Что лучше щеточный или безщеточный двигатель в шуруповерте
Сравнение щеточного и бесщеточного шуруповерта —преимущества и недостатки
Когда нужно закрутить шурупы, причем большое их количество, сэкономить время поможет специальный инструмент. Шуруповерт — это электроинструмент, помогающий собрать мебель, установить полку, сделать многое другое. Есть разные его виды, свойства которых нужно учитывать при выборе.
Как работает бесщеточный двигатель
Есть много видов шуруповертов. Чтоб понять преимущества каждого нужно изучить их данные, принцип работы. Это позволит понять, какой шуруповерт лучше щеточный или безщеточный, в каких случаях ими нужно пользоваться. Ведь все электрические инструменты различны по техническим параметрам.
В конце прошлого века произошли перемены в сфере полупроводниковой электроники. Это позволило не использовать привычные щетки. Механический способ соединения контактов в бесщеточном был замене усилителем.
Изучая, как устроен бесщеточный двигатель шуруповерта, можно отметить, что он гораздо удобнее при работе, обеспечивает более высокий крутящийся момент. Данный тип двигателя меньше изнашивается, он тише, защищен от попадания внутрь грязи.
При этом скорость вращение усиливается при помощи напряжения, создаваемого внутри, а не центробежной силы. В этом случае двигатель работает в нужном режиме, не давая сбоев.
Даже если ток просочится внутрь или произойдет намагничивание мотора, скорость останется той же.
Для нормальной эксплуатации не требуется коммутатор и обмотка. Да и встроенный магнит необходим не такой большой как в щеточном оборудовании.
В бесщеточном двигателя есть ротор и статор как элементы любого мотора. Но коллектора здесь нет. Поэтому его бесколлекторный вариант будет надежнее.
Интересно! Такие приборы устанавливаются в шуруповертах малой мощности (до 5 кВт). В моделях с большими параметрами они менее эффективны.
Конструкция и принцип действия
Безколлекторный инструмент занял в наборе необходимых инструментов свое место. Покупая оборудование в дом, хозяин должен ознакомиться с принципами его работы.
Можно рассмотреть особенности того, как работает безщеточный двигатель в шуруповерте:
В результате возникает магнитное поле, которое заставляет вращаться якорь и инструмент начинает работать.
Преимущества бесщеточных двигателей в теории
С устройством бесщеточного двигателя уже разобрались и теперь стоит рассмотреть положительные и отрицательные стороны подобных инструментов.
Есть несколько преимуществ таких двигателей:
Важно! Помимо этого бесщеточные двигатели могут выдавать максимальные показатели вращения почти сразу.
Преимущества бесщеточного инструмента на практике
Теоретические преимущества полностью реализуются на практике. Это нужно учитывать, выбирая шуруповерт щеточный или бесщеточный, двигатель какой лучше можно узнать после работы с ним.
Специалисты отмечают, что такой инструмент:
Почему бесщеточный инструмент такой дорогой
Главным недостатком такого инструмента является его высокая цена. Она обусловлена присутствием дорогой силовой платы и электронного управления. Благодаря этому электродвигатель становится надежнее.
Но высокая стоимость такого инструмента иногда становится решающим фактором при покупке инструмента. Какой шуруповерт лучше щеточный или бесщеточный каждый пользователь решает для себя. И многие склоняются в пользу более дешевого изделия.
Важно! Замена деталей бесщеточных инструментом всегда обходится дорого.
Стоит ли покупать инструмент с бесщеточным двигателем
Если инструмент нужен на несколько раз или просто для домашнего пользования, то лучше выбрать более дешевый вариант. Но профессионалам необходим надежный и мощный шуруповерт, который окупится очень быстро. Это можно понять, увидев, как работает бесщеточный шуруповерт, и сколько процессов с ним можно сделать без перерывов.
Можно подождать, когда технология станет более доступной. Ведь она внедрена не так давно и новые движки, которыми они оснащены слишком дороги в отличие от обычных. При анализе цены разница составит 30-50 %. Такие переплаты слишком значительные, чтобы покупать инструмент просто для наличия дома.
Работа бесщеточного шуруповерта
Какой шуруповерт лучше: щеточный или бесщеточный
Для многих приобретение инструментов сложный и длительный процесс. Необходимо изучать технологические характеристики, сравнивать модели и их стоимость. Поэтому выбирая из нескольких вариантов: шуруповерт безщеточный или обычный, какой лучше может сказать только профессионал или человек, который пользовался ими на практике.
Понятно, что технически преимуществ у бесщеточных моторов гораздо больше. У него самый высокий КПД, доходящий до 90 %. Данный показатель у остальных видов изделий намного ниже.
Возможность обходится без зарядки ценна, только когда рядом нет сети электричества.
Важно! Небольшой вес снижает утомляемость во время работы, и дает возможность выполнить ее более быстро и качественно.
Таким образом, инверторный шуруповерт выгоднее из-за своих характеристик и эффективности. Но цена слишком высока для широкого круга покупателей.
У классических вариантов технология надежная и проверенная. Их легко ремонтировать, кроме того, стоимость деталей не велика. Для многих это оптимальный вариант. Главное при выборе — проверить качество прибора.
Конечно, более дорогой бесщеточный вариант лучше. Но здесь каждый покупатель должен решать исходя из собственных финансовых, пользовательских приоритетов.
Какой шуруповерт лучше — щеточный или бесщеточный?
Базовые различия двигателей, и как это влияет на инструмент
Чем отличаются щеточные и бесщеточные двигатели, легко понять по их названиям. Разница — в конструкции, а именно:
В зависимости от того, каким двигателем оснащен шуруповерт, он будет иметь некоторые особенности.
Щеточный шуруповерт: ниже ресурс, дешевле инструмент и ремонт
Двигатели с угольными щетками в аккумуляторных дрелях-шуруповертах — это старая технология, проверенная временем. Двигатели универсальны: в шуруповерт устанавливается двигатель в сборе (есть несколько типоразмеров), что делает инструмент очень удобным в плане ремонта. Более простая конструкция = проще в обслуживании. В связи с этим шуруповерты со щеточными двигателями доступнее по цене.
Многие шуруповерты Worx оснащены щеточными моторами, и это отличные инструменты для домашних мастеров (например, модели WX101.1, WX176.2, WX178).
В то же время технология имеет несколько слабых сторон:
Бесщеточный шуруповерт: выше ресурс, дороже инструмент и ремонт
Бесщеточный двигатель — более современный. Его использование в конструкции шуруповерта прибавляет до + 25% к мощности и до + 10% к сроку службы двигателя (а значит и самого инструмента). Если шуруповерт аккумуляторный, технология также обеспечивает до + 50% к длительности работы на одном заряде, поскольку бесщеточный мотор более экономно расходует энергию. Все эти показатели достигаются благодаря отсутствию щеточного узла, наверно самого быстроизнашиваемого в инструменте, отсутствию потерь на трение, нагрев и т.д.
Отсутствие щеточного узла позволяет уменьшить габариты двигателя (и инструмента) по длине на 2-3 см, а значит дрель-шуруповерт с таким двигателем может больше подходить для работы в труднодоступных местах.
Кроме того, бесщеточный двигатель работает без искр, поэтому инструмент можно использовать практически в любых условиях. Более сложная конструкция двигателя и все перечисленные преимущества объясняют более высокую стоимость такого шуруповерта.
Среди дрелей-шуруповертов Worx бесщеточными двигателями, которые эффективнее щеточных справляются с повышенной нагрузкой, оснащены модели WX102, WX175, а также ударные модели WX352 и WX354.
Следует также отметить недостатки бесщеточных двигателей:
Какой же все-таки лучше?
Если использовать шуруповерт требуется время от времени, то щеточный станет идеальным вариантом. А для частого использования и более напряженной работы следует присмотреться к бесщеточным моделям.
Какой шуруповерт лучше щеточный или безщеточный
Никаких значимых изменений конструкция шуруповерта не переживала на протяжении долгого времени. Но, не так давно рынок порадовал новинкой – бесщеточным инструментом. Если верить рекламе, то подобные модели имеют множество преимуществ. Стоит отметить, что и стоят они дороже. Поэтому для начала стоит разобраться, стоит ли переплачивать.
Отличия бесщеточного шуруповерта от щеточного
В конструкции бесщеточного шуруповерта отсутствует коллекторный узел со щетками, поэтому данные модели также называют бесколлекторными. Данный узел состоит из щеток, которые трутся об ротор и подают на него электроэнергию. При помощи них происходит переключение обмоток, создающих магнитное поле, которое приводит в движение ротор двигателя. Функции коллектора в бесщеточном инструменте выполняет электронный блок, в котором при помощи транзисторов и других элементов происходит переключение.
Заменив коллектор электронной платой, производители сумели исключить некоторые слабые стороны электродвигателей и повысили КПД. В связи с этим можно утверждать, что бесщеточные шуруповерты практически по всем параметром превосходят щеточные аналоги. Однако остаются нюансы, которые позволяют последним право на существование.
Размеры
Коллекторный узел составляет до половины длины ротора, следовательно, мотор без щеток буде значительно меньше, сохранив при этом свою мощность. При этом разница в весе шуруповертов может достигать несколько сот грамм. Данную особенность оценят те, кто работает с профессиональным инструментом, когда вкручивать приходится сотни саморезов ежедневно. Но для бытовых нужд данный параметр может быть и не критичным.
Производительность
КПД бесщеточного инструмента может быть в полтора раза выше коллекторного аналога. Данный показатель может составлять до 90%. Такое улучшение особенно актуально для аккумуляторных шуруповертов, ведь в данном случае повышается его автономность на те же 50%. Таким образом, если коллекторный инструмент мог без подзарядки вкрутить, например, 200 шурупов, то бесщеточный – 300.
Безопасность
Когда щетки трутся о ротор не редко появляются искры. В бюджетном инструменте их можно заметить даже при незначительных нагрузках. Особой опасности эти искры не несут, однако работая поблизости с легко воспламеняемыми материалами (например, при работах в гараже) бесщёточный мотор выглядит более безопасным. При условиях работы с пожароопасными веществами целесообразно переплатить за бесколлекторный шуруповерт.
Заметка для читателя! Возможно вам также будет интересно узнать как вставить сверло в шуруповерт https://myinstrumenty.ru/elektroinstrument/kak-vstavit-sverlo-v-shurupovert/
Ресурс
Щетки – это, по сути, расходный материал, ведь в процессе эксплуатации они могут стереться или перегореть. Поменять их не составит труда, тем более что делать это приходится редко. Однако бесколекторный инструмент полностью лишен этого. Поскольку трущихся узлов в данном инструменте нет, то ничего и не будет стираться. Получается, что бесщеточный шуруповерт не только безопаснее, но и служит дольше.
Надежность
Конструкция электродвигателя довольно простая, и если использовать его в нормальном режиме, то прослужит он очень долго. уязвимым местом является управляющий узел, который подвергается наибольшему износу. Коллекторный узел прост в исполнении и стоит не дорого, чтоб вывести его из строя еще нужно постараться. А вот транзисторы можно повредить, например, работая в агрессивной среде. Вместе с тем ротор моет «залипнуть» в результате чего есть вероятность, что перегорит обмотка. В таком случае хороший электронный блок прекратит подачу электричества, тем самым обезопасив инструмент. Сделать однозначный вывод, какой шуруповерт более надежный довольно сложно.
Стоимость
Бесщеточный шуруповерт выигрывает по большинству параметров:
Однако многих бытовых пользователей отпугивает его цена. Если человек пользуется инструментом редко, то ему вполне будет достаточно коллекторной бюджетной модели инструмента.
Если говорить о профессиональном оборудовании, то без сомнений можно сказать, что бесщеточный шуруповерт стоит своих денег. Заплатив больше, человек получает более удобный и автономный инструмент, лучше выполняющий свои функции.
Что такое бесщеточные шуруповерты? Их плюсы и минусы
Содержание
Содержание
Все чаще на электроинструменте можно встретить надпись «Brushless motor». Это значит, что девайс оснащен бесщеточным электродвигателем постоянного тока. Действительно ли от этого есть толк или это очередная уловка маркетологов? Давайте разбираться на примере шуруповертов.
Мы будем говорить о шуруповертах как о наиболее востребованном электроинструменте в арсенале домашнего мастера (кто крутил саморезы отверткой, тот поймет). Но тезисы материала безоговорочно распространяются на весь электроинструмент, оснащенный бесщеточными двигателями.
Конструкция и принцип действия
«Brushless motor» в буквальном переводе означает бесщеточный двигатель, в конструкции которого отсутствует коллектор и щеточный узел. Также можно встретить сокращение BLDC, которым именуют бесщеточный электродвигатель постоянного тока.
Классический коллекторный двигатель
Щеточный узел — это механическая контактная часть якоря электродвигателя. С помощью него через пластины коллектора подается напряжение на обмотку якоря. Электрический ток, протекая по проводнику, вызывает электромагнитное поле. Магнитное поле обмотки якоря, взаимодействуя с постоянным магнитным полем статорных обмоток, приводит к возникновению крутящего момента на валу электродвигателя и его вращению. Чтобы вращение вала сохранялось постоянно, напряжение на отдельные проводники якорной обмотки нужно подавать в определенной последовательности. Электрический ток должен протекать по рамкам якорной обмотки в нужный момент, а электромагнитное поле, наводимое в проводниках, взаимодействовало с постоянным магнитным полем обмоток статора. В двигателе постоянного тока эту функцию выполняет коллекторный узел на якоре электродвигателя.
В бесщеточном электродвигателе коллектор и щетки отсутствуют, но принцип взаимодействия постоянного магнитного поля якоря с электромагнитным полем обмоток статора остается неизменным. Только в BLDC моторе нужно подавать постоянное напряжение на обмотки статора в определенные интервалы времени, имитируя работу коллектора.
Как правило, в конструкции статора бесщеточного мотора используются три пары обмоток, и напряжение на них подается поочередно. При подаче напряжения на первую пару обмоток якорь с постоянными магнитами поворачивается, выравнивая свое положение в соответствии с направлением силовых линий возникшего магнитного поля. В этот момент напряжение с первой пары обмоток снимается и подается на вторую пару. Поскольку якорь электродвигателя обладает определенным моментом инерции, он не останавливается моментально, а продолжает свое вращение, и его магниты начинают взаимодействовать со следующим магнитным полем. Так продолжается до тех пор, пока на обмотки статора поочередно подается напряжение.
Это упрощенная схема работы Brushless мотора. На самом деле, для усиления крутящего момента и исключения «провалов» его полки, в работе постоянно находятся две пары обмоток. Одна из них притягивает постоянные магниты якоря в моменты, когда они находятся до средней линии полюса катушки, а вторая подталкивает, как только полюс катушки пройден центральной частью постоянного магнита якоря. На первую пару катушек подается напряжение прямой полярности, а на вторую — обратной.
Для определения, на какие пары катушек нужно подать напряжение и какой полярности, в системе установлен датчик положения ротора. Он состоит из трех датчиков Холла, дающих контроллеру сигнал о необходимости формирования напряжения на каждой из пар катушек статора.
На видео наглядно проиллюстрирована работа бесщеточного двигателя:
Плюсы и минусы бесщеточного шуруповерта
Производители пишут, что основная изюминка бесщеточного шуруповерта — не нужно менять щетки, которых нет. Это на самом деле так, но так ли сложно поменять щетки?
За этим «жирным» плюсом притаился довольно коварный минус. Дело в том, что более-менее нагруженный шуруповерт потребует замены щеток на второй, а то и третий год работы. Проводя их замену, бережливый владелец наверняка заглянет и в другие узлы инструмента. Обратит внимание на состояние подшипников, очистит внутренности от пыли, заложит порцию свежей смазки — в общем, проведет полное техобслуживание инструмента. В случае с бесколлекторным инструментом, о необходимости сервисного обслуживания можно просто забыть и вспомнить о нем, когда шуруповерт начнет конкретно барахлить.
Вот по-настоящему значимые преимущества бесщеточного инструмента:
Но бесщеточным инструментам присущи и некоторые недостатки:
Перспективы бесщеточных шуруповертов на рынке электроинструмента
Переход на бесщеточные инструменты неизбежен, поскольку они выгодны в первую очередь самим производителям ввиду унификации производственных процессов, уменьшению количества составных частей и улучшения технических характеристик выпускаемых моделей. Конечному пользователю такой переход абсолютно ничем не грозит. Шуруповерты как закручивали винты и саморезы, так и будут, исходя из своих технических возможностей.
Для профессиональной деятельности однозначно стоит смотреть в сторону бесщеточных моделей. Они экономичней, шустрее и надежней. Каждый рубль, вложенный в их покупку, окупится сторицей.
А вот домашнему мастеру стоит взвесить все «за» и «против», реально оценить возможную загруженность инструмента и свою готовность отдать больше денег за современные технологии.
10 лучших бесщеточных шуруповертов, что лучше щеточный или бесщеточный?
На многих шуруповертах встречается надпись «Brushless motor», что указывает на установку бесщеточного двигателя в девайсе. Такая инновация позволила значительно улучшить электроинструмент, единственным минусом выделяют высокую цену. Ознакомившись с рейтингом, который был составлен экспертами с учетом отзывов пользователей, вы узнаете, какой шуруповерт лучше щеточный или бесщеточный. Также будет представлена информация о плюсах, перспективах последних на рынке электроинструмента, технических характеристиках самых популярных моделей 2019-2020 гг.
Рейтинг лучших бесщеточных шуруповертов
Место | Модель | ||
1. | Makita DDF485RF Li-Ion 3 А·ч 18 В х1 кейс | Цены | Обзор |
2. | Интерскол ДАУ-13/18В | Цены | Обзор |
3. | Metabo BS 18 L BL 2.0Ач х2 кейс | Цены | Обзор |
4. | BOSCH GSB 18V-50 Li-Ion 2.0 А-ч 18 В х2 L-CASE | Цены | Обзор |
5. | DeWALT DCD701D2 Li-Ion 2.0 А·ч 12 В х2 кейс TSTAK | Цены | Обзор |
6. | Интерскол ДАУ-13/18ВК Li-Ion 2.0 А·ч 18 В х2 кейс | Цены | Обзор |
7. | Makita DDF481RF Li-Ion 3.0 А·ч 18 В х1 кейс | Цены | Обзор |
8. | BOSCH GSR 18V-50 Li-Ion 2.0 А-ч 18 В х2 L-CASE | Цены | Обзор |
9. | DeWALT DCD777D2T | Цены | Обзор |
10. | DeWALT DCD791D2 | Цены | Обзор |
Конструкция и принцип действия
Развитие полупроводниковой техники привело к тому, что производители решили исключить коллектор и щетки в моторах постоянного тока. Электронный усилитель был заменен механическими контактами.
В моделях с щеточным узлом напряжение на обмотку якоря электродвигателя подавалось через пластины коллектора. Ток протекал по проводнику, вызывая образование электромагнитного поля. Возникновению крутящего момента, обеспечивающего вращение вала мотора, способствует магнитное поле статорных обмоток и якоря. Для сохранения вращательных движений напряжение на проводники должно подаваться по заданной последовательности. Такая функция возложена на коллекторный узел якоря двигателя.
Как работает бесщеточный двигатель
Несмотря на отсутствие щеток и коллектора, принцип взаимодействия электромагнитного и магнитного поля в двигателях BLDC остался неизменным. Отличие заключается в подаче постоянного напряжения на обмотки статора в определенные интервалы времени, что будет имитировать работу коллектора.
Статоры бесщеточных моторов оснащены 3 парами обмоток, поэтому напряжение на них подается поочередно. Сначала поворачивается якорь с постоянным магнитом в положение направления силовых линий магнитного поля. При подаче напряжения на следующую пару якорь продолжает вращение. Магниты начинают взаимодействовать с вновь образующимся магнитным полем. Подобные реакции продолжаются, пока напряжение подается на обмотки.
Для усиления крутящего момента используют 2 пары обмоток, на одну подают напряжение прямой полярности, на другую – обратной. Контролирует подачу датчик положения ротора.
Бесщеточный шуруповерт: плюсы и минусы агрегата
Одним из преимуществ покупки модели с бесщеточным двигателем выступает отсутствие необходимости в периодическом сервисном обслуживании. Не нужно проводить замену щеток, очищать внутренности от пыли, контролировать состояние подшипников.
К плюсам также относят:
широкие пределы регулировки частоты вращения;
отсутствие электрического искрения, что повышает безопасность эксплуатации;
компактные размеры и малый вес;
энергоэффективность выше на 25-40 % в сравнении с коллекторными аналогами;
быстрый выход на номинальную скорость вращения;
мощность и крутящий момент выше при тех же показателях размеров и массы;
защита от перегрузок, гарантирующая надежность девайса;
снижение уровня шума;
более долгий срок службы.
К минусам относят высокую цену, сложности проведения ремонта. Цена единого блока, в который входят статор, плата управления и кнопка включения, высока. По истечении гарантийного срока проводить ремонт агрегата считается нецелесообразным.
Проанализировав достоинства и недостатки инструмента, можно ответить на вопрос, какой шуруповерт щеточный или бесщеточный лучше купить. При выборе нужно учитывать, что стоимость первых ниже. Недорогие модели обычно успевают отработать свои деньги до выхода из строя. Бесщеточный девайс по характеристикам значительно лучше, но вы должны понимать, нужен ли он для ваших целей при такой разнице в цене.
Перспективы бесщеточных шуруповертов на рынке электроинструмента
Сами производители более заинтересованы в увеличении выпуска таких инструментов, так как для их создания требуется меньшее количество составных частей. Популярность моделей будет расти и среди профессионалов, ведь они обладают улучшенными техническими характеристиками, экономичнее и надежнее коллекторных аналогов. По мнению экспертов, каждый рубль, вложенный в покупку бесщеточного шуруповерта, окупиться пользователю.
Рейтинг лучших бесщеточных шуруповертов
Чтобы понять, какой аккумуляторный бесщеточный шуруповерт лучше, эксперты провели ряд тестов, изучили отзывы пользователей. На основании полученных результатов в топ было отобрано 10 моделей, качество и надежность которых подтверждены владельцами.
Makita DDF485RF Li-Ion 3 А·ч 18 В х1 кейс
Лучший бесщеточный шуруповерт, согласно отзывам пользователей, подходит для интенсивных работ по сверлению отверстий и закручиванию крепежных элементов. Оснащена двухскоростным металлическим редуктором. Крутящий момент достигает 50 Нм, диаметр отверстий в древесине – 36 мм, в стали – до 13 мм. Напряжение аккумулятора – 18 В, емкость батареи – 3 Ач. Купить модель рекомендуют 100 % пользователей.
21 ступень регулировки затягивающего усилия;
Интерскол ДАУ-13/18В
лампа точечной подсветки;
Metabo BS 18 L BL 2.0Ач х2 кейс
Дрель-шуруповерт с диапазоном крутящего момента 25-60 Нм. Такой показатель обеспечивает диаметр сверления в мягкой древесине 32 мм, в стали – 13 мм. В комплект входит 2 Li-ion аккумулятора на 2 Ач, кейс, зарядное устройство. Технология Ultra-M гарантирует высокую мощность и щадящую зарядку батареи. На форумах агрегат рекомендуют выбрать 97 % пользователей.
индикатор емкости заряда.
BOSCH GSB 18V-50 Li-Ion 2.0 А-ч 18 В х2 L-CASE
DeWALT DCD701D2 Li-Ion 2.0 А·ч 12 В х2 кейс TSTAK
Интерскол ДАУ-13/18ВК Li-Ion 2.0 А·ч 18 В х2 кейс
Профессиональный инструмент с высокой энергоэффективностью и производительностью. Оснащен Li-ion аккумулятором на 2 Ач. В сравнении с предыдущими номинантами крутящий момент ниже (45 Нм), но по диаметру отверстий по сверлении он не уступает (36 мм по дереву, 13 мм в стали).
импульсное зарядное устройство;
2 батареи в комплекте.
Makita DDF481RF Li-Ion 3.0 А·ч 18 В х1 кейс
BOSCH GSR 18V-50 Li-Ion 2.0 А-ч 18 В х2 L-CASE
низкая цена запчастей.
DeWALT DCD777D2T
DeWALT DCD791D2
двухскоростной металлический редуктор;
крутящий момент – 70 Нм;
импульсное зарядное устройство.
Какой бесщеточный шуруповерт лучше из представленных моделей, зависит от особенностей его использования. При необходимости получения отверстий с большим диаметром стоит обратить внимание на агрегат Makita DDF481RF Li-Ion 3.0 А·ч 18 В х1 кейс. Если вам нужен ударный режим, то приобретите Интерскол ДАУ-13/18В или BOSCH GSB 18V-50 Li-Ion 2.0 А-ч 18 В х2 L-CASE.