Щеточный или бесщеточный мотор

Чем отличается бесщеточный (бесколлекторный) электродвигатель от щеточного (коллекторного)

Электродвигатели сегодня широко распространены во многих отраслях, в частности в промышленности и робототехнике. Кроме того, существует большой спрос на малые, эффективные электромоторы с высоким и низким крутящим моментом, а также на электродвигатели различных мощностей для автомобильного сектора.

Инженеры, работающие в этих областях, могут выбирать между коллекторными (щеточными) и бесколлекторными (бесщеточными) электродвигателями. Все они работают в соответствии с законом индукции Фарадея, тем не менее, между этими моторами есть ключевые различия, которые могут быть неочевидны для новичков в электроприводе.

Коллекторные и бесколлекторные электродвигатели постоянного тока различаются тем, как электрический ток передается на коммутатор или электромагниты, которые заставляют ротор продолжать вращаться. По сути, в щеточном двигателе ток передается механически через металлические щетки, тогда как в бесколлекторном двигателе ротор поворачивается благодаря электронике, без необходимости физических контактов.

Электродвигатели постоянного тока функционируют посредством создания магнитных полей, притяжение и противодействие которых поддерживают центральное вращение. В щеточном двигателе фиксированные магниты располагаются с обеих сторон вращающегося электромагнита, один ориентирован на положительный полюс, а другой — на отрицательный. Электромагнит формируется рядом катушек или обмоток (обычно три обмотки, размещенные в равноотстоящих точках вокруг ротора), и называется коммутатором. Когда электрический ток проходит через эти обмотки, они генерируют собственное магнитное поле, которое отталкивается и притягивается к магнитным полям, генерируемым фиксированными магнитами. Ток передается на обмотки коммутатора металлическими щетками, которые вращаются вместе с ротором. Когда двигатель включен, ток подается на электромагниты, магнитные поля которых отталкиваются одним неподвижным магнитом и притягиваются к другому, заставляя ротор вращаться. Когда ротор вращается, металлические щетки контактируют с каждой обмоткой последовательно, поэтому сопротивление и притяжение между полученными магнитными полями и полями статических магнитов поддерживают вращение электромагнита.

В бесщеточном двигателе постоянного тока позиции фиксированных магнитов и электромагнитных катушек меняются на противоположные. Теперь фиксированные магниты размещаются на роторе, а обмотки размещаются в окружающем его корпусе. Двигатель работает благодаря току, проходящему через каждую обмотку последовательно. Это отталкивает и притягивает поля неподвижных магнитов и поддерживает вращение ротора, к которому они прикреплены. Для работы такого двигателя обмотки коммутатора необходимо синхронизировать с неподвижными магнитами, чтобы поля постоянно находились в оппозиции, а ротор продолжал вращаться. Для этого требуется электронный контроллер или микропроцессор для координации приложения тока к каждой электромагнитной катушке.

Главным преимуществом бесщеточных двигателей является то, что передача тока в коммутатор не является механической. Поскольку коллекторные двигатели зависят от физического контакта металлических щеток с обмотками коммутатора, они подвержены снижению эффективности из-за трения с контактами, а также, как и все механические детали, изнашиваются после длительного периода использования. Поскольку бесщеточные двигатели меньше греются (из-за отсутствия трения), они могут работать на больших скоростях (потому что большое тепло мешает магнитным полям).

Главным преимуществом коллекторных двигателей постоянного тока является то, что они дешевле и проще в конструкции и обслуживании, чем бесколлекторные двигатели, поскольку их механизм менее сложный.

Видео:Какой шуруповерт выбрать ? Щеточный и Бесщеточный ?Скачать

Сравнение щеточного и бесщеточного шуруповерта —преимущества и недостатки

Когда нужно закрутить шурупы, причем большое их количество, сэкономить время поможет специальный инструмент. Шуруповерт — это электроинструмент, помогающий собрать мебель, установить полку, сделать многое другое. Есть разные его виды, свойства которых нужно учитывать при выборе.

Видео:КАКОЙ ЭЛЕКТРОМОТОР ЛУЧШЕ, ЩЁТОЧНЫЙ ИЛИ БЕЗЩЁТОЧНЫЙ, КОЛЛЕКТОРНЫЙ ИЛИ БЕСКОЛЛЕКТОРНЫЙСкачать

Как работает бесщеточный двигатель

Есть много видов шуруповертов. Чтоб понять преимущества каждого нужно изучить их данные, принцип работы. Это позволит понять, какой шуруповерт лучше щеточный или безщеточный, в каких случаях ими нужно пользоваться. Ведь все электрические инструменты различны по техническим параметрам.

В конце прошлого века произошли перемены в сфере полупроводниковой электроники. Это позволило не использовать привычные щетки. Механический способ соединения контактов в бесщеточном был замене усилителем.

Изучая, как устроен бесщеточный двигатель шуруповерта, можно отметить, что он гораздо удобнее при работе, обеспечивает более высокий крутящийся момент. Данный тип двигателя меньше изнашивается, он тише, защищен от попадания внутрь грязи.

При этом скорость вращение усиливается при помощи напряжения, создаваемого внутри, а не центробежной силы. В этом случае двигатель работает в нужном режиме, не давая сбоев.

Читайте также: Мотор лодочный водомет mercury me 25ml jet

Даже если ток просочится внутрь или произойдет намагничивание мотора, скорость останется той же.

Для нормальной эксплуатации не требуется коммутатор и обмотка. Да и встроенный магнит необходим не такой большой как в щеточном оборудовании.

В бесщеточном двигателя есть ротор и статор как элементы любого мотора. Но коллектора здесь нет. Поэтому его бесколлекторный вариант будет надежнее.

Интересно! Такие приборы устанавливаются в шуруповертах малой мощности (до 5 кВт). В моделях с большими параметрами они менее эффективны.

Видео:Разница щеточного и бесщёточного двигателяСкачать

Конструкция и принцип действия

Безколлекторный инструмент занял в наборе необходимых инструментов свое место. Покупая оборудование в дом, хозяин должен ознакомиться с принципами его работы.

Можно рассмотреть особенности того, как работает безщеточный двигатель в шуруповерте:

• Ток здесь переключается в обмотках статора. На якоре нет катушки, и магнитное поле создается с помощью установленных внутри корпуса магнитов.
• Время, когда нужно подключить электричество регулируется при помощи встроенных датчиков. Используется эффект Холла. Короткие электрические импульсы и сигналы скорости, регулирующие работу, переходят во встроенный процессор. Это действие принято называть ШИМ сигналом.
• Поочередно образуемые импульсы направляются на усилители, которые усиливают ток. Инверторы (усилители), соединены с обмоткой на статоре. Данные элементы накапливают ток, вырабатываемый катушками, и при помощи импульсов передают его из внутреннего процессора.

В результате возникает магнитное поле, которое заставляет вращаться якорь и инструмент начинает работать.

Видео:Щеточный двигатель или бесщеточный? какой лучше?Скачать

Преимущества бесщеточных двигателей в теории

С устройством бесщеточного двигателя уже разобрались и теперь стоит рассмотреть положительные и отрицательные стороны подобных инструментов.

Есть несколько преимуществ таких двигателей:

• У них нет проблем, которые имеются у щеточных моделей. Они более устойчивы к износу, так как щетки не дают внутреннего трения. Уровень возгорания тоже ниже. Отсутствие искрения позволяет работать в самых сложных условиях.
• Более простая система регулировки крутящего момента. Количество уровней (15), позволяет сразу выбрать нужный режим и просто нажать на кнопку. У них выше уровень КПД.
• Экономичность в плане использования электроэнергии. Это особенно актуально. Если двигатель аккумуляторный. Инструментом можно работать на любом материале.

Важно! Помимо этого бесщеточные двигатели могут выдавать максимальные показатели вращения почти сразу.

Видео:НЕ покупайте БЕСЩЕТОЧНЫЙ шуруповерт. Stanley SBH20D2K, SCH201D2K обзорСкачать

Преимущества бесщеточного инструмента на практике

Теоретические преимущества полностью реализуются на практике. Это нужно учитывать, выбирая шуруповерт щеточный или бесщеточный, двигатель какой лучше можно узнать после работы с ним.

Специалисты отмечают, что такой инструмент:

• Гораздо легче и меньше по размеру. Компактность дает возможность работать в сложных местах и носить даже в обычной сумке.
• Мощнее и эффективнее в расходе электричества. Современный принцип работы мотора, основанный на применении электроники, повышает пользовательские характеристики.
• Аккумуляторные модели бесщеточного типа работают на одной зарядке достаточно долго. По сравнению с классическими моторами это на 30 % больше.
• Благодаря незначительному выделению тепла не требуется дополнительного охлаждения и перерывов при работе.
• При работе не издает слишком сильных звуков, не дает резких рывков.
• Нет искр. Это позволяет работать в сложных условиях рядом с топливными баками, газовыми приборами.
• Прост в обслуживании. Не требуется покупать и подбирать щетки.
• Реже ломается, так как отсутствие щетки позволяет работать даже при высоких нагрузках, не боясь засорить двигатель.

Видео:Почему нам ВпаИвают бесщёточный инструментСкачать

Почему бесщеточный инструмент такой дорогой

Главным недостатком такого инструмента является его высокая цена. Она обусловлена присутствием дорогой силовой платы и электронного управления. Благодаря этому электродвигатель становится надежнее.

Но высокая стоимость такого инструмента иногда становится решающим фактором при покупке инструмента. Какой шуруповерт лучше щеточный или бесщеточный каждый пользователь решает для себя. И многие склоняются в пользу более дешевого изделия.

Важно! Замена деталей бесщеточных инструментом всегда обходится дорого.

Видео:БЕСКОЛЛЕКТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ. Как работает? Чем отличаться от щёточного? #бесколлекторный #МОТОРСкачать

Стоит ли покупать инструмент с бесщеточным двигателем

Если инструмент нужен на несколько раз или просто для домашнего пользования, то лучше выбрать более дешевый вариант. Но профессионалам необходим надежный и мощный шуруповерт, который окупится очень быстро. Это можно понять, увидев, как работает бесщеточный шуруповерт, и сколько процессов с ним можно сделать без перерывов.

Читайте также: Мотор для насоса джилекс джамбо 70 50

Можно подождать, когда технология станет более доступной. Ведь она внедрена не так давно и новые движки, которыми они оснащены слишком дороги в отличие от обычных. При анализе цены разница составит 30-50 %. Такие переплаты слишком значительные, чтобы покупать инструмент просто для наличия дома.

Работа бесщеточного шуруповерта

Видео:🥊 Битва шуруповертов Makita VS DeWALT Бесщеточный шуруповерт против классического. DF332 VS DCD710Скачать

Какой шуруповерт лучше: щеточный или бесщеточный

Для многих приобретение инструментов сложный и длительный процесс. Необходимо изучать технологические характеристики, сравнивать модели и их стоимость. Поэтому выбирая из нескольких вариантов: шуруповерт безщеточный или обычный, какой лучше может сказать только профессионал или человек, который пользовался ими на практике.

Понятно, что технически преимуществ у бесщеточных моторов гораздо больше. У него самый высокий КПД, доходящий до 90 %. Данный показатель у остальных видов изделий намного ниже.

Возможность обходится без зарядки ценна, только когда рядом нет сети электричества.

Важно! Небольшой вес снижает утомляемость во время работы, и дает возможность выполнить ее более быстро и качественно.

Таким образом, инверторный шуруповерт выгоднее из-за своих характеристик и эффективности. Но цена слишком высока для широкого круга покупателей.

У классических вариантов технология надежная и проверенная. Их легко ремонтировать, кроме того, стоимость деталей не велика. Для многих это оптимальный вариант. Главное при выборе — проверить качество прибора.

Конечно, более дорогой бесщеточный вариант лучше. Но здесь каждый покупатель должен решать исходя из собственных финансовых, пользовательских приоритетов.

Видео:Бесщеточные моторы Makita и их различие от щеточныхСкачать

Щёточный VS Бесщеточный двигатель: что лучше для Ваших нужд?

Поначалу бесщеточный мотор может показаться маркетинговой уловкой, чтобы поднять цену инструмента, не добавляя ничего лишнего. Не информированный пользователь может задаться вопросом, платят ли они за что-то, что им мало поможет во время работы, и поскольку основной принцип, который позволяет работать обоим моторам, одинаков, некоторые могут подумать, что нет никакой разницы.

Как бесщеточные, так и щеточные двигатели используют постоянные магниты и электрические катушки для создания движения в инструментах. Хотя мы не будем углубляться в технические характеристики, мы дадим Вам достаточно информации, чтобы понять, почему один двигатель в большинстве случаев намного лучше, чем другой. После прочтения данной статьи Вы узнаете, когда выбирать каждый двигатель и почему.

Бесщеточный инструмент профи
Бесщеточные инструмент являются новым типом инструмента. Они используют другую технику для превращения электроэнергии в механическое движение, которое не требует физического контакта между неподвижной и вращающейся частями. Первое большое преимущество заключается в том, что внутри двигателя гораздо меньше трения. Любой, кто работал с движущимися частями, может сказать Вам, что меньшее трение означает меньшую потерю тепла, что приводит к меньшему объему технического обслуживания.

Поскольку он не создает столько тепла, это более эффективный инструмент. Это означает, что Вы можете получить более длительное время автономной работы от батареи того же размера или такое же время автономной работы от меньшей и более легкой батареи.
В двигателе бесщеточного инструмента меньше физических частей, поэтому он будет немного легче и меньше, чем модель той же мощности, в которой используются щеточные двигатели.

Одним из больших преимуществ бесщеточных моторов является то, что они могут «ощущать», насколько усердно они работают, и снижать энергопотребление, если они способны поддерживать свою скорость на более низкой мощности. Это означает, что Вы сможете продлить срок службы батареи. И не волнуйтесь, он знает, как повысить мощность, когда это необходимо, и достаточно отзывчив, чтобы Вы не заметили изменений.

Бесщеточные инструменты минусы
Учитывая все эти положительные моменты, Вы можете подумать, что нет никаких оснований для того, чтобы не использовать бесщёточный двигатель. Мы в целом согласны с этими позициями, но это не значит, что бесщеточный мотор без изъянов.

Самая большая проблема с бесщеточными инструментами заключается в том, что они стоят больших денег. Отчасти это связано со сложностью технологии внутри, но большая часть увеличения цены связана с тем фактом, что это новейшие дрели на рынке, и производители могут брать больше за новейшие продукты.

С технической стороны, более высокая цена обусловлена необходимыми дополнительными деталями. Датчик, который знает, как включить или выключить питание в зависимости от сложности текущих задач, увеличивает цену. Вы не можете пропустить эту часть, потому что двигатель должен точно включать и выключать электрические катушки синхронно с магнитами и вращающейся частью инструментов. Они должны со временем дешеветь, хотя сейчас они все еще стоят дорого.

Читайте также: Как собирают лодочные моторы ямаха

Хорошая новость заключается в том, что, несмотря на более высокие цены, бесщеточные инструменты, как правило, стоят дороже, из-за их превосходных характеристик.

Щеточные инструменты профи
Самое лучшее в щеточных инструментах заключается в том, что, несмотря на их повышенные потребности в обслуживании, их обычно легче обслуживать, когда они в этом нуждаются. Большинство проблем, которые у Вас возникнут с щеточным двигателем, можно исправить, заменив щетки, поскольку большинство проблем, которые у Вас возникнут, будут связаны с щётками, которые изношены после длительного использования .

Поскольку эта технология существует на рынке в течение длительного времени, Вы можете найти множество руководств, которые проведут Вас через процесс замены щетки. Если Вы не хотите делать это самостоятельно, то Ваш дружелюбный мастер по ремонту инструментов исправит данную проблему. Если сломается бесщеточный двигатель, Вам, вероятно, лучше заменить всю конструкцию, чем пытаться починить двигатель.

Другим большим плюсом является то, что они стоят дешевле, чем бесщеточные дрели. Если Вам нужна новая модель инструмента и Вы не можете заплатить максимальную цену за бесщеточную модель, то Вы не потеряете слишком много, вкладывая деньги в щеточный инструмент который стоит дешевле. Хотя у Вас не будет такой же эффективности, особенно в модели с батарейным питанием, Вы сможете получить из нее такую же максимальную мощность.

Щеточные инструменты минусы
К сожалению, щеточные инструменты не очень эффективны. Они всегда стараются работать на максимальных оборотах, пока Вы нажимаете на спусковой крючок, поэтому Вы не получите той же эффективности от инструментов, которая достигается с безщеточным двигателем.

Однако гораздо более серьезная проблема заключается в том, что щёточные двигатели широко используют свои щетки. Щетки физически соприкасаются с токонесущими проводами. Это трение является источником большого количества тепла, которое способствует быстрому износу щеток. Проблема настолько серьезна, что некоторые производители включили дополнительные щетки с новыми инструментами, чтобы Вы могли заменить их дома.

Они также изнашиваются намного быстрее, если песок или пыль попадают в моторный отсек. Если у дрели нет хороших фильтров, мелкие частицы могут осесть на щетках, что приводит к их более быстрому износу. Это проблема, если Вы собираетесь сверлить в пыльных материалах или работать в помещениях с большим количеством древесной стружки.

По мере ускорения они также теряют крутящий момент, что звучит очень плохо, но повлияет только на небольшое количество пользователей, которые постоянно используют свой инструмент вблизи его верхнего предела, что является признаком того, что им следовало инвестировать в более мощный инструмент.

Заключение
Мы надеемся, что эта статья помогла Вам понять разницу между инструментами, в которых используется бесщеточный мотор, и инструментами, в которых используется щеточный мотор. Как видите, между ними есть существенные различия. Если Вы все еще не уверены, какой вид подходит Вам, важно подумать о том объеме работ, который Вы хотите проделывать.

Если Вы собираетесь работать с инструментом с питанием от батареи, тогда стоит приобрести бесщеточную версию. Двигатель в этих инструментах легче и эффективнее, что имеет огромное значение для аккумуляторных инструментов. Разница менее заметна при использовании проводного электроинструмента.

Если Ваш бюджет является Вашим главным ограничением, то Вам может быть лучше купить инструмент со щёточным двигателем. Конечно, Вам придется тратить больше времени, чтобы заменить щётки, но они, как правило, дешевы. Однако, если Вы хотите избавить себя от боли при частом техническом обслуживании, Вам понадобится бесщеточный мотор.

Принимая все это во внимание, Вы должны быть достаточно серьезным пользователем электроинструмента, чтобы оправдать бесщеточную версию, и, возможно, профессионалом, если, конечно, стоимость не является проблемой, и Вы хотите иметь лучший инструмент для работы!

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/schetochnyy-ili-besschetochnyy-motor

  💡 Видео

  Сравнеение Metabo PowerMaxx BS BL со щеточным PowerMaxx BSСкачать

  

  Характеристики двигателей RC моделей. Электромотор. Щёточные и бесщёточные моторы. ESC. Что такое KVСкачать

  

  Халява, двигатель на 18 вольтовый шуруповерт Metabo и StanleyСкачать

  

  Аккумуляторная цепная пила Sumitachi. Безщеточный двигатель VS щеточный. Что выбрать?Скачать

  

  Какой мотор лучше, или какая разница в моторах стиральных машинСкачать

  

  Что будет, если на бесщеточный двигатель попадёт металлическая пыль? Проверим это и многое другое!Скачать

  

  НА ЭТОТ КИТАЙ МОЛЯТСЯ BOSCH DEWALT MAKITA METABOСкачать

  

  НОВЫЙ КОНКУРЕНТ ТОПЧИКА ИНТЕРСКОЛ PITСкачать

  

  ЩЕТОЧНЫЙ инструмент ПРОТИВ БЕСЩЕТОЧНОГО. Велики ли преимущества и стоит за это переплачивать?????Скачать

  

  Как подобрать двигатель для аккумуляторного шуруповёрта (METABO)Скачать

  

  Как работает бесщеточный шуруповерт и чем отличается от обычного | Шуруповерт Start Pro SCD-21/2ВСкачать