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 zaista važno sve dok mogu uvrnuti taj vijak za drvo? Hm, da. Postoje značajne razlike i efekti kada se radi o motorima s četkicama i motorima bez četkica.
Prije nego što se udubimo u motore s četkicama i bez četkica od 60 cm, prvo ćemo razumjeti osnovna znanja o stvarnom principu rada DC motora. Kada je riječ o pogonu motora, sve je povezano s magnetima. Suprotno nabijeni magneti se privlače. Osnovna ideja DC motora je da drži suprotni električni naboj rotirajućeg dijela (rotora) privučenim nepokretnim magnetom (statorom) ispred njega, čime se kontinuirano vuče naprijed. To je pomalo kao da stavljate Boston Butter Donut na štap ispred sebe dok trčim - stalno ću pokušavati da ga uhvatim!
Pitanje je kako održati krofne u pokretu. Ne postoji jednostavan način za to. Počinje sa setom permanentnih magneta (permanentni magneti). Set elektromagneta mijenja naboj (obrnuto polaritet) dok se okreću, tako da uvijek postoji permanentni magnet sa suprotnim nabojem koji se može pomicati. Osim toga, sličan naboj koji elektromagnetna zavojnica doživljava dok se mijenja odgurnut će zavojnicu. Kada pogledamo motore sa 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 predstavlja vanjski dio mehanizma i ne pomiče se (stator). Jedan je pozitivno nabijen, a drugi negativno, stvarajući permanentno magnetsko polje.
Armatura je zavojnica ili niz zavojnica koje postaju elektromagnet kada se napajaju. Ovo je ujedno i rotirajući dio (rotor), obično napravljen od bakra, ali se može koristiti i aluminij.
Komutatorski prsten je pričvršćen za armaturnu zavojnicu u dva (2-polna konfiguracija), četiri (4-polna konfiguracija) ili više dijelova. Oni se okreću s armaturom. Konačno, ugljenične četkice ostaju na mjestu i prenose naboj na svaki komutator.
Nakon što se armatura napaja, naelektrisana zavojnica će biti privučena prema suprotno naelektrisanom permanentnom magnetu. Kada se i komutatorski prsten iznad nje okrene, on se pomiče od priključka jedne ugljenične 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 sa četkom pozitivne elektrode i prati ga do negativnog permanentnog magneta. Četkice su u parovima, tako da će pozitivna zavojnica privlačiti prema negativnom magnetu, a negativna zavojnica će istovremeno privlačiti prema pozitivnom magnetu.
Kao da sam armaturna zavojnica koja juri za Boston Butter Donutom. Bio sam blizu, ali sam se onda predomislio i krenuo na zdraviji smoothie (moj polaritet ili želja su se promijenili). Uostalom, krofne su bogate kalorijama i mastima. Sada jurim smoothieje dok me odguruje Boston krema. Kad sam stigao tamo, shvatio sam da su krofne mnogo bolje od smoothieja. Sve dok povlačim okidač, svaki put kad dođem do sljedećeg četkice, promijenit ću mišljenje i istovremeno juriti za objektima koji mi se sviđaju u frenetičnom krugu. To je ultimativna primjena za ADHD. Osim toga, tamo nas je dvoje, tako da Boston Butter Donute i Smoothieje uvijek juri jedno od nas s entuzijazmom, ali neodlučno.
Kod motora bez četkica gubi se komutator i četkice, a dobija se elektronski kontroler. Permanentni magnet sada djeluje kao rotor i rotira unutra, dok se stator sada sastoji od vanjske fiksne elektromagnetne zavojnice. Kontroler dovodi energiju do svake zavojnice na osnovu naboja potrebnog za privlačenje permanentnog magneta.
Pored elektronskog pomicanja naboja, kontroler može obezbijediti i slična naboja za suprotstavljanje permanentnim magnetima. Budući da su naboji iste vrste jedno nasuprot drugom, to gura permanentni magnet. Sada se rotor kreće zbog sila vuče i guranja.
U ovom slučaju, permanentni magneti se kreću, tako da smo sada moj partner u trčanju i ja. Više ne mijenjamo ideju o tome šta želimo. Umjesto toga, znali smo da ja želim Boston Butter Donuts, a moj partner želi smoothieje.
Elektronski kontroleri omogućavaju da se naša zadovoljstva doručkom kreću ispred nas, a mi stalno težimo istim stvarima. Kontroler također stavlja stvari koje ne želimo iza sebe kako bi nas potaknuo.
Četkičasti DC motori su relativno jednostavni i jeftini za proizvodnju dijelova (iako bakar nije postao jeftiniji). Budući da motor bez četkica zahtijeva elektronski komunikator, zapravo počinjete ugrađivati računar u bežični alat. To je razlog za povećanje cijene motora bez četkica.
Zbog konstrukcijskih razloga, motori bez četkica imaju mnogo prednosti u odnosu na motore s četkicama. Većina njih se odnosi na gubitak četkica i komutatora. Budući da četkica mora biti u kontaktu s komutatorom da 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 povremeno mijenjati. Motori bez četkica ne zahtijevaju ovu vrstu održavanja.
Iako motori bez četkica zahtijevaju elektronske kontrolere, kombinacija rotora/statora je kompaktnija. To dovodi do mogućnosti za manju težinu i kompaktniju veličinu. Zbog toga vidimo mnogo alata poput Makita XDT16 udarnog odvijača s ultra-kompaktnim dizajnom i velikom snagom.
Izgleda da postoji nesporazum oko motora bez četkica i obrtnog momenta. Sam dizajn motora sa četkicama ili bez četkica ne ukazuje na veličinu obrtnog momenta. Na primjer, stvarni obrtni moment prve Milwaukee M18 bušilice sa gorivom bio je manji od prethodnog modela sa četkicama.
Međutim, na kraju je proizvođač shvatio neke vrlo ključne stvari. Elektronika koja se koristi u motorima bez četkica može obezbijediti više snage ovim motorima kada je to potrebno.
Budući da motori bez četkica sada koriste naprednu elektronsku kontrolu, oni mogu osjetiti kada počinju usporavati pod opterećenjem. Sve dok su baterija i motor unutar temperaturnog raspona specifikacija, elektronika motora bez četkica može zahtijevati i primati više struje iz baterije. To omogućava alatima poput bušilica i pila bez četkica da održavaju veće brzine pod opterećenjem. Zbog toga su brži. Obično su mnogo brži. Neki primjeri za ovo uključuju Milwaukee RedLink Plus, Makita LXT Advantage i DeWalt Perform and Protect.
Ove tehnologije besprijekorno integriraju motore, baterije i elektroniku alata u kohezivan sistem kako bi se postigle optimalne performanse i vrijeme rada.
Komutacija - promjena polariteta naboja - pokretanje motora bez četkica i održavanje njegove rotacije. Zatim, potrebno je kontrolisati brzinu i obrtni moment. Brzina se može kontrolisati promjenom napona statora BLDC motora. Modulacija napona na višoj frekvenciji omogućava vam veću kontrolu brzine motora.
Da biste kontrolisali obrtni moment, kada obrtno opterećenje motora poraste iznad određenog nivoa, možete smanjiti napon statora. Naravno, ovo uvodi ključne zahtjeve: praćenje motora i senzore.
Hall-ov senzor pruža jeftin način za detekciju položaja rotora. Također mogu detektovati brzinu na osnovu vremena i frekvencije prebacivanja senzora vremena.
Napomena urednika: Pogledajte naš članak Šta je senzorski motor bez četkica kako biste saznali kako napredna tehnologija BLDC motora mijenja električne alate.
Kombinacija ovih prednosti ima još jedan efekat - duži vijek trajanja. Iako je garancija za motore (i alate) sa četkicama i bezčetkicama unutar brenda obično ista, možete očekivati duži vijek trajanja za modele bez četkica. To obično može biti nekoliko godina nakon isteka garantnog roka.
Sjećate li se kada sam rekao da elektronski kontroleri u suštini ugrađuju računare u vaše alate? Motori bez četkica su također prekretnica za pametne alate koji će utjecati na industriju. Bez oslanjanja motora bez četkica na elektronsku komunikaciju, Milwaukeejeva tehnologija s jednim dugmetom ne bi funkcionirala.
Kenny, tokom radnog vremena, duboko istražuje praktična ograničenja različitih alata i upoređuje razlike. Nakon što završi s poslom, vjera i ljubav prema porodici su mu glavni prioritet. Obično ćete biti u kuhinji, voziti bicikl (on je triatlonac) ili voditi ljude na pecanje u Tampa Bay.
U Sjedinjenim Američkim Državama i dalje postoji manjak kvalifikovanih radnika. Neki to nazivaju "jazom u vještinama". Iako se sticanje četverogodišnje univerzitetske diplome može činiti "pravim trendom", najnoviji rezultati ankete Zavoda za statistiku rada pokazuju da su kvalifikovane industrije poput zavarivača i električara ponovo rangirane [...]
Još 2010. godine pisali smo o boljim baterijama korištenjem grafenske nanotehnologije. Riječ je o saradnji između Ministarstva energetike i Vorbeck Materials. Naučnici koriste grafen kako bi omogućili punjenje litijum-jonskih baterija za nekoliko minuta umjesto sati. Prošlo je dosta vremena. Iako grafen još nije implementiran, vratili smo se s nekim od najnovijih litijum-jonskih baterija […]
Objesiti tešku sliku na suhozid nije jako teško. Međutim, želite biti sigurni da to radite dobro. U suprotnom, kupit ćete novi okvir! Samo zavrtanje vijka na zid neće ga riješiti. Morate znati kako se ne oslanjati na [...]
Nije neuobičajeno da želite postaviti električne žice od 120 V pod zemlju. Možda želite napajati svoju šupu, radionicu ili garažu. Druga uobičajena upotreba je napajanje uličnih lampi 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 motore (barem se to koristi kao argument za skuplje električne alate i dronove).
Želim znati: Da li kontroler također osjeća brzinu? Zar se to ne mora uraditi za sinhronizaciju? Da li ima Hall elemente koji osjećaju (rotiraju) magnete?
Nisu svi motori bez četkica bolji od svih motora sa 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. Originalna 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 podržavaju rotor od 25.000 o/min u prašnjavoj struji zraka obično su slabe tačke.
Kao Amazonov partner, možemo ostvariti prihod kada kliknete na Amazon link. Hvala vam što nam pomažete da radimo ono što volimo.
Pro Tool Reviews je uspješna online publikacija koja pruža recenzije alata i vijesti iz industrije od 2008. godine. U današnjem svijetu internet vijesti i online sadržaja, primjećujemo da sve više i više profesionalaca istražuje online većinu glavnih električnih alata koje kupuju. To je pobudilo naše zanimanje.
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 najzanimljivijim i najkorisnijim. Slobodno pročitajte našu cjelovitu politiku privatnosti.
Strogo neophodni kolačići bi uvijek trebali biti omogućeni kako bismo mogli sačuvati vaše postavke za kolačiće.
Ako onemogućite ovaj kolačić, nećemo moći sačuvati vaše postavke. To znači da morate ponovo omogućiti ili onemogućiti kolačiće svaki put kada posjetite ovu web stranicu.
Gleam.io - Ovo nam omogućava da obezbijedimo poklone koji prikupljaju anonimne korisničke podatke, kao što je broj posjetilaca web stranice. Osim ako se lični podaci dobrovoljno ne dostave u svrhu ručnog unosa poklona, neće se prikupljati nikakvi lični podaci.
Vrijeme objave: 31. avg. 2021.