Контроллер плавного пуска для станка своими руками
Все началось с того, что автор начал чаще пользоваться стойкой для дрели так как не всегда удается просверлить перпендикулярное поверхности заготовки отверстие. В данной стойке стоит дешевая дрель без встроенного регулятора оборотов, и в самом простом случае, чтобы работать этой штукой нужно зажать гашетку и поставить на фиксатор, а вот он есть уже почти у всех дрелей.
А проблема собственно в том, что максимальные обороты слишком высоки даже для сверления алюминия, не говоря уже о нержавейки и других трудно просверливаемых металлах и сплавах. Что касается удобства включения, то дрель можно оставить на зажатой кнопке и включать кнопкой на розетке. Удобство сомнительное, да и моментально давать максимальную мощность тоже не очень клево не для мотора, не для дрели, не для конструкции стойки. То есть, не хватает плавного пуска. А вот если взять, например, самодельный сверлильный станок с мощным мотором и тяжелым ротором, то ему плавный пуск ну просто необходим.
Для управления не трехфазным моторчиком, который тут стоит, будет достаточно симистора и простой схемы.
Если вы, как и автор, рассыпуху паять не любите, то у китайцев есть готовые симисторные диммеры на 3 кВт мощи.
Если подключить дрель через него, то получим управление оборотами. Ссылку на такой диммер автор оставил в описании под видеороликом (ссылка ИСТОЧНИК в конце статьи). Он стоит вообще какие-то копейки, гораздо дешевле чем собирать его по компонентам в наших магазинах.
Если вы только хотите поставить себе стойку для дрели, то проще сразу взять для нее дрель с регулятором мощности.
В самом начале автор поставил себе цель собрать устройство, которое будет выполнять следующие функции:
1. Плавный пуск двигателя, с настраиваемым временем разгона;
2. Разгон до установленного значения, который ограничивается потенциометром, то есть крутилкой;
3. Этой же крутилкой во время работы можно будет изменять обороты;
4. Пуск будет с логической кнопки, напряжение на которой 5 В, то есть кнопка будет безопасной для мокрых рук, а также может быть маленькой и слабенькой;
5. Чтобы запустить станок, кнопку нужно будет удерживать какое-то время. То есть со случайного клика мотор не запустится.
Собрать такой контроллер станка можно на аналоговых компонентах, но к сожалению автор в этом не разбирается, и все указанные функции предлагает реализовать на микроконтроллере. Ну и само собой схема будет раз так в 10 проще.
В качестве микроконтроллера у нас будет выступать платформа arduino nano. Стоит она у китайцев 150 рублей. 
Также данный проект можно запустить на плате Digispark, которая стоит сотку. Платы работают от напряжения 5В, запитать можно от usb зарядника для смартфона, но автор планирует сделать компактное устройство. Поэтому он решил использовать вот такой мини блок питания.
Далее нам понадобится подстроечный резистор на 10 кОм и кнопочка. И собственно нужна силовая часть, которая будет подавать ток на мотор.
Схема паяется за 15 минут на макетной плате. Также, специально для тех, кто не любит паять рассыпуху, у китайцев есть готовая плата по такой же схеме, но она к сожалению, огромная и использовать ее не будем.
А сейчас нам нужно скачать прошивку и загрузить в плату. По ссылке в описании под видеороликом автора переходим на страницу проекта, и качаем архив.
Далее, пользуясь мега подробной инструкции там же на сайте автора, загружаем прошивку в одну из двух плат. Работают они абсолютно одинаково. В прошивке есть единственная настройка, которая нас интересует — это время выхода на полную мощность (в миллисекундах).
Автор напоминает, что в плату Digispark прошивка загружается вот так: жмем кнопку «загрузка», ждем появления надписи «подключите плату», подключаем плату, прошивка загружается, плату отключаем.
Теперь давайте соберем схему и посмотрим, как это все работает. Схемы само собой две, под разные платы. 
Скачать их в виде картинок можно на странице проекта (все ссылки находятся в описании под оригинальным видеороликом автора, ссылка ИСТОЧНИК в конце статьи).
Автор собрал схему на макетке, и для примера подключил лампочку накаливания. Значит смотрите, как это работает. Потенциометром выставляется мощность от 0 до 100 процентов. При нажатии и удержании кнопки, мощность нарастает до установленной потенциометром за настроенное в прошивке время (сейчас стоит 1 секунда).
Также во время работы можно регулировать мощность, вращая рукоятку. Думаю, смысл предельно понятен, у нас есть плавный пуск, настройка времени и регулировка мощности. А вот так она выглядит на дрели.
Устройство автор хочет собрать внутри корпуса розетки для открытой проводки. Получится универсальная пусковая розетка для любых целей. Для этого необходимо купить самую большую розетку какую только сможете найти. 
Готовый вариант схемы крайне обязательно спаять, потому что перемычки не дают хороший контакт, и регулировка будет откровенно глючить. В идеале конечно нужно делать печатную плату для такого проекта, но автор любит показывать доступность, кто умеет — тот сам плату разведет. Чтобы блок питания уместился корпус, пришлось отпилить контакт заземления в розетке. Примерно вот так все расположено внутри розетки:
И вот схема собрана. Несмотря на количество проводов, ничего сложного тут нет. Просто подключаем питание 5В куда нужно и управляющие сигналы. Питание все собрано в кучу и запаяно на плату. Крутилка висит отдельно на проводах, а длинный провод предусмотрен для кнопочки.
Собираем все в корпус. Автор чутка напутал с подключением, поэтому у него сдох симистор, так что пришлось поставить менее мощный, заодно посмотрим, как он будет греться и нужен ли ему радиатор.
Розетка закрывается — и это хорошо, но вот трансформатор торчит.
Ну ни чего — и так сойдёт. Последний штрих – кнопка. Давайте проверим систему на лампочке.
Все работает, как и должно. У нас есть плавный набор мощности, с возможностью ее регулировки. Что касается нагрева симистора, автор не хотел шуметь дрелью и собрал вот такую нагрузку на 500 Вт.
Давайте посмотрим, как греется симистор в режиме половинной мощности. Чтобы радиатор симистора было видно на тепловизоре покрасим его в черный.
Итак, включаем систему и зажимаем кнопку на плате. Что-то начинает лихо нагреваться — это резисторы, поэтому их нужно брать пожирнее, может даже на 4 ватта стоит поставить. Симистор плавно нагревается и догоняет резистор. 
Спустя пару минут температуры такие:
Симистор обогнал резистор и достиг 80 градусов. В принципе, по даташиту можно жарить его до 125 градусов, и при работе в настольной сверлилке он явно не нагреется даже до сотки. 
Поэтому радиатор можно не ставить, но если вы вдруг решили сделать такую систему в более мощный станок, то ставьте радиатор, ну или просто возьмите готовый китайский модулю и поставьте его. Он не компактный, но зато точно не перегреется. Подключается он точно так же, все пины подписаны.
А тем временем остается всего лишь закрепить нашу розетку плавного пуска на корпусе станка или стойки для дрели, и можно наслаждаться нормальной работой. 
Единственное — у нас нет обратной связи по оборотам, как это обычно сделано в дорогущих станках. Добавить в эту систему датчик оборотов и сделать все по красоте, на самом деле не очень уж и сложно, и автор обязательно займется этим вопросом в ближайшее время.
Благодарю за внимание. До новых встреч!
Видео:
Источник
Источник: