что такое бесщеточный перфоратор

В чем разница между щеточными и бесщеточными двигателями?

Все чаще на просторах интернет-магазинов можно найти инструменты с двумя типами двигателей. Инструменты и садовая техника WORX также не отстают от современных трендов при производстве техники, так что на нашем сайте вы тоже можете найти специальную характеристику двигателя — щеточный или бесщеточный. Так что же это за характеристика, на что она влияет и в чем принципиальные отличия инструментов с тем или иным двигателем? Давайте разбираться.

Устройство и принцип действия щеточного двигателя

Щеточный двигатель по-другому еще называется коллекторным. Состоит двигатель из нескольких важных частей.

Ротор — по-другому, якорь. Как раз он вращается внутри и преобразует электрическую энергию в механическую. Якорь обмотан медной проволокой (обмоткой) с разных сторон ротора. За счет прохождения тока через проволоку создается магнитное поле, которое в свою очередь и создает вращение элемента.

На обмотке в бесщеточном двигателе установлен коммутатор, который используется для переключения с одной обмотки на другую, что позволяет менять направление вращения ротора. Этот коммутатор и есть коллектор, от которого взял свое название двигатель.

Чтобы напряжение передалось на обмотки, а ток прошел через коллектор в двигатель устанавливаются специальные щетки. Щетки обычно состоят из графита; они всегда контактируют с коммутатором и обеспечивают подачу энергии к катушкам с обмоткой. Есть две щетки, и каждая из них подключается к противоположному полюсу батареи. Это гарантирует, что при вращении ротора ток, протекающий к катушкам, постоянно меняет направление. Это приводит к необходимому изменению магнитного поля, которое позволяет ротору продолжать вращаться.

Все вышеописанные элементы установлены в статор. Статор — неподвижных элемент двигателя, в котором могут быть либо еще одна катушка с проволокой, либо постоянный магнит. За счет того или другого элемента и создается магнитное поле обратной полярности ротору, из-за чего тот вращается.

Коллекторные двигатели могут работать от переменного напряжения, так как при смене полярности ток в обмотках возбуждения и якоря также меняет направление, в результате чего вращательный момент не меняет своего направления.

Плюсы и минусы щеточного двигателя

Так мы с вами вкратце разобрались с устройством щеточного двигателя. Теперь в чем же его плюсы и минусы?

Плюсы

Минусы

Устройство и принцип действия бесщеточного двигателя

Теперь давайте разберем принцип работы бесщеточного двигателя. Как понятно из названия, его принципиальное отличие в отсутствии щеток. Но как же он тогда работает? Как нужная энергия поступает в двигатель?

В устройстве бесщеточного двигателя также присутствует ротор и статор — основные элементы любого мотора. Но при этом отсутствует коллектор, соответственно и двигатель по-другому называется бесколлекторным. Если у щеточного двигателя работа происходит за счет электро-механической смены полярности, то в бесщеточном двигателе все работает благодаря электромагнитной индукции. Также отличается местоположение обмотки — здесь она располагается на статоре, в отличие от предыдущего вида двигателя.

Вместо щеток и коллектора в бесщеточном двигателе установлены датчики Холла и контроллер, который контролирует подачу напряжения на катушки для создания индуктивности, а также положение ротора и скорость его вращения.

Когда плата подает на обмотку ток, создается тоже противоположное магнитное поле, и магниты на роторе начинают вращаться.

Еще одной особенностью бесщеточных двигателей нужно назвать их типы. Двигатели бывают двух типов — синхронный и асинхронный. В синхронном двигателе частота вращений ротора равна частоте вращений магнитного поля — то есть один оборот ротор совершает после одного полного прохождения тока через катушку. А в асинхронном двигателе обратная ситуация — частота вращений ротора меньше, чем частота вращения магнитного поля. То есть ток проходит через катушку быстрее.

Плюсы и минусы бесщеточного двигателя

Если с устройством бесщеточного двигателя мы разобрались, то теперь давайте рассмотрим положительные и отрицательные стороны инструментов с бесщеточными моторами.

Плюсы:

Минусы:

Но не бывает все настолько радужно. Даже у инструментов с бесщеточными двигателями есть и свои недостатки. Так сказать, ложка дегтя в бочке меда.

Итоги сравнения щеточного и бесщеточного двигателей

Если сравнивать инструменты с разными видами двигателей, то можно смело сказать, что техника с бесщеточным двигателем надежнее и мощнее. Но нужно учитывать тот факт, что ориентирована такая техника больше на профессиональные работы. В быту же и инструменты со щеточным двигателем отлично справятся со своими задачами. Потому перед покупкой инструмента заранее определите цели, для которых вы будете использовать инструменты.

В ассортименте компании WORX есть инструменты и со щеточными и с бесщеточными двигателями. Чтобы определить какой именно тип двигателя установлен в инструменте, обратите внимание на иллюстрацию в карточке товара — в бесщеточных моделях есть специальная пометка «BRUSHLESS MOTOR».

Источник

GreenWorks GD24SDS2: аккумуляторный перфоратор с бесщеточным двигателем. Может ли аккумуляторный перфоратор заменить электрический?

Аккумуляторный перфоратор – это ручной электроинструмент, работающий от аккумуляторной батареи, предназначенный для формирования отверстий в твердых материалах за счет ударных и вращательных движений рабочего органа. Выбор качественного аккумуляторного инструмента, достаточно сложная задача, требующая внимания ко многим факторам (электрическое напряжение аккумулятора, емкость батареи, масса устройства, сила и энергия удара, скорость вращения и т.д.). Сегодняшний обзор посвящен одному из таких устройств. Речь пойдет о аккумуляторном перфораторе GreenWorks GD24SDS2.

Технические характеристики

Упаковка и комплект поставки

Поставляется перфоратор в небольшой картонной коробке, выполненной в фирменном цветовом стиле компании GreenWorks. На коробке можно найти информацию о технических характеристиках устройства, наименовании модели и производителе, а также изображение устройства.

Внутри коробке все упаковано достаточно плотно, при этом производитель решил отказался от использования каких-либо наполнителей, которые могли бы смягчить внешние удары по упаковке. В принципе это вполне логично, инструмент обладает ударопрочным корпусом. В комплект поставки вошли:

Отличительной особенностью инструментов компании GreenWorks является то, что в базовый комплект поставки не входят аккумуляторные батареи и зарядные устройства. Они приобретаются отдельно. При этом все зарядные устройства и аккумуляторные батареи линейки GreenWorks 24В взаимозаменяемы и могут использоваться с любым инструментом GreenWorks 24В.

Зарядное устройство поставляется в картонной коробке, на которой есть краткая информация о устройстве, его изображение и наименование модели. Внутри коробки находится помимо GreenWorks G24C (24В/2А) находится инструкция по эксплуатации и гарантийный талон.

Аккумуляторная батарея также поставляется в отдельной, информативной картонной коробке, на которой расположено изображение АКБ, краткие технические характеристики, в частности информация о том, что это — 24В литий-ионная аккумуляторная батарея, на которую производитель предоставляется 3 года гарантии. Внутри коробки находятся GreenWorks G24B2, руководство пользователя и гарантийный талон.

Внешний вид

Корпус устройства изготовлен из ударопрочного пластика, окрашенного в фирменной цветовой гамме компании «GreenWorks». Для удобства эксплуатации и повышения безопасности рукоятка устройства и часть верхней поверхности покрыты фигурной резиновой накладкой, благодаря чему хват получается более надежным, инструмент не скользит в руке.

На рукоятке расположена подпружиненная кнопка включения/выключения устройства, чуть выше которой находится трехпозиционный переключатель реверса, отвечающий за изменение направления вращения (обратного вращения) оснастки. В центральном положении переключатель блокирует нажатие пусковой кнопки. В нижней части расположено отверстие, через которое можно пропустить шнурок, либо хранить перфоратор в подвешенном состоянии на стенде.

На одном из торцв расположена наклейка с основными техническими характеристиками устройства, наименованием модели и производителе. Здесь же находится надпись: «24 VOLT LITHIUM MAX», говорящая о том, что данный перфоратор работает питается от аккумуляторной батареи с напряжением 24 В. На этой поверхности также расположено 10 отверстий, внутри которых находятся саморезы под шестигранник.

На противоположном торце расположен четырехпозиционный, подпружиненный переключатель режимов работы:

Чуть правее – логотип компании «GreenWorks». На обеих сторонах присутствует ряд вентиляционных отверстий. Перфоратор GreenWorks GD24SDS2 оснащен наиболее распространенным в бытовых устройствах патроном системы SDS-plus, предназначенной для фиксации буров способных проделывать отверстия диаметром до 32 мм.

У основания расположено окошко, за которым скрывается два достаточно мощных светодиода, направленных в сторону рабочей зоны (в точку сверления) и в значительной мере облегчающих работу с инструментом в местах, где недостаточное освещение. На оборотной стороне находится контактная группа и механизм крепления аккумуляторной батареи.

На крепежном хомуте дополнительной ручки предусмотрен специальный паз, с подпружиненным механизмом, в который устанавливается ограничитель глубины сверления (входа бура в материал). Данный ограничитель окажется весьма полезным, при работе с тонким материалом. Для установки дополнительной ручки необходимо надеть хомут на перфоратор и затянуть его, путем поворота рукоятки по часовой стрелке. Это простой и надежный способ фиксации.

Данная модель перфоратора оснащена индукционным (бесщеточным) двигателем DigiPro второго поколения, что дает устройству возможность продолжительной работы за счет экономии заряда АКБ. Установка и снятие аккумуляторной батареи занимает считанные секунда. Фиксация АКБ в замке – надежная.

Литий-ионная аккумуляторная батарея GreenWorks G24B2 (24В/2Ач) оснащена трехсекционным индикатором уровня заряда и механической кнопкой для запуска теста уровня заряда. Корпус устройства изготовлен из ударопрочного, матового пластика.

На нижней поверхности находится наклейка со сведениями о устройстве, а также четыре крепежных винта, открутив которые, можно к внутренним компонентам устройства.

На верхней поверхности расположена контактная группа и механизм крепления с подпружиненной кнопка.

Зарядное устройство GreenWorks G24 предназначено для зарядки аккумуляторных батарей GreenWorks линейки 24В. Корпус устройства изготовлено из прочного черного пластика. Крепежный механизм для установки аккумуляторных батарей расположен на верхней поверхности. Здесь же находятся светодиодный индикатор работы устройства и информационная наклейка.

На нижней поверхность расположено четыре резиновых ножки, обеспечивающих достаточно неплохую фиксацию устройства на горизонтальной поверхности, два отверстия для стенового крепления с обозначенным межосевым расстоянием (127 мм), наклейка, с достаточно подробными сведениями об устройстве.

На корпусе зарядного устройства находится достаточно большое количество вентиляционных отверстий, для отвода избытка тепла из корпуса.

Установка и снятие аккумуляторной батареи в зарядное устройство осуществляется простейшими движениями, без особых усилий.

Тестирование

Следует четко понимать, что на текущий момент времени никакой аккумуляторный перфоратор не сравниться по техническим характеристикам с электрическим инструментом. Данная модель обладает энергией (силой удара – энергия, которая приходится на каждый удар) в 2 Дж, чего вполне достаточно для работы с кирпичными и бетонными поверхностями, скорость вращения патрона на холостом ходу составляет 1000 оборотов в минуту.

Перед практическим использованием инструмента, было произведено тестирование аккумуляторного перфоратор GreenWorks GD24SDS2, которое заключалось в сверлении отверстий диаметром 10 мм в бетонном кольце, толщина стенки которого составляет 100 мм.

Сам процесс сверления проходил весьма комфортно, чувствовалось, что устройство достаточно неплохо справляется с гашением вибрации, отдачу при работе можно назвать мягкой. Благодаря мощному удару бур легко входил в бетонную стенку кольца. Для примерной оценки автономности работы устройства было произведено 16.5 отверстий, после чего аккумуляторная батарея полностью разрядилась. В процессе тестирования было использовано две аккумуляторные батареи по 2 Ач каждая. В арсенале производителя присутствуют аккумуляторные батареи на 4 Ач.

Следующий этап – практическое тестирование в реальных условиях, которое проходило в период ремонтных работ санузла в новостройке.

При помощи аккумуляторного перфоратора GreenWorks GD24SDS2 был осуществлен демонтаж штукатурки в санузле, на стене 2060х2800 мм. Нет смысла говорить о том, сколько раз потребовалось заряжать аккумуляторную батарею (1 раз), так как демонтаж штукатурки, процесс весьма своеобразный. Местами слои просто отлетали, а местами приходилось тратить по 2-3 минуты на участок 50х50 мм. Сам процесс демонтажа был удобным, на сколько это возможно. Устройство отлично справлялось с поставленной задачей, не хуже сетевых аналогов. Работа шла в режиме долбления (удара).

На следующий день был осуществлен демонтаж межкомнатной кирпичной стены размером 780х2800 мм. Перфоратор отлично справлялся с сверлением отверстий и выдалбливанием кирпичей. В процессе работы несколько раз сробатывала очень важная функция – защита от заклинивания, которая крайне редко пригодиться при работе с кирпичом, и при этом весьма полезна при сверлении отверстий в стенах из железобетона. В нашем случае заклинивание происходило в момент, когда сверло попадало между металлическим уголком и крепежным анкером.

Также устройство использовалось при создании штроб для прокладки кабеля в отштукатуренной стене, и прокладки водопроводных труб. Опять же никаких сложностей не возникало. Устройство обладает приличной силой удара, что обеспечивает отличную проходимость в кирпичной стене.

В процессе тестирования несколько раз использовалась функция антипроворот, происходило это когда бур застревал в стене. Никаких нареканий к работе данного режима нет, даже наоборот. Оказалось, гораздо проще извлечь застрявший бур из стены, используя данную функцию, нежели пытаться провернуть сверло используя функцию реверса и вращая корпус перфоратора самостоятельно. Во время работы в данном режиме перфоратор работает в режиме удара и, в то же время пытается легонько провернуть сверло по часовой стрелке, при этом редуктор позволяет осуществлять поворот бура и против часовой стрелки.

В комплекте поставки присутствует достаточно удобный, быстросъемный ограничитель глубины, который окажется весьма кстати, при сверлении отверстий в тонких стенах, когда очень важно не углубиться в стену слишком глубоко.

Можно говорить о том, что GreenWorks GD24SDS2 хорошо себя зарекомендовал при сверлении отверстий в твердых материалах, также устройство отлично подходит для демонтажных работ.

Помимо качественного инструмента очень важно использовать качественную оснастку. В моем случае бур был далек от новизны, и его качество вызывало определенные сомнения. Под конец тестирования он был просто тупым. Можно смело говорить, что если бы при тестировании использовалась высококачественная оснастка, то результаты тестов были лучше.

Следует упомянуть о том, что аккумуляторный перфоратор GreenWorks GD24SDS2 работает от литий-ионного аккумулятора. Это самый распространенный вариант. Данный тип аккумуляторных батарей отлично подходит для интенсивной, постоянной эксплуатации, они достаточно быстро заряжаются до полной зарядки и не имеют эффекта памяти. Производитель предлагает аккумуляторные батареи различной емкости, в связи с этим можно говорить, что решение не комплектовать инструмент аккумуляторной батареей является вполне логичным.

Достоинства

Недостатки

Заключение

GreenWorks GD24SDS2 – современный, мощный, достаточно легкий перфоратор, с продуманной, эргономичной конструкцией корпуса. Устройство отлично справляется со сверлением отверстий (даже крупных) в твердых стройматериалах, таких, как бетон и плитка, не говоря уже о газосиликатных блоках и кирпиче. Устройство отлично подходит для выполнения бытовых и профессиональных строительно-ремонтных работ. Относительно небольшой вес устройства, прорезиненные вставки и удобная боковая рукоятка делают работу с перфоратором комфортной и легкой.

Источник

Что такое бесщеточные шуруповерты? Их плюсы и минусы

Содержание

Содержание

Все чаще на электроинструменте можно встретить надпись «Brushless motor». Это значит, что девайс оснащен бесщеточным электродвигателем постоянного тока. Действительно ли от этого есть толк или это очередная уловка маркетологов? Давайте разбираться на примере шуруповертов.

Мы будем говорить о шуруповертах как о наиболее востребованном электроинструменте в арсенале домашнего мастера (кто крутил саморезы отверткой, тот поймет). Но тезисы материала безоговорочно распространяются на весь электроинструмент, оснащенный бесщеточными двигателями.

Конструкция и принцип действия

«Brushless motor» в буквальном переводе означает бесщеточный двигатель, в конструкции которого отсутствует коллектор и щеточный узел. Также можно встретить сокращение BLDC, которым именуют бесщеточный электродвигатель постоянного тока.

Классический коллекторный двигатель

Щеточный узел — это механическая контактная часть якоря электродвигателя. С помощью него через пластины коллектора подается напряжение на обмотку якоря. Электрический ток, протекая по проводнику, вызывает электромагнитное поле. Магнитное поле обмотки якоря, взаимодействуя с постоянным магнитным полем статорных обмоток, приводит к возникновению крутящего момента на валу электродвигателя и его вращению. Чтобы вращение вала сохранялось постоянно, напряжение на отдельные проводники якорной обмотки нужно подавать в определенной последовательности. Электрический ток должен протекать по рамкам якорной обмотки в нужный момент, а электромагнитное поле, наводимое в проводниках, взаимодействовало с постоянным магнитным полем обмоток статора. В двигателе постоянного тока эту функцию выполняет коллекторный узел на якоре электродвигателя.

В бесщеточном электродвигателе коллектор и щетки отсутствуют, но принцип взаимодействия постоянного магнитного поля якоря с электромагнитным полем обмоток статора остается неизменным. Только в BLDC моторе нужно подавать постоянное напряжение на обмотки статора в определенные интервалы времени, имитируя работу коллектора.

Как правило, в конструкции статора бесщеточного мотора используются три пары обмоток, и напряжение на них подается поочередно. При подаче напряжения на первую пару обмоток якорь с постоянными магнитами поворачивается, выравнивая свое положение в соответствии с направлением силовых линий возникшего магнитного поля. В этот момент напряжение с первой пары обмоток снимается и подается на вторую пару. Поскольку якорь электродвигателя обладает определенным моментом инерции, он не останавливается моментально, а продолжает свое вращение, и его магниты начинают взаимодействовать со следующим магнитным полем. Так продолжается до тех пор, пока на обмотки статора поочередно подается напряжение.

Это упрощенная схема работы Brushless мотора. На самом деле, для усиления крутящего момента и исключения «провалов» его полки, в работе постоянно находятся две пары обмоток. Одна из них притягивает постоянные магниты якоря в моменты, когда они находятся до средней линии полюса катушки, а вторая подталкивает, как только полюс катушки пройден центральной частью постоянного магнита якоря. На первую пару катушек подается напряжение прямой полярности, а на вторую — обратной.

Для определения, на какие пары катушек нужно подать напряжение и какой полярности, в системе установлен датчик положения ротора. Он состоит из трех датчиков Холла, дающих контроллеру сигнал о необходимости формирования напряжения на каждой из пар катушек статора.

На видео наглядно проиллюстрирована работа бесщеточного двигателя:

Плюсы и минусы бесщеточного шуруповерта

Производители пишут, что основная изюминка бесщеточного шуруповерта — не нужно менять щетки, которых нет. Это на самом деле так, но так ли сложно поменять щетки?

За этим «жирным» плюсом притаился довольно коварный минус. Дело в том, что более-менее нагруженный шуруповерт потребует замены щеток на второй, а то и третий год работы. Проводя их замену, бережливый владелец наверняка заглянет и в другие узлы инструмента. Обратит внимание на состояние подшипников, очистит внутренности от пыли, заложит порцию свежей смазки — в общем, проведет полное техобслуживание инструмента. В случае с бесколлекторным инструментом, о необходимости сервисного обслуживания можно просто забыть и вспомнить о нем, когда шуруповерт начнет конкретно барахлить.

Вот по-настоящему значимые преимущества бесщеточного инструмента:

Но бесщеточным инструментам присущи и некоторые недостатки:

Перспективы бесщеточных шуруповертов на рынке электроинструмента

Переход на бесщеточные инструменты неизбежен, поскольку они выгодны в первую очередь самим производителям ввиду унификации производственных процессов, уменьшению количества составных частей и улучшения технических характеристик выпускаемых моделей. Конечному пользователю такой переход абсолютно ничем не грозит. Шуруповерты как закручивали винты и саморезы, так и будут, исходя из своих технических возможностей.

Для профессиональной деятельности однозначно стоит смотреть в сторону бесщеточных моделей. Они экономичней, шустрее и надежней. Каждый рубль, вложенный в их покупку, окупится сторицей.

А вот домашнему мастеру стоит взвесить все «за» и «против», реально оценить возможную загруженность инструмента и свою готовность отдать больше денег за современные технологии.

Источник