопасности может привести к травматизму и даже летальному исходу вследствие поражения жизненно важных органов осколками диска.

Для того, чтобы понять как выбрать болгарку (угловую шлифмашинку) для дома, нужно знать для чего конкретно требуется инструмент, и как часто он будет использоваться. Если же учитывать усредненные потребности домовладельца и перечень проводимых работ, то можно порекомендовать сетевой УШМ с диаметром круга в 125 мм известного производителя.

Обычно такого агрегата достаточно для выполнения большинства работ. В целом данный инструмент не сильно дорогой и рынок перенасыщен предложением. Поэтому вам остается только определить ваши потребности и сравнив несколько подходящих моделей произвести свой выбор.

Как читается принципиальная схема электрической болгарки

Для ремонта или техобслуживания инструмента недостаточно знать лишь перечень и задачи деталей – стоит научиться читать электрическую схему болгарки. Человеку, далёкому от электрики, это может показаться какой-то сложной задачей, но, на самом деле, особенных трудностей нет. Схема подключения болгарки читается так:

• Две статорные обмотки не связанные друг с другом подсоединяются последовательно через силовой кабель к электросети с напряжением 220 В. За включение обмоток отвечаетвыключатель, который, в свою очередь, активируется нажатием кнопки пуска.
• Две обмотки, параллельно подключенные к графитовым электрощёткам, идут на контакты роторного коллектора, где вся электрическая цепь и замыкается. 90% случаев выхода болгарки из строя – следствие размыкания цепи.

Принцип работы

Насколько бы различны внешне ни были болгарки, а действуют они по одному и тому же принципу.

Как только нажимается кнопка пуска, на двигатель подаётся электроток, и ротор приходит в движение. От него вращение поступает на шестерёнку роторного вала. Последняя через большую шестерню редуктора проворачивает ось на девяносто градусов. Шестерёнка редуктора зафиксирована внутри его корпуса. Именно благодаря этому шестерня, вращаясь, приводит в движение и отрезной диск.

Подпишитесь на наши Социальные сети

Принципиальная схема регулятора оборотов угловой шлифовальной машины

В современных электрических болгарках схема регулятора частоты вращения базируется на принципе пропуска полупроводником частичной мощности одной или двух полуволн переменного тока. Длина полуволны регулируется симистором – специальным полупроводником. Рисунок ниже содержит принципиальную схему, по которой работает регулятор оборотов электрической болгарки. Правее изображены диаграммы, отображающие полный период переменного тока до и после регулировки. Заштрихованные фрагменты показывают мощность, которую источник электропитания передаёт электрическому двигателю УШМ через симистор.

Символ в виде волны на схеме обозначает источник переменного напряжения, буква М – электродвигатель УШМ, а К1 — выключатель. Регулятор состоит из двух цепей R-C, симистора и динистора – ещё одного полупроводника, который проводит ток только в одном направлении. Принцип работы электрической схемы регулятора оборотов болгарки таков:

1. Нажатие К1 подаёт переменное напряжение на двигатель М и всю остальную схему.
2. Через переменный резистор R1 проходит ток, который заряжает конденсаторC1. Сопротивление R1 определяет время заряда конденсатора: чем ниже сопротивление, тем быстрее выполняется заряд.
3. Когда С1 полностью заряжается, напряжение в месте подключения конденсатора к динистору достигает номинального значения. C1 передаёт напряжение через динистор на управляющий электрод симистора, а сам при этом теряет заряд. На верхней диаграмме этот момент показан в виде жирной вертикальной полоски.
4. Симистор открывается и подаёт напряжение двигателю болгарки в первом полупериоде.
5. Когда полярность переменного тока меняется, напряжение переходит через нулевую отметку, что приводит к закрыванию динистора и симистора.

Диагностика неполадки в электрической схеме УШМ

Для выявления причины сбоя в работе электрической болгарки используют электронный мультиметр и отвёртку. Под сбоем подразумеваются следующие неполадки:

• инструмент быстро перегревается;
• искрение графитовых щёток;
• не регулируется частота оборотов;
• не возрастает скорость вращения и мощность;
• УШМ не заводится при нажатии кнопки пуска.

Совет! Начинать диагностику неисправностей электрической схемы болгарки рекомендуют с провода, и постепенно идти к двигателю.

Силовой кабель

Для проверки кабеля питания электрической болгарки мультиметр следует перевести в режим омметра и выставить положение минимального уровня сопротивления. Один щуп мультиметра прикладывают к токоприёмному стержню вилки, второй – к одному из подводящих контактов пусковой кнопки. Проверяются оба стержня вилки. Если кабель рабочий, на каждом стержне будет прозвон с соответствующим контактом кнопки. Если этого не наблюдается, причина неполадки в проводе, и ему требуется замена.

Пусковая кнопка

Тестирование кнопки пуска электрической болгарки проводится по тому же методу – прозвоном контактов входа и выхода. Только теперь кнопку надо нажимать. Если деталь вышла из строя, она ремонту не подлежит и нужно ставить новую.

Блок регулирования оборотов

Если на электрической болгарке сбилась регулировка частоты вращения на это указывает отсутствие шума при запуске УШМ. Прозвон соответствующего блока подтвердит подозрения, но определить, какая точно деталь вышла из строя, неопытному электрику вряд ли удастся.

Лучшие варианты для выбора

Среди разнообразия на рынке, лучшими болгарками считаются японские, немецкие и американские. Но за последние годы также хорошо продвинулся отечественный сегмент, инструменты которого можно найти по вполне бюджетной цене. Из множества фирм для домашнего пользования можно составить определённый рейтинг болгарок:

• Makita;
• Hilti;
• Bosh;
• Metabo;
• DeWalt;
• DWT;
• Интерскол.

Из всех фирм было бы неправильно выбирать 2-3 и делать рейтинг УШМ по ним, так как у разных моделей своё предназначение, поэтому не следует сравнивать профессиональный инструмент с болгарками для дома. Они отличаются не только назначением, но и ценой. Есть отзывы пользователей, которые помогут распределить инструменты по мере популярности:

• Интерскол УШМ 230/2600М (профессиональная)

Один из бюджетных образцов, который выпускает отечественный рынок. Данный инструмент имеет тот диаметр 230 мм и мощность 2600 Вт. Об/мин. достигают 6500, что позволяет работать с твёрдыми материалами. Эта модель подключается к сети, а также имеет регулировку скорости и механизм плавного запуска.

Из достоинств можно выделить: герметичный корпус из магния, который защищает от перегрева, пыли и внешних повреждений, доступную цену, а также трёхпозиционную рукоять. Эта модель очень тяжёлая из-за своего размера.

Диагностика двигателя шлифовальной машины

Если схема УШМ на предыдущих участках полностью исправна, сбой, вероятнее всего, произошёл в двигателе. Такие серьёзные поломки, как замыкание между витками, происходят нечасто – на них указывает быстрое перегревание мотора электрической болгарки, утрата скорости, мощности. Куда чаще проблема в графитных щётках, а конкретно – в их износе. В среднем, щётки рассчитаны на 2,5 года работы. На износ графитных электрощёток указывает искрение при работе, которое можно увидеть через вентиляционную решётку двигателя на корпусе УШМ.

Статор

Другой возможный источник сбоя в электрической схеме болгарки – статор. Мультиметром необходимо измерить сопротивление на обмотках статора. Прибор переключается в режим омметра, выставляется диапазон до 200 Ом, щупы подводят вначале к концам одной обмотки, затем – другой. Если величина сопротивления на обеих намотках одинакова, то статор исправен.

Ротор

После статора электрической части болгарки проверяют ротор. Концы обмоток припаяны к ламелям на коллекторе, и тестировать стоит именно там. К ламелям каждой обмотки подводятся щупы попарно, и выполняются замеры. Как и на статоре, показатели сопротивления на каждой обмотке должны сходиться. Если намотка вообще не прозванивается, возможно, нарушилось соединение с ламелью коллектора. Если дефект подсоединения заметен, обмотку необходимо припаять на место.

Для тестирования якоря электрической болгарки есть ещё один способ. При отсутствии под рукой мультиметра понадобится лампочка на 12 В, а также аккумулятор мощностью 30-40 Вт. Чтобы продиагностировать ротор, от аккумулятора на вилку болгарки подаётся напряжение 12 В, в разрыв одного кабеля подключают лампочку, и после этого нужно крутить шпиндель УШМ. Если обмотки ротора исправны, лампочка будет светиться равномерно, без перепадов. Изменения интенсивности накала свидетельствуют о межвитковом замыкании. Если лампа вообще не горит, причин может быть несколько:

• обрыв в статоре;
• замыкание в статорных обмотках;
• неполадка с графитовыми электрощётками.

Перемотка двигателя электрической болгарки

Разность сопротивления на обмотках якоря или статора электрической схемы болгарки – верный признак межвиткового замыкания. Эта неполадка устраняется путём перемотки двигателя. Перемотка также требуется при пробивании на корпус. Выполнить такую процедуру в домашних условиях не получится. На завершающем этапе работ новую обмотку необходимо покрыть специальным лаком и выдержать в печи при высокой температуре. Это позволит минимизировать вибрацию витков обмотки при работе, а также продлит срок службы инструмента. Для перемотки двигатель сдают в мастерскую.

Замена щёток

Электрические щётки – та деталь электрооборудования болгарки, что подлежит наиболее быстрому износу. Замена щёток нетрудная процедура, которая выполняется так:

1. Обязательно отключить болгарку из розетки.
2. Отвёрткой открутить крепежи корпуса, снять его.
3. Далее нужно снять электрощётки. В зависимости от производителя, они крепятся по-разному – пружиной или заглушками. В первом случае стоит прижать пружину отвёрткой, чтобы извлечь щётку. На китайских моделях болгарок графитовые щётки, в основном, крепятся заглушками, которые также убираются отвёрткой.

1. Снятую щётку несут в магазин, покупают новую деталь с аналогичными параметрами.
2. При вставке новой электрощётки важно не зацепить посторонние детали, не пережать провода, добиться надёжного соединения с посадочным гнездом.
3. Корпус закрывается, болгарка проверяется на работоспособность.

Дополнительные параметры

Чтобы понять, какую болгарку выбрать для дома, нужно также знать функции, которые не считаются обязательными, но могут защитить от травм и поломок или упростить использование инструмента:

1. Плавный запуск механизма, который нужен для того, чтобы избежать резкого рывка диска. Эта функция может уберечь диск или мотор от поломки, если произошло заклинивание.
2. Защита щёток от перепада или отключения электроэнергии, которая самостоятельно прервёт работу мотора.
3. Функция балансировки гасит вибрации и способствует более ровному резу, а также не даёт диску разбалтываться, чтобы он не лопнул.
4. На некоторых моделях кнопку нажатия можно зафиксировать, что помогает не сильно напрягать кисть.
5. Существуют болгарки, к которым можно подсоединить трубку от строительного пылесоса, чтобы убирать продукты резки с рабочего места в процессе работы.
6. Запрет на повторный запуск после прекращения подачи тока. Прибор не включится во время повторного поступления электричества, если оно пропало или был скачок напряжения.

Болгарка с такими дополнительными параметрам будет дороже, но велика вероятность, что она прослужит дольше.