Бесщеточный аккумуляторный инструмент

Производители электрического оборудования для ремонта и строительства постоянно улучшают свои детища, делая их более производительными, надежными и экономичными. В последние годы все более широкую популярность приобретает бесщеточный аккумуляторный инструмент.

Это техника скорее для профессионалов, которые применяют ее ежедневно в самых экстремальных условиях. Стоит она дороже агрегатов с коллекторными моторами, однако высокая стоимость полностью окупается долговечностью оборудования.

Технология бесщеточных двигателей

Шуруповерт DeWalt DCF620D2KПринцип работы аккумуляторного инструмента с бесколлекторным мотором имеет определенные особенности. Бесщеточный двигатель широко применяется в электровелосипедах, позволяя переоборудовать практически любой механический велосипед в электрический без нарушений его основных функций, но с расширенными возможностями. Такие моторы сплошь и рядом используются в скутерах, мотоциклах, автомобилях нового поколения. Применяются они и при производстве оборудования для ремонта и строительства. Например, бесщеточный шуруповерт все чаще заменяет щеточно-коллекторный, выводя строительно-ремонтную индустрию на качественно новый уровень возможностей.

В целом, принцип действия Brushless Motor основан на коммутировании управления статорных обмоток электронным контроллером таким образом, чтобы вектор магнитного поля статора неизменно находился под прямым углом к роторному вектору магнитного поля.

Управление вектором магнитного поля, а, следовательно, и током, выполняется с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИП). Данные о положении ротора считывает микропроцессор, который вырабатывает ответные управляющие ШИП-сигналы. Как правило, двигатели Brushless оснащены трехфазной обмоткой, напряжение на две из них подается благодаря функционированию датчиков Холла.

В коллекторном двигателе переключателем тока и датчиком положения ротора является щеточно-коллекторный узел. В таких моторах применяются щетки – элементы в виде стационарных металлических контактов. Они передают электрическую энергию на роторные катушки. Общеизвестно, что основой работы электромотора является вращение магнитного поля. В отличии от бесщеточных двигателей, где изменение магнитного поля происходит импульсно, в коллекторных оно меняется механически с помощью щеток, скользящих по коллектору. При этом происходит цикличность в изменении тока, который протекает сквозь область электромагнитных колец, с прямого на обратный и наоборот. Как мы видим, управление бесщеточным двигателем отличается от щеточного, который регулируется контроллером.

Преимущества использования бесщеточного инструмента

Основная задача коллекторного механизма заключается в подаче тока от аккумуляторов на обмотки двигателя. Его главным недостатком является быстрый износ щеток, что в немалой степени обуславливается мощностью мотора. Разрушение элементов происходит вследствие повышенной температуры, электроэрозионных процессов, загрязнения щеток.

Аккумуляторный инструмент, работающий от бесщеточного двигателя, имеет высокую надежность и длительный срок эксплуатации за счёт отсутствия коллекторно-щеточного механизма. Бесколлекторные моторы отличает высокий КПД, который зачастую достигает рекордного показателя – 95%. Это стало возможным благодаря применению магнитов из редкоземельных элементов, при помощи которых удалось получить более высокий уровень магнитной индукции и уменьшить размеры ротора.

Аккумуляторный инструмент, такой, например, как бесщеточные шуруповерты DeWalt, обладает лучшими характеристиками. Он имеет более высокий вращающий момент по сравнению с аппаратами, работающими от традиционных двигателей. Соотношение размеров двигателя и момента вращения бесщеточного шуруповерта выше, чем у коллекторной техники. Это немаловажно для таких работ, где масса и габариты являются критическими факторами.

Выделим еще раз основные преимущества аккумуляторного инструмента, работающего от бесщеточных двигателей:

  • высокий КПД (выше 90%);
  • изменение частоты вращения в широком диапазоне;
  • отсутствие быстроизнашивающихся узлов и деталей, а также щеточного механизма, который все время трется и вызывает искрение;
  • динамика и быстродействие;
  • высокая перегрузочная способность по моменту;
  • небольшой уровень нагрева двигателя в работе на повышенных оборотах;
  • длительный срок службы и высокая надежность.

Почему стоят дороже

Шуруповерт с регулировкой числа оборотовК недостаткам аккумуляторных инструментов бесщеточного типа некоторые потребители склонны относить их сложную схему управления и более высокую стоимость. Однако все те преимущества, которые были указаны выше, в конечном итоге позволяют сделать вывод, что в действительности экономически более выгодно покупать именно такую технику.

Сегодня аккумуляторный инструмент Макита, Bosch и DeWalt с бесколлекторными моторами с успехом используются в строительстве, ремонтных работах и на производстве. Двигатель Brushless нагревается значительно меньше, что позволяет более рационально использовать аккумуляторную энергию. Вместо того, чтобы расходоваться на нагрев, она тратится на целевую работу. Высокая стоимость также обусловлена применением более совершенной конструкции ротора и дорогостоящих редкоземельных магнитов.

Сравнение инструмента от компаний Bosch, DeWalt, Makita

Трудно сравнивать аккумуляторный бесколлекторный инструмент этих трех брендов, каждый из которых является одним из лидеров в производстве данной техники, так как все они имеют свои преимущества. Так, именно бренд Бош одним из первых выпустил компактную модель на 10,8 В (GSR 10,8 V-EC). У компании DeWalt также есть компактные и легкие, но вместе с тем мощные приборы 790 серии (DCD790 и DCD791). А Makita может похвастаться очень мощными аккумуляторными инструментами DDF481. Перед тем как сделать выбор, детально изучите технические характеристики приборов и отдайте предпочтение тому устройству, которое в полной мере соответствует поставленным задачам.