Сучасні електроінструменти, такі як кутові шліфмашини (болгарки), шуруповерти, дрилі та фрезери, часто оснащуються системою електронної підтримки постійних обертів під навантаженням. Це технологія, яка автоматично регулює потужність електродвигуна, щоб підтримувати стабільну швидкість обертання, незалежно від зміни навантаження.

У звичайному електроінструменті без такої системи, якщо підвищується навантаження (наприклад, при різанні товстого металу або свердлінні твердих матеріалів), двигун починає сповільнюватися, що призводить до зниження ефективності роботи та збільшення навантаження на користувача. Завдяки електронній підтримці обертів інструмент самостійно компенсує падіння швидкості, забезпечуючи рівномірну продуктивність.

Принцип роботи системи електронної підтримки обертів

Механізм роботи цієї системи базується на замкнутому контурі управління, який включає кілька основних елементів:

1. Датчики контролю обертів

Щоб система могла коригувати потужність, вона повинна знати, з якою швидкістю обертається шпиндель інструмента. Для цього використовуються різні типи датчиків:

  • Холлові датчики – використовуються в безщіткових двигунах (BLDC) та визначають положення ротора за допомогою магнітного поля.

  • Енкодери (оптичні або магнітні) – високоточні пристрої, які генерують імпульси при обертанні вала, дозволяючи точно вимірювати швидкість.

  • Тахогенератори – використовуються в деяких моделях для вимірювання швидкості через зміну напруги.

  • Аналіз електромагнітного поля – у двигунах змінного струму можна використовувати зміну параметрів електромагнітного поля для визначення обертів.

2. Контролер (мікропроцесорна система або спеціалізована мікросхема)

Контролер – це «мозок» системи, який:

  • Отримує дані від датчиків обертів.

  • Аналізує зміни швидкості в реальному часі.

  • Визначає необхідність коригування потужності.

  • Відправляє команди на регулятор напруги або інвертор для збільшення чи зменшення подачі енергії.

У більшості випадків контролер працює за алгоритмом ПІД-регулятора (пропорційно-інтегрально-диференційний регулятор), який дозволяє точно підтримувати швидкість обертання без значних коливань.

3. Силова електроніка (регулювання напруги і струму)

Для керування потужністю двигуна застосовуються різні методи в залежності від типу мотора:

  • Для колекторних двигунів (AC/DC) – використовується тиристорний регулятор або широтно-імпульсна модуляція (ШІМ), яка змінює подачу струму на обмотки.

  • Для безщіткових двигунів (BLDC) – застосовується електронний контролер, який змінює частоту і фазу сигналів для трифазного живлення.

Контролер постійно коригує напругу та струм, щоб компенсувати будь-які зміни у навантаженні.

Переваги електронної підтримки обертів

  • ✅ Стабільна продуктивність – інструмент не втрачає ефективності при зміні навантаження.
  • ✅ Збільшений термін служби двигуна – менше перегріву та механічного зносу.
  • ✅ Комфорт у роботі – оператору не потрібно прикладати більше зусиль при збільшенні навантаження.
  • ✅ Чистий різ і акуратне загвинчування – рівномірний результат при різанні матеріалів та точне загвинчування без зриву шліців.

Приклади роботи системи

🔧 Кутова шліфмашина (болгарка)

  • При різанні тонкого металу вона працює з однією швидкістю.

  • Якщо натиснути сильніше або перейти до товстішого матеріалу, система автоматично підвищить потужність, щоб зберегти швидкість обертання.

🔩 Шуруповерт

  • Якщо вкручувати шуруп у м'яку деревину, він йде легко, і система не втручається.

  • Якщо натрапити на твердий сучок, швидкість могла б впасти, але система додає потужності, і шуруп закручується рівномірно.

Висновок

Електронна підтримка постійних обертів – це важливий елемент сучасного електроінструменту, який значно підвищує комфорт роботи, продуктивність і довговічність двигуна. Завдяки точним сенсорам, розумним алгоритмам керування і високотехнологічним контролерам, інструменти забезпечують стабільну швидкість обертання, незалежно від навантаження. Це особливо важливо для професіоналів, які працюють у складних умовах і цінують надійність свого обладнання.