Шуруповерт — инструмент, который есть практически в каждом доме. Наиболее важной и дорогой его частью является аккумулятор. Он, как и любая другая деталь устройства, может выйти из строя. Чтобы самостоятельно определить поломку, необходимо разобраться, как проверить аккумулятор шуруповерта мультиметром в домашних условиях и что для этого нужно сделать.
Аккумулятор — элемент, отвечающий за работоспособность шуруповерта
Как устроен аккумулятор шуруповерта
АКБ представляет собой прибор, устроенный как источник постоянного тока, который передается от батареек. При зарядке аккумуляторного устройства энергия наоборот, накапливается в системе.
Строение акб в электрических приборах имеет одинаковые элементы:
- ряды батареек («банок»);
- термодатчик;
- 2 силовых, 1 управляющий и 1 сервисный контакты.
Энергия батарей накапливается и передается благодаря их последовательному соединению между собой. Характерная особенность «банок»: одинаковые размеры и напряжение отдельных элементов.
При поломке аккумулятора шуруповерта, как правило, из строя выходит только одна или несколько батарей.
Пользователю достаточно выяснить, в какой части цепи есть проблема и устранить ее.
Помимо батарей на работу аккумулятора влияет повреждение контактов. Силовые позволяют устройству получать заряд и отдавать энергию. Термодатчик защищает шуруповерт от перегревания. А сервисный провод выравнивает заряды во всех элементах.
Кроме этого, на работу прибора влияет тип батарей.
Признаки неисправности, когда требуется диагностика
Вновь купленный аккумуляторный электроинструмент проблем не создает. Батареи заряжаются приемлемое время, долго держат заряд даже под нагрузкой, в тяжелых условиях отдают достаточный ток. Но через определенный период пользователь начинает замечать, что после полной зарядки батареи хватает на меньший период. Аккумулятор начинает быстрее заряжаться, но и быстрее отдавать энергию. И это первый звонок. Дальше все будет лишь усугубляться, вплоть до момента, когда инструментом станет невозможно работать. Также могут наблюдаться другие неприятные явления:
- снижение крутящего момента (особенно, под нагрузкой);
- батарея может переставать заряжаться до номинального напряжения (можно определить по зарядному устройству – после долгого пополнения энергии индикатор окончания зарядки так и не загорается);
- другие признаки, указывающие на проблему с аккумуляторной батареей.
Все это означает, что батарея требует диагностики и , по ее итогам, принятия мер – замены или ремонта.
Виды накопителей в аккумуляторах и их свойства
Батарейки устроены на основе процесса электролиза. Он основан на преобразовании энергии при помощи реакций восстановления и распада. Происходит при помощи анода и катода.
В зависимости от основных составляющих выделяют три типа батареек:
- никелевые;
- свинцовые;
- литий-ионные.
Никелевые
Популярны в шуруповертах, бытовой технике, мобильных телефонах, как замена накопителей типа АА или ААА. Обладают большой емкостью и способностью к саморазряду. Среди них в шуруповертах применяют 2 варианта «начинки»: никель в сочетании с кадмием Ni-cd) или металлгидридные (Ni-mh).
Никель-кадмиевые акб. Наиболее распространенный вид. Удельная электроэнергия каждой батареи — 65 кВтч/кг. Быстро заряжаются. Надежны и долговечны (число циклов заряда—разряда — 3500). Напряжение обычно 1,2 В. Среди минусов Ni-cd: «эффект памяти».
Свинцовые
Используются в ИБП, автомобильных системах с напряжением в 12.7В. Имеют меньшую емкость, в 2-4 раза меньше, чем никелевые аналоги. Служат дольше, чем все остальные. Способны выдерживать большие нагрузки.
Недостаток: токсичность.
Литиевые
Самые дорогостоящие варианты. Применяются в шуруповертах марок makita, bosch. Основные принципом работы является процесс распада вещества на ионы, поэтому акб носят название как литий—ионные и имеют маркировку Li-lon.
Один из распространенных типов литиевых акб — имеющий маркировку 18650. Название этой батарейки указывает на ее размеры (18×65 mm). Емкость 1,6—3,6 А/ч. Напряжение — 3,7В.
Прежде чем проверить аккумулятор, нужно устранить «эффект памяти», который появляется у акб при неправильной зарядке и саморазряде. Это свойство батарей накапливать кристаллы, которые мешают полностью заряжаться.
Эффект саморазряда у Ni-cd достигает 20%, Ni-mh — 30%, Li-lon — 8%.
Для устранения «памяти» аккумулятора нужно провести 3—4 цикла разряд—заряд. Делать это можно через нагрузку. Она обеспечивается при помощи обычной лампы накаливания в 12В, подсоединенной к мультиметру и акб (инструкция правильного подсоединения описана ниже).
При многократном повторении операции аккумулятор восстанавливает первоначальную работоспособность, если причина была в недостаточной емкости и «эффекте памяти».
Инструменты для проверки
Мультиметр — незаменимый инструмент, который часто используется во время проверки батарей
Каждый человек, который собирается проверять работоспособность аккумулятора, должен ознакомиться с перечнем необходимых документов. Для проведения работы понадобится следующее:
- вольтметр с постоянным напряжением в 15 В;
- тестер;
- мультиметр;
- амперметр.
В некоторых случаях могут понадобиться следующие инструменты:
- паяльник;
- нож;
- прямая или крестовидная отвертка;
- плоскогубцы.
Все это лучше подготовить заранее, чтобы все необходимое было под рукой.
Как проверить аккумулятор шуруповерта мультиметром
Для самой первой диагностики нужно определить напряжение и силу акб во время зарядки шуруповерта. В норме прибор должен показывать 13В через 30 минут после подсоединения к сети. Через 1 час значение изменится на 0.5В.
Максимальный показатель напряжения шуруповерта должен достигнуть 17В.
Сила тока при подключении к сети у хорошо работающего устройства должна достигнуть более 1 ампера за 1 час.
Сам мультиметр при этом переводят в режим DC — для проверки напряжения аккумулятора. Одновременно переключатель режимов нужно поставить на значение 20В. Это значит, что значение напряжения на шуруповерте не превысит значения в 20 вольт.
При измерении напряжения уже полностью заряженного шуруповерта величина должна быть равной количеству «банок» умноженных на напряжение каждой батареи.
При значении ниже этого уровня накопитель неисправен.
Обычно количество батареей в устройстве составляет 10—12 штук. При напряжении никель-кадмиевых батарей в 1,2В требуемая величина достигнет максимум 14,4В.
«Эффект памяти», и что с ним делать? + (Видео)
Если речь идет о ni cd аккумуляторах, то для них существует такое понятие, как «эффект памяти». Этот «болезненный симптом» определяется довольно просто. Когда батарея после прохождения полного цикла заряда быстро разряжается, а после небольшой паузы вновь продолжает функционировать, то это верный диагноз, который при должной сноровке можно излечить.
Что необходимо сделать, чтобы излечить «эффект памяти»?
Сначала батарея подвергается полному заряду (желательно на низких токах). Затем на него подается небольшая нагрузка с целью достижения полной разрядки. Этот простой прием позволяет активизировать внутренние пластины батареи максимально полностью. В качестве примера удачной нагрузки можно применить обычную лампу накаливания на 220 В при мощности 60Вт. Процесс медленной зарядки и разрядки следует повторить не менее 4-5 раз. Итогом данных мероприятий станет возврат первоначальной емкости аккумулятора на 80%.
Кстати сказать, если проводить работу на разобранном аккумуляторе, где уже известны «ослабшие» акб, то вернуть их в строй может шоковое воздействие большим током. Если электролит в батарейке присутствует, то восстановить аккумулятор таким методом всегда можно.
Как проверить емкость аккумулятора шуруповерта мультиметром
Основное свойство акб — емкость. Эта величина показывает накопленную энергию, то есть силу тока за 1 час. Измеряется в А/ч.
Как проверить емкость аккумулятора мультиметром?
Алгоритм действий:
- Отсоединить акб от шуруповерта.
- Зарядить батарею на 100%.
- При помощи мультиметра, резистора и лампочки измерить время, за которое погаснет лампа, напряжение на выходе акб.
- Вычислить емкость прибора по формуле/
- Сравнить полученные результаты с указанными в инструкции по эксплуатации шуруповерта.
Формула расчета емкости:
Е=М/N*t,
где E — емкость,
M — мощность лампочки,
N — напряжение шуруповерта,
t — время разряда аккумулятора.
Допустим, напряжение акб достигает 18В. При мощности лампы накаливания в 10Ватт время разряда аккумулятора должно достигнуть отметки не ниже 2,3 ч.
Если подсоединенная лампочка погаснет через 30 минут, то вычисленная емкость акб составит:
10 Ватт / 18 В * 0,5 ч = 0,28 Ач
Эта величина значительно ниже значений к примеру, никель-кадмиевого аккумулятора шуруповерта в 1.3 Ач.
Конструкция шуруповёрта
Внешний вид
Первое видимое отличие в конструкции аккумуляторных и сетевых шуруповёртов — источник питания. Сетевые инструменты питаются от розетки при помощи кабеля, соединённого с основанием шуруповёрта. У аккумуляторных аналогов на подошве присутствуют контакты, к которым крепится АКБ.
Корпус у каждого шуруповёрта пластиковый. Большинство приборов имеют отверстия, обеспечивающие вентиляцию в области двигателя. К передней части корпуса прикреплена муфта регулировки крутящего момента, за ней — патрон (чаще быстрозажимной).
Под областью редуктора располагаются 2 или 3 кнопки: сквозной ползунок (реверс), фиксатор пусковой клавиши и сама клавиша. У некоторых агрегатов ползунок реверса и фиксатор курка совмещены. Наверху корпуса расположен переключатель редуктора. Обычно он имеет 2, в редких случаях — 3 режима, отличающиеся скоростью вращения шпинделя.
Внутренняя конструкция
Редуктор расположен за трещоткой, регулирующей крутящий момент шуруповёрта. Существует 2 вида редукторов: классические (1-скоростные) и планетарные (2-скоростные). Второй режим предусматривает более высокую скорость вращения патрона, поэтому подходит для применения агрегата в качестве дрели. Патрон нанизан на шпиндель, расположенный перед редуктором.
За редуктором находится электрический двигатель. Последний состоит из статора, на котором присутствует обмотка, и ротора (якоря). Двигатели делятся на щёточные и бесщёточные. Первые работают за счёт угольных щёток и коллектора, и распространены в сетевых, а также большинстве аккумуляторных шуруповёртов. Во вторых контакты коллектора заменены усилителем, что повышает срок службы, исключая трение и искрение.
Устройство шуруповерта
В области рукоятки располагается конструкция с электронной платой, за счёт которой функционируют связанные с ней кнопки:
- курок отвечает за включение/выключение двигателя;
- ползунок реверса отвечает за смену направления вращения патрона;
- в некоторых моделях присутствует круглая кнопка, фиксирующая выключатель в требуемом положении.
Электрическая плата соединена проводами с двигателем.
Устройство аккумулятора
На батарее присутствуют выемки для контактов шуруповёрта, через которые впоследствии с АКБ на инструмент передаётся энергия. Внутри аккумулятора присутствуют литиевые, никель-кадмиевые или никель-металлгидридные цилиндрические банки. Все они соединены друг с другом. Напряжение одного элемента составляет от 1,5 до 4 вольт.
Следует учесть, что никель-кадмиевые банки обладают эффектом памяти, вследствие чего такой аккумулятор рекомендуется заряжать лишь при глубокой разрядке и на полную мощность.
Разобранный аккумулятор
Цены в интернет-магазинах
Измерение напряжения банок АКБ
Батарея аккумулятора состоит из 10 или 12 банок, по 1,2 вольта каждая. Сначала смотрят на качество соединения их между собой. Иногда часть из них отрывается, приводя к проблемам в работе инструмента.
Схема устройства аккумулятора шуруповерта
Если с контактами проблем нет, измеряют напряжение каждой части накопителя, которое не должно быть меньше 1,2. Паяльником распаивают контакты. Элементы питания не должны быть подключенными к датчикам. Подсоединяют щупы к полюсам. Если напряжение меньше нормы, заменяют их новыми.
Случается, что испытание не находит неисправных составляющих. Тогда повторяют процесс под нагрузкой. Подсоединяют лампочку 12 вольт через резистор на 10 Ом, мощностью 25 Вт. Уровень внутреннего сопротивления вычисляют, разделив напряжение на силу тока, вычтя сопротивление нагрузки. Включают лампочку на 2 минуты. Яркость не должна изменяться. Если она быстро потухнет, емкость накопителя недостаточная.
Видео по теме: Как проверить аккумуляторную батарею шуруповерта
Проверяем нагрузкой
Недостаток предварительного теста один – он не позволяет точно определить емкость батареи, следовательно, и время зарядки. Оценить данный параметр поможет проверка с нагрузкой. Последнюю необходимо подирать в соответствии с указанными на корпусе АКБ техническими характеристиками.
Когда же этих данных нет – используйте потребитель (нагрузку) равный половине силы тока. В большинстве случаев бывает достаточно взять 12-вольтовую лампочку с мощностью в 40 ватт. Подойдет как автомобильная, так и обычная галогенка.
Схема выглядит незамысловато: к минусовой клемме батареи подключают лампу. Второй провод от нее присоединяют к «плюсу». В параллельном режиме снимают показания вольтметром. Далее батарея включается на 2 минуты. Если за указанный срок яркость горения лампы не снизилась, то дается предварительный вывод – АКБ функционирует нормально. Подтверждает результат показание вольтметра. В идеале он выдаст – 12,4 В. Если напряжение ниже, но все же остается в пределах 12 В – один из элементов АКБ работает неправильно.
Кроме того, на неисправность отдельных банок указывает также заметное снижение яркости лампочки. О том, что весь аккумулятор непригоден, говорит быстрое ее потухание.
Экспресс-метод тестирования: измеряем U на полюсах АКБ
Этот способ еще проще, но с его помощью можно составить первичное представление о том, в порядке ли аккумулятор. Если мы проводим замеры U без подключения нагрузки, то получим показатель, равный «холостому ходу» инструмента.
Например, если у нас в аккумуляторе 12 элементов с напряжением в 1,2 вольт каждый, и показатель рабочего U составляет 14,4 вольт, — U «холостого хода» станет расти до 17 вольт. Если «холостое» напряжение меньше указанного, это значит, что в связке имеются «банки», которые вышли из строя и нуждаются в замене. Также снижение холостого напряжения может означать и то, что батарея заряжена не до конца.
Первый этап тестирования
Проверка аккумулятора шуруповерта на первом этапе является самой простой, показатели тока и напряжения снимаются с АКБ в то время, когда она стоит на зарядке.
Снятие показаний осуществляется несколько раз, через определенные временные промежутки:
- через 30 минут после того, как началась зарядка, U будет около 13 вольт;
- еще спустя 30 минут U увеличится до 13,5 вольт;
- спустя два часа после начала процесса — 14 вольт;
- полностью заряженный аккумулятор выдаст напряжение в 17 вольт.
Что касается роста тока (ампеража) во время зарядки, если рабочее состояние АКБ в порядке, то сила тока стабильно возрастает в течение первого часа. Кроме вольтажа измерьте силу тока спустя час после начала процесса. Если показатель прошел «отметку» в 1 ампер, ваш аккумулятор находится в добром здравии и не нуждается в разборке и починке.
Частые причины поломки
Основная причина поломки состоит в том, что нет ничего вечного. Любые электронные компоненты рано или поздно выходят из строя.
Следы окисления на плате из-за высокой влажности.
Ускорить процесс можно хранением зарядного устройства в неподходящих условиях:
- повышенная влажность вызывает коррозию паяных соединений, соединительных дорожек на печатной плате, выводов комплектующих, разрушает изоляцию намоточных деталей (дросселей, катушек индуктивности, импульсных трансформаторов).
- повышенная температура усугубляет действие влажности, ускоряет старение изоляции;
- пониженная температура из-за разности в коэффициентах температурного расширения (сжатия) может привести к отрыву выводов от места пайки, микротрещинам в токопроводящих дорожках и корпусах электронных компонентов (особенно в SMD-исполнении).
Кольцевая трещина в месте пайки на плате.
Также на жизнь зарядного устройства влияет обращение с ним. Если допускать частое механическое воздействие (удары, падение на твердую поверхность, высокую вибрацию), это также приведет к появлению микротрещин или к повреждению разъемов. Этого же результата можно добиться неаккуратным (с приложением усилий в различных направлениях) обращением с разъемами при подключении аккумулятора.
Трещина на плате, возникшая в результате механических повреждений.
Но даже бережное хранение и эксплуатация зарядника не гарантирует выход из строя по причине применения производителем некачественных комплектующих и технологий сборки. Особенно это касается малоизвестных производителей из Юго-Восточной Азии.
