Već nekoliko godina vidimo kako motori bez četkica počinju dominirati akumulatorskim pogonom alata u industriji profesionalnih alata. To je sjajno, ali u čemu je problem? Je li to stvarno važno sve dok mogu uvrnuti taj vijak za drvo? Hm, da. Postoje značajne razlike i učinci kada se radi o motorima s četkicama i motorima bez četkica.
Prije nego što se udubimo u motore s četkicama i bezčetkicama od 60 cm, prvo shvatimo osnovno znanje o stvarnom principu rada istosmjernih motora. Kada je riječ o pogonu motora, sve je povezano s magnetima. Suprotno nabijeni magneti privlače se. Osnovna ideja istosmjernog motora je da privlači suprotni električni naboj rotirajućeg dijela (rotora) nepokretnom magnetu (statoru) ispred njega, čime se kontinuirano vuče naprijed. To je pomalo kao da stavljam Boston Butter Donut na štap ispred sebe dok trčim - stalno ću ga pokušavati uhvatiti!
Pitanje je kako održati krafne u pokretu. Ne postoji jednostavan način za to. Počinje sa skupom permanentnih magneta (permanentni magneti). Skup elektromagneta mijenja naboj (obrnuvši polaritet) dok se okreću, tako da uvijek postoji permanentni magnet sa suprotnim nabojem koji se može pomicati. Osim toga, sličan naboj koji elektromagnetska zavojnica osjeća dok se mijenja odgurnut će zavojnicu. Kada pogledamo motore s četkicama i motore bez četkica, ključno je kako elektromagnet mijenja polaritet.
U motoru s četkicama postoje četiri osnovne komponente: permanentni magneti, armature, komutacijski prstenovi i četkice. Permanentni magnet čini vanjski dio mehanizma i ne pomiče se (stator). Jedan je pozitivno nabijen, a drugi negativno, stvarajući trajno magnetsko polje.
Armatura je zavojnica ili niz zavojnica koje postaju elektromagnet kada se napajaju. To je ujedno i rotirajući dio (rotor), obično izrađen od bakra, ali se može koristiti i aluminij.
Komutatorski prsten je pričvršćen na armaturnu zavojnicu u dva (2-polna konfiguracija), četiri (4-polna konfiguracija) ili više dijelova. Oni se okreću s armaturom. Konačno, ugljične četkice ostaju na mjestu i prenose naboj na svaki komutator.
Nakon što se kotva napaja, nabijena zavojnica bit će privučena prema suprotno nabijenom permanentnom magnetu. Kada se i komutatorski prsten iznad nje okreće, on se pomiče od priključka jedne ugljične četkice do sljedećeg. Kada dođe do sljedeće četkice, doći će do promjene polariteta i sada ga privlači drugi permanentni magnet, dok ga odbija ista vrsta električnog naboja. Opipljivo, kada komutator dođe do negativne četkice, sada ga privlači pozitivni permanentni magnet. Komutator stiže na vrijeme da formira vezu s četkom pozitivne elektrode i slijedi do negativnog permanentnog magneta. Četkice su u parovima, tako da će pozitivna zavojnica privući prema negativnom magnetu, a negativna zavojnica će istovremeno privući prema pozitivnom magnetu.
Kao da sam armaturna zavojnica koja juri za bostonskim maslacem. Bio sam blizu, ali sam se onda predomislio i krenuo po zdraviji smoothie (promijenio se moj polaritet ili želja). Uostalom, krafne su bogate kalorijama i mastima. Sada jurim smoothieje dok me odguruje bostonska krema. Kad sam stigao tamo, shvatio sam da su krafne puno bolje od smoothieja. Sve dok povlačim okidač, svaki put kad dođem do sljedećeg četkice, predomislit ću se i istovremeno juriti za predmetima koje volim u frenetičnom krugu. To je ultimativna primjena za ADHD. Osim toga, tamo nas je dvoje, pa bostonske maslace krafne i smoothieje uvijek juri jedno od nas s oduševljenjem, ali neodlučno.
U motoru bez četkica gubi se komutator i četkice, a dobiva se elektronički regulator. Permanentni magnet sada djeluje kao rotor i okreće se unutra, dok se stator sada sastoji od vanjske fiksne elektromagnetske zavojnice. Regulator napaja svaku zavojnicu na temelju naboja potrebnog za privlačenje permanentnog magneta.
Osim elektroničkog pomicanja naboja, kontroler također može osigurati slične naboje za suprotstavljanje permanentnim magnetima. Budući da su naboji iste vrste jedan nasuprot drugome, to gura permanentni magnet. Sada se rotor pomiče zbog sila vuče i guranja.
U ovom slučaju, permanentni magneti se kreću, pa smo sada moj partner u trčanju i ja. Više ne mijenjamo ideju o tome što želimo. Umjesto toga, znali smo da ja želim Boston Butter Donuts, a moj partner želi smoothieje.
Elektronički kontroleri omogućuju da se naši zadovoljstva doručkom kreću ispred nas, a mi cijelo vrijeme težimo istim stvarima. Kontroler također stavlja stvari koje ne želimo iza sebe kako bi nas potaknuo.
Četkasti istosmjerni motori su relativno jednostavni i jeftini za proizvodnju dijelova (iako bakar nije postao jeftiniji). Budući da motor bez četkica zahtijeva elektronički komunikator, zapravo počinjete ugrađivati računalo u bežični alat. To je razlog porasta cijene motora bez četkica.
Zbog konstrukcijskih razloga, motori bez četkica imaju mnogo prednosti u odnosu na motore s četkicama. Većina njih povezana je s gubitkom četkica i komutatora. Budući da četkica mora biti u kontaktu s komutatorom kako bi prenijela naboj, ona također uzrokuje trenje. Trenje smanjuje ostvarivu brzinu i istovremeno stvara toplinu. To je kao vožnja bicikla s laganim kočnicama. Ako vaše noge koriste istu silu, vaša brzina će se usporiti. Suprotno tome, ako želite održati brzinu, morate dobiti više energije iz nogu. Također ćete zagrijati obruče zbog topline trenja. To znači da, u usporedbi s motorima s četkicama, motori bez četkica rade na nižoj temperaturi. To im daje veću učinkovitost, pa pretvaraju više električne energije u električnu energiju.
Ugljične četkice se također s vremenom troše. To uzrokuje iskre unutar nekih alata. Da bi alat radio, četkicu je potrebno s vremena na vrijeme zamijeniti. Motori bez četkica ne zahtijevaju ovu vrstu održavanja.
Iako motori bez četkica zahtijevaju elektroničke kontrolere, kombinacija rotora/statora je kompaktnija. To dovodi do mogućnosti za manju težinu i kompaktniju veličinu. Zbog toga vidimo mnoge alate poput Makita XDT16 udarnog odvijača s ultrakompaktnim dizajnom i velikom snagom.
Čini se da postoji nesporazum oko motora bez četkica i okretnog momenta. Sam dizajn motora s četkicama ili bez četkica ne ukazuje na veličinu okretnog momenta. Na primjer, stvarni okretni moment prve Milwaukee M18 bušilice s gorivom bio je manji od prethodnog modela s četkicama.
Međutim, proizvođač je na kraju shvatio neke vrlo ključne stvari. Elektronika koja se koristi u motorima bez četkica može tim motorima osigurati više snage kada je to potrebno.
Budući da motori bez četkica sada koriste naprednu elektroničku kontrolu, mogu osjetiti kada počinju usporavati pod opterećenjem. Sve dok su baterija i motor unutar temperaturnog raspona specifikacija, elektronika motora bez četkica može zatražiti i primiti više struje iz baterije. To omogućuje alatima poput bušilica i pila bez četkica da održavaju veće brzine pod opterećenjem. Zbog toga su brži. Obično su puno brži. Neki primjeri za to uključuju Milwaukee RedLink Plus, Makita LXT Advantage i DeWalt Perform and Protect.
Ove tehnologije besprijekorno integriraju motore, baterije i elektroniku alata u kohezivan sustav kako bi se postigle optimalne performanse i vrijeme rada.
Komutacija - promjena polariteta naboja - pokretanje bezčetkičnog motora i održavanje njegove rotacije. Zatim morate kontrolirati brzinu i okretni moment. Brzina se može kontrolirati promjenom napona statora BLDC motora. Moduliranje napona na višoj frekvenciji omogućuje vam veću kontrolu brzine motora.
Kako bi se kontrolirao moment, kada opterećenje momenta motora poraste iznad određene razine, možete smanjiti napon statora. Naravno, to uvodi ključne zahtjeve: nadzor motora i senzore.
Hall-ov senzor pruža jeftin način detekcije položaja rotora. Također mogu detektirati brzinu prema vremenu i učestalosti prebacivanja senzora vremena.
Napomena urednika: Pogledajte naš članak Što je motor bez četkica bez senzora kako biste saznali kako napredna tehnologija BLDC motora mijenja električne alate.
Kombinacija ovih prednosti ima još jedan učinak - dulji vijek trajanja. Iako je jamstvo za motore s četkicama i bezčetkicama (i alate) unutar marke obično isto, možete očekivati dulji vijek trajanja za modele bez četkica. To obično može biti nekoliko godina nakon isteka jamstvenog roka.
Sjećate se kad sam rekao da elektronički kontroleri u biti ugrađuju računala u vaše alate? Motori bez četkica također su prekretnica za pametne alate koji utječu na industriju. Bez oslanjanja motora bez četkica na elektroničku komunikaciju, Milwaukeejeva tehnologija s jednim gumbom ne bi funkcionirala.
Kenny na satu duboko istražuje praktična ograničenja raznih alata i uspoređuje razlike. Nakon što završi s poslom, vjera i ljubav prema obitelji su mu glavni prioritet. Obično ćete biti u kuhinji, voziti bicikl (on je triatlonac) ili voditi ljude na ribolov u zaljevu Tampa.
U Sjedinjenim Državama još uvijek postoji manjak kvalificiranih radnika. Neki to nazivaju „jazom u vještinama“. Iako se stjecanje četverogodišnje sveučilišne diplome može činiti „vrlo modernim“, najnoviji rezultati ankete Zavoda za statistiku rada pokazuju da su kvalificirane industrije poput zavarivača i električara ponovno rangirane [...]
Već 2010. godine pisali smo o boljim baterijama korištenjem grafenske nanotehnologije. Riječ je o suradnji između Ministarstva energetike i tvrtke Vorbeck Materials. Znanstvenici koriste grafen kako bi omogućili punjenje litij-ionskih baterija za nekoliko minuta umjesto sati. Prošlo je neko vrijeme. Iako grafen još nije implementiran, vratili smo se s nekim od najnovijih litij-ionskih baterija […]
Objesiti tešku sliku na suhozid nije jako teško. Međutim, želite biti sigurni da to radite dobro. Inače ćete kupiti novi okvir! Samo zavrtanje vijka na zid neće ga riješiti. Morate znati kako se ne oslanjati na [...]
Nije neuobičajeno položiti električne žice od 120 V pod zemlju. Možda želite napajati svoju šupu, radionicu ili garažu. Druga uobičajena upotreba je napajanje stupova svjetiljki ili motora električnih vrata. U oba slučaja trebali biste razumjeti neke zahtjeve za podzemno ožičenje kako biste ispunili [...]
Hvala na objašnjenju. Ovo je nešto što me već dugo zanima, s obzirom na to da većina ljudi podržava bezčetkične sustave (barem se to koristi kao argument za skuplje električne alate i dronove).
Zanima me: Osjeti li kontroler i brzinu? Ne mora li se to napraviti za sinkronizaciju? Ima li Hallove elemente koji osjete (rotiraju) magnete?
Nisu svi motori bez četkica bolji od svih motora s četkicama. Želim vidjeti kako se vijek trajanja baterije Gen 5X uspoređuje s prethodnikom X4 pod umjerenim do velikim opterećenjima. U svakom slučaju, četkice gotovo nikada nisu faktor koji ograničava vijek trajanja. Izvorna brzina motora bežičnih alata je otprilike 20 000 do 25 000. A zahvaljujući podmazanom planetarnom zupčaniku, smanjenje je oko 12:1 u visokom stupnju prijenosa i oko 48:1 u niskom stupnju prijenosa. Mehanizam za okidanje i ležajevi rotora motora koji podupiru rotor od 25 000 okretaja u minuti u prašnjavoj struji zraka obično su slabe točke.
Kao Amazonov partner, možemo ostvariti prihod kada kliknete na Amazon poveznicu. Hvala vam što nam pomažete raditi ono što volimo.
Pro Tool Reviews je uspješna online publikacija koja nudi recenzije alata i vijesti iz industrije od 2008. U današnjem svijetu internetskih vijesti i online sadržaja, primjećujemo da sve više profesionalaca istražuje online većinu glavnih električnih alata koje kupuju. To je pobudilo naš interes.
Postoji jedna ključna stvar koju treba napomenuti o Pro Tool Reviews: Mi smo posvećeni profesionalnim korisnicima alata i poslovnim ljudima!
Ova web stranica koristi kolačiće kako bismo vam mogli pružiti najbolje korisničko iskustvo. Informacije o kolačićima pohranjuju se u vašem pregledniku i obavljaju neke funkcije, kao što je prepoznavanje vas kada se vratite na našu web stranicu i pomaganje našem timu da razumije dijelove web stranice koje smatrate najzanimljivijima i najkorisnijima. Slobodno pročitajte našu cjelovitu politiku privatnosti.
Strogo neophodni kolačići trebaju uvijek biti omogućeni kako bismo mogli spremiti vaše postavke za kolačiće.
Ako onemogućite ovaj kolačić, nećemo moći spremiti vaše postavke. To znači da kolačiće morate ponovno omogućiti ili onemogućiti svaki put kada posjetite ovu web stranicu.
Gleam.io - Ovo nam omogućuje pružanje poklona koji prikupljaju anonimne korisničke podatke, kao što je broj posjetitelja web stranice. Osim ako se osobni podaci dobrovoljno ne dostave u svrhu ručnog unosa poklona, nikakvi osobni podaci neće se prikupljati.
Vrijeme objave: 31. kolovoza 2021.