Roubovák s kartáčovaným nebo bezkartáčovým motorem: jaké jsou rozdíly a který si vybrat / Domácí spotřebiče / iXBT Live

Pro někoho je bezkomutátorový motor ve šroubováku další fází evoluce těchto zařízení. Pro ostatní je to marketing a nepřiměřené přirážky. V tomto článku budu mluvit o hlavních vlastnostech kartáčovaných a bezkomutátorových motorů, abyste si sami určili, který je vhodnější a zda se vyplatí si připlatit. Kromě toho nechám odkaz na výběr 10 rozpočtových šroubováků. Nezapomeňte, Black Friday (11.11/XNUMX) se blíží, takže některé položky budou dostupné se slevou.

Motor kartáče

Kartáčovaný motor se skládá ze statoru (nehybná část) a rotoru (rotující část). Uvnitř statoru jsou cívky, které vytvářejí magnetické pole, a na rotoru jsou instalovány kartáče (uhlíkové nebo kovové), které jsou v kontaktu s komutátorem.

Když je na statorové cívky aplikován elektrický proud, vytvářejí magnetické pole. Rotor s magnety se vlivem tohoto magnetického pole začne otáčet. Kartáče se dotýkají komutátoru na rotoru a mění směr proudu ve vinutí rotoru, čímž se udržuje jeho rotace. Kartáče a komutátor časem podléhají opotřebení.

Vlastnosti

• Cena. Modely s kartáčovaným motorem jsou v průměru o 20 – 30% levnější než bezkartáčové a jejich cenový segment začíná na pouhých 1 000 rublech.
• Rozsah. Kartáčové šroubováky jsou dnes populárnější možností. Všichni hlavní výrobci mají takové modely.

Mezi nevýhody kartáčovaných motorů patří všechny výhody bezkomutátorových motorů, proto je zde nebudu vypisovat.

Bezkartáčový motor

Modernější bezkomutátorový typ motoru ve šroubovácích. Bezkomutátorový motor se také skládá ze statoru a rotoru, ale místo kartáčů a komutátoru používá elektroniku a magnety.

U bezkomutátorových motorů elektronika řídí sekvenční změnu polarity magnetů na rotoru. To vytváří rotující magnetické pole. Protože zde nejsou žádné kartáče ani komutátor, mají bezkomutátorové motory obvykle delší životnost a méně podléhají opotřebení.

Vlastnosti

Vzhledem ke konstrukci a principu činnosti moderních bezkomutátorových motorů můžeme zdůraznit několik hlavních výhod a nevýhod:

• Kompaktní a lehký. Absence sběrače umožňuje snížit velikost a hmotnost šroubováku. Na první pohled se nemusí zdát rozdíl kritický, ale při pravidelném a dlouhodobém používání se k modelům štětců nebudete chtít vracet.
• Dlouhotrvající. Neexistují žádné kartáče, které by se musely pravidelně měnit (každé 1-2 roky), takže pokud jde o údržbu, bezkartáčová zařízení způsobují méně potíží.
• Odolné vůči zatížení. Méně bodů kontaktu mezi částmi zabraňuje zahřátí motoru na kritické hodnoty při dlouhodobém používání. Relevantní při práci s dlouhými vrtáky a upevňovacími materiály velkých průměrů.
• Vynalézavý. Vše záleží na konkrétním modelu (i mezi kartáčovanými šroubováky se dají najít řešení se 4000 otáčkami za minutu), ale obecný trend je, že přístroje s bezkomutátorovým motorem mají o něco vyšší maximální počet otáček.
• Méně hlučné. Přestože šroubováky nejsou v zásadě tichou výbavou, bezkartáčové modely jsou oproti kartáčovaným méně hlučné.

Hlavní podíl na trhu však dnes stále zůstává u klasických kartáčovaných motorů. Důvodů je několik:

• Zranitelný vůči znečištění. Bezkomutátorové motory se bojí znečištění a zejména kovových pilin, které, pokud se dostanou dovnitř (přes otvory pro nasávání vzduchu), mohou vést ke snížení provozní účinnosti. Ano, scénář není tak častý a po vyčištění se motor vrátí k předchozímu výkonu, ale tato funkce stále stojí za zmínku.
• Zpoždění při stisknutí. Nevýhoda nastává i u modelů ze středních a drahých cenových segmentů. Problém je v tom, že při prudkém stisku kvůli prodlevě přístroj vynechá nižší otáčky a hned se roztáčí na vyšší otáčky. To může způsobit odlomení hlav samořezných šroubů a šroubů malých průměrů. Na to je samozřejmě regulátor spojky, ale pokud na to nejste zvyklí, můžete na takový problém narazit.
• Cena. Vezměme si například modely baterií se 2 různými typy motorů od známého japonského výrobce. Bereme spodní část trhu s přibližně podobnými vlastnostmi: model kartáče DF333DZ stojí 5 600 rublů; bezkartáčový (HP332DZ) – 7 600 rublů. Cena obou zařízení je bez balení, tedy bez nabíjení a baterie. Neméně důležité jsou náklady na opravu a výměnu modulů. U bezkomutátorových šroubováků se tlačítko, motor a řídící jednotka často prodávají pouze jako sestava (ne však u všech výrobců). Pokud tedy jeden z těchto prvků selže, budete muset zaplatit za celou sadu, což je více než polovina nákladů na nové zařízení.

Shrnout

Při výběru typu motoru pro šroubovák bych v první řadě zvažoval dostupný rozpočet a účely použití. Pokud potřebujete určité vlastnosti (například 50 Nm točivého momentu) a nemůžete si dovolit připlatit (tedy potřebujete dobré vlastnosti za minimální cenu), pak je nákup kartáčovaného modelu od známé značky naprostou rozumné rozhodnutí. Hlavní věcí je zapamatovat si, že jakákoli chyba v provozu (přetížení) může pohřbít motor.

Pokud uvažujete o univerzálních modelech pro domácí úkoly v nadrozpočtovém segmentu, pak bych doporučil vzít dražší zařízení s bezkomutátorovým motorem.

Výběr šroubováků

Každému, kdo hledá levný, ale vysoce kvalitní šroubovák, doporučuji podívat se na 10 akumulátorových vrtaček pro domácnost.

12 ledna 2024 – 10:26

Kartáčový motor: jak to funguje, výhody a nevýhody, rozsah použití

Konstrukce komutátorového elektromotoru zahrnuje dvě hlavní části: rotující rotor (kotvu) a stacionární stator. Rotor se skládá z hřídele a tří cívek s měděným vinutím, které fungují jako elektromagnety. Na koncích hřídele jsou ložiska. Stator obsahuje permanentní magnety nebo budicí cívku.

Rotorový kolektor (komutátor) se skládá z měděných desek, na které jsou připojeny vývody z vinutí. Po komutátoru se posouvají grafitové kartáče, kterými je přiváděn proud. Když se kartáč dostane do kontaktu s konkrétní deskou, elektřina nabudí cívku, která je k ní připojena. Ve vinutí rotoru tak vzniká elektromagnetické pole. V důsledku odpuzování a přitahování elektromagnetů rotoru k permanentním magnetům statoru vzniká točivý moment.

Mezi výhody kartáčovaných motorů patří následující:

1. jednoduchý design je srozumitelný i pro laiky;
2. Údržba je jednodušší a opravy levnější než bezkomutátorové motory;
3. kartáčové motory jsou mnohem levnější než bezkomutátorové motory, někdy i několikrát.

Nevýhody motorů tohoto typu zahrnují následující:

1. účinnost, a tedy i výkon, je ve srovnání s bezkomutátorovými motory nižší;
2. nižší volnoběžné otáčky;
3. tření kartáče vede k zahřívání motoru, což zkracuje dobu nepřetržitého provozu;
4. Kartáče se opotřebovávají a vyžadují pravidelnou výměnu.

Kartáčované motory jsou dřívější a běžnější technologií ve srovnání s bezkomutátorovými motory. V závislosti na výkonu se kartáčové motory používají jak v průmyslových zařízeních, tak v domácích spotřebičích a elektrickém nářadí. Pro práce s malým až středním objemem a intenzitou jsou kartáčované motorové nástroje pohodlnou možností rozpočtu. Při včasné správné péči vám toto zařízení vydrží dlouho.

Bezkomutátorový motor: jak to funguje, výhody a nevýhody, kde se používá

Provoz tohoto typu motoru je také založen na interakci polí mezi elektromagnetem a permanentním magnetem. V tomto případě existují různé typy konstrukcí bezkomutátorových motorů:

1. vnější rotor s permanentními magnety a vnitřní stator s elektromagnetickými cívkami;
2. vnější stator se třemi páry vinutí a kotva s permanentními magnety.

Když je na cívky střídavě přiváděno napětí, elektromagnety interagují s permanentními magnety. Protože proud různých polarit je současně přiváděn do dvou párů vinutí, některé cívky budou přitažlivé a jiné odpudivé. V důsledku této interakce polí vzniká točivý moment elektromotoru.

Hlavním rozdílem od komutátorového motoru je způsob napájení a spínání napětí do cívek. Konstrukce bezkomutátorového motoru nemá komutátor ani kartáče. Proud je dodáván do vinutí přes aplikovaný třífázový napěťový systém. Poloha rotoru při otáčení je zjišťována pomocí tří Hallových senzorů. Tyto údaje jsou přenášeny do elektronického ovladače (mikroprocesoru). S přihlédnutím k poloze rotoru regulátor určuje, které páry vinutí by měly být napájeny napětím.

Bezkomutátorové motory mají oproti kartáčovým motorům řadu výhod.

1. Účinnost bezkomutátorových motorů dosahuje 90 %, zatímco u kartáčových motorů nepřesahuje 75 %. Vyšší účinnost znamená vyšší výkon a výkon při stejné spotřebě energie.
2. Motor se nezahřívá v důsledku tření, protože zde není žádná jednotka kartáč-komutátor. Díky tomu se prodlužuje doba nepřetržitého provozu. Absence jisker zvyšuje bezpečnost používání.
3. Bezkomutátorový motor zrychluje rychleji a udržuje vyšší otáčky.
4. Lepší energetická účinnost umožňuje akumulátorovému nářadí efektivněji využívat energii baterie.
5. Spolehlivost bezkomutátorových motorů je vyšší, protože sestava kartáč-komutátor je zranitelným místem a je náchylná k poruchám. Je třeba si uvědomit, že spolehlivost a životnost závisí nejen na typu konstrukce. Rozhodující roli zde hraje kvalita materiálů, dílů a zpracování.

Nyní se podívejme na nevýhody bezkomutátorových motorů.

1. Náklady na zařízení s tímto typem motoru jsou výrazně vyšší než náklady na nástroje s kartáčovanými motory. Hovoříme o srovnání zařízení stejné třídy s podobnými vlastnostmi.
2. V případě poruchy bude oprava střídavého motoru obtížnější a nákladnější. U bezkomutátorových motorů je nejzranitelnějším místem elektronika. To znamená značné finanční náklady na opravy.

Bezkomutátorové motory jsou díky svým výhodám stále běžnější. Tyto motory předčí komutátorové motory při velkoobjemové a vysoce intenzivní práci, proto jsou často vybaveny průmyslovým zařízením a profesionálním nářadím. Bezkomutátorové motory jsou také preferovány, pokud jsou od zařízení vyžadovány určité technické vlastnosti, například vysoká hustota výkonu nebo vysoké rychlosti.

Volba mezi zařízením s kartáčovaným nebo bezkomutátorovým motorem závisí na aktuálních úkolech. Pokud je nářadí určeno pro pravidelné používání v domácnosti, pak bude hlavními faktory nízká cena a jednoduchá údržba kartáčových motorů. V případech, kdy je práce zefektivněna a je vyžadována vysoká spolehlivost, je lepší zvolit zařízení s bezkomutátorovým motorem.