| | Зарядные устройства беспроводных электроинструментов. Схемотехника, рекомендации по ремонту (часть 1)Во время строительства, ремонта или при сборке мебели трудно обойтись без электроинструментов, которые значительно упрощают и ускоряют работу. Наиболее удобны и просты в эксплуатации мобильные устройства — беспроводные инструменты с заряжающимися аккумуляторными батареями (АБ). Это, прежде всего, шуруповерты, отвертки и дрели и их комбинации. В каталогах же современных производителей электроинструментов насчитываются сотни мобильных устройств, в том числе ранее просто немыслимых: ножницы по металлу, гайковерты, пистолеты, лобзики, перфораторы, дисковые и сабельные пилы, вибраторы, шлифмашины, степлеры, гвоздезабиватели и др.
Многие из бывших скептиков, кому довелось хоть немного поработать современным аккумуляторным электроинструментом, навсегда стали его поклонниками. Ведь он теперь легче, мощнее, дешевле и способен в полной мере удовлетворить пожелания как матерых профессионалов, так и обычных домашних мастеров.
Все электроинструменты при работе используют энергию АБ, запас которой периодически необходимо восполнять с помощью зарядного устройства (ЗУ). Одним из преимуществ такого вида инструментов является то, что ими можно работать в любой точке объекта, вне зависимости от наличия и места нахождения розетки питающей сети.
Следует обратить внимание читателя на принятую в статье и, по мнению автора, правильную терминологию. Так, если речь идет об описании процесса, то используются термины зарядка и разрядка, а если о состоянии АБ, то ее заряд (например, накопленный).
Общие сведения
В составе АБ может использоваться один из трех видов аккумуляторов (элементов, ячеек): никель-кадмиевые (Ni-Cd), никель-металлгидридные (Ni-MH) и литий-ионные (Li-Ion). Каждая из этих технологий имеет как плюсы, так и минусы.
Никель-кадмиевые АБ способны отдавать большую мощность, достаточно дешевы, могут эксплуатироваться в широком диапазоне температур (от –20 до +60 °С), разряжаются большими токами, достаточно быстро заряжаются без сильного нагрева, а также рассчитаны на большое количество циклов зарядки/разрядки (до 1500). К недостаткам этих аккумуляторов можно отнести известный „эффект памяти», который заключается в снижении емкости АБ, если ее начинать заряжать до того, как она не разрядилась полностью. Еще один большой минус таких АБ — высокая токсичность. Из-за того что утилизировать их очень сложно, в Евросоюзе по экологическим причинам уже запретили их применение.
Именно высокие экологические требования стали причиной появления Ni-MH АБ, которые гораздо легче и компактнее предшественников и у которых практически отсутствует упомянутый „эффект памяти». К их недостаткам можно отнести более длительное время зарядки, меньшее количество циклов зарядки/разрядки (500–700) и более высокую степень саморазрядки.
Самыми перспективными на сегодняшний день по праву считаются литий-ионные АБ. Они имеют весьма высокую удельную мощность (напряжение АБ профессиональных инструментов может достигать 36 В), сохраняют намного больше энергии (имеют большую емкость), безопасны в обращении, утилизируются и являются наиболее экологичными. „Эффекта памяти» у этих АБ не наблюдается, практически отсутствует саморазрядка, они имеют меньший вес и габариты при сходных энергетических показателях, а время зарядки сократилось до 30…60 мин. Однако из-за сложности конструкции эти АБ пока дороже своих предшественников. Дело в том, что их особенностью является полная герметичность ячеек, из-за высокого удельного сопротивления они довольно сильно нагреваются при зарядке, поэтому их „пакуют» в корпуса из материалов, хорошо отводящих тепло, снабжают специальными стержнями, каналами и отверстиями, предназначенными для принудительной вентиляции. Литий-ионными АБ комплектуют теперь не только профессиональные модели, но и любительский инструмент.
К основным техническим параметрам АБ, которые являются общими для всех их видов и непосредственно влияют на производительность беспроводного инструмента, в первую очередь, относятся рабочее напряжение и мощность.
У производителей нет единого стандарта по напряжению питания электроинструмента. Обычно использование более высоковольтных АБ обеспечивает ряд преимуществ: более высокую мощность устройства, меньший потребляемый ток при равной мощности, увеличение срока работы между зарядками. Если важен вес инструмента, то предпочтение отдают низковольтным изделиям, однако, как уже сказано, использование литий-ионных АБ даже с большим напряжением сильно не утяжеляет прибор.
Поскольку ЭДС одного элемента АБ составляет 1,2 В (кроме Li-ion АБ, ЭДС которых 3,7 В), то напряжение всей АБ сводится к ряду значений: 12 В для 10-ти элементов; 13,2 В — для 11-ти; 14,4 В — для 12-ти; 16,6 В — для 13-ти; 17,8 В — для 14-ти и т.д. Для упрощения многие производители указывают округленное значение напряжения: чаще всего используются 12-вольтовые АБ с 10-ю элементами и 18-вольтовые с 14-ю элементами.
Рис. 1. Зарядные характеристики Ni-Cd аккумуляторного элемента АБ
Мощность АБ является одним из основных критериев выбора инструмента в зависимости от объема выполняемых работ. Если, например, необходима работа в круглосуточном режиме, то понадобится несколько мощных АБ, если же инструмент используется редко как помощник в текущих делах, то здесь особой мощности не требуется.
Полное содержание статьи доступно только в печатном варианте. Вы можете приобрести свежие номера Р&С или оформить подписку в редакции | |
