Какой тип двигателя лучше щеточный или безщеточный

Габариты

Узел коллектора в сборе Дом инструмента Козырем бесщеточных моторов является отсутствие коллекторного узла, отнимающего место. Этот узел составляет до 30–50% длины ротора, а значит, двигатель без щеток может быть настолько же компактнее при сравнимой мощности. Это особо актуально для профессионального инструмента, задача которого – не просто вкрутить три шурупа под полочку или собрать новый шкаф, а закручивать сотни саморезов в день.

Уменьшение мотора сказывается на общих габаритах шуруповерта. Например, бюджетная модель BLACK+DECKER BCD001BA10S на 150 грамм легче «собрата» BLACK+DECKER CD121, имеющего более мощный движок, и немного компактнее. А когда работать нужно несколько часов подряд, то каждая сотня грамм имеет значение.

Бесщеточный шуруповерт Макита: японский лидер

Модели LXDT06, LXDT08 DF332DWAX1 являются настоящей гордостью японской компании. Но обо всем по порядку.

LXDT06 открывает рейтинг устройств страны восходящего солнца. Агрегат с 18-вольтным мотором характеризуется наличием переключателя скоростных режимов, а также трех ступеней мощности и системы под названием Quick Shift, которая позволяет максимально быстро осуществлять корректировку скорости вращения.

Модели бесщеточных шуруповертов LXDT06, LXDT08 DF332DWAX1 являются гордостью японской компании Макита

Таким образом, можно начинать работу с повышенной скорости, поскольку пользоваться другим режимом просто нет смысла. Благодаря снижению скорости в конце существенно уменьшается вероятность повреждения головки шурупа, биты либо детали, которая подлежит обработке.

По характеристикам модель LXDT06 превосходит все существующие бесщеточные ударные шуруповерты. Ее преимуществом перед лучшими моделями конкурирующих компаний считается меньшая длина. Кроме того, устройство наделено встроенным фонарем, который отлично освещает зону работы. Он располагается таким образом, что тень, которую отбрасывает инструмент, совершенно незначительна. Это существенно повышает комфорт и удобство во время выполнения работ.

Говоря о LXDT06, стоит отметить, что прибору свойственна эргономичность и компактность, за счет чего он отлично располагается в руке. Несмотря на то что его аккумулятор не на много больше, чем у аналогов других компаний, он может похвастаться более высокой мощностью, а значит, более продолжительным временем автономного функционирования.

Безщеточный шуруповерт DF332DWAX1 – это компактный и довольно мощный инструмент

Если у кого-то возникают сомнения относительно того, что лучше – щеточный или бесщеточный шуруповерт, модель LXDT06 непременно их развеет. Ударный агрегат характеризуется высокой мощностью и одновременно компактностью. Здесь нет особенных новшеств, но они вовсе не нужны. Характеристики этого устройства порадуют даже профессионалов, не говоря уже о любителях, которым с избытком хватит мощности, которой располагает данный прибор.

Компактный и одновременно довольно мощный – так можно охарактеризовать модель DF332DWAX1. Безщеточный шуруповерт, представленный японской компанией, является отличным решением для выполнения сверления деревянных поверхностей и металла. Не слишком высокое напряжение с лихвой компенсировано высочайшей эффективностью представленной модели.

Двигатель агрегата произведен в соответствии с бесщеточной технологией, которая является гарантией мощности, удобства в обслуживании и компактности. Представленное устройство комплектуется двумя аккумуляторами, которые защищены от перегрузки и оснащены вмонтированным индикатором, отображающим разряд.

На основании вышеописанных характеристик можно смело утверждать, что японская компания не намерена сдавать позиции на рынке инструментов с бесщеточными моторами. Именно она начала их внедрение, после чего первой предложила пользователям системы регулировки скоростей, а на данный момент демонстрирует механизм автоматического снижения скорости.

Модель LXDT06 считается лучшей среди бесщеточных ударных шуруповертов

Высокомощный, качественный и легкий в применении – все это о бесщеточном шуруповерте Makita. Такой инструмент превратит выполнение рутинных строительных задач в более простой и эффективный процесс.

Точно определившись, что лучше – ударный или безударный шуруповерт, можно приступать к процессу покупки

При этом следует обратить особое внимание на дополнительные функции, предлагаемые производителем. Лучше делать выбор в пользу инструмента, который предполагает возможность регулирования не только скорости вращения, но и его направления

Помимо оптимального соотношения цены-качества шуруповертов, важное значение имеют такие их опции, как подсветка, индикатор, который оповещает относительно уровня заряда, а также ряд других полезных функций, благодаря которым эксплуатация становится максимально комфортной. А уж в случае присутствия второго аккумулятора, кейса для удобной транспортировки, зарядки и комплекта оснастки такой агрегат непременно достоин внимания пользователей

Что такое бесщеточный двигатель?

На подавляющем большинстве шуруповертов установлены коллекторные электромоторы. Принцип действия следующий: переключение обмоток происходит механическим путем и в якорной цепи. Контакты – это коллектор, а электроток передается с помощью подпружиненных щеток.

Преимущества:

• Проверенная технология.
• Дешевизна комплектующих.
• Простота ремонта.

Недостатки:

• Большие потери тока на коллекторе, как следствие – низкий КПД.
• Искрение, нагрев коллекторного узла.
• Зависимость крутящего момента от оборотов.
• Потеря мощности в режиме реверса.
• Высокая степень износа.
• Потеря оборотов при нагрузке.

При разработке бесколлекторного мотора стояла задача отказаться от механической коммутации электрического тока. В первую очередь, переключение обмоток перенесли с вращающегося якоря на неподвижный статор. Для этого на якоре обмотки заменили постоянными магнитами. Это немного не соответствует концепции электромотора, но никак не отражается на общей работоспособности.

После изменения конструкции, отпала необходимость в постоянной перекоммутации тока на коллекторе. Обмотки на статоре можно переключать с помощью электрической схемы.

В нужный момент, после определения углового положения ротора относительно статора, схема управления дает команду на включение необходимой группы обмоток. Для точного позиционирования якоря, на нем установлен датчик Холла (как на коленвале автомобильного мотора).

Преимущества:

Можно добиться идеально точного позиционирования якоря.
Отсутствие механических потерь.
КПД бесщеточного шуруповерта приближается к 90%.
Ничего не искрит и не изнашивается механически.
Отсутствие искрения дает возможность работать электроинструментом в условиях пожароопасной пыли и высокой влажности.
Бесщеточный мотор более компактный и легкий, что важно для ручного инструмента.
При работе реверса не теряется мощность.
Перегрузки на предельной мощности не снижают ресурс двигателя.
Контроль за скоростью вращения: при изменении нагрузки обороты стабильные.
Прецизионная электронная регулировка оборотов.

Недостатки:

• Более сложная конструкция.
• Высокая стоимость шуруповерта.

Итог:

Если сравнивать преимущества и недостатки двух видов электродвигателей, в противовес высокой стоимости бесщеточного шуруповерта можно привести следующие аргументы:

• Экономия при эксплуатации: меньшее потребление электроэнергии за счет высокого КПД.
• Не потерь крутящего момента при регулировке оборотов.
• Инструмент легкий и компактный.
• Ресурс бесщеточных шуруповертов в разы выше.

Битва технологий. Бесщеточный шуруповерт против обычного. Makita VS DeWALT

А вы задумывались, стоит ли сегодня покупать шуруповерт с бесщеточным двигателем, или стоит подождать, пока эта технология станет еще более доступной? Ведь даже сейчас, когда прошло достаточно времени с момента внедрения бесщеточных ( brushless ) движков, шуруповерты, оснащенные ими стоят заметно дороже аналогичных, с обычными двигателями. Порой эта разница достигает 30%-50%, и так сразу и не поймешь, действительно ли бесщеточные шуруповерты на столько лучше обычных, что стоят этой переплаты.

Давайте разберемся. Конструктивно, в нашем случае стандартный, коллекторный («щеточный») двигатель имеет ротор с обмотками и статор с постоянными магнитами.А бесщеточный, он же бесколлекторный двигатель, наоборот, состоит из ротора с постоянными магнитами и статора с обмотками.

Коллекторный и бесколлекторный двигатели

Так же, для работы бесщеточного двигателя требуется достаточно сложная плата управления двигателем. Которая, по итогу, даст нам некоторое улучшение потребительских свойств нашего шуруповерта ( улучшенная защита , например, энергоэффективность так же, как наиважнейший фактор ) В конструкции бесщеточного движка отсуствует сложный, требующий обслуживания тяжелый и искрящий узел – коллектор. Двигатель получается легче и, как минимум, короче . Ощутимо уменьшаются потери на коммутацию, поскольку контакты коллектора и графитовые щетки можно сказать, заменяется платой управления двигателя. В итоге — имеем электродвигатель с лучшими показателями КПД и показателем мощности на килограмм веса , с более широким диапазоном изменения оборотов. Так же, бесщеточный двигатель и греется меньше , чем коллекторный Переносит большую нагрузку по моменту.

В теории, получаем то, что бесщеточные двигатели в инструменте — это действительно полезно и оправдано. Но что мы увидим на практике?

На счет лучшей защиты двигателя есть видео, которое показывает, что случается с обычным шуруповертом при перегрузке ( основная причина поломки шуруповертов ):

и что с бещеточным:

Ну а в новом видео, мы рассмотрим на практике, на сколько бесщеточный шуруповерт лучше обычного, и лучше ли вообще. Мы сравним, сколько шурупов на одном аккумуляторе может закрутить Makita DF332 ( как пример бесщеточника ) и сколько DeWALT DCD710 — хороший, проверенный шуруповерт с классическим коллекторным двигателем:

Источник

Популярные бесщеточные шуруповерты

Дрель-шуруповерт Bosch GSR 18 V-EC – дорого, качественно, надежно

Компактный бесщеточный мотор позволил добиться у аккумуляторного шуруповерта характеристик, не хуже сетевого инструмента.

Именно за счет бесколлекторных технологий, эта модель позволяет работать на тяжелых поверхностях без опаски разрядить аккумулятор в течение смены. Корпус двигателя по размеру не превышает аккумулятор.

Преимущества:

• Комплект из 2 аккумуляторов емкостью по 5,0 А*ч, вкупе с бесщеточным двигателем.
• Мощный крутящий момент (31 Нм) с возможностью мягкого изменения уровня.
• Механическое переключение двух ступеней редуктора.
• Компактные размеры позволяют работать в ограниченном пространстве.
• Установка сверл с хвостовиком 13 мм.
• Богатая комплектация: кейс, вкладыш в кейс для инструмента, магнитный держатель для бит.

Недостатки:

• Высокая стоимость (есть подозрение, что за бренд) – 23000 рублей.
• Большой вес: 1,7 кг. Тяжеловато даже для аккумуляторного инструмента.

Дрель-шуруповерт Dewalt 18.0 В XR – средние характеристики по умеренной стоимости

Для того, чтобы уложиться в рамки приемлемой цены, производитель сэкономил на всем, кроме кейса для переноски. Характеристики достаточные, не более того. При попытке использовать дрель-шуруповерт «по максимуму», сразу чувствуется предел.

При этом инструмент бодро сверлит, крутит, шлифует. При выполнении домашних работ, недостатка в характеристиках не ощущается. Приемлемая альтернатива традиционному коллекторному шуруповерту.

Преимущества:

• Умеренная цена (как для бесщеточного мотора), за такие деньги часто предлагаются коллекторные модели – 11800 рублей.
• Высокий крутящий момент, несмотря на ограничения по мощности.
• Продуманная эргономика: можно свободно оперировать в труднодоступных углах.
• Шуруповерт очень легкий: всего 1,15 кг с аккумулятором.
• Две механические ступени редуктора.

Недостатки:

• Слабоваты аккумуляторы: 2 шт. по 1,5 А*ч.
• Неудачно расположена лампа подсветки.
• Некачественное крепление аккумулятора на рукояти.

Аккумуляторная торцовочная пила 120в

Это самый крутой, и пока что единственный из новой 120 вольтовой линейки аккумуляторный безщеточный инструмент от DEWALT.

Новая торцовочная пила, по своим характеристикам, затмила все существующие на сегодняшний день аналогичные инструменты других производителей.

Более того, она даже даст фору многим сетевым пилам.

Инструмент разработан на новой 120 вольтовой платформе, то есть работает она от 2 х батарей 60 вольт.

Так же вместе с этой пилой в продаже появился адаптер, которым можно запитывать данную пилу от сети с напряжением 120 вольт напрямую.

Таким образом, пила становится универсальной, т.е. она подходит не только для тех, кто выбирал аккумуляторную торцовочную пилу, но и для тех ,кто задумывался о приобретении сетевой пилы.

Будет ли компания производить такой адаптер на 220 вольт, или найдут возможность переделывать его под 220в, покажет только время.

Что лучше

Преимуществ у бесщеточного мотора больше. Первое – КПД. Оно составляет 90%, а у аналога – лишь 60%. Если проще, то при одинаковой емкости батареи, инверторные шуруповерты прослужат дольше без подзарядки. Это важная характеристика, если приходится работать в отдалении от источника энергии.

Вес меньше у бесщеточной модели. Это снижает нагрузку на руку и облегчает эксплуатацию. Сравнивая характеристики, можно сказать, что инверторный шуруповерт полезнее, эффективнее и надежнее. Единственная проблема – стоимость.

Любой инструмент сломается рано или поздно. Если нет необходимости в точности, а модель понадобится для нечастого бытового пользования, то многие выбирают дешевые щеточные двигатели. Однако когда требуется взять аппарат, способный прослужить долго, то рекомендуется не жалеть средств и купить бесщеточный шуруповерт.

Шуруповерт выбирается исходя из предпочтений. Бесщеточная модель полезнее и будет более выгодной покупкой, если пользователь может себе позволить вложиться в инструмент.

Источник

Лучшие бесщеточные дрели-шуруповерты

DeWALT DCD791P2

Дрель-шуруповерт подходит для домашнего и профессионального использования. Отличается отличными характеристиками, в том числе универсальностью.

Ее можно использовать для создания отверстий в металле, пластике, гипсокартоне и древесине, а также для монтажа и демонтажа крепежей.

Устройство работает в двух скоростных режимах.

В инструменте есть подсветка.

Модель работает от емкого литиево-ионного аккумулятора, для зарядки которого требуется 60 минут. Для быстрого извлечения застрявшей насадки предусмотрен реверс.

Характеристики:

• крутящий момент — 70 Н·м;
• обороты — 2000 об/мин;
• емкость аккумулятора — 5 Ач;
• размер — 175×203 мм;
• вес — 1.7 кг.

Достоинства:

• мощность;
• подсветка;
• мощные батареи;
• быстрое сверление по любому материалу.

Недостатки:

• нельзя убавить подсветку;
• высокая цена.

DeWALT DCD701D2

Дрель-шуруповерт безударного типа компактного размера. Предназначена для выполнения работ с крепежами и сверления отверстий в стали и древесине.

Инструмент позволяет выполнить работу эффективно и максимально быстро. Выходная мощность равна 200 Вт, диаметр патрона — 10 мм.

Модель укомплектована эргономичной прорезиненной ручкой, обеспечивающей крепкий хват.

С помощью подсветки можно проводить работы при низкой освещенности. В комплекте идет скоба для подвешивания шуруповерта на поясе.

Если насадка застряла в патроне, ее можно легко вытащить благодаря реверсу.

Характеристики:

• крутящий момент — 57.5 Н·м;
• обороты — 1500 об/мин;
• емкость аккумулятора — 2 Ач;
• напряжение аккумулятора — 12 В;
• размер — 124x217x66 мм;
• вес — 0.87 кг.

Достоинства:

• компактность;
• эргономичность;
• бесщеточный двигатель;
• клипса на пояс;
• мощность.

Недостатки:

• сильно шумит;
• подсвечивает 20 секунд после выключения.

Metabo BS 18 L BL

Инструмент с отличными характеристиками, подходящий для интенсивных и частых работ. Изготовлен из качественных материалов.

Оснащен быстрозажимным патроном, что обеспечивает легкую смену оснастки.

Диаметр патрона регулируется от 1,5 до 13 мм, за счет чего можно использовать разную оснастку.

Модель используется для работы с крепежными изделиями и подготовки отверстий. Вес шуруповерта составляет всего 1,6 кг. Инструмент работает от литий-ионной АКБ с емкостью 2 Ач и напряжением 18 В.

В комплекте идет удобный кейс для хранением шуруповерта и насадок.

Характеристики:

• крутящий момент — 60 Н·м;
• обороты — 1850 об/мин;
• емкость аккумулятора — 2 Ач;
• напряжение аккумулятора — 18 В;
• размер — 161x231x83 мм;
• вес — 1.2 кг.

Достоинства:

• эргономичность;
• компактность;
• качественная сборка;
• мощность.

Недостатки:

• хлипкий ящик;
• высокая цена.

DeWALT DCD791D2

Шуруповерт работает без подключения к сети. В комплект входит две литий-ионные АКБ с емкостью 2 Ач и напряжением 18 В. Крутящий момент 70 Н*м обеспечивает быстрое сверление отверстий.

За счет быстрозажимного патрона на смену оснастки уходит минимум времени.

Аккумулятор долго держит заряд, а на подзарядку уходит всего 1 час. Модель используется для создания отверстий до 40 мм в древесине и до 13 мм в металле.

Предусмотрено 15 позиций крутящего момента.

Характеристики:

• крутящий момент — 70 Н·м;
• обороты — 2000 об/мин;
• емкость аккумулятора — 2 Ач;
• размер — 175×203 мм;
• вес — 1.5 кг.

Достоинства:

• металлический патрон;
• мощность;
• быстрая мена насадки;
• качественная сборка;
• долгая работа батареи.

Недостатки:

• губки патрона до конца не смыкаются;
• по металлу берет всего 13 мм.

Makita DDF481RTE

Дрель-шуруповерт от известного производителя, который учел все нюансы. Рукоятка покрыта прорезиненным материалом, за счет чего инструмент не выскальзывает из руки.

За счет мощного бесщеточного двигателя достигается скорость оборотов до 2100 в минуту.

Крутящий момент составляет до 115 Нм. Модель подходит для профессионального использования, поскольку позволяет сделать отверстие до 76 мм по дереву и до 13 мм — по металлу.

В быстрозажимном патроне удобно закреплять биту. Питание происходит за счет емкой литий-ионной АКБ с напряжением 18 В.

Характеристики:

• крутящий момент — 115 Н·м;
• обороты — 2100 об/мин;
• емкость аккумулятора — 5 Ач;
• напряжение аккумулятора — 18 В;
• размер — 205×266 мм;
• вес — 2.6 кг.

Достоинства:

• мощный двигатель;
• емкая батарея;
• простое техобслуживание;
• высокий момент;
• универсальность.

Недостатки:

• большой вес;
• некачественная подсветка.

Что такое бесщеточный шуруповерт

Бесщеточный шуруповерт (или бесколлекторный) – это инструмент, электродвигатель которого не имеет коллекторного узла со щетками. Этот узел состоит из щеток, трущихся об ротор, через которые на него подается ток. Они переключают обмотки, создающие магнитное поле и приводящие ротор мотора в движение. В бесщеточном двигателе этот узел заменен электронным блоком, который осуществляет переключение с помощью транзисторов и других компонентов.

Узел коллектора на роторе DiyHobby

Избавление от механического коллекторного узла позволило устранить некоторые недостатки электромоторов, тем самым повысив эффективность их работы. Поэтому в абсолютном выражении бесщеточный шуруповерт практически во всем лучше щеточного. Но в конкретных условиях применения имеются нюансы, которые оставляют право на жизнь инструментам с коллекторным двигателем. В чем именно они заключаются – сейчас разберемся.

Бесщеточный шуруповерт

Конструктивно современные безщеточные шуруповерты состоят из шести частей:

1. Корпус эргономичной формы, чаще всего его материал — ударостойкий пластик.

2. Бесщеточный электродвигатель постоянного тока. От коллекторного бесщеточный двигатель отличается, что понятно из его названия, отсутствием коллекторно-щеточного узла. Именно он отвечал за передачу электрического тока на якорь двигателя.

В бесщеточном все устроено иначе. Сам якорь представляет собой высокотехнологичный мощный постоянный магнит. Он отцентрован по отношению к валу двигателя. Вокруг этого вращающегося магнита расположены катушки электромагнитов.

На каждый из них в определенном порядке импульсно подается электрический ток. Это обеспечивает вращение вала. Управление подачей электричества на обмотки осуществляется микроконтроллером, он с высокой точностью определяет положение якоря относительно обмоток магнитов (здесь используются современные датчики на эффекте Холла), меняет в зависимости от задач скорость и усилие.

Подобная конструкция помогает весьма экономно расходовать энергию, потери на трение не превышают 10-15%. Соответственно КПД бесщеточного двигателя колеблется около 85-90%. Для сравнения — КПД коллекторного двигателя не превышает 55-65%.

Кроме этого положительным следствием отсутствия щеток явилась невозможность искрения (вечный спутник коллекторных двигателей). Это повысило пожаробезопасность, взрывобезопасность работы бесщеточными шуруповертами.

Электронная система управления двигателем обеспечивает также стабильное усилие. Оно не падает даже при резком возрастании нагрузки (например, при изменении плотности материала, в который ввинчивается шуруп).

3. Управляющий электронный блок. К нему же относится узел регулировки оборотов, направления вращения вала двигателя.

4. Высокопрочный универсальный редуктор. Его внешней частью является кольцевой регулятор прилагаемого усилия и режима работы.

 Дешевые модели шуруповертов часто имеют редуктор, состоящий из пластиковых шестерен. Их быстрый износ практически всегда является причиной выхода из строя этих инструментов. В профессиональных моделях все детали изготовлены из стали.

5. Быстрозажимной патрон для бит или других насадок. Обычно поддерживаемые диаметры — от 1 до 10 мм.

 Существуют следующие виды патронов: самозажимной, быстрозажимной и со стандартным шестигранным хвостовиком. Каждый из них имеет свои преимущества для определенного круга задач.

6. Аккумулятор. Он может как крепиться к низу рукоятки, так и быть интегрированным в нее.

 Существует три вида батарей: 1. никель-кадмиевые (NiCd)
2. никель-металло-гидридные (NiMH)
3. литий-ионные (Li-Ion)Все они имеют как плюсы, так и минусы. Все зависит от задач и других факторов, влияющих на выбор конкретного инструмента.

 В новом шуроповерте нужно провести, согласно рекомендациям производителя, первую зарядку аккумуляторных батарей, до начала эксплуатации.

Электрический сетевой шуруповерт: какой лучше, профессиональный или бытовой

Сетевой электрический шуруповерт внешне похож на дрель с проводом. Отличие состоит лишь в наличии у первого крутящего момента. Работает проводной шуруповерт от сети, что может создать некоторые трудности в работе.

Тем не менее, сетевые шуруповерты имеют свои преимущества:

• На время и срок эксплуатации сетевых шуруповертов не влияет заряд батареи;
• Для питания инструмента подходит обычная розетка или удлинитель, в то время, как некоторые аккумуляторные шуруповерты требуют специальных зарядных устройств;
• Использовать сетевой шуруповерт можно даже при резко отрицательных температурах;
• В большинстве случает сетевые модели стоят дешевле аккумуляторных.

Сетевые шуруповерты делятся на бытовые и профессиональные. Профессиональные инструменты, в отличие от бытовых, имеют большую мощность и, соответственно, производительность, обладают устойчивым к механическим повреждениям корпусом. Но и стоят дороже бытовых. Поэтому, если вам нужен электрошуруповерт для того, чтобы провести ремонт в доме или квартире, лучше взять бытовую модель. Если инструмент необходим для проведения строительных работ на различных объектах и в различных условиях – выбираем профессиональную модель.

Трехфазные бесколлекторные электродвигатели

Очень много бесколлекторных электродвигателей для авиамоделей выполняется под питание постоянным током.

Но существуют и трехфазные экземпляры, в которых устанавливаются преобразователи.

Они позволяют из постоянного напряжения сделать трехфазные импульсы.

Работа происходит следующим образом:

1. На катушку «А» поступают импульсы с положительным значением. На катушку «В» — с отрицательным значением. В результате этого якорь начнет двигаться. Датчики фиксируют смещение и подаётся сигнал на контроллер для осуществления следующей коммутации.
2. Происходит отключение катушки «А», при этом импульс положительного значения поступает на обмотку «С». Коммутация обмотки «В» не претерпевает изменений.
3. На катушку «С» попадается положительный импульс, а отрицательный поступает на «А».
4. Затем вступает в работу пара «А» и «В». На них и подаются положительные отрицательные значения импульсов соответственно.
5. Затем положительный импульс опять поступает на катушку «В», а отрицательный на «С».
6. На последнем этапе происходит включение катушки «А», на которую поступает положительный импульс, и отрицательный идет к С.

И после этого происходит повтор всего цикла.