Технологии в электроинструментах продолжают развиваться, чтобы сделать продукты более эффективными, долговечными и простыми в использовании. Включение бесщёточных двигателей в инструменты последнего поколения принесло дополнительные преимущества для мастеров.
Как работают щёточные и бесщёточные двигатели
Традиционный коллекторный двигатель состоит из четырех основных компонентов: угольных блоков (щеток), кольца магнитов (статора), якоря (ротора) и поворотного электрического переключателя (коммутатора). В этом типе двигателя магниты и щётки неподвижны, а якорь и коллектор вращаются вместе на валу двигателя внутри кольца магнитов. Щетки проводят электрический ток между статором и ротором и вращают двигатель, создавая положительные и отрицательные магнитные поля. Это, в свою очередь, приводит в действие любой инструмент, к которому подключен двигатель.
Напротив, бесщеточные двигатели не имеют угольных щеток или коммутатора, а вместо этого используют бортовую электрическую цепь и электромагниты. Расположение магнитов и катушек также изменено на обратное: магниты (статор) находятся на валу двигателя, а медные катушки якоря (ротора) закреплены и окружают вал.
Бортовая электронная схема посылает электрические токи для преобразования катушек статора в электромагниты. Катушки заряжаются, чтобы создать положительные и отрицательные магнитные полюса, которые притягивают и отталкивают постоянные магниты ротора, непрерывно вращая вал.
Преимущества бесщёточных двигателей
Несмотря на эффективность, трение, создаваемое в щёточном двигателе контактом между угольными блоками и катушкой, означает, что он имеет несколько недостатков по сравнению с бесщеточной версией. Например, углерод со временем изнашивается и в конечном итоге теряет контакт с катушкой и перестает работать. Это приводит к необходимости замены щеток, как правило, несколько раз в течение всего срока службы инструмента, что представляет собой текущие затраты на техническое обслуживание и неудобство для пользователя.
Кроме того, за счет устранения этого источника трения бесщёточные двигатели достигают гораздо более высокого уровня эффективности, поскольку энергия не тратится впустую в виде тепла. Бесщёточные двигатели могут создавать больший крутящий момент на единицу веса, что означает, что для достижения того же результата требуется меньше энергии, что увеличивает время работы на 30–50 % при каждой зарядке аккумулятора.
Уменьшение трения внутри двигателя означает, что даже при использовании инструмента в течение длительного периода времени он выделяет значительно меньше тепла. Это повышает производительность, поскольку мастера могут продолжать работу, не беспокоясь о перегреве инструмента. Это продлевает срок службы инструмента за счет снижения износа, вызванного повторяющимися температурными циклами.
Наконец, бесщёточные двигатели также позволяют инструментам быть легче и компактнее по сравнению с инструментами, включающими щёточные двигатели. Это может иметь существенное значение, поскольку машины будут более удобными в использовании, а мышечная усталость может быть снижена.