De câțiva ani, vedem cum motoarele fără perii încep să domine acționarea sculelor fără fir în industria sculelor profesionale. Este minunat, dar care e problema? Este chiar important atâta timp cât pot acționa acel șurub de lemn? Ăăă, da. Există diferențe și efecte semnificative atunci când se lucrează cu motoare cu perii și motoare fără perii.
Înainte de a aprofunda motoarele cu perii și fără perii de 60 cm, să înțelegem mai întâi cunoștințele de bază despre principiul de funcționare al motoarelor de curent continuu. Când vine vorba de acționarea motoarelor, totul este legat de magneți. Magneții încărcați opus se atrag reciproc. Ideea de bază a unui motor de curent continuu este de a menține sarcina electrică opusă a părții rotative (rotorul) atrasă de magnetul imobil (statorul) din fața sa, trăgând astfel continuu înainte. Este un pic ca și cum ai pune o gogoașă Boston Butter Donut pe un băț în fața mea când alerg - voi continua să încerc să o prind!
Întrebarea este cum să menținem gogoșile în mișcare. Nu există o modalitate ușoară de a face acest lucru. Începe cu un set de magneți permanenți (magneți permanenți). Un set de electromagneți își schimbă sarcina (inversând polaritatea) pe măsură ce se rotesc, astfel încât există întotdeauna un magnet permanent cu sarcina opusă care se poate mișca. În plus, sarcina similară experimentată de bobina electromagnetică pe măsură ce se schimbă va împinge bobina departe. Când ne uităm la motoarele cu perii și motoarele fără perii, modul în care electromagnetul își schimbă polaritatea este esențial.
Într-un motor cu perii, există patru componente de bază: magneți permanenți, armături, inele de comutație și perii. Magnetul permanent constituie exteriorul mecanismului și nu se mișcă (stator). Unul este încărcat pozitiv, iar celălalt este încărcat negativ, creând un câmp magnetic permanent.
Armătura este o bobină sau o serie de bobine care devin electromagnet atunci când sunt alimentate. Aceasta este și partea rotativă (rotorul), fiind de obicei fabricată din cupru, dar se poate folosi și aluminiu.
Inelul comutatorului este fixat pe bobina armăturii în două (configurație cu 2 poli), patru (configurație cu 4 poli) sau mai multe componente. Acestea se rotesc odată cu armătura. În cele din urmă, periile de carbon rămân la locul lor și transferă sarcina către fiecare comutator.
Odată ce armătura este energizată, bobina încărcată va fi trasă spre magnetul permanent încărcat opus. Când și inelul comutatorului de deasupra acesteia se rotește, acesta se deplasează de la conexiunea unei perii de carbon la alta. Când ajunge la următoarea perie, va suferi o inversare de polaritate și este atras de un alt magnet permanent, fiind în același timp respins de același tip de sarcină electrică. În mod tangibil, atunci când comutatorul ajunge la peria negativă, este atras de magnetul permanent pozitiv. Comutatorul ajunge la timp pentru a forma o conexiune cu peria electrodului pozitiv și a urma magnetul permanent negativ. Periile sunt în perechi, astfel încât bobina pozitivă va trage spre magnetul negativ, iar bobina negativă va trage spre magnetul pozitiv în același timp.
E ca și cum aș fi o armătură care urmărește o gogoașă Boston Butter Donut. Am fost aproape, dar apoi m-am răzgândit și am ales un smoothie mai sănătos (polaritatea sau dorința mea s-a schimbat). La urma urmei, gogoșile sunt bogate în calorii și grăsimi. Acum alerg după smoothie-uri, în timp ce sunt respinsă de crema Boston. Când am ajuns acolo, mi-am dat seama că gogoșile sunt mult mai bune decât smoothie-urile. Atâta timp cât apăs pe trăgaci, de fiecare dată când ajung la următoarea perie, mă voi răzgândi și, în același timp, voi alerga după obiectele care îmi plac într-un cerc frenetic. Este aplicația supremă pentru ADHD. În plus, suntem doi acolo, așa că gogoșile și smoothie-urile Boston Butter Donuts și sunt mereu urmărite cu entuziasm de unul dintre noi, dar nehotărât.
Într-un motor fără perii, se pierde comutatorul și periile și se obține un controler electronic. Magnetul permanent acționează acum ca un rotor și se rotește în interior, în timp ce statorul este acum compus dintr-o bobină electromagnetică externă fixă. Controlerul furnizează energie fiecărei bobine în funcție de sarcina necesară pentru a atrage magnetul permanent.
Pe lângă deplasarea electronică a sarcinilor, controlerul poate furniza sarcini similare și pentru a contracara magneții permanenți. Deoarece sarcinile de același tip sunt opuse una față de cealaltă, acest lucru împinge magnetul permanent. Acum rotorul se mișcă datorită forțelor de tragere și împingere.
În acest caz, magneții permanenți se mișcă, așa că acum ei sunt partenerul meu de alergare și eu. Nu ne mai schimbăm ideea despre ceea ce vrem. În schimb, știam că eu voiam Boston Butter Donuts, iar partenerul meu voia smoothie-uri.
Controlerele electronice permit ca plăcerile noastre de mic dejun să se miște în fața noastră, iar noi am urmărit aceleași lucruri tot timpul. De asemenea, controlerul pune în spate lucruri pe care nu le dorim pentru a oferi un impuls.
Motoarele de curent continuu cu perii sunt relativ simple și ieftine de fabricat (deși cuprul nu a devenit mai ieftin). Deoarece un motor fără perii necesită un comunicator electronic, începeți de fapt să construiți un computer într-o unealtă fără fir. Acesta este motivul pentru care costul motoarelor fără perii crește.
Din motive de design, motoarele fără perii au multe avantaje față de motoarele cu perii. Majoritatea acestora sunt legate de pierderea periilor și a comutatoarelor. Deoarece peria trebuie să fie în contact cu comutatorul pentru a transfera sarcina, aceasta provoacă și frecare. Frecarea reduce viteza realizabilă și, în același timp, generează căldură. Este ca și cum ai merge cu bicicleta cu frâne ușoare. Dacă picioarele tale folosesc aceeași forță, viteza ta va încetini. În schimb, dacă vrei să menții viteza, trebuie să obții mai multă energie de la picioare. De asemenea, vei încălzi jantele din cauza căldurii prin frecare. Aceasta înseamnă că, în comparație cu motoarele cu perii, motoarele fără perii funcționează la o temperatură mai scăzută. Acest lucru le conferă o eficiență mai mare, astfel încât transformă mai multă energie electrică în energie electrică.
Periile de carbon se vor uza și ele în timp. Aceasta este cauza scânteilor în interiorul unor unelte. Pentru a menține unealta în funcțiune, peria trebuie înlocuită din când în când. Motoarele fără perii nu necesită acest tip de întreținere.
Deși motoarele fără perii necesită controlere electronice, combinația rotor/stator este mai compactă. Acest lucru duce la oportunități pentru o greutate mai mică și dimensiuni mai compacte. Acesta este motivul pentru care vedem multe unelte precum șurubelnița cu impact Makita XDT16 cu design ultracompact și putere mare.
Se pare că există o neînțelegere între motoarele fără perii și cuplu. Designul motorului fără perii sau cu perii în sine nu indică cu adevărat magnitudinea cuplului. De exemplu, cuplul real al primei mașini de găurit cu perii Milwaukee M18 era mai mic decât cel al modelului anterior cu perii.
Totuși, în cele din urmă, producătorul a realizat câteva lucruri foarte importante. Electronica utilizată în motoarele fără perii poate oferi mai multă putere acestor motoare atunci când este nevoie.
Întrucât motoarele fără perii utilizează acum control electronic avansat, acestea pot detecta când încep să decelereze sub sarcină. Atâta timp cât bateria și motorul se află în intervalul de temperatură specificat, electronica motorului fără perii poate solicita și primi mai mult curent de la pachetul de baterii. Acest lucru permite uneltelor precum mașinile de găurit și ferăstraiele fără perii să mențină viteze mai mari sub sarcină. Acest lucru le face mai rapide. De obicei, sunt mult mai rapide. Câteva exemple în acest sens includ Milwaukee RedLink Plus, Makita LXT Advantage și DeWalt Perform and Protect.
Aceste tehnologii integrează perfect motoarele, bateriile și componentele electronice ale sculei într-un sistem coerent pentru a obține performanțe și o durată de funcționare optime.
Comutație — schimbarea polarității sarcinii — pornirea motorului fără perii și menținerea lui în rotație. Apoi, trebuie să controlați viteza și cuplul. Viteza poate fi controlată prin modificarea tensiunii statorului motorului BLDC. Modularea tensiunii la o frecvență mai mare vă permite să controlați viteza motorului într-o măsură mai mare.
Pentru a controla cuplul, atunci când sarcina de cuplu a motorului crește peste un anumit nivel, puteți reduce tensiunea statorului. Desigur, acest lucru introduce cerințe cheie: monitorizarea motorului și senzori.
Senzorii cu efect Hall oferă o modalitate ieftină de a detecta poziția rotorului. De asemenea, pot detecta viteza prin timpul și frecvența de comutare a senzorului de temporizare.
Notă a editorului: Consultați articolul nostru Ce este un motor fără perii fără senzori pentru a afla cum tehnologia avansată a motorului BLDC schimbă sculele electrice.
Combinarea acestor beneficii are un alt efect - o durată de viață mai lungă. Deși garanția pentru motoarele (și sculele) cu și fără perii din aceeași marcă este de obicei aceeași, vă puteți aștepta la o durată de viață mai lungă pentru modelele fără perii. Aceasta poate fi, de obicei, cu câțiva ani mai mult decât perioada de garanție.
Vă amintiți când am spus că, practic, controlerele electronice sunt computere integrate în uneltele dumneavoastră? Motoarele fără perii sunt, de asemenea, punctul de inovație pentru uneltele inteligente care au impact asupra industriei. Fără dependența de motoarele fără perii pentru comunicarea electronică, tehnologia cu un singur buton de la Milwaukee nu ar funcționa.
În timpul orelor de program, Kenny explorează în profunzime limitele practice ale diferitelor unelte și compară diferențele. După ce iese de la serviciu, credința și dragostea pentru familia sa sunt prioritatea sa principală. De obicei, vei fi în bucătărie, vei merge cu bicicleta (el este triatlonist) sau vei scoate oamenii la pescuit în Tampa Bay.
În Statele Unite, în ansamblu, există încă o lipsă de lucrători calificați. Unii numesc acest lucru „decalaj de competențe”. Deși obținerea unei diplome universitare de 4 ani poate părea „la modă”, rezultatele celui mai recent sondaj al Biroului de Statistică a Muncii arată că industriile calificate, cum ar fi sudorii și electricienii, sunt din nou clasate [...]
Încă din 2010, am scris despre baterii mai bune folosind nanotehnologia grafenului. Aceasta este o colaborare între Departamentul de Energie și Vorbeck Materials. Oamenii de știință folosesc grafenul pentru a permite încărcarea bateriilor litiu-ion în câteva minute în loc de ore. A trecut ceva timp. Deși grafenul nu a fost încă implementat, am revenit cu unele dintre cele mai recente baterii litiu-ion […]
A agăța un tablou greu pe un perete uscat nu este foarte dificil. Totuși, trebuie să vă asigurați că o faceți bine. Altfel, veți cumpăra o ramă nouă! Doar înșurubarea șurubului pe perete nu este suficientă. Trebuie să știți cum să nu vă bazați pe [...]
Nu este neobișnuit să doriți să pozați cabluri electrice de 120V în subteran. Poate doriți să alimentați șopronul, atelierul sau garajul. O altă utilizare comună este alimentarea stâlpilor de iluminat sau a motoarelor electrice ale ușilor. În ambele cazuri, ar trebui să înțelegeți câteva cerințe de cablare subterană pentru a îndeplini [...]
Mulțumesc pentru explicație. Mă întreb de mult timp despre asta, având în vedere că majoritatea oamenilor sunt în favoarea tehnologiei brushless (cel puțin folosită ca argument pentru scule electrice și drone mai scumpe).
Vreau să știu: Controlerul detectează și viteza? Nu trebuie neapărat să se facă asta pentru sincronizare? Are elemente Hall care detectează (rotesc) magneții?
Nu toate motoarele fără perii sunt mai bune decât toate motoarele cu perii. Vreau să văd cum se compară durata de viață a bateriei Gen 5X cu cea a predecesorului său X4 sub sarcini moderate până la mari. În orice caz, periile nu reprezintă aproape niciodată un factor limitator al duratei de viață. Turația originală a motorului sculelor fără fir este de aproximativ 20.000 până la 25.000 de turații. Și datorită setului de angrenaje planetare lubrifiate, reducerea este de aproximativ 12:1 în treapta mare de viteză și de aproximativ 48:1 în treapta mică de viteză. Mecanismul de declanșare și rulmenții rotorului motorului care susțin rotorul de 25.000 RPM în fluxul de aer prăfuit sunt de obicei puncte slabe.
În calitate de partener Amazon, este posibil să primim venituri atunci când faceți clic pe un link Amazon. Vă mulțumim că ne ajutați să facem ceea ce ne place.
Pro Tool Reviews este o publicație online de succes care oferă recenzii de scule și știri din industrie încă din 2008. În lumea actuală a știrilor de pe internet și a conținutului online, constatăm că tot mai mulți profesioniști cercetează online majoritatea sculelor electrice importante pe care le cumpără. Acest lucru ne-a stârnit interesul.
Există un lucru cheie de reținut despre recenziile Pro Tool: Ne concentrăm pe utilizatorii profesioniști de instrumente și pe oamenii de afaceri!
Acest site web folosește cookie-uri pentru a vă oferi cea mai bună experiență de utilizare. Informațiile despre cookie-uri sunt stocate în browserul dvs. și îndeplinesc anumite funcții, cum ar fi recunoașterea dvs. atunci când reveniți pe site-ul nostru web și ajutarea echipei noastre să înțeleagă părțile site-ului web pe care le considerați cele mai interesante și utile. Vă rugăm să citiți politica noastră de confidențialitate completă.
Cookie-urile strict necesare ar trebui să fie întotdeauna activate pentru a putea salva preferințele dvs. privind setările cookie-urilor.
Dacă dezactivați acest cookie, nu vom putea salva preferințele dvs. Aceasta înseamnă că trebuie să activați sau să dezactivați din nou cookie-urile de fiecare dată când vizitați acest site web.
Gleam.io - Acest lucru ne permite să oferim cadouri care colectează informații anonime despre utilizatori, cum ar fi numărul de vizitatori ai site-ului web. Cu excepția cazului în care informațiile personale sunt trimise în mod voluntar în scopul introducerii manuale a cadourilor, nu vor fi colectate informații personale.
Data publicării: 31 august 2021