Наверное, никому не нужно объяснять, насколько важно обеспечить хорошее освещение рабочего места. От освещенности рабочего места зависит качество выполнения работ и, что важнее, безопасность труда. Существуют специальные общие правила, предписывающие минимальный уровень освещенности при тех или иных видах работ. Чрезмерно яркий свет в помещении тоже не желателен. Необходимо обеспечить равномерное, достаточное общее освещение всей площади помещения, а места повышенной важности (рабочие зоны станков) снабдить дополнительной точечной подсветкой, используемой по мере необходимости.

Посмотрим, как можно сделать из подручных материалов и минимальных денежных вложений современную точечную светодиодную подсветку рабочей зоны на примере сверлильного станка «Корвет-41». Принципы, заложенные конструкцию самодельной светодиодную подсветку, можно применять для реализации точечной подсветки на многих других станках и иного оборудования.

Для изготовления светодиодной подсветки понадобятся:

1. Зарядное устройство от сотового телефона (наличие проводов и целостность корпуса не важны) с исправными внутренностями, который будет использоваться в качестве блока питания.
2. Гибкий переходник для шуруповерта (см. фото).
3. Четыре белых светодиода (самых обычных, дешевых, диаметром 5мм).
4. Трехпозиционный переключатель (тумблер) на 220 В.
5. Куски многопроволочных (гибких) проводов сечением около 0,2 кв.мм.
6. Подручные крепежные винтики, гаечки.

Общие принципы функционирования подсветки.

Для запитывания подсветки, необходимо врезаться в электрическую цепь сверлильного станка (разобрав переднюю коробку с кнопками, где располагается контактор). От клемм контактора нужно сделать три дополнительных вывода проводами подходящей длины: общий вывод (условно «нуль»), независимый от состояния контактора вывод (условно «фаза А») и зависимый от состояния контактора вывод (условно «фаза Б»). Таким образом, блок питания условным «нулем» (одним контактом вилки питания) должен быть постоянно подключен к сети. Независимый от состояния контактора провод (то есть второй провод вилки питания) будет разрываться только тумблером включения подсветки, подсветка будет включаться/выключаться независимо от того, запущен станок или нет. Зависимый от состояния контактора провод (фаза «Б»), перед тем, как прийти на тумблер включения подсветки, должен разрываться контактами пускателя. В результате, мы должны получить возможность выбирать тумблером следующие режимы подсветки: «выключена всегда», «включается автоматически с запуском станка», «включена всегда». Детальную схему подключения проводов (отводов) к контактору станка приводить нет необходимости, так как эту простую операцию сможет выполнить любой квалифицированный электрик.

Подключение светодиодов к блоку питания.

Выходное напряжение зарядного устройства может варьироваться в зависимости от модели зарядного устройства, но в среднем составляет около 5 В. Светодиоды напрямую подключать к блоку питания нельзя, необходимо ограничить силу тока через светодиод посредством последовательно включенного постоянного резистора. Точный подбор номиналов токоограничивающих резисторов лучше всего выполнить опытным путем, вооружившись мультиметром и справочными данными к имеющемуся в распоряжении светодиоду. Рекомендуется для каждого светодиода предусмотреть свой отдельный резистор. Светодиоды (с последовательно включенными резисторами) к блоку питания подключаются параллельно. Ниже можно увидеть схему подключения светодиодов к блоку питания. При использовании распространенных в продаже светодиодов на ток 15-20мА необходим резистор около 100 Ом для каждого светодиода. Для продления срока жизни светодиоду, реальный ток через него рекомендуется выбирать на 10-20% ниже паспортного. О том, как рассчитать номиналы токоограничивающих резисторов и о способах подключения светодиодов, в рамках данной статьи, рассказано не будет, это тема для отдельной статьи.

Из опыта можно утверждать, что количества света от четырех светодиодов предостаточно. Более того, при уменьшении числа светодиодов до двух штук, эффективность точечной подсветки сверлильного станка остается на приемлемом уровне. Увеличивать количество светодиодов (свыше четырех) имеет смысл только при необходимости расширения пятна освещенности путем точного задания направления свечения каждого светодиода. Так же, нужно помнить об ограниченности нагрузочной способности блока питания.

Конструкция и крепление.

Из фотографий видно, что какими-либо сложностями изготовлениями конструкция не отличается. Важная ее часть – внешняя оболочка от гибкого переходника для шуруповерта (гибкой трубки). Такие переходники часто выходят из строя по причине повреждения (скручивания) внутреннего тросика. Внешний же корпус переходника остается в полном порядке. Он собран из отдельных небольших частей, скрепленных между собой посредством шарнирного (шарового) соединения. Таким образом, всей конструкции этой гибкой трубки можно придавать произвольную форму, нужным образом ориентируя ее в пространстве. Через сквозное отверстие внутри трубки пропускается два провода питания светодиодов. На одном из концов гибкой трубки, компактно монтируем сами светодиоды и малогабаритные токоограничивающие резисторы (подойдут маломощные резисторы 0,125Вт), аккуратно спаяв их согласно схеме. Другой конец трубки крепим в подходящем месте на станине станка, например, с помощью металлического хомута (как на фото). В доступном для оператора месте встраиваем тумблер, крепим блок питания в свободном пространстве внутри корпуса станка.

Гибкий переходник для шуруповерта.

Схема подключения светодиодов на ток 15-20 мА, напряжение питания схемы 5 В.
Скачать проект схемы в "ISIS 7 Professional".

Тумблер управления подсветкой (вверху). Три положения: вкл, выкл, авто.

Размещение блока питания. В белой изоленте виден 2-ваттный резистор на 24 КОм, о котором будет рассказано ниже.

Один из способов крепления на станине (с помощью металлического хомута).

В процессе эксплуатации подсветки выявился один неприятный эффект. Из-за большой индуктивности обмоток двигателя, в момент его пуска/остановки, выходил из строя блок питания (выгорали выходные выпрямительные диоды, плавкий предохранитель не спасал). Для борьбы с этим эффектом, было сделано следующее:

1. Параллельно цепи питания двигателя, непосредственно на клеммах, (в коммутационной коробке), была установлена RC-цепь (последовательно включенные резистор и конденсатор). Для двигателя мощностью 370 Вт на напряжение 220 В (для станка «Корвет-41»), расчетная емкость неполярного конденсатора составила 0,25 мкФ, а сопротивление резистора 15 Ом. Рабочее напряжение конденсатора нужно выбирать в два-три раза больше напряжения питания. Номиналы компонентов RC-цепи можно рассчитать для двигателя любой мощности и напряжения посредством диаграммы.
2. Блок питания светодиодов в сеть 220 В был включен последовательно через резистор 24 КОм, 2 Вт. Номинал резистора определялся опытным путем: выбирался заведомо большое сопротивление (например, 500 КОм), при котором светодиоды имели тусклое свечение, либо не светились вовсе. Далее, сопротивление резистора постепенно уменьшалось до наступления момента, когда дальнейшее уменьшение сопротивления не увеличивает яркость свечения светодиодов. В процессе работы, резистор умеренно греется, поэтому его рассеиваемая мощность должна составлять не менее 1 Вт.

Предпринятые меры дали свой положительный результат, точечная светодиодная подсветка успешно функционирует около полугода. Подсветка придала особый комфорт в работе на сверлильном станке, отпала необходимость напрягать глаза или приближаться к зоне обработки, чтобы рассмотреть мелкие детали.

Таблица для расчета RC-цепи.

Подсветка включена.

Подсветка выключена. На конце трубки видна декоративная хромированная деталь.

Подсветка направлена в центр.

Трубка подсветки не мешает обзору.