Évek óta azt látjuk, hogy a kefe nélküli motorok kezdik uralni az akkus szerszámmeghajtásokat a professzionális szerszámiparban. Ez nagyszerű, de mi ebben a nagy ügy? Tényleg fontos, amíg be tudom hajtani a facsavart? Ööö, igen. Jelentős különbségek és hatások vannak a kefés és a kefe nélküli motorok között.
Mielőtt belemerülnénk a kétlábas kefés és kefe nélküli motorokba, először is ismerjük meg az egyenáramú motorok működési elvének alapjait. A motorok meghajtása a mágnesekhez kapcsolódik. Az ellentétesen töltődő mágnesek vonzzák egymást. Az egyenáramú motor alapötlete, hogy a forgó rész (rotor) ellentétes elektromos töltését vonzza az előtte lévő mozdulatlan mágneshez (sztátor), ezáltal folyamatosan előre húzza azt. Ez egy kicsit olyan, mintha egy Boston vajas fánkot tennénk magam elé egy botra futás közben - folyamatosan próbálom elkapni!
A kérdés az, hogyan lehet mozgásban tartani a fánkokat. Nincs egyszerű módja ennek. Egy sor permanens mágnessel (állandó mágnesek) kezdődik. Egy elektromágnes forgás közben változtatja a töltését (megfordítja a polaritást), így mindig van egy ellentétes töltésű permanens mágnes, amely el tud mozdulni. Ezenkívül az elektromágneses tekercs által tapasztalt hasonló töltés a változás során eltolja a tekercset. Amikor a kefés és a kefe nélküli motorokat vizsgáljuk, az elektromágnes polaritásának változása a kulcs.
Egy szénkefés motorban négy alapvető alkatrész található: permanens mágnesek, armatúrák, kommutáló gyűrűk és kefék. Az permanens mágnes a mechanizmus külsejét alkotja, és nem mozog (sztátor). Az egyik pozitív, a másik negatív töltésű, így permanens mágneses mezőt hoz létre.
Az armatúra egy tekercs vagy tekercsek sorozata, amely gerjesztés hatására elektromágnessé válik. Ez egyben a forgó rész (rotor), amely általában rézből készül, de alumínium is használható.
A kommutátorgyűrű két (2 pólusú konfiguráció), négy (4 pólusú konfiguráció) vagy több alkatrészből van rögzítve az armatúra tekercshez. Ezek az armatúrával együtt forognak. Végül a szénkefék a helyükön maradnak, és a töltést minden egyes kommutátorhoz továbbítják.
Miután az armatúra gerjesztődik, a feltöltött tekercs az ellentétesen töltött permanens mágnes felé húzódik. Amikor a felette lévő kommutátorgyűrű is forog, az egyik szénkefe csatlakozásától a következőig mozog. Amikor eléri a következő kefét, polaritásváltást kap, és most egy másik permanens mágnes vonzza, miközben ugyanolyan elektromos töltés taszítja. Érzékszervileg, amikor a kommutátor eléri a negatív kefét, most a pozitív permanens mágnes vonzza. A kommutátor időben érkezik, hogy kapcsolatot létesítsen a pozitív elektródájú kefével, és kövesse a negatív permanens mágnest. A kefék párban vannak, így a pozitív tekercs a negatív mágnes felé, a negatív tekercs pedig egyidejűleg a pozitív mágnes felé húz.
Olyan, mintha egy forgórész lennék, ami egy Boston vajas fánkot kerget. Közel jártam hozzá, de aztán meggondoltam magam, és egy egészségesebb turmixot választottam (megváltozott a polaritásom vagy a vágyam). Végül is a fánkok kalóriában és zsírban gazdagok. Most turmixokat kergetek, miközben eltaszítanak a Boston krémtől. Amikor odaértem, rájöttem, hogy a fánkok sokkal jobbak, mint a turmixok. Amíg meghúzom a ravaszt, minden alkalommal, amikor a következő ecsethez érek, meggondolom magam, és ugyanakkor kétségbeesett körben kergetem a kedvenc tárgyaimat. Ez az ADHD végső alkalmazása. Ráadásul ketten vagyunk ott, így a Boston vajas fánkokat és turmixokat mindig lelkesen kergeti valamelyikünk, de határozatlanul.
Egy kefe nélküli motorban elveszíted a kommutátort és a keféket, és egy elektronikus vezérlőt kapsz. Az állandó mágnes most rotorként működik, és belül forog, míg az állórész egy külső rögzített elektromágneses tekercsből áll. A vezérlő az egyes tekercseket az állandó mágnes vonzásához szükséges töltés alapján táplálja.
A töltések elektronikus mozgatása mellett a vezérlő hasonló töltéseket is képes biztosítani az állandó mágnesek ellensúlyozására. Mivel az azonos típusú töltések ellentétesek egymással, ez nyomja az állandó mágnest. Ekkor a rotor a húzó- és tolóerők miatt mozog.
Ebben az esetben az állandó mágnesek mozognak, így most ők vagyunk a futótársam és én. Már nem változtatjuk meg az elképzelésünket arról, hogy mit akarunk. Ehelyett tudtuk, hogy én Boston vajas fánkot akarok, a partnerem pedig turmixokat.
Az elektronikus vezérlők lehetővé teszik, hogy a reggeli élvezeteink közvetlenül előttünk haladjanak, és mi mindig is ugyanazokat a dolgokat hajszoltuk. A vezérlő a nem kívánt dolgokat is hátrateszi, hogy lendületet adjon.
A kefés egyenáramú motorok viszonylag egyszerűek és olcsón gyárthatók (bár a réz nem lett olcsóbb). Mivel egy kefe nélküli motorhoz elektronikus kommunikátorra van szükség, valójában egy számítógépet kezdünk építeni egy akkus szerszámba. Ez az oka annak, hogy a kefe nélküli motorok ára egyre csak nő.
Tervezési okokból a kefe nélküli motoroknak számos előnyük van a szénkefés motorokkal szemben. Ezek nagy része a kefék és kommutátorok elvesztésével kapcsolatos. Mivel a kefének érintkeznie kell a kommutátorral a töltés átviteléhez, súrlódást is okoz. A súrlódás csökkenti az elérhető sebességet, és egyúttal hőt is termel. Ez olyan, mint egy könnyű fékekkel történő kerékpározás. Ha a lábaid ugyanolyan erőt fejtenek ki, a sebességed lelassul. Fordítva, ha a sebességet szeretnéd fenntartani, több energiát kell kinyerned a lábaidból. A súrlódási hő miatt a felnik is felmelegednek. Ez azt jelenti, hogy a szénkefés motorokhoz képest a szénkefe nélküli motorok alacsonyabb hőmérsékleten működnek. Ez nagyobb hatásfokot biztosít számukra, így több elektromos energiát alakítanak át elektromos energiává.
A szénkefék idővel elkopnak. Ez okozza a szikrákat egyes szerszámokban. Ahhoz, hogy a szerszám működőképes maradjon, a szénkefét időről időre ki kell cserélni. A szénkefe nélküli motorok nem igényelnek ilyen karbantartást.
Bár a szénkefe nélküli motorok elektronikus vezérlőket igényelnek, a rotor/sztátor kombináció kompaktabb. Ez könnyebb súlyt és kompaktabb méretet tesz lehetővé. Ezért látunk sok olyan szerszámot, mint a Makita XDT16 ütvecsavarozó, amely ultrakompakt kialakítású és nagy teljesítményű.
Úgy tűnik, félreértések vannak a szénkefe nélküli motorokkal és a nyomatékkal kapcsolatban. Maga a szénkefe nélküli vagy szénkefe nélküli motor kialakítása nem igazán jelzi a nyomaték nagyságát. Például az első Milwaukee M18 benzinüzemű fúrókalapács tényleges nyomatéka kisebb volt, mint az előző szénkefe nélküli modellé.
Végül azonban a gyártó rájött néhány nagyon fontos dologra. A kefe nélküli motorokban használt elektronika szükség esetén nagyobb teljesítményt tud biztosítani ezeknek a motoroknak.
Mivel a szénkefe nélküli motorok ma már fejlett elektronikus vezérlést használnak, érzékelik, ha terhelés alatt lassulni kezdenek. Amíg az akkumulátor és a motor hőmérséklete a megadott tartományon belül van, a szénkefe nélküli motor elektronikája több áramot kérhet és fogadhat az akkumulátortól. Ez lehetővé teszi, hogy az olyan szerszámok, mint a szénkefe nélküli fúrók és fűrészek, terhelés alatt nagyobb sebességet tartsanak fenn. Ez gyorsabbá teszi őket. Általában sokkal gyorsabb. Néhány példa erre a Milwaukee RedLink Plus, a Makita LXT Advantage és a DeWalt Perform and Protect.
Ezek a technológiák zökkenőmentesen integrálják a szerszám motorjait, akkumulátorait és elektronikáját egy koherens rendszerbe az optimális teljesítmény és üzemidő elérése érdekében.
Kommutáció – a töltés polaritásának megváltoztatása – indítsa el a kefe nélküli motort, és tartsa forogva. Ezután szabályoznia kell a sebességet és a nyomatékot. A sebességet a BLDC motor állórészének feszültségének változtatásával lehet szabályozni. A feszültség magasabb frekvencián történő modulálása lehetővé teszi a motor sebességének nagyobb mértékű szabályozását.
A nyomaték szabályozása érdekében, amikor a motor nyomatékterhelése egy bizonyos szint fölé emelkedik, csökkenthető az állórész feszültsége. Természetesen ez kulcsfontosságú követelményeket támaszt: motorfelügyelet és érzékelők.
A Hall-effektus-érzékelők olcsó módszert kínálnak a rotor helyzetének érzékelésére. Az időzítő érzékelő kapcsolásának ideje és frekvenciája alapján a sebességet is képesek érzékelni.
Szerkesztői megjegyzés: Tekintse meg a „Mi az az érzékelő nélküli, kefe nélküli motor?” című cikkünket, hogy megtudja, hogyan változtatja meg a fejlett BLDC motortechnológia az elektromos kéziszerszámokat.
Ezen előnyök kombinációjának van egy másik hatása is – a hosszabb élettartam. Bár a márkán belüli szénkefés és szénkefe nélküli motorokra (és szerszámokra) általában azonos a garancia, a szénkefe nélküli modellek esetében hosszabb élettartamra számíthat. Ez általában több évvel is meghaladhatja a garanciális időszakot.
Emlékszel, amikor azt mondtam, hogy az elektronikus vezérlők lényegében számítógépeket építenek a szerszámaidba? A kefe nélküli motorok jelentik az áttörést az okosszerszámok iparági hatásában. A kefe nélküli motorok elektronikus kommunikációra való támaszkodása nélkül a Milwaukee egygombos technológiája nem működne.
Kenny munka közben mélyrehatóan vizsgálja a különféle eszközök gyakorlati korlátait, és összehasonlítja a különbségeket. Munka után a családja iránti hite és szeretete áll a legfontosabb prioritásai között. Általában a konyhában leszel, biciklizel (ő triatlonista), vagy elviszel embereket horgászni a Tampa-öbölbe.
Az Egyesült Államokban összességében továbbra is hiány van a szakképzett munkaerőből. Egyesek ezt „készséghiánynak” nevezik. Bár a 4 éves egyetemi diploma megszerzése „nagy divatnak” tűnhet, a Munkaügyi Statisztikai Hivatal legfrissebb felmérésének eredményei azt mutatják, hogy a szakképzett iparágak, mint például a hegesztők és a villanyszerelők, ismét a [...] rangsorolás élén állnak.
Már 2010-ben is írtunk a grafén nanotechnológiát alkalmazó jobb akkumulátorokról. Ez az Energiaügyi Minisztérium és a Vorbeck Materials együttműködése. A tudósok grafén segítségével teszik lehetővé a lítium-ion akkumulátorok percek alatti töltését órák helyett. Már egy ideje. Bár a grafént még nem alkalmazták, visszatértünk a legújabb lítium-ion akkumulátorok némelyikével […]
Nem túl nehéz egy nehéz festményt gipszkartonra akasztani. Azonban ügyelj arra, hogy jól csináld. Különben új keretet kell venned! A csavar falhoz csavarozása önmagában nem elég. Tudnod kell, hogyan ne hagyatkozz [...]
Nem ritka, hogy 120 V-os elektromos vezetékeket kell a föld alá fektetni. Előfordulhat, hogy a fészerét, műhelyét vagy garázsát szeretné ellátni árammal. Egy másik gyakori felhasználási mód a lámpaoszlopok vagy elektromos kapumotorok áramellátása. Mindkét esetben ismernie kell néhány földalatti vezetékezési követelményt, hogy megfeleljen [...]
Köszönöm a magyarázatot. Ezen már régóta gondolkodom, látva, hogy a legtöbb ember a szénkefe nélküli technológiát támogatja (legalábbis ezt használják érvként a drágább elektromos szerszámok és drónok mellett).
Azt szeretném tudni: A vezérlő a sebességet is érzékeli? Nem kell szinkronizálni? Vannak benne Hall elemek, amik érzékelik (forgatják) a mágneseket?
Nem minden szénkefe nélküli motor jobb, mint az összes szénkefés motor. Szeretném látni, hogy az 5X generáció akkumulátorának élettartama hogyan viszonyul az elődjéhez, az X4-hez közepes vagy nagy terhelés mellett. Mindenesetre a szénkefék szinte soha nem korlátozzák az élettartamot. Az akkus szerszámok eredeti motorfordulatszáma körülbelül 20 000 és 25 000 között van. A kenéssel ellátott bolygóműves hajtóműnek köszönhetően a csökkenés körülbelül 12:1 a magas fokozatban és körülbelül 48:1 az alacsony fokozatban. Az indítószerkezet és a motorrotor csapágyai, amelyek a 25 000 fordulat/perc fordulatszámú rotort a poros légáramban tartják, általában gyenge pontok.
Amazon partnerként bevételhez juthatunk, amikor egy Amazon-linkre kattintasz. Köszönjük, hogy segítesz nekünk abban, amit szeretünk csinálni.
A Pro Tool Reviews egy sikeres online kiadvány, amely 2008 óta közöl szerszámértékeléseket és iparági híreket. A mai internetes hírek és online tartalmak világában azt tapasztaljuk, hogy egyre több szakember online tájékozódik a legtöbb fontosabb elektromos szerszámról, amit megvásárolnak. Ez felkeltette az érdeklődésünket.
Egy fontos dolog van, amit érdemes megjegyezni a Pro Tool tesztekkel kapcsolatban: Mi a professzionális szerszámfelhasználókról és az üzletemberekről szólunk!
Ez a weboldal sütiket használ, hogy a legjobb felhasználói élményt nyújthassuk Önnek. A sütik adatait a böngészője tárolja, és bizonyos funkciókat lát el, például felismerik Önt, amikor visszatér weboldalunkra, és segítenek csapatunknak megérteni, hogy a weboldal mely részeit találja a legérdekesebbnek és leghasznosabbnak. Kérjük, olvassa el teljes adatvédelmi szabályzatunkat.
A feltétlenül szükséges sütiket mindig engedélyezni kell, hogy elmenthessük a sütibeállításokra vonatkozó preferenciáidat.
Ha letiltja ezt a sütit, nem tudjuk menteni a beállításait. Ez azt jelenti, hogy minden alkalommal, amikor meglátogatja ezt a weboldalt, újra engedélyeznie vagy letiltania kell a sütiket.
Gleam.io – Ez lehetővé teszi számunkra, hogy olyan ajándékokat biztosítsunk, amelyek névtelen felhasználói információkat gyűjtenek, például a weboldal látogatóinak számát. Hacsak a személyes adatokat önkéntesen nem adják meg az ajándékok manuális bevitele céljából, nem gyűjtünk személyes adatokat.
Közzététel ideje: 2021. augusztus 31.