Что лучше мотор со щетками или без

Щёточный или бесщёточный инструмент? Моя точка зрения

В нескольких комментариях под моими статьями люди спрашивали, какой инструмент покупать: щёточный или бесщёточный?

У меня недавно появились два винтовёрта, щёточный и бесщёточный. Оба RYOBI ONE+. Один аккумулятор этой линейки подходит ко всем инструментам этой линейки.

Мне непонятно, почему они по-разному называются. Бесщёточный называется импульсный винтовёрт. Щёточный — импульсный гайковёрт. Размер патрона 1/4 дюйма у обоих.

Бесщеточный по размерам меньше, но тяжелее и мощнее. 270 Нм против 220 Нм.

По многим параметрам бесщеточный лучше

Энергопотребление. В бесщеточном двигателе нет коллектора со щётками, соответственно нет потерь на трение, нагрев и искрообразование. За счёт этого в среднем бесщёточный мотор экономичнее примерно на 30%. Например, щёточным шуруповёртом вы закрутите 200 саморезов, а бесщёточным 270 саморезов.

Ресурс двигателя. В бесщёточном моторе просто нечему ломаться, кроме подшипников. В щёточном двигателе со временем изнашиваются щётки и коллектор.

У двигателя без щёток меньшие разрядные токи. Это немного бережёт аккумулятор.

Я взял сосновую доску 200*50 мм и попробовал закручивать в неё шурупы-глухари, размером 8*180 мм.

Бесщёточный однозначно закручивает эти глухари быстрее. Это прям чувствуется.

Если вы из будущего, посмотрите на главной странице моего канала. Там должно быть видео, где я показываю, как закручиваются глухари в доску.

В общем, у бесщёточных одни плюсы. Один только минус есть. Цена. Бесщеточный инструмент часто стоит в два раза дороже.

На примере этих винтовёртов: за щёточный по акции я заплатил 4 500 рублей, за бесщёточный выложил 6 800 рублей.

В щёточном винтовёрте мне понравилось переключение скоростей. На задней крышке. Можно держа винтовёрт в руке спокойно пальцем переключать скорости.

На бесщёточном переключение скоростей находится там, где крепится аккумулятор, и одной рукой переключить скорость нереально.

Для себя я сделал такой вывод: если работаешь инструментом постоянно, то нужно взять бесщёточный. Если время от времени то бери щёточный.

У меня есть шуруповёрт Макита, которым я пару сотен тысяч саморезов закрутил, а щётки на нём ещё не стёрлись.

Поэтому для такого темпа, в котором я работаю, покупать бесщёточный инструмент нет смысла.

Источник

Щеточный или бесщеточный шуруповерт: какой более полезен?

Отвертка – очень полезный в быту инструмент, даже для женщины. Полки, механизмы, все фиксируется на крепежах: болтах, шурупах или саморезах. Одно дело, когда их немного – хватит и отвертки. Однако если требуется собрать мебель, сделать ремонт, переехать в новую квартиру, то без надежного щеточного или бесщеточного шуруповерта не обойтись.

Устройство, плюсы и минусы

Электрические шуруповерты отличаются друг от друга принципом питания: бывают сетевые с питанием в 220 вольт и переносные, оснащенные аккумулятором. Кроме того, модели могут быть оснащены ударным механизмом. Других принципиальных новшеств не внедрено за последнее десятилетие за исключением одного – бесщеточный механизм.

Щеточный шуруповерт

Самый распространенный тип – коллекторный мотор установлен на большинстве моделей. Его принцип работы прост: обмотки переключаются механическим путем и в якорной цепи. Контакты – коллектор, а энергия передается благодаря подпружиненным щеткам.

  • старая, надежная технология;
  • низкая стоимость деталей;
  • простота и понятность ремонта.
  • коллектор приводят к потерям электроэнергии, а значит – более низкому КПД;
  • возникновение искр, нагрев мотора;
  • взаимозависимость оборотов и крутящего момента;
  • мощностные потери при реверсной работе;
  • быстрый износ;
  • потери оборотов при нагрузке.
Читайте также:  Насадка для лодочного мотора аом52

Слабостей у щеточного мотора много, но их можно оправдать дешевыми комплектующими и простотой ремонта – это более доступный вариант.

Бесщеточный шуруповерт

С инверторными моделями ситуация обратная. Они эффективнее и более пригодны для работы. Преимущества:

  • возможность контроля частоты вращения: пользователь получает широкий диапазон настроек – оборот можно подправить, в зависимости от характера работы и обрабатываемой поверхности.
  • двигатель не предусматривает коллекторно-щеточный узел, а значит, инструмент будет реже ломаться (если его правильно эксплуатировать), а техническое обслуживание не вызовет проблем ввиду простоты конструкции;
  • модели эффективнее справляются с увеличенной нагрузкой, вызванной большим крутящим моментом;
  • электроэнергия аккумулятора, если это переносной шуруповерт, расходуется экономнее;
  • более высокий КПД – бесщеточный двигатель выдает 90%;
  • возможность эксплуатации инструмента в опасной среде: рядом с газовыми смесями и горючими веществами (инверторный двигатель работает без искры);
  • в прямом и реверсном режиме поддерживается одинаковая мощность;
  • повышенная нагрузка не приводит к снижению скорости вращения.
  • высокая стоимость;
  • большие размеры корпуса, если сравнивать с щеточными моделями – это мешает работать на вытянутой руке или проникать в узкие места.

При выборе важно уделить внимание типу аккумулятора внутри шуруповерта. Если рассудить правильно, то инструмент долгие годы прослужит хозяину верой и правдой без потери в производительности.

Как работает бесщеточный двигатель

В 1970-х годах произошел скачок в сфере полупроводниковой электроники, благодаря которому было решено устранить коллектор и щетки в двигателях постоянного тока. В бесщеточном двигателе усилитель заменил собой механические соединения контактов. Электронный датчик понимает угол поворота ротора и способен контролировать полупроводниковые переключатели. Отказ от скользящих контактов привел к снижению трения в механизме, а значит, и увеличению срока службы.

Бесщеточный двигатель в шуруповерте гораздо эффективнее и меньше страдает от износа. Также он гораздо тише и обеспечивает высокий крутящий момент. Внутренние элементы полностью закрываются, благодаря чему грязь и вода не попадают внутрь. Эффективность преобразования энергии в силу позволяет получить высокий КПД.

На скорость вращение влияет не центробежная сила, а напряжение, потому двигатель может работать в заданном режиме без перебоев. Если ток начнет просачиваться или мотор намагнитится – производительность не пострадает, а скорость не отстанет от момента вращения.

При эксплуатации механизма нет нужны в использовании коммутатора и обмотки, а магнит гораздо меньше, как по массе, так и по габаритам, если сравнивать с щеточным конкурентом.

Такое решение применяется в шуруповертах, мощность которых не переходит за 5 кВт. Их неразумно устанавливать в моделях с большими параметрами. Магниты внутри корпуса чувствительны к магнитному полю и сильному нагреву.

Разница щеточного и бесщеточного шуруповерта в принципе работы двигателя:

  1. Ток переключается не в роторе, а в обмотках статора. На якоре не достает катушки, магнитное поле образуется благодаря специальным магнитам внутри корпуса.
  2. Миг, когда требуется подача электричества, определяется встроенными датчиками. Они работают по принципу эффекта Холла. ДПР импульсы и регуляторные сигналы скорости проходят через встроенный процессор, где и формируются. Это называется ШИМ сигналом.
  3. Образованные импульсы в порядке друг за другом направляются на инверторы или, если проще, усилители – они увеличивают полученный ток. Их выходы связаны с обмоткой на статоре. Инверторы необходимы для коммутирования тока, возникающего в катушках, следуя импульсам, которые подаются из узла внутреннего процессора.
Читайте также:  Город сша город моторов

В результате описанного процесса формируется магнитное поле, которое связывается с тем, что вокруг ротора. Якорь начинает вращение – инструмент работает.

Что лучше

Преимуществ у бесщеточного мотора больше. Первое – КПД. Оно составляет 90%, а у аналога – лишь 60%. Если проще, то при одинаковой емкости батареи, инверторные шуруповерты прослужат дольше без подзарядки. Это важная характеристика, если приходится работать в отдалении от источника энергии.

Вес меньше у бесщеточной модели. Это снижает нагрузку на руку и облегчает эксплуатацию. Сравнивая характеристики, можно сказать, что инверторный шуруповерт полезнее, эффективнее и надежнее. Единственная проблема – стоимость.

Любой инструмент сломается рано или поздно. Если нет необходимости в точности, а модель понадобится для нечастого бытового пользования, то многие выбирают дешевые щеточные двигатели. Однако когда требуется взять аппарат, способный прослужить долго, то рекомендуется не жалеть средств и купить бесщеточный шуруповерт.

Шуруповерт выбирается исходя из предпочтений. Бесщеточная модель полезнее и будет более выгодной покупкой, если пользователь может себе позволить вложиться в инструмент.

Источник

Почему бесщёточный электромотор для аккумуляторного инструмента предпочтительнее

Бесщёточные электродвигатели постоянного тока экономнее расходуют заряд батареи, имеют больший КПД. Инструмент с таким приводом более производителен и удобен в работе.

Что такое бесщёточный электромотор?

Бесщёточные электродвигатели изобретены довольно давно, они известны с шестидесятых годов прошлого столетия. Однако всплеск интереса к ним и их повсеместное внедрение для оснащения аккумуляторного инструмента наблюдается лишь в последние десять лет. В этом обзоре мы расскажем о том, что такое бесщёточные электродвигатели, какие выгоды получают аккумуляторные инструменты, если они оснащаются такими электрическими машинами. А также представим три типа электроинструмента, которые больше всего выиграли от использования такой конструкции.

Однако сначала давайте вспомним, что такое электродвигатель постоянного тока с коллекторно-щёточным узлом.

Что такое электромотор со щётками?

Электродвигатель в вашем электроинструменте состоит из шести основных частей:

  • Ротор, иначе именуемый якорем.
  • Статор с постоянным магнитом.
  • Коллектор.
  • Щётки.
  • Вал.
  • Источник постоянного тока (аккумулятор, гальваническая батарея, выпрямитель).

Электрические машины такого типа обладают следующим набором конструктивных недостатков:

  • Наличие коллекторно-щёточного узла увеличивает вес и габариты – как самого электромотора, так и инструмента, на который он устанавливается.
  • Токосъёмные щётки являются источником повышенного шума при работе. Что половина беды. Кроме этого, они имеют вполне реальный коэффициент трения, из-за чего при работе машины происходит нагрев коллектора. Переход щётки с ламели на ламель коллектора сопровождается искрением. Следствием этого является понижение КПД электромотора и снижение его энергетической эффективности – он потребляет больше электроэнергии, что ведёт к быстрому израсходованию заряда батареи. Увеличение числа циклов заряд-разряд снижает ресурс аккумуляторов.
  • Щётки изнашиваются, требуется их регулярная замена. Это потеря времени и денег.

Итак, что даёт переход к электрической машине, в конструкции которой коллекторно-щёточный узел отсутствует?

Как работает бесщёточный электромотор?

Есть три ключевых момента, почему бесщёточный электромотор лучше электрической машины постоянного тока традиционной конструкции.

  1. Меньшее количество движущихся частей.
  2. Меньший паразитный нагрев во время работы.
  3. Больший КПД, лучшая энергетическая эффективность.

В отличие от традиционной конструкции с коллекторно-щёточным узлом, у бесщеточного электродвигателя его нет. Их заменяет т.н. датчик Холла (аналог — датчик коленвала ДВС, например) и электронная плата управления, осуществляющая переключение полюсов подключенной батареи.

Такая конструкция с большей эффективностью использует энергию батареи. Практически вся электрическая мощность от неё используется для выполнения работы. В отличие от традиционной схемы, расходующей часть заряда аккумулятора на нагрев и преодоление силы трения в коллекторном узле.

Читайте также:  Подвесной лодочный мотор с двумя винтами

Естественно, что электрические машины, экономнее расходующие энергию, уже имеют на жирный плюс в свою пользу. Теперь добавьте к этому их большую устойчивость к тряске и ударам, больший рабочий ресурс, а также меньшие габариты и вес при той же мощности. Из чего естественным образом проистекает вывод: электроинструменты с бесщёточными электромоторами гораздо лучше, чем их собратья с традиционным приводом .

Производители аккумуляторного инструмента утверждают, что модели с бесщёточными электродвигателями могут работать без необходимости смены батареи на подзарядку на 30% больше. Посмотрите видеообзор электродвигателей без щёток, в котором наглядно показаны все их преимущества.

Видео «Принцип работы бесщеточного двигателя постоянного тока», канала YouTubе Halyk Smart .

Кому рекомендован бесщёточный электромотор?

Ниже нами перечислены три типа электроинструментов, для которых особенно предпочтительно использование бесщёточного электромотора. Три ключевых преимущества, которыми обладают такие электрические машины, кардинально меняют правила игры для них и придают им иные свойства.

Перфораторы SDS+, имеющие режим сверления с ударом

Инструменты, в режиме работы которых есть удар или передача импульса, очень много выигрывают от установки бесщёточного электродвигателя. Это и увеличенное время непрерывной работы без подзарядки, и большая устойчивость к вибрации. А также меньший вес и габариты. Что делает такой инструмент более удобным в работе, увеличивает его производительность. И чем больше мощность перфоратора, тем выигрыш солиднее. Модели типоразмера SDS+ с бесщёточным электродвигателем вполне можно сравнивать с сетевыми устройствами той же мощности.

Углошлифовальные машины (болгарки)

Так же, как и перфораторы SDS+, углошлифовальные машины с диском диаметром свыше 125 мм требуют повышенной энергоотдачи. Использование бесщёточных электродвигателей снижает нагрев инструмента во время работы, обеспечивает более эффективное использование заряда батареи и увеличивает время непрерывной работы на одном, полностью заряженном аккумуляторе.

Импульсные гайковёрты

Наконец, в бесщёточном электромоторе крайне нуждается импульсный гайковёрт. Этому инструменту в течение всего рабочего дня приходится работать с массивными болтами и гайками. Нередко с повреждённой или окислившейся резьбой, что требует повышенной мощности для их сдёргивания. Не стоит забывать, что им можно сверлить отверстия большого диаметра в деревянных балках, устанавливая перовые свёрла или шнековые буры. Уменьшение размеров и веса позволяет работать таким инструментом в труднодоступных местах – а в механических узлах и агрегатах машин их предостаточно. Высокая энергетическая эффективность и здесь даёт возможность работать, не отвлекаясь на смену батарей и их зарядку. Вы ни разу не пожалеете, если перейдёте на бесщёточный импульсный гайковёрт.

Почему надо перейти на инструмент с бесщёточным электродвигателем

Вы можете в это не поверить, но на сегодняшний день есть модели с бесщёточным электродвигателем, производительность которых не уступает сетевому инструменту. Часть из них даже превосходят его по мощности. Итак, суммируем преимущества инструмента с бесщёточным электродвигателем:

  1. Он меньше.
  2. Он легче.
  3. Он меньше греется при работе.
  4. С ним вы сможете работать, реже уходя на перерыв. Даже если вы используете батарею 3 А* час, а не 5 А*час.

Инструмент с бесщёточным электродвигателем является большим эволюционным скачком от традиционной конструкции электрической машины постоянного тока с коллекторно-щёточным узлом.

Мы считаем, что переход на бесщёточный электроинструмент является тем моментом, на который вы обязательно должны обратить внимание. Вы согласны с нами? Сделаете ли вы такой шаг в ближайшее время?

Источник

Поделиться с друзьями