Ремонт спирали строительного фена своими руками

Всем нам знаком такой вспомогательный инструмент в строительстве как строительный электрический фен, которым мы привыкли пользоваться для снятия лакокрасочных покрытий.

Основополагающий принцип работы строительного фена мало чем отличим от обыкновенного фена, которым мы пользуемся для сушки волос.

Соответственно и электрическая схема строительного фена имеет сходство с электрической схемой обыкновенного фена.

В изложенной теме будет дано пояснение:

• электрической схеме строительного фена;
• принципу работы строительного фена;
• возможным причинам неисправности;
• устранению данных неисправностей.

Рассмотрим электрическую схему рис.1 строительного фена:

Одна диагональ диодного моста — подключается к внешнему источнику переменного напряжения 220В.

Другая диагональ диодного моста соединена с электродвигателем.

Электрическая схема состоит из следующих элементов:

• тумблера, осуществляющим режим температуры управления — К1;
• тумблера, осуществляющим скорость вращения ротора электродвигателя управление скоростью обдува — К2;
• тумблера отключения ТЭНов — К3;
• электродвигателя вентилятора — М;
• конденсатора — С;
• ТЭНов — RТЭН;
• диодов — VD1, VD2.

Через диодную мостовую схему одной диагонали моста выпрямленный ток двух потенциалов +,- поступает на электродвигатель. При переходе от анода к катоду — ток протекает при положительном полупериоде синусоидального напряжения.

Два конденсатора соединенных в электрической схеме параллельно, — служат дополнительными сглаживающими фильтрами.

Скорость обдува происходит за счет изменчивости сопротивления в электрической цепи, то есть, при переключении тумблера скорости на наибольшее значение сопротивления, — скорость вращения ротора электродвигателя уменьшается в связи с падением напряжения.

Количество ТЭНов нагревателей в данной схеме — четыре. Температурный режим строительного фена осуществляется тумблером температурного управления.

ТЕНы в электрической цепи имеют разное сопротивление, — соответственно, температура нагрева при переключении из одного участка электрической цепи на другой — нагрев ТЭНов будет соответствовать своему значению сопротивления.

Общий внешний вид строительного фена с его названиями отдельных деталей, — показан на рис.2

Следующая электрическая схема строительного фена рис.3, — сопоставима с электрической схемой рис.1

В данной электрической схеме отсутствует диодный мост. Управление скоростью обдува и управление температурным режимом, — происходит при переключении из одного участка электрической цепи на другой, а именно:

• при переключении на участок электрической цепи — состоящей из диода;
• при переключении на участок электрической цепи — не имеющей диод.

При протекании тока в переходе анод — катод диода VD1, имеющим свое сопротивление, — ТЭН2 будет нагреваться соответственно двум значениям сопротивлений:

• сопротивления при переходе анод — катод диода VD1;
• сопротивлении ТЭНа ТЭН2.

При протекании тока в переходе анод — катод диода VD2, напряжение подаваемое на электродвигатель и ТЭН1, — будет принимать наименьшее значение.

Соответственно, скорость вращения ротора электродвигателя и температура нагрева ТЭНа для данного участка электрической цепи, — будет соответствовать прямому переходу тока диода VD2. Нагрев ТЭНа ТЭН1 для данного участка, так же зависит от своего внутреннего сопротивления, то есть учитывается сопротивление ТЭНа.

Основными причинами неисправности строительного фена здесь можно назвать неисправность элементов электроники:

Чаще всего такая неисправность происходит при резком скачке внешнего источника переменного напряжения. Так например, причина неисправности конденсатора вызвана тем, что обкладки конденсатора замыкаются при скачке напряжения между собой — накоротко.

Конечно же не исключается такая возможность неисправности как разрыв в обмотке статора электродвигателя перегорание обмотки.

К незначительным неисправностям можно отнести такие причины как:

• окисление контактов тумблера температурного управления;
• окисление контактов тумблера управления скоростью обдува;
• окисление контактов тумблера отключения ТЭНов;
• разрыв провода в сетевом кабеле;
• неисправность штепсельной вилки отсутствие контакта.

Диагностика на выявление причины неисправности проводится прибором » Мультиметр».

При замене конденсатора — учитывается его емкость и номинальное значение напряжения.

При замене диода — учитывается сопротивление двух значений, в направлениях:

• от анода к катоду;
• от катода к аноду.

Как нам известно, значение сопротивления от анода к катоду будет значительно меньше чем от катода к аноду.

С электродвигателем, при его неисправности, дела обстоят по-сложнее. При подобной неисправности, проще заменить электродвигатель чем допустим выполнить перемотку обмоток статора. Но и такая работа выполнима, — кто непосредственно занимается подобным ремонтом. В этом случае учитывается:

1. количество витков в обмотке статора;
2. сечение медного провода.

Не исключается и такая неисправность как перегорание ТЭНа. Замена ТЭНа проводится с учетом своего значения сопротивления.

Рассмотрим устройство электродвигателей и как именно нужно проводить диагностику электрических машин, как их принято считать в разделе по электротехнике.

Для наглядного примера, представлены фотоснимки нескольких типов таких электрических машин, — относящихся к коллекторным электродвигателям. Устройство и принцип работы допустим двух коллекторных электродвигателей:

— ничем не отличается. Различие в электродвигателях состоит лишь в скорости вращения ротора и в мощности электродвигателя. Поэтому, мы как бы не будем заострять свое внимание в том плане, что приведены разъяснения, не относящиеся к электродвигателю строительного фена.

Электродвигатель строительного фена — асинхронный, коллекторный, однофазного переменного тока.

Устройство ротора не требует каких либо разъяснений, так как все представлено на фотоснимке рис.4 и схематическом изображении ротора электродвигателя.

асинхронный коллекторный электродвигатель однофазного переменного тока

Электрическая схема коллекторного электродвигателя рис.5 выглядит следующим образом:

В схеме мы можем заметить, что коллекторный электродвигатель может работать как от переменного так и от постоянного тока, — таковы законы физики.

Две обмотки статора электродвигателя соединены последовательно. Две графитовые щетки в контакте — в электрическом соединении с коллектором ротора электродвигателя.

Электрическая цепь замыкается на обмотках ротора, — соответственно, обмотки ротора в электрической схеме соединены параллельно через скользящий контакт щетка — коллектор.

диагностика обмоток статора электродвигателя

На фотоснимке показан один из способов диагностирования обмоток статора электродвигателя. Таким способом проверяется целостность либо пробой изоляции обмоток статора. То есть один щуп прибора соединяется с любым из выведенных концов обмоток статора, другой щуп прибора соединяется с сердечником статора.

В том случае, если будет нарушена изоляция обмотки статора и проводка обмотки будет замыкать на сердечник, — прибор укажет на режим короткого замыкания нулевое значение сопротивления. Из этого следует, что обмотка статора неисправна.

Прибор на фотоснимке указывает на единичку при диагностировании, — это еще не будет означать, что данная обмотка статора является пригодной к эксплуатации.

Необходимо так же измерить сопротивление непосредственно самих обмоток. Диагностика проводится таким же подобным способом, — щупы прибора при этом соединяются с выведенными концами проводов обмоток статора. При целостности обмоток, дисплей прибора укажет на значение сопротивления, которым обладает та или другая обмотка. При разрыве той или иной обмотки статора, — прибор покажет «единицу». Если провода обмотки статора между собой будут замкнуты накоротко в результате перегрева электродвигателя или по другим иным причинам, — прибор будет указывать на наименьшее нулевое значение сопротивления или же «режим короткого замыкания».

Как проверить прибором обмотки ротора на сопротивление? — Для этого нужно два щупа прибора соединить с двумя противоположными сторонами коллектора, то есть нужно выполнить такое же соединение, которые имеют графитовые щетки в электрическом соединении с коллектором. Результаты диагностики сводятся к таким же показаниям, что и при диагностировании обмоток статора.

Что из себя вообще представляет коллектор? — Коллектор, это полый цилиндр состоящий из мелких медных пластин специального сплава, изолированных как друг от друга так и от вала ротора.

В том случае, если повреждение пластин коллектора незначительное, — пластины коллектора зачищаются мелкозернистой наждачной бумагой. Опять же, данный объем работы выполним непосредственно только специалистами, занимающими ремонтом электродвигателей.

Электрическая схема рис.7 состоит из батареи и лампочки, данная схема сопоставима со схемой карманного фонарика. Один конец провода с отрицательным потенциалом соединяется с сердечником статора, другой конец провода с положительным потенциалом соединяется с одним из выведенных концов обмоток статора. Если провода соединить наоборот, то есть «плюс» к сердечнику статора, «минус» к выведенному концу обмотки статора, — от этого ничего не меняется.

При наличии пробоя изоляции, когда обмотка статора замкнута с сердечником, — лампочка в данной электрической схеме будет гореть. Соответственно, если лампочка гореть не будет — значит обмотка статора не замкнута с сердечником статора.

Такой способ диагностирования рис.7 — не полный. Точная диагностика проводится только прибором Омметр либо прибором Мультиметр с установленным диапазоном измерения сопротивления, для последующего замера сопротивления обмоток статора.

С помощью строительного фена можно разогревать застарелый лак или краску, чтобы удалить их с поверхности. Во время строительства он применяется для пайки металла, а также для облегчения работы с пластиковыми трубами. Они в разогретом состоянии хорошо поддаются изгибанию. Этот инструмент весьма прихотлив, и в случае неправильной эксплуатации его придется ремонтировать, а дело это нелегкое.

Рассмотрим, как произвести ремонт строительного фена своими руками. Человек всегда может обратиться в специализированные сервисные центры за подобной услугой, но и не всегда это целесообразно. В некоторых случаях поломки можно диагностировать самостоятельно, соответственно, и производить ремонт самого строительного фена. Перед этим обязательно нужно познакомиться с устройством прибора. С этого и стоит начинать инструкцию.

Если вскрыть устройство, то можно обнаружить двигатель небольшого размера, нагревательный элемент и вентилятор. Нагретый воздух выходит через сопло. Все достаточно просто. В основном строение не отличается от обыкновенного фена. Единственное отличие заключается в более высокой мощности аппарата. Производительность оборудования напрямую зависит от того, сколько литров воздуха оно может пропустить через себя за 1 минуту. Многие модели фена, представленные на современном рынке, имеют ряд дополнительных функций. К таковым можно отнести:

Использование строительного фена.

• регулировку температуры;
• регулировку потока воздуха;
• подборка нужного рабочего режима;
• многочисленные дополнительные насадки, которые заметно упростят работу с тем или иным материалом;
• светодиодный индикатор, который определяет температуру нагрева.

Разумеется, это не все опции, которыми может обладать строительный фен. Есть и другие. Всегда нужно помнить о том, что чем их будет больше, тем сложнее произвести ремонт.

Поломка подобного инструмента может произойти в любой момент его эксплуатации. Особенно неприятно, если это происходит самый разгар строительных работ. В большинстве случаев в этом виноват сам человек, который зачастую халатно относится к электроинструменту. Основными поломками считаются перегиб шнура питания, неисправность кнопки включения инструмента и регулировки температуры. Разумеется, могут возникать и более глобальные поломки.

Электросхема строительного фена.

Например, может выйти из строя двигатель или вентилятор. Нагревательный элемент в этом отношении не вечен. Большинство неисправностей можно диагностировать самостоятельно, но есть и те, которые приходится выявлять достаточно долго. В этой ситуации лучше всего обратиться в специализированный сервисный центр.

Если человек уверен в своих силах, то он может провести ремонт фена и самостоятельно.

К наиболее сложным поломкам можно отнести поломку двигателя или вентилятора. В большинстве случаев они подлежат замене, кроме того, сложно найти нужные запасные части.

Перед тем как приступить к ремонтным работам, обязательно нужно осмотреть устройство.

Уже в этот момент можно выявить большинство неприятностей. Обязательно стоит обратить внимание на кнопки включения и выключения инструмента, а также на состояние проводки. Возможно, просто шнур был перебит в каком-то месте или вилка поломалась. Все это можно определить уже на предварительном этапе работ.

Далее стоит просто проверить фен в различных режимах работы. Для начала следует проверить, идет ли нагрев. Если нет, то проблема заключается в неисправности спирали, то есть нагревательного элемента. Для более точной диагностики стоит использовать тестер.

Иногда приходится использовать различные приборы и разбирать аппарат, чтобы увидеть его состояние внутри. Если приходится разбирать фен, а он имеет сложную структуру, то необходимо обзавестись качественным фотоаппаратом, чтобы запечатлеть все этапы разборки агрегата. Могут понадобиться и такие инструменты, как отвертка и паяльник.

Доработка заключается в том, что нужно произвести анализ испорченных деталей, определить основные очаги коррозии. Именно они в некоторых случаях могут служить предпосылками для окисления контактов. Обязательно нужно осмотреть все проводники, спираль и вентилятор, которые располагаются в оборудовании.

Далее можно заниматься заменой тех деталей, которые вышли из строя. Спираль можно заменить и самостоятельно. Если отвалился какой-то проводник, то придется взять паяльник и припаять элемент на место. Вентилятор вполне можно заменить, но придется искать аналогичный агрегат. В случае с двигателем все может быть печально. Если он сгорел, то самостоятельно отремонтировать его не удастся. Придется обращаться за помощью в сервисный центр.

В этой статье мы расскажем вам о строительных фенах, причинах их основных неисправностей, способах их устранения. Кроме того, опишем некоторые способы модернизации и доработок, которые можно сделать с вашим инструментом.

На рисунке, представленном ниже, показана электрическая схема строительного фена.

Основными элементами инструмента являются двигатель, вентилятор и нагревательный элемент.

Нагревательный элемент является не чем иным, как спиралью, которая намотана на керамическую основу. Во многих моделях производитель встраивает термодатчик, который в случае перегрева отключает питание фена. В качестве материала спирали обычно используют нихром. Обладая определенным сопротивлением, спираль забирает часть тепла при прохождении тока через нее и отдает его в окружающую среду, тем самым обеспечивая непрерывный горячий поток воздуха.

При интенсивном использовании инструмента нередки его поломки. Они бывают самыми различными. Мы сейчас расскажем, как разобраться, что конкретно может сломаться.

Первым делом нужно провести визуальный осмотр фена. Пристальное внимание следует обратить на кнопки, переключатели, шнур питания, вилку. Довольно частой причиной поломки является нарушение изоляции или обрыв провода в местах соединения с корпусом. При повреждении провода его нужно зачистить в этом месте и заизолировать клеящей лентой. При неисправности кнопок включения и переключения температурных режимов их следует заменить на новые.

Если же причина не в этом, тогда следует провести диагностику работы инструмента в разных режимах. Фен может подавать только холодный воздух. В этом случае требуется осмотреть нагревательный элемент прибора – спираль. При отсутствии подачи воздуха ваше внимание следует обратить на вентилятор или двигатель. Замена нагревательного элемента, вентилятора или проводов сама по себе несложная и недорогостоящая процедура, чего не скажешь о замене электродвигателя. При его поломке ремонт фена становится бессмысленным.

В процессе работы пользователя могут не устроить некоторые конструктивные заводские решения, поэтому он принимает решение доработать фен.

Вообще, модернизация инструмента может быть направлена на определенные цели. Некоторые из них мы приведем ниже:

• Возможность применения различных насадок.
• Регулировка силы воздушного потока при монтаже мелких деталей.
• Сделать независимым отключение спирали от вентилятора и наоборот – для быстрого охлаждения инструмента.

1. Нагревательный элемент. Здесь возможно удаление стандартной нагревательной спирали и замена ее на термопару. Чтобы это сделать, необходимо удалить спираль вместе с двумя проводами белого цвета, идущими на питание двигателя. Термопредохранитель подключается обжимкой к противоположному концу спирали. Сама термопара должна пройти через свободный канал. Ее конец должен быть подключен к плате винтами.
2. Блок управления двигателем. В этом блоке управление воздушным потоком происходит за счет изменения оборотов двигателя вентилятора. Те, в свою очередь, зависят от напряжения. Самым простым будет управление через ШИМ (широтно-импульсная модуляция). В этом случае интеллектуальный транзистор необходимо заменить на полевой с «логическим входом».

При эксплуатации инструмента проявляются определенные неисправности. Разберем на примере опыта пользователя фена фирмы «Интерскол». Что может ожидать вас в будущем?

• На первом году жизни фена стала невозможной регулировка температуры – причина крылась в перегреве симистора и выходе его из строя.
• Привычный уже нам перелом кабеля питания в точке примыкания к корпусу инструмента. Эта проблема решается путем установки кабеля в двойной резиновой изоляции.
• Произошел обрыв обмотки нагревателя высокого сопротивления. Причиной мог быть как заводской брак, так и перетирание нихромовой обмотки о края керамики вследствие процессов нагрева-охлаждения. В процессе замены обмотки пришлось заменить и термопредохранитель, сработавший при внезапной остановке двигателя.
• К концу второго года эксплуатации вышли из строя подшипники скольжения в двигателе.

Это обычный список неисправностей, которые могут возникнуть в устройстве на протяжении трех лет эксплуатации инструмента. Кроме этого, были другие незначительные дефекты вроде пропадания напряжения на спирали нагревательного элемента. Это не значит, что это все проявится именно у вашей модели фена, но это те вещи, на которые следует обратить внимание при покупке и эксплуатации фена.

В этой статье мы постарались максимально осветить все проблемы, возникающие в процессе эксплуатации фена. Покупать этот инструмент или нет – как всегда, решать только вам.

Технический фен является универсальным электроинструментом, который применяется в домашнем хозяйстве для проведения строительных или ремонтных работ. С его помощью подготавливают поверхности под покраску, изгибают пластиковые трубы любого диаметра при монтаже водопровода и канализации, производят операции с термоусадочными материалами, паяют и выполняют многие другие работы. Если в нужный момент строительного фена не оказалось под рукой, его можно сделать своими руками. Эта задача особенно актуальна для тех, у кого нет постоянной потребности в этом инструменте, поэтому покупать его для выполнения разовых работ экономически нецелесообразно.

Строительный или технический фен представляет собой электроинструмент, предназначенный для локального нагрева поверхностей потоком горячего воздуха. Внешне он похож на обычный бытовой прибор, только имеет немного большие размеры и создаёт более высокую температуру — до 650 о С. Термофен состоит из следующих основных частей:

• корпуса из термостойкого пластика с рукояткой пистолетного типа и отверстиями для забора воздуха;
• термоизоляционного кожуха, внутри которого располагается нагревательный элемент в виде нихромовой спирали, намотанной на керамическое основание;
• электродвигателя, смонтированного позади кожуха, в месте расположения воздухозаборных отверстий, и насаженной на его вал крыльчатки вентилятора;
• сопла, через которое горячий воздух подаётся наружу;
• кнопки включения инструмента;
• кабеля питания. Строительный фен состоит из термоизоляционного кожуха с нагревательным элементом, электродвигателя и механизма управления прибором

Некоторые фены оснащаются регуляторами и индикаторами температурного режима, а также возможностью отключения функции нагрева при работающем вентиляторе. Последнее дополнение к конструкции необходимо для холодного обдува нагретых деталей с целью их более быстрого охлаждения.

Строительный фен можно либо полностью изготовить из подручных материалов, либо переделать под него обычный бытовой фен для сушки волос. В первом случае необходимо продумать, из чего смастерить и как соединить вместе три главные составляющие этого несложного инструмента — электродвигатель, нагревательный элемент и вентилятор. При переделке бытового фена в технический нужно помнить, что многие его детали не рассчитаны на эксплуатацию в условиях высокой температуры. Поэтому нужно заранее позаботиться о термоизоляции или замене этих деталей.

Для того чтобы сделать технический фен из аналогичного бытового прибора или имеющегося под рукой материала, понадобятся:

• электромотор либо кулер от компьютера (вместо этих узлов, которые необходимы для обеспечения подачи воздуха к соплу через нагревательный элемент, вполне можно использовать и обычный аквариумный компрессор с необходимой мощностью и производительностью), при переделке же бытового фена используется штатный двигатель;
• нихромовая спираль (либо нить, которую придётся самостоятельно намотать в спираль). В бытовых фенах она рассчитана под меньшую температуру, поэтому её нужно заменить;
• металлические пластины для лопастей, если готового вентилятора нет или он имеет легкоплавкие лопасти;
• металлическая трубка для сопла (при модернизации бытового фена она потребуется для сопла нового ТЭНа);
• электрический кабель для шнура питания;
• кусок резиновой трубы для теплоизоляции рукоятки, лучше всего для этой цели подходит гофра от старого пылесоса;
• термоизоляционные материалы — асбестовый шнур, стеклоткань, жидкое стекло или различные керамические вставки. Самодельный фен можно изготовить из подручных материалов и компьютерного вентилятора

При изготовлении технического фена нужно учесть правильный порядок его работы, чтобы первым включался вентилятор либо компрессор подачи воздуха и только после него — нагревательный элемент. Отключение элементов должно выполняться в обратной последовательности. Чтобы выполнить это условие, необходимо предусмотреть возможность раздельного включения/выключения этих частей инструмента.

В электрической части фена должно быть предусмотрено питание через выпрямитель переменного тока в виде диодного моста.

Для выпрямления переменного тока в блоке питания термофена используется обычный диодный мост

Разделение спирали нагревательного элемента необходимо для обеспечения двух температурных режимов.

Следует учитывать, для каких работ вы хотите изготовить инструмент. Например, упрощение конструкции за счёт замены электродвигателя с вентилятором аквариумным компрессором значительно облегчит задачу, но сделает фен менее мобильным.

Проще всего изготовить строительный фен, подачу воздуха в котором осуществляет компрессор. Чтобы сделать такое устройство своими руками, необходимо:

Осталось подключить болты на задней заглушке к трансформатору на 36–42 вольта, а к медной трубке присоединить шланг подачи воздуха от компрессора. Понятно, что таким инструментом можно выполнять лишь ограниченный круг работ, но его функциональность значительно возрастёт, если изготовить или купить сменные дюзы (форсунки).

Проще всего изготовить строительный фен своими руками, переделав под него обычный бытовой прибор для сушки волос. Оба эти инструмента похожи по конструкции, поэтому главная задача, которую предстоит решить, — это увеличение мощности фена. Если бытовой прибор выдаёт температуру до 60 o С, то нам нужно получить на выходе направленный воздушный поток с температурой 500–600 o C. Чтобы добиться этого, нужно придерживаться определённых правил:

• выбрать для модернизации бытовой фен с керамическим или в крайнем случае с пластиковым, но изготовленным из качественного термостойкого полимера корпусом;
• заменить внутренние детали прибора, которые изготовлены из легкоплавкой пластмассы, сделав их копии из текстолита или другого термостойкого материала;
• максимально изолировать части старой конструкции от нового нагревательного элемента, применяя любые доступные теплоизоляционные материалы.

Подобрав подходящий неисправный бытовой фен, можно приступать к его модернизации. Для этого необходимо:

После переделки бытового фена для волос в строительный необходимо проверить его работу. Испытания требуются для того, чтобы убедиться в работоспособности устройства, его пригодности для выполнения ремонтных и строительных работ, а также для оценки влияния более высокой температуры на элементы, оставшиеся от старой конструкции.

Для изготовления строительного фена своими руками нужно уметь рассчитывать нихромовую спираль, то есть определять, какой длины проволока определённого сечения потребуется, чтобы изготовленная из неё спираль выдавала определённую мощность. От этого показателя зависит продолжительность непрерывного цикла работы инструмента, а соответственно, и возможность выполнять им большие объёмы работ. Зависит от мощности и температура нагрева. Но на неё будут оказывать влияние и другие технические параметры работы фена, например, производительность или объём подаваемого воздуха в единицу времени (обычно в минуту).

Определившись с требуемой мощностью технического фена, а для домашних работ она может быть от 800 до 1500 Вт, необходимо рассчитать, какой длины нужно взять проволоку для навивки спирали. Для этого нужно выполнить ряд последовательных вычислений:

1. Определить силу тока, разделив мощность на напряжение. Например, если вам нужно получить мощность 900 Вт от бытовой электрической сети напряжением 220 В, сила тока должна быть равна I = P/U = 900/220 = 4,09 А.
2. Вычислить, какое сопротивление должна иметь спираль. Для чего разделить напряжение (U) на силу тока (I). Получаем R = 220/4,09 = 54 Ом.
3. Длина проволоки из нихрома, имеющей сопротивление 54 Ом, определяется из формулы R=ρ · L / S, где R — сопротивление, ρ — коэффициент удельного сопротивления материала (для нихрома он находится в пределах 1–1,2), а L и S — длина и площадь сечения проволоки. Допустим, диаметр проволоки D = 1,00 мм. Тогда площадь её сечения будет равна S = 3,14 · D 2 /4 = 0,785 мм 2 . Следовательно, длина проволоки определяется как R · S / ρ = 54 · 0,785 / 1,1 = 38,54 м.

Чем тоньше проволока, тем меньше её потребуется её для изготовления термофена одной и той же мощности. Данные, полученные расчётным путём, обязательно нужно проверить на практике. Ведь проволока может иметь отклонения по химическому составу или неравномерную толщину по всей длине. Перед тем как отрезать её от бухты, нужно замерить омметром сопротивление отмеренного куска.

Чтобы из нихромовой проволоки навить спираль, нужно прежде всего определить длину цилиндрического стержня или трубки, на которую вы будете её наматывать. Это сделать довольно просто, зная диаметр спирали и длину проволоки, которая для этого потребуется. Обязательно следует учесть, что после намотки кольца спирали слегка пружинят, поэтому её диаметр получится немного больше, чем размер стержня.

Определившись с длиной стержня, нужно изготовить простейшее приспособление. Существует несколько разновидностей таких устройств. Для механизированной намотки понадобятся:

• слесарные тиски;
• электродрель с управляемым числом оборотов;
• два деревянных бруска сечением 20 х 50 мм;
• стержень для навивки (оправка). Простейшее приспособление для механизированной навивки нихромовой спирали состоит из следующих деталей: 1 — тиски, 2 — деревянный брусок, 3 — нихромовая нить, 4 — оправка, 5 — электродрель

В брусках прорезаются полукруглые канавки, образующие отверстие достаточного диаметра, чтобы в нём мог поместиться стержень для навивки с намотанной проволокой. Сам стержень вставляется в патрон дрели, а на его конце закрепляется проволока из нихрома. Конструкция зажимается в тисках достаточно плотно, чтобы удержать бруски и обеспечить возможность прохождения между ними проволоки при намотке.

Для ручной намотки используется тот же принцип, но вместо дрели применяют вороток, а свободный конец оправки заключается в опорную поверхность с подшипником. Можно незначительно видоизменить конструкцию, убрав тиски, и с обоих концов опереть стержень для навивки на подшипниковый узел.

При намотке спирали нужно соблюдать некоторые правила:

• навивку следует выполнять, не останавливаясь и не ослабляя натяжения нити;
• не направлять нить рукой, а только деревянными брусками, чтобы избежать серьёзных порезов;
• не допускать перегибов проволоки, которая, может, и не переломиться сразу, но очень быстро перегорит в месте перегиба;
• выбирать длину стержня для навивки нужно с запасом и с учётом возможности закрепления его в тисках или на опорных поверхностях.

Укладывать витки при намотке следует плотно друг к другу. Лучше потом растянуть спираль до нужной длины.

Для того чтобы сделать строительный фен собственными руками, не требуются сложные приспособления и инструменты. Нужно лишь проявить смекалку и придумать максимально удобную его конструкцию. Желательно, чтобы ваша самоделка была изготовлена с учётом возникших потребностей, а также из расчёта пользования ей на перспективу. Ведь термофен наверняка пригодится вам и в дальнейшем для производства строительных, ремонтных или монтажных работ.

Работа бытового фена

Фен работает от сети 220 В, 50 Гц. Любой фен для волос имеет две основные части – обогревательный элемент и электродвигатель.

В качестве обогревательного элемента как правило используется нихромовая спираль, именно она обеспечивает теплый воздух. В фенах в основном применяются электродвигатели постоянного тока с мощностью до 50 ватт, бывают и исключения.

Проходя через спираль, ток теряет свою начальную силу, поскольку спираль имеет определенное сопротивление, именно этот ток выпрямляется диодным мостом и подается на электродвигатель.

Электродвигатели в фенах рассчитаны на напряжение 12, 24 и 36 Вольт, только в очень редких моделях используются электродвигатели с питанием 220 Вольт, в таком случае, напряжение из сети напрямую подается на электромотор. К ротору двигателя укреплен винт (пропеллер) который обеспечивает отдув тепла со спирали, именно благодаря этому на выходе получается достаточно сильный направленный поток теплого воздуха. Мощность фена зависит от толщины использованной спирали и мощности установленного электродвигателя.

Принесенный фен был разобран, оказалось, что проблема заключалась в оборванной дорожке на плате с выключателями. После заливки её припоем – устройство заработало нормально.

Но чаще всего, основные причины неработоспособности – оборванная спираль, нерабочий двигатель, расплавившиеся от тепла контакты выключателей, оборванный сетевой провод или вилка.

Из чего состоит фен:

Элементы на схеме: 1 – насадка-диффузор, 2 – корпус, 3 – воздуховод, 4 – ручка, 5 – предохранитель от перекручивания шнура, 6 – кнопка режима “Холодный воздух”, 7 – переключатель температуры потока воздуха, 8 – переключатель скорости потока воздуха, 9 – кнопка режима “Турбо” – максимальный поток воздуха, 10 – петля для подвешивания фена.

Электросхема простого фена

На электродвигатель подается напряжение постоянного тока, полученное посредством диодного моста, состоящего из четырех диодов (или просто от одного диода).

Выделим два элемента цепи, которые являются потребителями (нагрузками), это – спираль и диодный мост (двигатель не считаем, т.к. является нагрузкой моста). В цепи элементы расположены последовательно (один за другим), значит, падение напряжения на каждом из них будет зависеть от его же сопротивления и их сумма будет равна напряжению сети при третьем положении переключателя.

Большинство фенов начального уровня имеют простейшую электросхему, в таких фенах только один переключатель, которым включается вентилятор и ТЭН. Нагреватели могут выполняться в различных модификациях, но во всех фенах они выполнены из нихрома, свитого в пружину.

Однако почти все простые современные фены имеют 2-3 ступени регулировки мощности и потока воздуха.

Более продвинутые фены имеют плавные регуляторы скорости обдува и температуры обдуваемого воздуха.

Правила эксплуатации фенов

Рекомендуемое максимально время работы — 5 минут. По завершении работы регулятор температуры убрать на минимум, оставить на холодном продуве на пол минуты, и только затем выключить фен. Старайтесь не брать его мокрыми руками, иначе возможно попадание влаги на внутренние элементы схемы, что может привести к замыканию. Автор: АКА КАСЬЯН.

Строительный фен, в радиолюбительстве незаменимая вещь. Не буду перечислять все возможности использования, я его купил, когда пришлось упаковывать 3м гибкой шины в термоусадочную трубку. Взял самый дешевый по тому, что использовать его намеревался не в профессиональных, а любительских целях.

С первой задачей, (упаковка гибкой шины), фен справился прекрасно, и я даже порадовался за удачную покупку.

Потом были еще, какие то применения, и в один прекрасный момент было замечено, плохое включение на повышенной мощности.

Быстренько раскидав его на запчасти, убедился, что причина в переключателе, (плохой контакт клемм сделал свое дело).

Замена переключателя не была проблемой, проблема была в другом. Перед глазами лежала «заготовка», которую можно было модернизировать под свои запросы.

1. Чтобы была возможность применять насадки, необходима стабилизация температуры.
2. Для применения в монтаже радиодеталей, необходимо менять силу воздушного потока.
3. Чтобы сложить фен в коробку, он должен остыть. То есть, должна быть возможность отключения нагрева спирали, без выключения вентилятора.
4. В свою очередь работа одного вентилятора, дает возможность использования фена для охлаждения чего-либо, и т.д.

Собственно, все выше изложенное и было внедрено в корпус самого дешевого фена.

Включение питания фена.

После включения питания, устанавливается режим охлаждения:

• Нагрев спирали отключен.
• Вентилятор работает на первом положении скорости.
• Установлен нижний предел уставки температуры воздушного потока.
• На семисегментном индикаторе высвечивается температура воздушного потока.
• Светодиод «температура», показывает выше или ниже уставки, температура воздушного потока. Если температура выше уставки,- светит зеленый. Если ниже,- красный.

Установка температуры воздушного потока.

Температура воздушного потока, устанавливается при помощи кнопок +/-.

Минимальная уставка 60*С, максимальная 630*С.

Изменение температуры происходит с шагом 10 градусов.

Первое, кратковременное нажатие на кнопки изменения температуры, включает меню уставки температуры. Последующие кратковременные нажатия кнопок +/-, будут изменять уставку температуры с дискретностью 10 градусов. В случае удержания кнопки, больше одной сек., включается ускоренная прокрутка значений уставки.

Если кнопки не нажимались более одной секунды, происходит автоматический возврат в меню индикации температуры воздушного потока.

Изменение скорости воздушного потока.

Изменение скорости производится при помощи кнопок +/-, и имеет семь градаций. При удержании кнопки более одной секуны, включается ускоренная «прокрутка».

Индикатор скорости представляет из себя линейку светодиодов.

Количество светящихся светодиодов, пропорционально скорости воздушного потока.

Включение нагрева спирали.

Включение нагрева, производится при помощи кнопки «нагрев».

Каждое нажатие кнопки, будет включать или отключать нагрев спирали.

Свечение красного светодиода показывает, что нагрев спирали, включен.

Отсутствие свечения,- нагрев отключен.

Конструкция и детали.

Вся конструкция регулятора температуры и скорости воздушного потока, собрана на двух платах.

• Импульсный блок питания. На выходе имеет +16В для питания мотора вентилятора, и два по +5В, для питания цифровой и аналоговой частей регулятора.
• Симисторный регулятор, мощности нагрева спирали фена. Используется метод пропуска периодов сетевого напряжения, с равномерным распределением во времени.
• Силовой ключ, ШИМ регулятора оборотов мотора вентилятора. Используется аппаратный ШИМ микроконтроллера, частотой 30кГц.

?

• Блок управления и индикации. Включает в себя, пять кнопок управления, один трехразрядный семисегментный индикатор измеренной температуры воздушного потока, и ее уставки. Десять светодиодов, из них семь,- линейка индикации скорости воздушного потока. Два,- индикатор состояния температуры (выше, ниже уставки). Один,- индикатор включения нагрева спирали.
• Усилитель термопары, и МК.

?

Обе платы выполнены по методу лазерно-утюжной технологии. Первая плата с односторонним монтажом радиодеталей, крепится пайкой, на клеммах мотора вентилятора. Вторая, с двухсторонним монтажом, крепление при помощи четырех саморезов к крышке корпуса фена. Она же является лицевой панелью модуля управления.

Электрическая схема.

Вся схема разбита на семь функциональных узлов:

1. Импульсный блок питания.
2. Блок управления нагревом спирали.
3. Блок усилителя термопары.
4. Нагревательный элемент и термопара.
5. Блок управления двигателем вентилятора.
6. Микроконтроллер.
7. Модуль ввода-вывода.

?

Импульсный блок питания.

Блок питания собран на микросхеме TOP224, по оригинальной схеме https://www.premiermag.com/pdf/pol-12017.pdf

Блок питания обеспечивает схему тремя напряжениями:

16v – для питания мотора вентилятора, максимальный ток 1А.

5vc – для питания цифровой части схемы, ток до 0,5А.

5v – для питания аналоговой части схемы, ток до 0,05А.

Узлы самостоятельного изготовления, дроссель L1 и трансформатор TV1. Дроссель намотан на каркасе «катушка», и должен иметь индуктивность до 10мкГн, а также иметь возможность пропускать соответствующий ток 1,5А.

Трансформатор взят с 20ватной энергосберегайки. Центральная часть сердечника 5х5мм. Число витков первичной обмотки подбиралось по «калькулятору лысого». И в моем случае составила 72 витка. Моталось проводом диаметром 0,23мм. Вторичная обмотка имеет 8 витков сложенных в четверо, того-же провода 0,23мм. Обмотка обратной связи имеет 7 витков, так же сложенного в четверо провода. При максимальной нагрузке, когда вентилятор питается от полного напряжения 16В, начинает нагреваться трансформатор и микросхема TOP224. Однако, в виду пропорционального увеличения охлаждения, (потока воздуха), температура не превышала 45*С, при окружающей температуре 32*С. Измерения проводились инфракрасным термометром DT8220, кстати, очень удобным в этом отношении.

Конечно же, перед самостоятельным изготовлением таких трансформаторов желательно проштудировать соответствующую литературу. Т.к. многие моменты, сборки и намотки трансформатора здесь не рассматриваются.

Блок управления нагревом спирали.

Схема управления нагревом спирали, построена на симисторе BTA41-600.

Взята из даташита на MOC3063, и особенностей не имеет. Оптрон с детектором нуля сетевого напряжения, обеспечивает «тихое управление нагрузкой». Но в виду того, что нагрузка порядка двух киловатт, то лампа накаливания, включенная в ту же розетку, будет «показывать» работу ПИ регулятора (попросту будет слегка помаргивать).

Блок усилителя термопары.

Схема усилителя термопары собрана на операционном усилителе AD8551.

На этот раз схема включения взята не из даташита, но довольно стандартна. Задача усилителя, усилить ЭДС термопары, по этому емкость ООС С10, имеет большое значение при фильтрации импульсных помех. Фильтр нижних частот на выходе U4, подавляет 50герцовую составляющую выходного сигнала. Коэффициент усиления подбирается при помощи резистора R24 (грубо). Более точное вычисление происходит уже программно.

Нагревательный элемент и термопара.

Конструкция нагревательного элемента, претерпела легкое изменение. Была удалена спираль питания двигателя вентилятора. И вставлена термопара.

На фото девственное состояние нагревателя, состояние после переделки, к сожалению не увековечилось. Но там ничего сложного нет. Белые провода, идущие на питание мотора, – удаляются в месте со своей спиралью. Термопредохранитель подключается при помощи обжимки (не пайки), к противоположному концу спирали имеющей сопротивление 33 Ома. Черный провод дополнительной спирали, просто откусывается, а конец спирали остается в керамике. Красный провод остается нетронутым.

Термопара пропускается через освободившийся канал, где раньше был термопредохранитель. Конец термопары с холодным спаем подключается к плате при помощи винтов. Холодный спай спрятан под красной термоусадочной трубкой. Температура холодного спая контролируется внутренним термометром МК. И на практике имеет не большую разницу, (1-2*С).

Блок управления двигателем вентилятора.

Управление воздушным потоком происходит за счет изменения оборотов двигателя вентилятора. Обороты в свою очередь зависят от питающего напряжения. Одним из простых способов управления является ШИМ (широтно-импульсная модуляция).

Аппаратный ШИМ обеспечивает МК. Частота выбрана 30кГц, что дает возможность обойтись без драйвера управления ключом. В качестве ключа, использован интеллектуальный транзистор BTS113A. И может быть заменен полевым транзистором с «логическим входом».

Микроконтроллер.

В схеме использован МК PIC16F1823, это четырнадцативыводный камень. Тактовая частота 30МГц, что позволяет довольно шустро, обрабатывать поступающую информацию. Выводы RA0, RA1, RA3, не используются, оставлены на развитие (если будет).

Модуль ввода-вывода.

В виду малого количества выводов у МК, и большого количества элементов индикации и ввода (кнопок), было решено использовать сдвиговой регистр 74HC164.

Транзисторы VT1-VT4 выпаяны из какой то платы, и по обозначению на корпусе подходят под BC817 или BC337, в корпусе SOT23.

Светодиоды LED1-LED10, так же в SMD исполнении, но могут быть заменены на 3мм, без значительного изменения печатной платы.

П.С. Эта статья представлена не столько для повторения, сколько для стимула к поиску новых подходов и решений, при создании своих любительских конструкций.

Оцените статью: