Ужо некалькі гадоў мы назіраем, як бесшчоткавыя рухавікі пачынаюць дамінаваць у сферы акумулятарных прывадаў інструментаў у прафесійнай індустрыі. Гэта выдатна, але ў чым праблема? Ці сапраўды гэта важна, пакуль я магу закруціць гэты шруба па дрэве? Гм, так. Існуюць істотныя адрозненні і наступствы паміж шчоткавымі і бесшчоткавымі рухавікамі.
Перш чым паглыбіцца ў двухфутавыя шчоткавыя і бесшчоткавыя рухавікі, давайце спачатку разбярэмся з асноўнымі ведамі аб рэальным прынцыпе працы рухавікоў пастаяннага току. Калі гаворка ідзе пра кіраванне рухавікамі, усё гэта звязана з магнітамі. Процілегла зараджаныя магніты прыцягваюцца адзін да аднаго. Асноўная ідэя рухавіка пастаяннага току заключаецца ў тым, каб утрымліваць процілеглы электрычны зарад круцячайся часткі (ротара) прыцягнутым да нерухомага магніта (статара) перад ім, тым самым пастаянна цягнучы яго наперад. Гэта трохі падобна на тое, як пакласці перад сабой пончык з маслам "Бостан" на палку, калі я бягу - я буду спрабаваць яго схапіць!
Пытанне ў тым, як прымусіць пончыкі рухацца. Няма простага спосабу зрабіць гэта. Усё пачынаецца з набору пастаянных магнітаў (пастаянных магнітаў). Набор электрамагнітаў змяняе зарад (мяняючы палярнасць на адваротную) па меры кручэння, таму заўсёды ёсць пастаянны магніт з процілеглым зарадам, які можа рухацца. Акрамя таго, падобны зарад, які адчувае электрамагнітная шпулька пры змене, будзе адштурхоўваць шпульку. Калі мы разглядаем шчоткавыя і бесшчоткавыя рухавікі, ключавым з'яўляецца тое, як электрамагніт змяняе палярнасць.
У шчоткавым рухавіку ёсць чатыры асноўныя кампаненты: пастаянныя магніты, якары, камутуючыя кольцы і шчоткі. Пастаянны магніт складае вонкавы бок механізму і не рухаецца (статар). Адзін зараджаны станоўча, а другі — адмоўна, ствараючы пастаяннае магнітнае поле.
Якар — гэта шпулька або шэраг шпулек, якія пры падачы напружання ператвараюцца ў электрамагніт. Гэта таксама круцільная частка (ротар), звычайна вырабленая з медзі, але можа выкарыстоўвацца і алюміній.
Камутатарнае кольца мацуецца да якарнай шпулькі двума (2-полюсная канфігурацыя), чатырма (4-полюсная канфігурацыя) або больш кампанентамі. Яны круцяцца разам з якарам. Нарэшце, вугальныя шчоткі застаюцца на месцы і перадаюць зарад на кожны камутатар.
Пасля таго, як якар будзе падключаны да харчавання, зараджаная шпулька будзе прыцягвацца да процілегла зараджанага пастаяннага магніта. Калі кольца камутатара над ім таксама павернецца, яно перамяшчаецца ад злучэння адной вугальнай шчоткі да наступнай. Калі яно дасягае наступнай шчоткі, яно атрымлівае змену палярнасці і цяпер прыцягваецца іншым пастаянным магнітам, адначасова адштурхоўваючыся тым жа тыпам электрычнага зарада. Відавочна, што калі камутатар дасягае адмоўнай шчоткі, яго цяпер прыцягвае дадатны пастаянны магніт. Камутатар своечасова злучаецца са шчоткай дадатнага электрода і рухаецца да адмоўнага пастаяннага магніта. Шчоткі размешчаны парамі, таму дадатная шпулька будзе прыцягвацца да адмоўнага магніта, а адмоўная шпулька адначасова будзе прыцягвацца да дадатнага магніта.
Гэта як шпулька яка, якая гоніцца за пончыкам з бостанскім маслам. Я быў блізкі да гэтага, але потым перадумаў і пайшоў на больш здаровы кактэйль (мая палярнасць ці жаданне змяніліся). У рэшце рэшт, пончыкі багатыя на калорыі і тлушч. Цяпер я гонюся за кактэйлямі, а мяне адштурхоўваюць ад крэму з бостана. Калі я дайшоў да гэтага, я зразумеў, што пончыкі значна лепшыя за кактэйлі. Пакуль я націскаю на курок, кожны раз, калі я дабіраюся да наступнага пэндзля, я буду перадумваць і адначасова гнацца за прадметамі, якія мне падабаюцца, па шалёным коле. Гэта найвышэйшае прымяненне СДВГ. Акрамя таго, нас там двое, таму за пончыкамі і кактэйлямі з бостанаскім маслам заўсёды з энтузіязмам гоніцца хтосьці з нас, але нерашучы.
У бесшчоткавым рухавіку вы губляеце камутатар і шчоткі і атрымліваеце электронны кантролер. Пастаянны магніт цяпер дзейнічае як ротар і круціцца ўнутры, а статар цяпер складаецца з знешняй нерухомай электрамагнітнай шпулькі. Кантролер падае энергію на кожную шпульку ў залежнасці ад зарада, неабходнага для прыцягнення пастаяннага магніта.
Акрамя электроннага перамяшчэння зарадаў, кантролер таксама можа забяспечваць падобныя зарады для супрацьдзеяння пастаянным магнітам. Паколькі зарады аднаго тыпу размешчаны супрацьлегла адзін аднаму, гэта штурхае пастаянны магніт. Цяпер ротар рухаецца з-за сіл прыцягнення і штуршка.
У гэтым выпадку пастаянныя магніты рухаюцца, таму цяпер яны — мой партнёр па бегу і я. Мы больш не мяняем сваё ўяўленне пра тое, чаго хочам. Замест гэтага мы ведалі, што я хачу пончыкі з маслам у Бостане, а мой партнёр — кактэйлі.
Электронныя кантролеры дазваляюць нашым сняданкам рухацца перад намі, і мы ўвесь час імкнемся да адных і тых жа рэчаў. Кантролер таксама адкладае рэчы, якія мы не хочам, ззаду, каб падштурхнуць нас.
Шчоткавыя рухавікі пастаяннага току адносна простыя і танныя ў вырабе дэталі (хаця медзь не стала таннейшай). Паколькі для бесшчоткавага рухавіка патрабуецца электронны камунікатар, вы фактычна пачынаеце збіраць камп'ютар у акумулятарным інструменце. Гэта прычына павышэння кошту бесшчоткавых рухавікоў.
З-за канструктыўных прычын бесшчоткавыя рухавікі маюць шмат пераваг перад шчоткавымі. Большасць з іх звязаны з стратай шчотак і камутатараў. Паколькі шчотка павінна кантактаваць з камутатарам для перадачы зарада, гэта таксама выклікае трэнне. Трэнне зніжае дасягальную хуткасць і адначасова выпрацоўвае цяпло. Гэта як язда на ровары з лёгкімі тармажэннямі. Калі вашы ногі выкарыстоўваюць аднолькавую сілу, ваша хуткасць запаволіцца. І наадварот, калі вы хочаце падтрымліваць хуткасць, вам трэба атрымліваць больш энергіі ад ног. Вы таксама будзеце награваць абады з-за цяпла ад трэння. Гэта азначае, што ў параўнанні са шчоткавымі рухавікамі, бесшчоткавыя рухавікі працуюць пры больш нізкай тэмпературы. Гэта забяспечвае ім больш высокі ККД, таму яны пераўтвараюць больш электрычнай энергіі ў электрычную.
Вугальныя шчоткі таксама з часам зношваюцца. Гэта выклікае іскры ўнутры некаторых інструментаў. Каб інструмент працаваў, шчоткі неабходна перыядычна мяняць. Бесшчоткавыя рухавікі не патрабуюць такога абслугоўвання.
Нягледзячы на тое, што для бесшчоткавых рухавікоў патрабуюцца электронныя кантролеры, камбінацыя ротара/статара больш кампактная. Гэта дазваляе знізіць вагу і памеры. Вось чаму мы бачым шмат інструментаў, такіх як ударны гайкаверт Makita XDT16, з ультракампактным дызайнам і вялікай магутнасцю.
Здаецца, існуе непаразуменне адносна бесшчоткавых рухавікоў і крутоўнага моманту. Сама па сабе канструкцыя рухавіка — шчоткавы ці бесшчоткавы — не паказвае велічыню крутоўнага моманту. Напрыклад, фактычны крутоўны момант першага перфаратара Milwaukee M18 быў меншым, чым у папярэдняй мадэлі са шчоткамі.
Аднак у рэшце рэшт вытворца зразумеў некалькі вельмі важных рэчаў. Электроніка, якая выкарыстоўваецца ў бесшчоткавых рухавіках, можа забяспечваць большую магутнасць гэтых рухавікоў, калі гэта неабходна.
Паколькі бесшчоткавыя рухавікі цяпер выкарыстоўваюць перадавыя электронныя механізмы кіравання, яны могуць адчуваць, калі пачынаюць запавольвацца пад нагрузкай. Пакуль акумулятар і рухавік знаходзяцца ў межах зададзенага тэмпературнага дыяпазону, электроніка бесшчоткавага рухавіка можа запытваць і атрымліваць большы ток ад акумулятара. Гэта дазваляе такім інструментам, як бесшчоткавыя дрылі і пілы, падтрымліваць больш высокія хуткасці пад нагрузкай. Гэта робіць іх хутчэйшымі. Звычайна яны значна хутчэйшыя. Некаторыя прыклады гэтага ўключаюць Milwaukee RedLink Plus, Makita LXT Advantage і DeWalt Perform and Protect.
Гэтыя тэхналогіі бездакорна інтэгруюць рухавікі, акумулятары і электроніку інструмента ў адзіную сістэму для дасягнення аптымальнай прадукцыйнасці і часу працы.
Камутацыя — змена палярнасці зарада — запусціце бесшчоткавы рухавік і падтрымлівайце яго кручэнне. Далей трэба кантраляваць хуткасць і крутоўны момант. Хуткасць можна кантраляваць, змяняючы напружанне статара рухавіка BLDC. Мадуляцыя напружання з больш высокай частатой дазваляе кантраляваць хуткасць рухавіка ў большай ступені.
Каб кантраляваць крутоўны момант, калі крутоўны момант рухавіка перавышае пэўны ўзровень, можна знізіць напружанне на статары. Вядома, гэта ўводзіць ключавыя патрабаванні: маніторынг рухавіка і датчыкі.
Датчыкі Хола забяспечваюць недарагі спосаб вызначэння становішча ротара. Яны таксама могуць вызначаць хуткасць па часе і частаце пераключэння датчыка сінхранізацыі.
Заўвага рэдактара: азнаёмцеся з нашым артыкулам «Што такое бесшчоткавы рухавік без датчыка», каб даведацца, як перадавая тэхналогія рухавікоў BLDC змяняе электраінструменты.
Спалучэнне гэтых пераваг мае яшчэ адзін эфект — больш працяглы тэрмін службы. Нягледзячы на тое, што гарантыя на шчоткавыя і бесшчоткавыя рухавікі (і інструменты) адной маркі звычайна аднолькавая, можна чакаць больш працяглага тэрміну службы бесшчоткавых мадэляў. Звычайна ён можа перавышаць гарантыйны тэрмін на некалькі гадоў.
Памятаеце, я казаў, што электронныя кантролеры па сутнасці ўбудоўваюць кампутары ў вашы інструменты? Бесшчоткавыя рухавікі таксама з'яўляюцца прарывам для разумных інструментаў, якія паўплывалі на галіну. Без залежнасці бесшчоткавых рухавікоў ад электроннай сувязі тэхналогія адной кнопкі Milwaukee не працавала б.
Кені на працягу ўсяго дня глыбока даследуе практычныя абмежаванні розных інструментаў і параўноўвае адрозненні. Пасля выхаднога дня вера і любоў да сям'і — яго галоўны прыярытэт. Звычайна ён будзе на кухні, катацца на ровары (ён займаецца трыятлонам) або браць людзей на рыбалку ў заліў Тампа.
У Злучаных Штатах у цэлым усё яшчэ існуе дэфіцыт кваліфікаваных рабочых. Некаторыя называюць гэта «разрывам у навыках». Нягледзячы на тое, што атрыманне 4-гадовай універсітэцкай ступені можа здацца «модным трэндам», апошнія вынікі апытання Бюро статыстыкі працы паказваюць, што кваліфікаваныя спецыялісты, такія як зваршчыкі і электрыкі, зноў знаходзяцца ў рэйтынгу [...]
Яшчэ ў 2010 годзе мы пісалі пра лепшыя акумулятары з выкарыстаннем графенавай нанатэхналогіі. Гэта супрацоўніцтва паміж Міністэрствам энергетыкі і кампаніяй Vorbeck Materials. Навукоўцы выкарыстоўваюць графен, каб зараджаць літый-іённыя акумулятары за лічаныя хвіліны замест гадзін. Прайшло нямала часу. Нягледзячы на тое, што графен яшчэ не ўкаранёны, мы зноў прапануем некаторыя з найноўшых літый-іённых акумулятараў […]
Павесіць цяжкую карціну на гіпсакардонную сцяну не вельмі складана. Аднак трэба пераканацца, што вы робіце гэта добра. Інакш вам давядзецца купіць новую рамку! Проста прыкруціць шрубу да сцяны — гэта не значыць, што трэба. Трэба ведаць, як не спадзявацца на [...]
Нярэдка можна захацець пракласці электрычныя правады на 120 В пад зямлёй. Магчыма, вам спатрэбіцца забяспечыць электраэнергіяй свой хлеў, майстэрню або гараж. Яшчэ адно распаўсюджанае выкарыстанне — гэта харчаванне ліхтароў або электрарухавікоў дзвярэй. У любым выпадку вам варта разумець некаторыя патрабаванні да падземнай праводкі, каб задаволіць [...]
Дзякуй за тлумачэнне. Гэта тое, пра што я даўно задумваўся, бо большасць людзей выступае за бесшчоткавыя тэхналогіі (прынамсі, гэта выкарыстоўваецца як аргумент на карысць больш дарагіх электраінструментаў і дронаў).
Я хачу ведаць: ці кантролер таксама адчувае хуткасць? Ці не трэба гэта рабіць для сінхранізацыі? Ці ёсць у ім элементы Хола, якія адчуваюць (паварочваюць) магніты?
Не ўсе бесшчоткавыя рухавікі лепшыя за ўсе шчоткавыя. Я хачу параўнаць тэрмін службы батарэі пакалення 5X з папярэднікам X4 пры ўмераных і вялікіх нагрузках. У любым выпадку, шчоткі амаль ніколі не з'яўляюцца фактарам, які абмяжоўвае тэрмін службы. Арыгінальная хуткасць рухавіка акумулятарных інструментаў складае прыблізна ад 20 000 да 25 000 абаротаў у хвіліну. А дзякуючы змазанай планетарнай перадачы, зніжэнне складае каля 12:1 на высокай перадачы і каля 48:1 на нізкай. Спускавы механізм і падшыпнікі ротара рухавіка, якія падтрымліваюць ротар з 25 000 абаротаў у хвіліну ў пыльным паветраным патоку, звычайна з'яўляюцца слабымі месцамі.
Як партнёр Amazon, мы можам атрымліваць прыбытак, калі вы націскаеце на спасылку Amazon. Дзякуй, што дапамагаеце нам рабіць тое, што нам падабаецца.
«Pro Tool Reviews» — гэта паспяховае анлайн-выданне, якое з 2008 года публікуе агляды інструментаў і навіны галіны. У сучасным свеце інтэрнэт-навін і анлайн-кантэнту мы заўважаем, што ўсё больш і больш спецыялістаў даследуюць у Інтэрнэце большасць асноўных электраінструментаў, якія яны купляюць. Гэта выклікала ў нас цікавасць.
Ёсць адна важная рэч, якую трэба адзначыць у аглядах Pro Tool: мы ўсе як прафесійныя карыстальнікі інструментаў, так і бізнесмены!
Гэты вэб-сайт выкарыстоўвае файлы cookie, каб мы маглі забяспечыць вам найлепшы карыстальніцкі досвед. Інфармацыя аб файлах cookie захоўваецца ў вашым браўзеры і выконвае некаторыя функцыі, такія як распазнаванне вас, калі вы вяртаецеся на наш вэб-сайт, і дапамога нашай камандзе ў разуменні таго, якія часткі вэб-сайта вы лічыце найбольш цікавымі і карыснымі. Калі ласка, азнаёмцеся з нашай поўнай палітыкай прыватнасці.
Строга неабходныя файлы cookie заўсёды павінны быць уключаны, каб мы маглі захоўваць вашы налады файлаў cookie.
Калі вы адключыце гэты файл cookie, мы не зможам захаваць вашы налады. Гэта азначае, што вам трэба будзе ўключаць або адключаць файлы cookie кожны раз, калі вы наведваеце гэты вэб-сайт.
Gleam.io — гэта дазваляе нам прапаноўваць падарункі, якія збіраюць ананімную інфармацыю пра карыстальнікаў, напрыклад, колькасць наведвальнікаў вэб-сайта. Калі асабістая інфармацыя не будзе добраахвотна прадастаўлена з мэтай ручнога ўводу падарункаў, асабістая інфармацыя не будзе збірацца.
Час публікацыі: 31 жніўня 2021 г.