Фен строительный (технический) – ручной электроинструмент для направленной подачи нагретого воздуха с целью бесконтактного (опосредованного) нагрева обрабатываемого материала. Область применения инструмента очень обширная: от простой сушки воздухом комнатной температуры, до мощного воздействия температурами свыше пятисот градусов по Цельсию. Спрос на строительные фены подпитывает их невысокая цена (на модели начального уровня), вследствие простоты конструкции и, во многом, отработанных временем схемотехнических решений.

Интерскол ФЭ-2000 является представителем бытовых строительных фенов с минимально необходимым набором функций: плавная регулировка температуры, два режима интенсивности обдува. Этого набора, как правило, вполне достаточно для выполнения подавляющего большинства задач. Конкретный экземпляр данного фена (первая модификация, плата DB3011) был приобретен около трех лет назад, имел весьма немалую (но не запредельную) ежедневную эксплуатационную нагрузку. По этой причине, все несовершенства конструкции фена проявились быстро.

Через несколько месяцев после начала эксплуатации произошла первая поломка: нет регулировки температуры, исходящий воздух всегда холодный. Причина поломки - перегрев симистора BTA16, выход его из строя по причинам недостаточного прижима к радиатору и неприменения теплопроводной пасты. Ремонт заключался в замене симистора с предварительным нанесением пасты КПТ-8. Данная поломка больше не повторялась.

Фен Интерскол ФЭ-2000. Чемодан в комплекте.

Сопло. Виден керамический нагреватель со спиралью внутри.

В конце первого года эксплуатации фена, произошел перелом (внутренний разрыв проводов) кабеля питания рядом с корпусом инструмента. Данная неисправность часто встречается среди инструмента непрофессионального уровня. Родной кабель питания высоким качеством не отличается, имеет изоляцию средней жесткости, четвертый-пятый класс гибкости медных токонесущих жил. Установка нового кабеля КГ 2x1,5 (в резиновой, двойной изоляции) позволила забыть о данном типе неисправности.

На втором году эксплуатации оборвалась высокоомная обмотка нагревателя, служащая балластом питания электродвигателя. Причину обрыва установить трудно, ею может быть как заводской брак (что наиболее вероятно), так и самопроизвольное перетирание нихромовой проволоки о твердые края керамики, вследствие множества циклов нагрева-охлаждения. Обмотка разорвалась - двигатель остановился. В результате останова двигателя с последующим перегревом основной (высокотемпературной) обмотки нагревательного элемента, сработал термопредохранитель (высокотемпературная обмотка осталась цела). Корпус фена был разобран, разобран нагревательный элемент, локализовано место разрыва нихромовой проволоки. Место разрыва оказалось неподалеку от одного из концов обмотки, по этой причине было принято решение не соединять концы проволоки, а смотать (убрать) короткий отрезок. Было уменьшено сопротивление балластной обмотки, по примерным расчетам, на 8-12%, что не критично для двигателя. К этому времени, уже изредка начали появляться посторонние шумы подшипников двигателя и его время, к сожалению, явно подходило к концу. Штатный термопредохранитель имел номинальную температуру срабатывания 125°C , он был заменен новым с более высокой температурой 150°C. Небольшой температурный запас объясняется предположением о том, что дополнительные 25°C вряд ли позволят сгореть обмотке нагревательного элемента (в случае аварийной ситуации), зато дадут больше времени на оперативное отключение фена до срабатывания (обрыва) термопредохранителя. Чтобы заменить термопредохранитель, нужно почти полностью разобрать нагревательный элемент. Около половины всех керамических колец, из которых набирается сердечник нагревательного элемента, со временем растрескалось (видимо, по причине низкого качества керамики) и, при снятии внешней оболочки из слюды, кольца распадаются на небольшие частички. Термопредохранитель соединяется с обмоткой нагревательного элемента и с проводом питания при помощи миниатюрных опрессовочных гильз, заново качественно опрессовать которые (без специального инструмента) очень проблематично. Для удобства возможной замены термопредохранителя в будущем, он был установлен с применением плоских разъемов (автомобильных клемм).

К концу второго года эксплуатации, начали сильно «звенеть» подшипники скольжения в двигателе. Также, произвольным образом, стало пропадать и появляться вновь напряжение на высокотемпературной спирали нагревательного элемента при вращении ручки регулятора. Эти неисправности быстро усугубились, дальнейшее нормальное использование фена по прямому назначению не представлялось возможным: двигатель гудел, обороты его упали, выставить нужную температуру нагрева было практически невозможно. Назрела острая необходимость в глубоком восстановлении работоспособности фена.

Взрыв-схема (схема сборки) фена Интерскол ФЭ-2000.

Схема электрическая принципиальная фена Интерскол ФЭ-2000.

Корпус фена вскрыт (фот сверху). Крепежные шурупы корпуса (фото снизу).

Внутренности фена Интерскол ФЭ-2000.
Слева направо: плата, двигатель с крыльчаткой, переключатель режимов работы, нагреватель.

Плата DB3011.

Нагревательный элемент фена Интерскол ФЭ-2000.

Замена электродвигателя.

Отыскать нужный двигатель в продаже, есть задача не простая. Поэтому, когда подходящий по габаритам двигатель был обнаружен, было принято решение приобрести двигатель независимо от других его характеристик (обороты, напряжение). В итоге оказалось, что купленный двигатель имел в несколько раз меньше напряжение питания (12 В) и, примерно, в полтора-два раза меньше оборотов, чем штатный двигатель фена. Эти задачи предстояло решить, но вначале нужно снять старый и установить новый двигатель в корпус фена. Процесс замены двигателя не очень сложный. Наибольшую трудность представляет демонтаж пластиковой крыльчатки с вала двигателя. С помощью подручных средств организовываем клиновидный упор снизу ступицы и, с помощью сверла диаметром 2 мм, понемногу выколачиваем вал двигателя. По мере выхода вала, положение упора (клина) нужно корректировать. Будьте крайне внимательными, не повредите пластиковую ступицу крыльчатки! Перед тем, как одеть снятую крыльчатку на вал нового двигателя, необходимо закрепить двигатель двумя винтами и обезжирить поверхность вала с помощь ацетона. Не будет лишним очистить и обезжирить внутреннюю поверхность ступицы крыльчатки бензином или спиртом. Насаживаем крыльчатку на вал нового двигателя вручную (можно слегка подколотить миниатюрной резиновой киянкой), уперев другой конец вала (находящийся вблизи щеточно-коллекторного узла) во что-либо твердое.

Двигатель с крыльчаткой.

Крыльчатка из пластмассы крупным планом.

Снимаем крыльчатку с двигателя.
Используем пинцет в качестве упора. По сверлу, которое упирается в вал двигателя, наносим легкие удары небольшим молоточком.

Крыльчатка с вала снята. Двигатель демонтирован.

Старый (слева, без маркировки) и новый (справа) двигатели.
Конденсаторы на новый двигатель не устанавливались.

Измерение родного двигателя.

 
Термопредохранитель (фото слева). Разъем плоский типа РпИм+РпИп (фото справа).

Блок питания двигателя.

Решить проблему питания электродвигателя можно двумя способами: увеличить длину (число витков) балластной обмотки или подать на двигатель питание от какого-либо другого источника. Первый способ осложняется необходимостью поиска нужной нихромовой проволоки и места для размещения дополнительных витков в нагревательном элементе (который буквально рассыпается в руках). Пойдем по второму пути – изготовим отдельный источник питания. Очень подходящим по размеру и по току нагрузки оказалось зарядное устройство от сотового телефона. Плата зарядника помещается рядом со штатной платой фена, необходимо обеспечить должные уровни изоляции (предотвратить нежелательные касания плат) и крепления (фиксации). Но есть одна загвоздка – выходное напряжение. Как известно, у зарядного устройства оно составляет около 5 В, а нам нужно 12. Следовательно, будем увеличивать число витков во вторичной обмотке выходного трансформатора блока питания (зарядного устройства). Выпаиваем трансформатор, разбираем магнитопровод, осторожно разъединяя ферритовый сердечник на две половины (упростить задачу смогут прогрев трансформатора до 100°С и применение ацетона). В крайнем случае, если разобрать магнитопровод не удается, можно мотать по челночному принципу, дабы число витков невелико. Главное – не расколоть феррит!

Находим финишный конец вторичной обмотки и начинаем не спеша сматывать виток за витком, считая их количество и запоминая направление намотки провода. Когда вторичная обмотка смотана, необходимо произвести элементарные расчеты по определению числа витков для напряжения питания двигателя (в нашем случае - 12 В): находим число витков, приходящееся на 1 В (зная бывшее выходное напряжение зарядного устройства), умножаем на него целевое значения напряжения питания. Не будет лишним добавить пару витков прозапас (при необходимости, их можно быстро смотать).

Мы увеличили выходное напряжение в 2,4 раза, максимальный ток нагрузки закономерно уменьшается на это же значение. Как известно, ток обмотки трансформатора зависит от площади поперечного сечения проводника. Чтобы определить минимально допустимое сечение провода для новой вторичной обмотки, измеряем диаметр (и вычисляем площадь сечения) смотанного провода, делим полученное значение на 2 (грубое приближение, углубляться в дебри расчетов не будем). Если ширина зазора для укладки провода позволяет, то вовсе не обязательно выбирать провод более тонкий, главное – уместить требуемое количество витков и свободно одеть магнитопровод. Наматываем провод виток к витку, соблюдая направление намотки и считая количество витков. По завершению, подпаиваем концы провода к выводам трансформатора, не забыв удалить изоляционную эмаль в местах пайки. Покрываем сопрягаемые торцы каждой из двух половин магнитопровода цапонлаком, собираем трансформатор, прижав половинки феррита друг к другу на время пока лак не подсохнет. Плотно наматываем сверху на магнитопровод два-три слоя тонкой полосы из изоляционной ленты или бумажного скотча, покрываем её сверху цапонлаком, сушим. Впаиваем трансформатор в плату блок питания, подключаем двигатель, измеряем напряжение. Если оно слишком велико, сматываем витки. Когда напряжение правильное, закрепляем вторичную обмотку – наносим на нее тонкий слой цапонлака. Трансформатор готов. Нужно заметить, что в результате этой переделки, мы получили всего одну скорость вращения двигателя, а именно некое среднее её значение по отношению к двум изначальным (паспортным) скоростям.

Плата зарядного устройства сотового телефона до переделки.

Разбираем трансформатор.
Вторичная обмотка трансформатора имела 12 витков провода D=0,35 мм в один слой.

Фото слева: катушка с эмальпроводом ПЭТВ D=0,32 мм, которым будет намотан трансформатор.
Фото справа: намотанная катушка трансформатора (29 витков ПЭТВ D=0,32 мм в два слоя).

Установка (склеивание) ферритового магнитопровода. Нанесение цапонлака.
Круговая обмотка изоляционной лентой (фото справа).

Перемотанный трансформатор установлен на плату блока питания (фото слева).
Плата блока питания двигателя готова к установке в фен (фото справа).

Штатные диоды (D1-D5) питания двигателя демонтированы для получения дополнительного свободного места (фото слева).
Плата блока питания двигателя на своем месте (фото справа).

Замена переменного резистора.

Чтобы убедиться в неисправности оного, вместо высокотемпературной обмотки нагревателя подключим лампу накаливания (см. аналогичный пример в статье - ремонт паяльной станции Solomon SR-976). Подаем на плату питание и видим, что лампа неадекватно реагирует на вращение переменного резистора. Выпаиваем штатный переменный резистор, временно подключаем любой другой (заведомо исправный) с тем же сопротивлением 100 К. Видим правильную работу схемы: скважность вспышек лампы четко привязана к углу поворота ручки (движка) переменного резистора, причем в одном крайнем положении движка свечение лампы отсутствует, в другом – наблюдается полный накал. Неисправность локализована, меняем переменный резистор новым (исправным). В нашем случае был установлен двигатель с меньшими оборотами, и интенсивность обдува спирали уменьшилась. Необходимо ограничить максимальную температуру нагрева спирали, во избежание ее перегрева и/или срабатывания термопредохранителя. Для этого, последовательно с переменным резистором (в разрыв бокового вывода, соответствующего максимальной мощности) впаиваем постоянный резистор, сопротивление которого определяется экспериментальным путем, визуально наблюдая за цветом накала спирали.

Лампа накаливания подключена вместо спирали.

На левом фото изображены старый (слева) и новый (справа) переменные резисторы.
На правом фото показан новый переменный резистор сдвоенного типа (2 x 100 K). Вскрытие корпуса - самый быстрый способ определить назначения выводов.

Придать нужную форму ручке резистора помогут надфили (фото слева).
Новый переменный резистор установлен (фото справа). Внутри красной термоусаживаемой трубки находится добавочный резистор сопротивлением 130 K.

Степень накала спирали в положении ручки регулятора, соответствующее максимальной температуре воздуха.

Измерение минимальной и максимальной температуры воздуха.

Выводы.

Технические решения, примененные в конструкции строительного фена Интерскол ФЭ-2000 первой модификации не уникальны и не отличаются высокой надежностью. Фен справедливо не позиционируется производителем как инструмент для профессионального использования. Инструмент вполне подходит для применения в быту. При наличии некоторого начального уровня подготовки пользователя, не составит большого труда самостоятельно восстановить работоспособность фена, так как его ремонтопригодность хорошая. Будущим обладателям модели ФЭ-2000, и тем, кто планирует использовать фен интенсивно, можно порекомендовать сразу после покупки проверить качество теплового контакта симистора с радиатором и, при необходимости, нанести теплопроводную пасту. Также не будет лишним сразу заменить провод питания на более качественный.