Что такое безщеточный двигатель шуруповерта

Щёточный VS Бесщеточный двигатель: что лучше для Ваших нужд?

Поначалу бесщеточный мотор может показаться маркетинговой уловкой, чтобы поднять цену инструмента, не добавляя ничего лишнего. Не информированный пользователь может задаться вопросом, платят ли они за что-то, что им мало поможет во время работы, и поскольку основной принцип, который позволяет работать обоим моторам, одинаков, некоторые могут подумать, что нет никакой разницы.

Как бесщеточные, так и щеточные двигатели используют постоянные магниты и электрические катушки для создания движения в инструментах. Хотя мы не будем углубляться в технические характеристики, мы дадим Вам достаточно информации, чтобы понять, почему один двигатель в большинстве случаев намного лучше, чем другой. После прочтения данной статьи Вы узнаете, когда выбирать каждый двигатель и почему.

Бесщеточный инструмент профи
Бесщеточные инструмент являются новым типом инструмента. Они используют другую технику для превращения электроэнергии в механическое движение, которое не требует физического контакта между неподвижной и вращающейся частями. Первое большое преимущество заключается в том, что внутри двигателя гораздо меньше трения. Любой, кто работал с движущимися частями, может сказать Вам, что меньшее трение означает меньшую потерю тепла, что приводит к меньшему объему технического обслуживания.

Поскольку он не создает столько тепла, это более эффективный инструмент. Это означает, что Вы можете получить более длительное время автономной работы от батареи того же размера или такое же время автономной работы от меньшей и более легкой батареи.
В двигателе бесщеточного инструмента меньше физических частей, поэтому он будет немного легче и меньше, чем модель той же мощности, в которой используются щеточные двигатели.

Одним из больших преимуществ бесщеточных моторов является то, что они могут «ощущать», насколько усердно они работают, и снижать энергопотребление, если они способны поддерживать свою скорость на более низкой мощности. Это означает, что Вы сможете продлить срок службы батареи. И не волнуйтесь, он знает, как повысить мощность, когда это необходимо, и достаточно отзывчив, чтобы Вы не заметили изменений.

Бесщеточные инструменты минусы
Учитывая все эти положительные моменты, Вы можете подумать, что нет никаких оснований для того, чтобы не использовать бесщёточный двигатель. Мы в целом согласны с этими позициями, но это не значит, что бесщеточный мотор без изъянов.

Самая большая проблема с бесщеточными инструментами заключается в том, что они стоят больших денег. Отчасти это связано со сложностью технологии внутри, но большая часть увеличения цены связана с тем фактом, что это новейшие дрели на рынке, и производители могут брать больше за новейшие продукты.

С технической стороны, более высокая цена обусловлена необходимыми дополнительными деталями. Датчик, который знает, как включить или выключить питание в зависимости от сложности текущих задач, увеличивает цену. Вы не можете пропустить эту часть, потому что двигатель должен точно включать и выключать электрические катушки синхронно с магнитами и вращающейся частью инструментов. Они должны со временем дешеветь, хотя сейчас они все еще стоят дорого.

Хорошая новость заключается в том, что, несмотря на более высокие цены, бесщеточные инструменты, как правило, стоят дороже, из-за их превосходных характеристик.

Щеточные инструменты профи
Самое лучшее в щеточных инструментах заключается в том, что, несмотря на их повышенные потребности в обслуживании, их обычно легче обслуживать, когда они в этом нуждаются. Большинство проблем, которые у Вас возникнут с щеточным двигателем, можно исправить, заменив щетки, поскольку большинство проблем, которые у Вас возникнут, будут связаны с щётками, которые изношены после длительного использования .

Поскольку эта технология существует на рынке в течение длительного времени, Вы можете найти множество руководств, которые проведут Вас через процесс замены щетки. Если Вы не хотите делать это самостоятельно, то Ваш дружелюбный мастер по ремонту инструментов исправит данную проблему. Если сломается бесщеточный двигатель, Вам, вероятно, лучше заменить всю конструкцию, чем пытаться починить двигатель.

Другим большим плюсом является то, что они стоят дешевле, чем бесщеточные дрели. Если Вам нужна новая модель инструмента и Вы не можете заплатить максимальную цену за бесщеточную модель, то Вы не потеряете слишком много, вкладывая деньги в щеточный инструмент который стоит дешевле. Хотя у Вас не будет такой же эффективности, особенно в модели с батарейным питанием, Вы сможете получить из нее такую же максимальную мощность.

Щеточные инструменты минусы
К сожалению, щеточные инструменты не очень эффективны. Они всегда стараются работать на максимальных оборотах, пока Вы нажимаете на спусковой крючок, поэтому Вы не получите той же эффективности от инструментов, которая достигается с безщеточным двигателем.

Однако гораздо более серьезная проблема заключается в том, что щёточные двигатели широко используют свои щетки. Щетки физически соприкасаются с токонесущими проводами. Это трение является источником большого количества тепла, которое способствует быстрому износу щеток. Проблема настолько серьезна, что некоторые производители включили дополнительные щетки с новыми инструментами, чтобы Вы могли заменить их дома.

Они также изнашиваются намного быстрее, если песок или пыль попадают в моторный отсек. Если у дрели нет хороших фильтров, мелкие частицы могут осесть на щетках, что приводит к их более быстрому износу. Это проблема, если Вы собираетесь сверлить в пыльных материалах или работать в помещениях с большим количеством древесной стружки.

По мере ускорения они также теряют крутящий момент, что звучит очень плохо, но повлияет только на небольшое количество пользователей, которые постоянно используют свой инструмент вблизи его верхнего предела, что является признаком того, что им следовало инвестировать в более мощный инструмент.

Заключение
Мы надеемся, что эта статья помогла Вам понять разницу между инструментами, в которых используется бесщеточный мотор, и инструментами, в которых используется щеточный мотор. Как видите, между ними есть существенные различия. Если Вы все еще не уверены, какой вид подходит Вам, важно подумать о том объеме работ, который Вы хотите проделывать.

Если Вы собираетесь работать с инструментом с питанием от батареи, тогда стоит приобрести бесщеточную версию. Двигатель в этих инструментах легче и эффективнее, что имеет огромное значение для аккумуляторных инструментов. Разница менее заметна при использовании проводного электроинструмента.

Читать еще: Греется двигатель чем больше скорость

Если Ваш бюджет является Вашим главным ограничением, то Вам может быть лучше купить инструмент со щёточным двигателем. Конечно, Вам придется тратить больше времени, чтобы заменить щётки, но они, как правило, дешевы. Однако, если Вы хотите избавить себя от боли при частом техническом обслуживании, Вам понадобится бесщеточный мотор.

Принимая все это во внимание, Вы должны быть достаточно серьезным пользователем электроинструмента, чтобы оправдать бесщеточную версию, и, возможно, профессионалом, если, конечно, стоимость не является проблемой, и Вы хотите иметь лучший инструмент для работы!

Бесщеточные шуруповерты: особенности, преимущества и недостатки

Что такое бесщеточный мотор
Бесщеточный шуруповерт: принцип возникновения энергии
Достоинства и недостатки
Сравнение коллекторного и бесщеточного инструмента
Как выбрать

Аккумуляторные шуруповерты стали востребованными благодаря своей мобильности и возможностям. Отсутствие зависимости от источника питания позволяет решать гораздо больше строительных задач.

Что такое бесщеточный мотор

Развитие полупроводниковой электроники в 1970-х привело к пониманию, что коллектор и щетки должны быть устранены в двигателях постоянного тока. В бесщеточном двигателе электронный усилитель заменяет механические коммутации контактов. Электронный датчик определяет угол поворота ротора и отвечает за контроль полупроводниковых переключателей. Устранение скользящих контактов позволило уменьшить трение и увеличило срок службы шуруповертов.

Такой мотор обеспечивает более высокую эффективность работы и меньшую подверженность механическому износу. Бесщеточные двигатели имеют несколько преимуществ над коллекторными:

более высокий крутящий момент;
повышенная надежность;
снижение шума;
длительный срок службы.

Внутренности мотора можно полностью закрыть и защитить от грязи или влаги. Преобразовывая электричество в механическую силу, безщеточные моторы более эффективны.

Скорость зависит от напряжения, но не зависит от центробежной силы, а работа мотора осуществляется в установленном режиме. Даже при утечке тока или намагничивании такой агрегат не снижает производительность, а скорость вращения совпадает с вращающимся моментом.

При использовании такого двигателя отпадает необходимость в использовании обмотки и коммутатора, а магнит в конструкции характеризуется небольшой массой и размером.

Используются бесщеточные двигатели в устройствах, мощность которых находится в пределе до 5 кВт. Их нерационально применять в оборудовании большей мощности. Более того, магниты в конструкции обладают чувствительностью к магнитному полю и высокой температуре.

Бесщеточный шуруповерт: принцип возникновения энергии

Бесщеточный шуруповерт имеет двигатель описанного типа, его отличие состоит в том, что ток переключается не в роторе, а обмотках статора. На якоре отсутствуют катушки, а магнитное поле создается посредством установленных в конструкции инструмента магнитов.

Момент, когда необходима подача энергии, определяется специальными датчиками. Их работа основана на эффекте Холла. ДПР импульсы и сигнал регулятора скорости проходят обработку в микропроцессоре, в результате чего они и формируются. На профессиональном языке их еще называют ШИМ сигналом.

Созданные импульсы последовательно подаются на инверторы или, проще говоря, усилители, которые увеличивают силу тока, а их выходы имеют связь с обмоткой, расположенной на статоре. Эти усилители тока призваны коммутировать ток, возникающий в катушках, согласно сигналам, которые исходят из микропроцессорного узла. В результате такого взаимодействия образуется магнитное поле, которое вступает в связь с тем, что имеется вокруг ротора, в результате чего начинает свое вращение якорь.

Достоинства и недостатки

Из достоинств можно выделить:

Возможность регулировать частоту вращения. При этом у пользователя появляется широкий диапазон настройки данного показателя, в зависимости от выполняемой работы и рабочей поверхности.
В конструкции такого агрегата отсутствует коллекторно-щеточный узел, соответственно инструмент ломается реже при правильном использовании, а техническое обслуживание не вызывает проблем.
Шуруповерт лучше справляется с большой нагрузкой, связанной с увеличением крутящего момента.

Энергия аккумуляторной батареи расходуется экономно.
Коэффициент полезного действия у такого оборудования составляет 90%.
Возможность использовать шуруповерт в опасной среде с присутствием взрывоопасной газовой смеси, поскольку отсутствует искрение.
Миниатюрные габариты и небольшой вес.
В обоих направлениях работы поддерживается одна мощность.
Даже увеличенная нагрузка не является причиной снижения скорости.

Недостатки:

Внушительная стоимость.
Большие размеры шуруповерта, что мешает работать на вытянутой руке и в труднодоступных местах.

Очень важно уделять внимание тому, какого типа аккумуляторная батарея стоит в конструкции инструмента. Если выбрать правильно шуруповерт с бесщеточным двигателем, то он проработает долго и будет радовать своей производительностью.

Сравнение коллекторного и бесщеточного инструмента

Как уже было отмечено, КПД у бесщеточных моторов выше и составляет 90%. В сравнении с ними коллекторные имеют только 60%. Это говорит о том, что при одинаковой емкости аккумулятора, бесщеточный шуруповерт проработает дольше на одном заряде, что очень важно, если источник для зарядки находится далеко.

Габариты и вес также лучше у того инструмента, внутри которого стоит бесщеточный мотор.

В связи с этим можно говорить о том, что описываемое оборудование гораздо эффективнее, однако пользователя часто останавливает его стоимость. Поскольку любой, даже самый дорогой инструмент выходит рано или поздно из строя, большинство предпочитают работать дешевой китайской продукцией. Но если хочется взять агрегат, который прослужит долго, тогда стоит знать основные критерии выбора, на которые должен опираться современный пользователь.

Как выбрать

Если потребитель готов заплатить достойную цену за бесщеточный шуроповерт, тогда ему следует более глубоко изучить, какие параметры важны при выборе качественного инструмента.

В конструкции такого оборудования патрон может быть быстрозажимным или шестигранным, у которого диаметр хвостовика составляет чаще всего ¼ дюйма. В первом случае менять оснастку проще и быстрее, но и другой вид патрона ни чем не хуже, поэтому лучше опираться на диаметр. Поскольку величина отвечает за универсальность инструмента, желательно, чтобы она была больше.

Число оборотов тоже не менее важно. Если не планируется работать инструментом постоянно, а необходимо, например, собрать мебель, то достаточно будет шуруповерта с показателем в 500 об/мин. Такой агрегат нельзя применять в качестве дрели, а если эта функция необходима, тогда лучше обратить внимание на товар с показателем 1300 об/мин и выше.
Выбор аккумуляторной батареи играет особенно важную роль. Сегодня на рынке можно встретить шуруповерты с никель-металл-гидридными аккумуляторами, они обладают прекрасной устойчивостью к механическому воздействию, но быстро саморазряжаются, и требуется много времени на зарядку. Никель-кадмиевые быстро напитываются энергией, могут использоваться при пониженной температуре воздуха и имеют низкую стоимость, но они тоже быстро разряжаются и могут проработать максимум 5 лет. Литий-ионные или литий-полимерные небольшие по весу и габаритам, не саморазряжаются, но не могут эксплуатироваться на холоде и обладают небольшим сроком эксплуатации.

Читать еще: Что делать если парит двигатель

Пользователю стоит так же обратить внимание на крутящий момент, от него зависит максимальная сила вращения и скорость, с которой шуруп входит в поверхность. Если на инструменте написано 16-25 Н*м, тогда этот показатель считается средним. У профессионального оборудования он чаще всего находится в промежутке от 40 до 60 Н*м, а у самых дорогих моделей и вовсе 150 Н*м.
Ударная функция позволяет использовать агрегат в качестве дрели, без вреда для шуруповерта. Ее преимущество в том, что инструмент может легко создавать отверстия в плотных материалах, таких как кирпич или бетон.

Безусловно, при покупке необходимо обращать внимание и на дополнительный функционал, который предлагает производитель. Лучше приобретать инструмент, у которого имеется возможность регулировки не только скорости вращения шуруповерта, но и передаваемого усилия, направления вращения.

Подсветка и индикатор, оповещающий о количестве заряда — приятные и полезные функции, с которыми работа становится комфортнее. Если есть второй аккумулятор, кейс для транспортировки, зарядка и даже комплект оснастки — такой шуруповерт непременно достоин внимания покупателя.

О том, какой бесщеточный шуруповерт выбрать, смотрите в следующем видео.

2 лучших бесщеточных шуруповерта

В чем принципиальная разница электрических шуруповертов? Имя производителя на корпусе в расчет не берем. Все знают, что бывают сетевые (питание 220 вольт) и автономные (питание от бортового аккумулятора) инструменты.

Кроме того, редуктор вращения вала может быть оснащен ударным механизмом. За последние десятилетия никаких революционных технологий не придумали, кроме одной. Про неё и поговорим.

Что такое бесщеточный двигатель?

На подавляющем большинстве шуруповертов установлены коллекторные электромоторы. Принцип действия следующий: переключение обмоток происходит механическим путем и в якорной цепи. Контакты – это коллектор, а электроток передается с помощью подпружиненных щеток.

Проверенная технология.
Дешевизна комплектующих.
Простота ремонта.

Большие потери тока на коллекторе, как следствие – низкий КПД.
Искрение, нагрев коллекторного узла.
Зависимость крутящего момента от оборотов.
Потеря мощности в режиме реверса.
Высокая степень износа.
Потеря оборотов при нагрузке.

При разработке бесколлекторного мотора стояла задача отказаться от механической коммутации электрического тока. В первую очередь, переключение обмоток перенесли с вращающегося якоря на неподвижный статор. Для этого на якоре обмотки заменили постоянными магнитами. Это немного не соответствует концепции электромотора, но никак не отражается на общей работоспособности.

После изменения конструкции, отпала необходимость в постоянной перекоммутации тока на коллекторе. Обмотки на статоре можно переключать с помощью электрической схемы.

В нужный момент, после определения углового положения ротора относительно статора, схема управления дает команду на включение необходимой группы обмоток. Для точного позиционирования якоря, на нем установлен датчик Холла (как на коленвале автомобильного мотора).

Можно добиться идеально точного позиционирования якоря.
Отсутствие механических потерь.
КПД бесщеточного шуруповерта приближается к 90%.
Ничего не искрит и не изнашивается механически.
Отсутствие искрения дает возможность работать электроинструментом в условиях пожароопасной пыли и высокой влажности.
Бесщеточный мотор более компактный и легкий, что важно для ручного инструмента.
При работе реверса не теряется мощность.
Перегрузки на предельной мощности не снижают ресурс двигателя.
Контроль за скоростью вращения: при изменении нагрузки обороты стабильные.
Прецизионная электронная регулировка оборотов.

Более сложная конструкция.
Высокая стоимость шуруповерта.

Если сравнивать преимущества и недостатки двух видов электродвигателей, в противовес высокой стоимости бесщеточного шуруповерта можно привести следующие аргументы:

Экономия при эксплуатации: меньшее потребление электроэнергии за счет высокого КПД.
Не потерь крутящего момента при регулировке оборотов.
Инструмент легкий и компактный.
Ресурс бесщеточных шуруповертов в разы выше.

Выводы

Как видим, высокая стоимость бесщеточных шуруповертов с легкостью перевешивается достоинствами, технологии. Чем выше требования к инструменту – тем больше доводов в пользу бесколлекторного инструмента. Может быть, для домашнего применения цена высоковата, но для профессионала выбор очевиден.

Сравнение щеточного и бесщеточного шуруповерта —преимущества и недостатки

Когда нужно закрутить шурупы, причем большое их количество, сэкономить время поможет специальный инструмент. Шуруповерт — это электроинструмент, помогающий собрать мебель, установить полку, сделать многое другое. Есть разные его виды, свойства которых нужно учитывать при выборе.

Как работает бесщеточный двигатель

Есть много видов шуруповертов. Чтоб понять преимущества каждого нужно изучить их данные, принцип работы. Это позволит понять, какой шуруповерт лучше щеточный или безщеточный, в каких случаях ими нужно пользоваться. Ведь все электрические инструменты различны по техническим параметрам.

Читать еще: Что такое система зажигания дизельного двигателя

В конце прошлого века произошли перемены в сфере полупроводниковой электроники. Это позволило не использовать привычные щетки. Механический способ соединения контактов в бесщеточном был замене усилителем.

Изучая, как устроен бесщеточный двигатель шуруповерта, можно отметить, что он гораздо удобнее при работе, обеспечивает более высокий крутящийся момент. Данный тип двигателя меньше изнашивается, он тише, защищен от попадания внутрь грязи.

При этом скорость вращение усиливается при помощи напряжения, создаваемого внутри, а не центробежной силы. В этом случае двигатель работает в нужном режиме, не давая сбоев.

Даже если ток просочится внутрь или произойдет намагничивание мотора, скорость останется той же.

Для нормальной эксплуатации не требуется коммутатор и обмотка. Да и встроенный магнит необходим не такой большой как в щеточном оборудовании.

В бесщеточном двигателя есть ротор и статор как элементы любого мотора. Но коллектора здесь нет. Поэтому его бесколлекторный вариант будет надежнее.

Интересно! Такие приборы устанавливаются в шуруповертах малой мощности (до 5 кВт). В моделях с большими параметрами они менее эффективны.

Конструкция и принцип действия

Безколлекторный инструмент занял в наборе необходимых инструментов свое место. Покупая оборудование в дом, хозяин должен ознакомиться с принципами его работы.

Можно рассмотреть особенности того, как работает безщеточный двигатель в шуруповерте:

Ток здесь переключается в обмотках статора. На якоре нет катушки, и магнитное поле создается с помощью установленных внутри корпуса магнитов.
Время, когда нужно подключить электричество регулируется при помощи встроенных датчиков. Используется эффект Холла. Короткие электрические импульсы и сигналы скорости, регулирующие работу, переходят во встроенный процессор. Это действие принято называть ШИМ сигналом.
Поочередно образуемые импульсы направляются на усилители, которые усиливают ток. Инверторы (усилители), соединены с обмоткой на статоре. Данные элементы накапливают ток, вырабатываемый катушками, и при помощи импульсов передают его из внутреннего процессора.

В результате возникает магнитное поле, которое заставляет вращаться якорь и инструмент начинает работать.

Преимущества бесщеточных двигателей в теории

С устройством бесщеточного двигателя уже разобрались и теперь стоит рассмотреть положительные и отрицательные стороны подобных инструментов.

Есть несколько преимуществ таких двигателей:

У них нет проблем, которые имеются у щеточных моделей. Они более устойчивы к износу, так как щетки не дают внутреннего трения. Уровень возгорания тоже ниже. Отсутствие искрения позволяет работать в самых сложных условиях.
Более простая система регулировки крутящего момента. Количество уровней (15), позволяет сразу выбрать нужный режим и просто нажать на кнопку. У них выше уровень КПД.
Экономичность в плане использования электроэнергии. Это особенно актуально. Если двигатель аккумуляторный. Инструментом можно работать на любом материале.

Важно! Помимо этого бесщеточные двигатели могут выдавать максимальные показатели вращения почти сразу.

Преимущества бесщеточного инструмента на практике

Теоретические преимущества полностью реализуются на практике. Это нужно учитывать, выбирая шуруповерт щеточный или бесщеточный, двигатель какой лучше можно узнать после работы с ним.

Специалисты отмечают, что такой инструмент:

Гораздо легче и меньше по размеру. Компактность дает возможность работать в сложных местах и носить даже в обычной сумке.
Мощнее и эффективнее в расходе электричества. Современный принцип работы мотора, основанный на применении электроники, повышает пользовательские характеристики.
Аккумуляторные модели бесщеточного типа работают на одной зарядке достаточно долго. По сравнению с классическими моторами это на 30 % больше.
Благодаря незначительному выделению тепла не требуется дополнительного охлаждения и перерывов при работе.
При работе не издает слишком сильных звуков, не дает резких рывков.
Нет искр. Это позволяет работать в сложных условиях рядом с топливными баками, газовыми приборами.
Прост в обслуживании. Не требуется покупать и подбирать щетки.
Реже ломается, так как отсутствие щетки позволяет работать даже при высоких нагрузках, не боясь засорить двигатель.

Почему бесщеточный инструмент такой дорогой

Главным недостатком такого инструмента является его высокая цена. Она обусловлена присутствием дорогой силовой платы и электронного управления. Благодаря этому электродвигатель становится надежнее.

Но высокая стоимость такого инструмента иногда становится решающим фактором при покупке инструмента. Какой шуруповерт лучше щеточный или бесщеточный каждый пользователь решает для себя. И многие склоняются в пользу более дешевого изделия.

Важно! Замена деталей бесщеточных инструментом всегда обходится дорого.

Стоит ли покупать инструмент с бесщеточным двигателем

Если инструмент нужен на несколько раз или просто для домашнего пользования, то лучше выбрать более дешевый вариант. Но профессионалам необходим надежный и мощный шуруповерт, который окупится очень быстро. Это можно понять, увидев, как работает бесщеточный шуруповерт, и сколько процессов с ним можно сделать без перерывов.

Можно подождать, когда технология станет более доступной. Ведь она внедрена не так давно и новые движки, которыми они оснащены слишком дороги в отличие от обычных. При анализе цены разница составит 30-50 %. Такие переплаты слишком значительные, чтобы покупать инструмент просто для наличия дома.

Работа бесщеточного шуруповерта

Какой шуруповерт лучше: щеточный или бесщеточный

Для многих приобретение инструментов сложный и длительный процесс. Необходимо изучать технологические характеристики, сравнивать модели и их стоимость. Поэтому выбирая из нескольких вариантов: шуруповерт безщеточный или обычный, какой лучше может сказать только профессионал или человек, который пользовался ими на практике.

Понятно, что технически преимуществ у бесщеточных моторов гораздо больше. У него самый высокий КПД, доходящий до 90 %. Данный показатель у остальных видов изделий намного ниже.

Возможность обходится без зарядки ценна, только когда рядом нет сети электричества.

Важно! Небольшой вес снижает утомляемость во время работы, и дает возможность выполнить ее более быстро и качественно.

Таким образом, инверторный шуруповерт выгоднее из-за своих характеристик и эффективности. Но цена слишком высока для широкого круга покупателей.

У классических вариантов технология надежная и проверенная. Их легко ремонтировать, кроме того, стоимость деталей не велика. Для многих это оптимальный вариант. Главное при выборе — проверить качество прибора.

Конечно, более дорогой бесщеточный вариант лучше. Но здесь каждый покупатель должен решать исходя из собственных финансовых, пользовательских приоритетов.