Už niekoľko rokov vidíme, ako bezkartáčové motory začínajú dominovať pohonom akumulátorového náradia v profesionálnom priemysle. To je skvelé, ale na čom záleží? Je to naozaj dôležité, pokiaľ dokážem zaskrutkovať tú skrutku do dreva? Áno. Pri práci s kartáčovými a bezkartáčovými motormi existujú významné rozdiely a dôsledky.
Predtým, ako sa ponoríme do dvojmetrových kefkových a bezkefkových motorov, najprv si objasníme základné poznatky o skutočnom princípe fungovania jednosmerných motorov. Pokiaľ ide o pohon motorov, všetko súvisí s magnetmi. Opačne nabité magnety sa navzájom priťahujú. Základnou myšlienkou jednosmerného motora je udržiavať opačný elektrický náboj rotujúcej časti (rotora) priťahovaný k nepohyblivému magnetu (statoru) pred ním, čím sa neustále ťahá dopredu. Je to trochu ako keby ste si pri behu dali pred seba na palicu bostonskú maslovú šišku – stále sa ju snažím chytiť!
Otázkou je, ako udržať šišky v pohybe. Neexistuje jednoduchý spôsob, ako to dosiahnuť. Začína sa sadou permanentných magnetov (permanentné magnety). Sada elektromagnetov mení náboj (obracia polaritu), keď sa otáča, takže vždy existuje permanentný magnet s opačným nábojom, ktorý sa môže pohybovať. Okrem toho podobný náboj, ktorý elektromagnetická cievka zažíva pri zmene, ju odtlačí. Pri pohľade na kefkové motory a bezkefkové motory je kľúčové, ako elektromagnet mení polaritu.
V kefkovom motore sú štyri základné komponenty: permanentné magnety, kotvy, komutačné krúžky a kefy. Permanentný magnet tvorí vonkajšiu časť mechanizmu a nepohybuje sa (stator). Jeden je kladne nabitý a druhý záporne nabitý, čím vytvára permanentné magnetické pole.
Kotva je cievka alebo séria cievok, ktoré sa po privedení napätia stanú elektromagnetom. Je to tiež rotujúca časť (rotor), zvyčajne vyrobená z medi, ale môže sa použiť aj hliník.
Komutátorový krúžok je pripevnený k kotve v dvoch (2-pólová konfigurácia), štyroch (4-pólová konfigurácia) alebo viacerých komponentoch. Otáčajú sa s kotvou. Nakoniec uhlíkové kefky zostávajú na svojom mieste a prenášajú náboj do každého komutátora.
Akonáhle je kotva pod napätím, nabitá cievka sa priťahuje k opačne nabitému permanentnému magnetu. Keď sa krúžok komutátora nad ním tiež otáča, presunie sa z pripojenia jednej uhlíkovej kefy k ďalšiemu. Keď dosiahne ďalšiu kefu, dôjde k zmene polarity a teraz je priťahovaná iným permanentným magnetom, zatiaľ čo je odpudzovaná rovnakým druhom elektrického náboja. Je zrejmé, že keď komutátor dosiahne zápornú kefu, teraz ho priťahuje kladný permanentný magnet. Komutátor dorazí včas, aby vytvoril spojenie s kladnou elektródovou kefou a nasledoval záporný permanentný magnet. Kefy sú v pároch, takže kladná cievka sa priťahuje k zápornému magnetu a záporná cievka sa zároveň priťahuje k kladnému magnetu.
Je to ako keby som bol kotva naháňajúca sa za bostonským maslovým donutom. Bol som blízko, ale potom som si to rozmyslel a dal som si zdravšie smoothie (moja polarita alebo túžba sa zmenila). Koniec koncov, donuty sú bohaté na kalórie a tuky. Teraz sa naháňam za smoothie, zatiaľ čo ma odháňa bostonský krém. Keď som sa tam dostal, uvedomil som si, že donuty sú oveľa lepšie ako smoothie. Pokiaľ stlačím spúšť, zakaždým, keď sa dostanem k ďalšiemu štetcu, zmením názor a zároveň sa budem naháňať za predmetmi, ktoré mám rád, v zbesilom kruhu. Je to dokonalé uplatnenie pre ADHD. Navyše sme tam dvaja, takže bostonské maslové donuty a smoothie vždy jeden z nás nadšene naháňa, ale je nerozhodný.
V bezkefkovom motore sa stratí komutátor a kefy a získa sa elektronický regulátor. Permanentný magnet teraz funguje ako rotor a otáča sa vo vnútri, zatiaľ čo stator sa teraz skladá z vonkajšej pevnej elektromagnetickej cievky. Regulátor dodáva energiu do každej cievky na základe náboja potrebného na pritiahnutie permanentného magnetu.
Okrem elektronického pohybu nábojov môže riadiaca jednotka tiež poskytnúť podobné náboje na pôsobenie proti permanentným magnetom. Keďže náboje rovnakého druhu sú oproti sebe, tlačia na permanentný magnet. Rotor sa teraz pohybuje v dôsledku ťažných a tlačných síl.
V tomto prípade sa permanentné magnety pohybujú, takže teraz sú to ja a môj bežecký partner. Už nemeníme predstavu o tom, čo chceme. Namiesto toho sme vedeli, že ja chcem Bostonské maslové šišky a môj partner chce smoothie.
Elektronické ovládače umožňujú, aby sa naše raňajkové pôžitky pohybovali pred nami a my sme sa stále snažili o tie isté veci. Ovládač tiež odkladá veci, ktoré nechceme, za seba, aby poskytol tlak.
Výroba dielov s kartáčovými jednosmernými motormi je relatívne jednoduchá a lacná (hoci meď nezlacnela). Keďže bezkartáčový motor vyžaduje elektronický komunikátor, v skutočnosti začínate v akumulátorovom náradí konštruovať počítač. To je dôvod, prečo sa cena bezkartáčových motorov zvyšuje.
Z konštrukčných dôvodov majú bezkefkové motory oproti kefkovým motorom mnoho výhod. Väčšina z nich súvisí so stratou kief a komutátorov. Keďže kefka musí byť v kontakte s komutátorom, aby preniesla náboj, spôsobuje to aj trenie. Trenie znižuje dosiahnuteľnú rýchlosť a zároveň vytvára teplo. Je to ako jazda na bicykli s ľahkými brzdami. Ak vaše nohy používajú rovnakú silu, vaša rýchlosť sa spomalí. Naopak, ak si chcete udržať rýchlosť, musíte z nôh získať viac energie. V dôsledku trecieho tepla sa tiež zahrievajú ráfiky. To znamená, že v porovnaní s kefkovými motormi bežia bezkefkové motory pri nižšej teplote. To im dáva vyššiu účinnosť, takže premieňajú viac elektrickej energie na elektrickú energiu.
Uhlíkové kefky sa tiež časom opotrebúvajú. To spôsobuje iskrenie vo vnútri niektorých nástrojov. Aby nástroj fungoval, je potrebné kefku z času na čas vymeniť. Bezkefkové motory tento druh údržby nevyžadujú.
Hoci bezkefkové motory vyžadujú elektronické ovládače, kombinácia rotora/statora je kompaktnejšia. To vedie k možnostiam ľahšej hmotnosti a kompaktnejšej veľkosti. Preto vidíme veľa nástrojov, ako je napríklad rázový uťahovák Makita XDT16, s ultrakompaktným dizajnom a vysokým výkonom.
Zdá sa, že existuje nedorozumenie ohľadom bezkefových motorov a krútiaceho momentu. Samotná konštrukcia kefového alebo bezkefového motora v skutočnosti neukazuje veľkosť krútiaceho momentu. Napríklad skutočný krútiaci moment prvej vŕtačky Milwaukee M18 s palivom bol menší ako u predchádzajúceho modelu s kefkami.
Výrobca si však nakoniec uvedomil niekoľko veľmi dôležitých vecí. Elektronika používaná v bezkartáčových motoroch dokáže v prípade potreby poskytnúť týmto motorom väčší výkon.
Keďže bezkefkové motory teraz používajú pokročilé elektronické riadenie, dokážu rozpoznať, kedy začnú spomaľovať pri zaťažení. Pokiaľ sú batéria a motor v rámci teplotného rozsahu, elektronika bezkefkového motora môže vyžadovať a prijímať z batérie viac prúdu. To umožňuje nástrojom, ako sú bezkefkové vŕtačky a píly, udržiavať vyššie otáčky pri zaťažení. Vďaka tomu sú rýchlejšie. Zvyčajne sú oveľa rýchlejšie. Medzi príklady patria Milwaukee RedLink Plus, Makita LXT Advantage a DeWalt Perform and Protect.
Tieto technológie bezproblémovo integrujú motory, batérie a elektroniku nástroja do súdržného systému, aby sa dosiahol optimálny výkon a prevádzková doba.
Komutácia – zmena polarity náboja – spustenie bezkartáčového motora a jeho udržiavanie v otáčaní. Ďalej je potrebné regulovať rýchlosť a krútiaci moment. Rýchlosť je možné regulovať zmenou napätia statora BLDC motora. Modulácia napätia na vyššej frekvencii umožňuje vo väčšej miere regulovať rýchlosť motora.
Aby sa reguloval krútiaci moment, keď krútiace zaťaženie motora stúpne nad určitú úroveň, je možné znížiť napätie statora. To samozrejme prináša kľúčové požiadavky: monitorovanie motora a senzory.
Hallove senzory poskytujú lacný spôsob detekcie polohy rotora. Dokážu tiež detekovať rýchlosť podľa času a frekvencie spínania časového senzora.
Poznámka redaktora: Prečítajte si náš článok Čo je to bezsnímačový bezkefkový motor a dozviete sa, ako pokročilá technológia BLDC motorov mení elektrické náradie.
Kombinácia týchto výhod má ďalší účinok – dlhšiu životnosť. Hoci záruka na motory (a náradie) s kefou a bezkefkové motory v rámci značky je zvyčajne rovnaká, pri modeloch s kefou môžete očakávať dlhšiu životnosť. Tá môže zvyčajne trvať niekoľko rokov po uplynutí záručnej doby.
Pamätáte si, keď som povedal, že elektronické ovládače v podstate zabudovávajú počítače do vášho náradia? Bezkefkové motory sú tiež prelomovým bodom pre inteligentné náradie, ktoré má vplyv na toto odvetvie. Bez spoliehania sa bezkefkových motorov na elektronickú komunikáciu by technológia Milwaukee s jedným tlačidlom nefungovala.
Kenny počas dňa dôkladne skúma praktické obmedzenia rôznych nástrojov a porovnáva ich rozdiely. Po práci je jeho najvyššou prioritou viera a láska k rodine. Zvyčajne budete v kuchyni, bicyklovať (je triatlonista) alebo vezmete ľudí na jednodňový rybolov do Tampa Bay.
V Spojených štátoch ako celku stále pretrváva nedostatok kvalifikovaných pracovníkov. Niektorí to nazývajú „medzera v zručnostiach“. Hoci sa získanie štvorročného univerzitného titulu môže zdať „veľmi populárne“, najnovšie výsledky prieskumu Úradu pre štatistiku práce ukazujú, že kvalifikovaní pracovníci v odvetviach, ako sú zvárači a elektrikári, sú opäť na prvom mieste [...]
Už v roku 2010 sme písali o lepších batériách s využitím grafénu. Ide o spoluprácu medzi Ministerstvom energetiky a spoločnosťou Vorbeck Materials. Vedci používajú grafén na to, aby umožnili nabíjanie lítium-iónových batérií v priebehu niekoľkých minút namiesto hodín. Už je to nejaký čas. Hoci grafén ešte nebol použitý na skúšanie, sme späť s niektorými z najnovších lítium-iónových batérií […]
Zavesenie ťažkého obrazu na sadrokartónovú stenu nie je veľmi náročné. Chcete sa však uistiť, že to robíte dobre. V opačnom prípade si kúpite nový rám! Len priskrutkovanie skrutky k stene to nestačí. Musíte vedieť, ako sa nespoliehať na [...]
Nie je nezvyčajné chcieť položiť elektrické vedenie na 120 V pod zemou. Možno budete chcieť napájať svoju kôlňu, dielňu alebo garáž. Ďalším bežným použitím je napájanie stĺpov verejného osvetlenia alebo motorov elektrických dverí. V oboch prípadoch by ste mali rozumieť niektorým požiadavkám na podzemné vedenie, aby ste splnili [...]
Vďaka za vysvetlenie. Toto je niečo, nad čím sa už dlho zamýšľam, keďže väčšina ľudí je za bezkartáčové motory (aspoň sa to používa ako argument pre drahšie elektrické náradie a drony).
Chcem vedieť: Sníma ovládač aj rýchlosť? Nemusí sa to robiť kvôli synchronizácii? Má Hallove prvky, ktoré snímajú (otáčajú) magnety?
Nie všetky bezkefkové motory sú lepšie ako všetky kefkové motory. Chcem vidieť, ako sa výdrž batérie Gen 5X porovná s jeho predchodcom X4 pri strednom až vysokom zaťažení. V každom prípade kefy takmer nikdy nie sú faktorom obmedzujúcim životnosť. Pôvodná rýchlosť motora akumulátorového náradia je približne 20 000 až 25 000 ot./min. A vďaka mazanému planétovému prevodovému sústave je redukcia približne 12:1 pri vysokom prevodovom stupni a približne 48:1 pri nízkom prevodovom stupni. Slabými miestami sú zvyčajne spúšťový mechanizmus a ložiská rotora motora, ktoré podopierajú rotor s 25 000 ot./min. v prúde prašného vzduchu.
Ako partner Amazonu môžeme získať príjmy, keď kliknete na odkaz na Amazone. Ďakujeme, že nám pomáhate robiť to, čo radi robíme.
Pro Tool Reviews je úspešná online publikácia, ktorá poskytuje recenzie nástrojov a novinky z odvetvia od roku 2008. V dnešnom svete internetových správ a online obsahu zisťujeme, že čoraz viac profesionálov si online vyhľadáva väčšinu hlavných elektrických nástrojov, ktoré kupujú. To vzbudilo náš záujem.
Pri recenziách Pro Tool je potrebné poznamenať jednu kľúčovú vec: Zameriavame sa na profesionálnych používateľov nástrojov a podnikateľov!
Táto webová stránka používa súbory cookie, aby sme vám mohli poskytnúť čo najlepší používateľský zážitok. Informácie o súboroch cookie sú uložené vo vašom prehliadači a vykonávajú niektoré funkcie, ako napríklad rozpoznanie vás, keď sa vrátite na našu webovú stránku, a pomoc nášmu tímu pri pochopení častí webovej stránky, ktoré považujete za najzaujímavejšie a najužitočnejšie. Neváhajte a prečítajte si naše úplné zásady ochrany osobných údajov.
Nevyhnutne potrebné súbory cookie by mali byť vždy povolené, aby sme mohli uložiť vaše preferencie týkajúce sa nastavení súborov cookie.
Ak tento súbor cookie zakážete, nebudeme môcť uložiť vaše preferencie. To znamená, že pri každej návšteve tejto webovej stránky budete musieť súbory cookie znova povoliť alebo zakázať.
Gleam.io – Toto nám umožňuje poskytovať darčeky, ktoré zhromažďujú anonymné informácie o používateľoch, ako napríklad počet návštevníkov webových stránok. Pokiaľ nie sú osobné údaje dobrovoľne poskytnuté na účely manuálneho zadania darčekov, nebudú zhromažďované žiadne osobné údaje.
Čas uverejnenia: 31. augusta 2021