Принцип работы бесщеточного шуруповерта: Бесщеточные шуруповерты: чем они лучше обычных

особенности и принцип действия — Электропортал.ру

Практически любой ремонт не обходится без шуруповерта. Ведь различная мебель, будь это диван, кресло или шкаф, фиксируется на болтах и шурупах, и для того чтобы собрать все это качественно, такой электроинструмент весьма необходим.

Шуруповерт может быть с щеточным или бесщеточным двигателем. В этой статье речь как раз пойдет о шуруповерте с бесщеточным двигателем. Вы узнаете об особенностях такого шуруповерта, его конструкции, принципе действия, достоинствах и недостатках.

Как работает бесщеточный двигатель

Бесщеточные модели шуруповёртов оснащены электронным усилителем. Благодаря отсутствию скользящих контактов в бесщёточных моделях уменьшено трение, и соответственно, увеличился срок функционирования шуруповертов.

Бесщеточный двигатель более эффективен в эксплуатации, чем щеточный, и меньше подвержен механическому износу.

Внутренняя часть мотора закрыта и полностью защищена от грязи или попадания влаги. Трансформируя электричество в силу, бесщеточные двигатели работают гораздо эффективнее. Скорость работы зависит от напряжения в сети, а не от центробежной силы. При работе с таким оборудованием нет необходимости пользоваться обмоткой и коммутатором. Используемый магнит небольшого размера и веса.

Чаще всего бесщеточные двигатели устанавливаются в оборудовании мощностью до 5 кВт. В более мощных инструментах их применение не рационально.

Конструкция и принцип действия

Бесщеточный шуруповерт незаменимый инструмент в арсенале мастера. Важно знать особенности конструкции и основные принципы работы с ним.

• Переключение тока происходит в обмотках статора. Магнитное поле создается при помощи магнитов, находящихся внутри корпуса.
• Время для подключения электричества определяется встроенными датчиками. Электрические импульсы и сигналы скорости находятся во встроенном процессоре.
• Импульсы уходят на усилители, которые соединены с обмоткой на статоре. Вырабатываемый катушками ток накапливается и импульсами передается из внутреннего процессора.

В результате этих действий появляется магнитное поле, которое вращает якорь и оборудование начинает работать.

Преимущества и недостатки бесщеточного шуруповерта

К основным преимуществам бесщеточных шуруповертов относятся:

• высокий уровень КПД, более 90 %, за счет отсутствия трения и образования искр;
• быстро достигает установленной скорости вращения двигателя;
• увеличенная мощность и, как следствие, больший крутящий момент;
• более эффективен, на 25-40 % по сравнению с щеточным инструментом;
• можно использовать в пожароопасных средах, благодаря отсутствию искр при работе;
• защита от перегрузки, что не позволит перегреть оборудование при эксплуатации.
• не сетевая, а аккумуляторная зарядка.

Также оборудованию присущи некоторые недостатки:

• стоимость — за счет дорогой платы управления мотором заметно увеличена цена;
• ремонтопригодность — цена на ремонт оборудования довольно велика, чаще всего он нецелесообразен.

По своим характеристикам и эффективности бесщеточные шуруповерты весьма выгодные, однако цена на них довольно велика для большого круга пользователей.

какой лучше выбрать, конструкция и принцип действия

Шуруповерт — полезный инструмент в доме. Полки, дверцы, различные механизмы фиксируются на болтах, шурупах, саморезах. Благодаря созданию аккумуляторного бесщеточного шуруповерта сборка мебели, монтаж листов гипсокартона, переезд, не обходится без надежного инструмента.

Содержание

• Как работает бесщеточный двигатель
• Щеточный или бесщеточный шуруповерт выбрать
• Конструкция и принцип действия
• Плюсы и минусы бесщеточного шуруповерта
• Рейтинг ТОП-10 лучших моделей
• Лучшие бесщеточные шуруповерты
  • Makita DDF083Z
  • Makita DF032DWAX1
  • DeWALT DCF620D2K
  • BOSCH GSR 18 V-EC TE
  • Makita DF032DZ
• Лучшие бесщеточные дрели-шуруповерты
  • Makita DDF481RTE
  • DeWALT DCD701D2
  • Metabo BS 18 L BL
  • Интерскол 573. 1.2.70
  • DeWALT DCD701D2
• Почему бесщеточный инструмент такой дорогой
• Перспективы бесщеточных шуруповертов на рынке электроинструмента

Бесщеточный шуруповерт

Как работает бесщеточный двигатель

Со временем производители электрической техники стали понимать, что щетки и коллектор необходимо ликвидировать из двигателей. Бесщеточные модели оснащены электронным усилителем. Благодаря отсутствию скользящих контактов уменьшено трение, и соответственно, увеличился срок функционирования шуруповертов.

Бесщеточный двигатель более эффективен в эксплуатации и меньше подвержен механическому износу.

Некоторые преимущества подобных двигателей:

• надежность;
• высокий крутящий момент;
• минимизация шума;
• увеличенный срок эксплуатации.

Внутренняя часть мотора закрыта и полностью защищена от грязи или попадания влаги. Трансформируя электричество в силу, бесщеточные двигатели работают гораздо эффективнее. Скорость работы зависит от напряжения в сети, а не от центробежной силы. При работе с таким оборудованием нет необходимости пользоваться обмоткой и коммутатором. Используемый магнит небольшого размера и веса.

Для справки! Чаще всего бесщеточные двигатели устанавливаются в оборудовании мощностью до 5 кВт. В более мощных инструментах их применение не рационально.

Щеточный или бесщеточный шуруповерт выбрать

Покупка шуруповерта превращается для многих потребителей в непростой и длительный процесс. Моделей огромное множество, нужно изучить их технические характеристики, стоимость, сравнить цену и качество. Конечно самые ценные советы можно получить от профессионалов, которые используют подобное оборудование в работе практически ежедневно.

Разумеется, технически у бесщеточных моделей гораздо больше преимуществ. КПД у них доходит до 90 %, а у остальных видов он гораздо ниже.

Не сетевая, а аккумуляторная зарядка тоже плюс, особенно если рядом нет сети электричества.

Важно! Типу аккумулятора необходимо уделить отдельное внимание, чтобы выбрать максимально производительный и надежный прибор.

По своим характеристикам и эффективности бесщеточные шуруповерты выгоднее, но вот цена довольно велика для большого круга пользователей.

Классические модели тоже надежные и проверенные, легки в ремонте, детали стоят не дорого и их не сложно приобрести. Поэтому многие выбирают именно этот вариант.

Каждый должен решить самостоятельно какой инструмент ему выбрать, исходя из своих финансовых возможностей и приоритетов.

Конструкция и принцип действия

Конструкция бесщеточного шуруповерта

Бесщеточный шуруповерт незаменимый инструмент в арсенале мастера. Важно знать особенности конструкции и основные принципы работы с ним.

• Переключение тока происходит в обмотках статора. Магнитное поле создается при помощи магнитов, находящихся внутри корпуса.
• Время для подключения электричества определяется встроенными датчиками. Электрические импульсы и сигналы скорости находятся во встроенном процессоре.
• Импульсы уходят на усилители, которые соединены с обмоткой на статоре. Вырабатываемый катушками ток накапливается и импульсами передается из внутреннего процессора.

В результате этих действий появляется магнитное поле, которое вращает якорь и оборудование начинает работать.

Плюсы и минусы бесщеточного шуруповерта

Главный плюс бесщеточного шуруповерта — это отсутствие необходимости менять щетки, ведь их нет. Но так ли все хорошо, ведь за этим плюсом скрывается и большой минус.

При довольно частом использовании замена щеток потребуется не раньше, чем через 2-3 года работы. При их замене хозяин одновременно осмотрит остальные детали, почистит инструмент, смажет. При использовании же бесщеточного оборудования сервисное обслуживание начинает проводиться только тогда, когда инструмент начинает серьезно барахлить.

К основным плюсам бесщеточных шуруповертов относятся:

• Высокий уровень КПД, более 90 %, за счет отсутствия трения и образования искр.
• Быстро достигает установленной скорости вращения двигателя.
• Увеличенная мощность и, как следствие, больший крутящий момент.
• Более эффективен, на 25-40 % по сравнению с щеточным инструментом.
• Можно использовать в пожароопасных средах, благодаря отсутствию искр при работе.
• Защита от перегрузки, что не позволит перегреть оборудование при эксплуатации.

Важно! Такие модели способны достигать максимальных показателей вращения сразу после включения.

Также оборудованию присущи некоторые недостатки:

• Стоимость — за счет дорогой платы управления мотором заметно увеличена цена.
• Ремонтопригодность — цена на ремонт оборудования довольно велика, чаще всего он нецелесообразен.

Рейтинг ТОП-10 лучших моделей

Ознакомившись с мнением пользователей бесщеточными шуруповертами, на основе отзывов покупателей можно составить рейтинг лучших моделей.

1	Makita DDF083Z
2	Makita DF032DWAX1
3	DeWALT DCF620D2K
4	BOSCH GSR 18 V-EC TE
5	Makita DF032DZ
6	Зубр DB-20 A5
7	DeWALT DCD701D2
8	Metabo BS 18 L BL
9	Интерскол 573. 1.2.70
10	Makita DDF481RTE

Лучшие бесщеточные шуруповерты

Шуруповерт Макита

Приобрести шуруповерт на Алиэкспресс легко, а вот найти хорошее, качественное оборудование не очень просто. Чтобы выбрать лучший бесщеточный шуруповерт нужно ознакомиться с их основными техническими характеристиками.

Makita DDF083Z

Инструмент безударного типа, эффективен при работе с различными крепежными деталями. Несколько ступеней крутящего элемента, достигает до 40 Нм. Оборудован светодиодной лампочкой, что помогает работать при небольшом освещении. Оснащен двумя режимами скорости.

Достоинства:

• легкость,
• мощность,
• работа в труднодоступных местах,
• оперативная замена насадки.

Недостатки:

• стоимость,
• отсутствие функции реверс.

Важно! Благодаря небольшому весу инструмента появилась возможность выполнять больше работы и более качественно с меньшей утомляемостью.

Makita DF032DWAX1

Качественный инструмент, эффективен при работе с разными по плотности поверхностями. Инструмент легкий, с прорезиненной ручкой. Оснащен двумя скоростными режимами, реверсом. Характеризуется высокой производительностью.

Достоинства:

• высокая мощность,
• облегченный вес,
• оборудован индикатором заряда батареи,
• специальным крючком для поясного крепления.

Недостатки:

• трудное крепление биты,
• подходит только индивидуальная оснастка.

DeWALT DCF620D2K

Универсальный, надежный инструмент, с прорезиненной рукояткой, с весом 1,88 кг. Оснащен двумя скоростными режимами. Кейс входит в комплект.

Достоинства:

• надежный,
• безопасный в эксплуатации,
• удобный.

Недостатки:

• маленький ресурс аккумулятора,
• перебои в работе ограничителя глубины.

BOSCH GSR 18 V-EC TE

Шуруповерт Bosch

Безударный аккумуляторный шуруповерт, который подходит для различного вида крепежа. Оборудован одним режимом скорости и 25 вариантами регулировки крутящего момента. Оснащен лампочкой для подсветки.

Достоинства:

• маленький вес,
• удобство использования,
• высокая мощность,
• реверс,
• скорость сверления.

Недостатки:

• сложное крепление бита.

Makita DF032DZ

Компактный шуруповерт, небольшой размер оборудования позволяет его использование в ограниченных условиях. Насадки крепятся на патрон. Крутящий момент до 35Нм.

Достоинства:

• надежность,
• удобство использования,
• компактность,
• два режима скорости.

Недостатки:

• маленькая емкость аккумуляторов.

Лучшие бесщеточные дрели-шуруповерты

Некоторые модели объединяют в себе 2 функции — шуруповерт и дрель, что делает инструмент более универсальным.

Зубр DB-20 A5

Бесщеточная дрель-шуруповерт для работы с различными материалами, резьбовыми соединениями. Срок службы увеличен за счет металлического корпуса и усиленного редуктора. Обеспечивает высокий КПД.

Достоинства:

• быстрозарядное устройство,
• дополнительная рукоятка,
• кейс для хранения.

Недостатки:

• вес,
• стоимость.

Шуруповерт бесщеточный Зубр

Makita DDF481RTE

Дрель-шуруповерт с прорезиненной рукояткой, мощным бесщеточным двигателем. Оборудован быстрозажимным патроном, аккумуляторной батарейкой.

Достоинства:

• мощность,
• хорошая батарея,
• универсальность.

Недостатки:

• вес,
• подсветка не высокого качества.

DeWALT DCD701D2

Безударная компактная дрель-шуруповерт Деволт для работы с древесиной и металлом. Оснащена прорезиненной ручкой, подсветкой, скобой для крепления на поясе, реверсом.

Достоинства:

• компактность,
• бесщеточный двигатель,
• поясная клипса.

Недостатки:

• высокий уровень шума.

Metabo BS 18 L BL

Качественный инструмент для самых интенсивных работ. Быстрозажимной патрон позволяет легко сменить насадку. Регулируемый диаметр патрона от 1,5 до 13 мм позволяет использовать оснастку разного размера. Метабо работает от аккумулятора. Кейс для хранения инструмента и насадок к нему в комплекте.

Достоинства:

• компактный размер,
• эргономичность,
• качество,
• мощность.

Недостатки:

• непрочный кейс,
• стоимость.

Важно! Ремонт и замена деталей будет стоить недешево.

Интерскол 573.1.2.70

Ударная дрель-шуруповерт, эффективна при работе с твердыми металлами. Оснащена подсветкой для работы в плохо освещенном помещении. Характеризуется долгим сроком службы благодаря редуктору с металлическими шестернями и бесщеточному двигателю.

Достоинства:

• аккумулятор,
• мощность,
• цельнометаллический патрон,
• реверс,
• подсветка,
• кейс.

Недостатки:

• шум при эксплуатации,
• стоимость.

DeWALT DCD701D2

Безударная дрель-шуруповерт Деволт компактного размера для работы с древесиной и металлом. Оснащена прорезиненной ручкой, подсветкой, скобой для крепления на поясе, реверсом.

Достоинства:

• компактность,
• бесщеточный двигатель,
• поясная клипса.

Недостатки:

• высокий уровень шума.

Аккумуляторный шуруповерт Dewalt

Почему бесщеточный инструмент такой дорогой

Лучшие бесщеточные шуруповерты значительно дороже аналогов с традиционными двигателями. Высокая стоимость связана с использованием в нем довольно дорогостоящих деталей и частей:

• Неодимовые магниты для создания компактных роторов. Изготавливаются из недешевых элементов по довольно сложному технологическому процессу.
• Высокие требования к качеству датчиков. В оборудовании должны быть использованы только лучшие, сверхнадежные и точные датчики.
• Электроника для управления бесщеточным двигателем гораздо дороже. В конструкции не просто плата, а практически минипроцессор.

Все эти факторы и увеличивают стоимость бесщеточных инструментов.

Перспективы бесщеточных шуруповертов на рынке электроинструмента

Рано или поздно на рынке останутся только лучшие бесщеточные аккумуляторные шуруповерты. Они более выгодны производителям за счет меньшего количества составных элементов и высокого качества своих технических характеристик. Для работы в быту можно выбрать любой шуруповерт, а в профессиональном плане лучше рассматривать бесщеточные модели. Они гораздо надежнее и быстрее, производительнее, за счет чего быстро себя окупят.

Любое оборудование не вечно, будь то китайский, американский или отечественный производитель. Если нет необходимости в ежедневном его использовании, то можно приобрести обычный щеточный шуруповерт и пользоваться им время от времени на протяжении нескольких лет.

Но если цель — купить качественный инструмент, который прослужит многие годы, то следует не скупиться и приобрести надежный аппарат. Какой лучше аккумуляторный бесщеточный шуруповерт нужно решать исходя из предпочтений конкретного пользователя.

Как работает бесколлекторный двигатель шуруповерта

Сложно представить арсенал домашнего мастера без шуруповерта. Этот инструмент способен заменить отвертки, гаечные ключи и дрели. Конструктивно он состоит из двух основных частей. Электрические и механические, посредством которых совершается полезная работа. Многие владельцы не знают всех его возможностей, а уж тем более, как работает шуруповерт. Речь идет о принципе работы, который необходимо подробно рассмотреть, чтобы не только оценить возможности устройства, но и облегчить ремонт.

Как устроена отвертка или конструкция устройства

Рассматриваемый вид инструмента работает по принципу преобразования электрической энергии в механическую, совершая тем самым полезную работу. Исходя из этого, шуруповерты классифицируются на сетевые и аккумуляторные. Беспроводные модели популярны из-за своей портативности, но сетевые модели также имеют преимущество. Это большая мощность по сравнению с аккумуляторными. Сетевые шуруповерты еще называют дрелями, так как они могут не только вкручивать крепеж, но и сверлить дерево и металл.

Внешнее устройство сетевой и аккумуляторной моделей практически идентично, за исключением небольшой разницы. Это отличие заключается в наличии аккумулятора на переносных инструментах, а также наличии провода для подключения к розетке на устройствах сетевого типа. Внутреннее устройство имеет больше отличий, однако принцип работы шуруповертов силового и аккумуляторного типа одинаков. Основными конструктивными элементами рассматриваемых устройств являются:

1. Корпус из ударопрочного пластика
2. Патрон (обычно без ключа)
3. Кнопка, переключатель или курок для запуска инструмента
4. Переключатель режимов направления движения исполнительного органа. Реверс
5. Регулятор скорости в виде переключателя
6. Регулятор крутящего момента. Более известен как храповик
.

Для понимания устройства ниже фото с описанием каждого элемента. Работа устройства основана на следующих деталях, находящихся внутри корпуса:

• Коллекторный или бесщеточный электродвигатель
• Зубчатый механизм в виде планетарной передачи
• Предохранительная муфта с регулятором усилия. Устраняет заедание и перегрев мотора, тем самым предотвращая его выход из строя

В зависимости от модели прибора также могут быть дополнительно оснащены подсветкой, индикацией заряда батареи или светодиодным дисплеем. Конструкция корпуса может иметь пазы для размещения сменных насадок, что облегчает эксплуатацию устройства.

Принцип работы шуруповерта от А до Я разбираемся как работает инструмент

Популярны аккумуляторные модели, поэтому на их примере разберем принцип работы шуруповертов. Зная устройство и конструкцию шуруповерта, не составит труда выяснить, как работает это устройство. Однако нередко даже опытные мастера спотыкаются, отвечая на вопросы. Зачем нужна трещотка, как работает кнопка и почему на шуруповертах используются планетарные редукторы, а не обычные. Рассмотрим подробный принцип работы шуруповерта, и узнаем все ответы.

1. Прибор начинает работать при нажатии на кнопку, которую также называют переключателем. Однако переключатели (не имеющие возможности управления скоростью) обычно используются на УШМ, а кнопки со встроенным регулятором скорости – на шуруповертах. Принцип работы регулятора прост. Чем сильнее усилие нажатия на спусковой крючок, тем выше скорость вращения патрона
.
2. Для того, чтобы патрон вращался при нажатии кнопки пуска, необходимо подать постоянный ток на электродвигатель. Для этого используется аккумулятор, который выступает в качестве источника. Он состоит из набора последовательно соединенных банок, что в совокупности позволяет получить напряжение от 9 В.до 24В
3. Аккумулятор на шуруповертах съемный, что позволяет не только его подзаряжать, но и менять при разрядке. От аккумулятора ток поступает на кнопку включения. Если аккумулятор разрядился или поврежден, шуруповерт может работать от автомобильного аккумулятора.
4. Кнопка сложной конструкции неразборного типа. Кнопка замыкает контакты, а также меняет полярность напряжения, подаваемого на контакты электродвигателя
5. К кнопке подключаются два провода от аккумулятора, которые замыкаются и идут на контакты коллекторного двигателя постоянного тока. В конструкции кнопки имеется элемент, отвечающий за регулировку поворота патрона в зависимости от силы нажатия на спусковой крючок. Так называемый плавный пуск
6. На коллекторный двигатель подается постоянный ток, который поступает на обмотку ротора. Роль статора в двигателе выполняют постоянные магниты, благодаря которым вращается ротор. К валу ротора крепится шестерня, крутящий момент от которой передается на редуктор
7. Планетарная передача на отвертке состоит из набора шестерен с внутренними и внешними звеньями. С помощью шестерен крутящий момент передается от двигателя к резцедержателю
8. Редуктор соединен с валом, на котором установлен патрон. В губках цангового устройства закреплена рабочая насадка. Сверла, биты и др.
9. Помимо этих элементов, в конструкции шуруповерта имеется храповик или регулятор усилия зажима с предохранительной муфтой
10. Предохранительная муфта исключает возможность заклинивания вала, например, при сверлении или завинчивании шурупа. Отсутствие предохранительной муфты способствует тому, что обмотка ротора может сгореть из-за увеличения нагрузки
11. Регулятор силы крутящего момента служит для обеспечения эффективного воздействия на обрабатываемую поверхность. Исключает вращение патрона относительно вала, исключая увеличение нагрузки. Наличие регулятора позволяет вкручивать крепеж с определенным моментом

Все эти устройства являются составными частями отвертки. Рассмотрим подробно каждый элемент инструмента, а также его конструктивные особенности, что поможет разобраться в вопросе, как работает шуруповерт. Ниже показан подробный принцип работы дрели/шуруповерта.

Как работает аккумулятор на автономных шуруповертах

Аккумулятор является источником питания электродвигателя. В конструкции аккумулятора используются цилиндрические банки с никель-кадмиевой или литий-ионной начинкой (есть и металлогидридные). Каждая банка выдает напряжение от 1,5 до 4 вольт, что зависит от типа начинки. Каждая банка соединена между собой последовательно, поэтому в результате напряжения каждой банки суммируются. Это напряжение передается через контакты на прибор.

В зависимости от количества банок внутри аккумулятора шуруповерта, аккумуляторы могут выдавать напряжение от 9 до 24В. Наиболее популярны модели на 12В-14В. 9-вольтовые шуруповерты относятся к маломощным, а устройства с напряжением питания от 18В до 24В относятся к высокомощным. Помимо напряжения, у аккумуляторов есть еще один важный параметр. Это емкость. Емкость — это количество заряда, которое батарея может отдать за заданный промежуток времени. Чем больше емкость, тем дольше шуруповерт способен работать без подзарядки. Для зарядки аккумулятора используются специальные зарядные устройства, принцип работы которых необходимо учитывать.

Принцип работы зарядного устройства и его схема

Зарядное устройство для шуруповерта представляет собой блок с микросхемой, сетевым проводом и выходными контактами. Принцип работы зарядного шуруповерта следующий:

• Напряжение питания подается на блок
• В блоке происходит преобразование переменного напряжения в постоянное. Достигается за счет использования выпрямительного моста
• Помимо преобразования напряжения, оно также снижается до соответствующего уровня 9. 24в. Реализуется трансформатором или инвертором
• Возможность перезарядки аккумулятора с помощью зарядного устройства зависит от величины выходного тока
• От текущего значения зависит не только возможность подзарядки аккумулятора, но и продолжительность зарядки.

Схема работы зарядки представлена ​​на фото ниже.

Имея представление о том, как работает зарядное устройство на шуруповерт, починить его не составит труда.

Кнопка отвертки Принцип работы и конструкция

Напряжение аккумулятора подается на двигатель через кнопку. Кнопка используется не только как устройство для замыкания контактов.

На кнопку возложены следующие задачи:

1. Замыкание контактов проводов «плюс» и «минус», за счет которых подается питание на двигатель
2. Реверс. Изменение полярности контактов проводов, идущих на двигатель. Это позволяет вращать вал двигателя в разных направлениях.
3. Регулировка скорости в зависимости от силы нажатия на кнопку пуска

Задача кнопки – обеспечить плавную подачу напряжения на двигатель инструмента при нажатии курка.

Двигатель на шуруповерте и принцип его работы

Принцип работы коллекторного и бесколлекторного (бесколлекторного) двигателей разный. Наиболее популярны на шуруповертах двигатели коллекторного типа. Их преимущество – дешевизна, а недостаток наличия расходного материала – щетки. Со временем в процессе эксплуатации устройства щетки изнашиваются, поэтому в один прекрасный момент можно обнаружить, что двигатель перестает работать. Часто такая поломка воспринимается владельцем инструмента как сгорание обмотки ротора, но достаточно заменить щетки или почистить (обычно медные), чтобы устройство возобновило свою работу. На электроинструментах используются графитовые или угольные щетки.

В коллекторном двигателе ток подается на обмотку ротора через щеточный узел. При протекании тока индуцируется электродвижущая сила, благодаря чему ротор из обмотки превращается в магнит. Вокруг ротора расположен статор в виде двух магнитных пластин. Противодействие двух магнитов (ротора и статора) способствует возникновению силы отталкивания, что в итоге приводит к тому, что ротор начинает вращаться. Сила вращения используется в полезных целях для приведения в движение резцедержателя с рабочими насадками. Так работают все коллекторные двигатели, как сетевого, так и аккумуляторного типа. Отличие между ними только в том, что на сетевых устройствах двигатель состоит из статора и ротора с обмотками.

Принцип работы бесколлекторного двигателя отличается тем, что вал соединен со статором. Статор состоит из магнитов и приводится в движение. При этом ротор стоит на месте, и ток подается на него напрямую без щеток. ЭДС индуцируется в обмотке ротора и теперь через силу реакции вызывает вращение подвижного элемента. Статор. Бесколлекторный двигатель более надежен и эффективен, так как в нем отсутствуют расходники (щетки), а значит, он способен работать достаточно долго, пока не сгорит обмотка. У них есть недостаток. Это высокая стоимость. Ниже представлена ​​схема работы бесколлекторного двигателя на шуруповерте.

Дороговизна бесколлекторных шуруповертов заключается в сложности их устройства. Для обеспечения вращения статора от магнитов к обмотке ротора следует подключать не два, а три провода. Это необходимо для обеспечения фазосдвигающего эффекта, которым индуцируется ЭДС. Для достижения этого эффекта используются специальные устройства, подающие напряжение со сдвигом по фазе.

Принцип действия отверточной передачи

Механизм планетарной передачи предназначен для уменьшения скорости вращения и увеличения силы момента. Редуктор состоит из набора шестерен. У них разное количество зубьев, за счет чего происходит снижение скорости вращения до соответствующих значений.

В конструкции шуруповертов предусмотрены переключатели, предназначенные для работы инструмента на разных скоростях:

• Первый медленный, используется для завинчивания шурупов, шурупов, а также резьбовых соединений
• Второй быстрый, при включении инструмента в режиме «2» патрон вращается со скоростью в 2 раза быстрее, чем на 1 скорости. В этом режиме устройство используется для сверления металла и дерева. Бетон можно сверлить шуруповертом, только если у него есть ударный режим. Как правило, это мощные ударные дрели сетевого типа и дрели

Редуктор состоит из ведущего и ведомого звеньев. Шестерни. Ведущие шестерни называются «солнцами», а приводятся в движение водилами. Регулировка скорости происходит за счет механического переключения шестерен с большим количеством зубьев на мелкие. В результате инструмент способен работать в двух режимах. Сверление и завинчивание.

Принцип работы храпового механизма на шуруповерте

Помимо зубчатого механизма, в конструкции инструмента использовано такое устройство, как регулятор крутящего момента с предохранительной муфтой. Эти два устройства взаимосвязаны, но имеют схожую конструкцию. Для начала выясните, зачем нужна погремушка и механизм регулировки крутящего момента, которого нет на дрелях и шуруповертах.

Отвертка предназначена для выполнения завинчивания саморезов и других крепежных изделий. При вкручивании шурупов в древесину требуется различное усилие, которое зависит от длины крепежа, а также породы дерева (твердости).

Это требует усилий разной степени силы. В конструкции есть механизм, который называется погремушка. Принцип работы этого механизма аналогичен динамометрическому ключу. При достижении соответствующего усилия, которое устанавливается вручную, рукоятка поворачивается относительно головки ключа. Рассмотрим, что это за механизм на отвертке:

• Одна большая пружина или набор пружин, за счет которых регулируется прижимное усилие
• Ниппели или кулачки, используемые для соединения с зубчатым механизмом. В качестве арматуры также используются шарики от подшипников. На примере фото ниже выступы размещены на плите
• Канавки или канавки, через которые фитинг соединяется с действующей на него пружиной

Для удобства восприятия на внешней стороне устройства имеются обозначения в виде цифр от 1 до 24 и более. Чем больше цифр на корпусе регулятора усилия, тем выше диапазон настройки. Чем сильнее пружина действует на фитинг, тем больше прижимная сила. Переключение регулятора в режим высокого значения позволяет вкручивать длинные саморезы в твердую древесину.

Регулятор усилия прижима одновременно выполняет защитную функцию, благодаря чему исключается вероятность заклинивания статора. Если насадка фиксированная, которая фиксируется в держателе инструмента, то штуцеры проскальзывают через пазы в регуляторе. Ротор преодолевает усилие, но не заклинивает. Отсутствие такого механизма привело бы к перегоранию обмоток ротора, из-за увеличения тока.

Для предохранения двигателя инструмента от его сгорания в конструкции также использована предохранительная муфта фрикционного типа. Ниже он представлен на фото, и работает при заклинивании форсунки. Например, установлено максимальное усилие на регуляторе, в таком случае, если дрель застрянет, велика вероятность того, что устройство вырвется из рук. Чтобы избежать этого, используется защитная втулка, исключающая вырывание инструмента из рук, а также предотвращающая пригорание обмотки на роторе.

При заклинивании сопла в картридже ротор двигателя останавливается. Чтобы предотвратить такое заклинивание, в конструкции для этого также используется предохранительная муфта. Работает только в одном режиме, когда привод вращается в нужном направлении. При вращении патрона влево муфта не работает, как видно на фото выше. Обычно на мощных шуруповертах от 14В используются дополнительные предохранительные муфты. Ниже на фото вариант регулятора усилия винтового зажима, принцип работы которого аналогичен описанию.

Принцип действия патрона

Патроны на шуруповерты бывают двух типов. Без ключа и без ключа. Бесключевые ключи более популярны, и они бывают одно- и двухсцепные. Ключевые более надежны, так как исключают возможность проворачивания сопла. Ключевые исполнительные органы обычно применяются на сверлах, исключающих токарные сверла с цилиндрическими хвостовиками. В отвертках обычно используют быстрозажимные инструменты, так как они надежно фиксируют биты в виде бит, имеющих шестигранную конструкцию хвостовика.

Ключевой и быстрозажимной патроны на шуруповерты имеют схожую конструкцию и принцип действия, в основе которого лежит движение зажимных кулачков. Конструкция имеет три губки, которые фиксируют хвостовики рабочих насадок. Сверла, биты, полировальные насадки и многое другое.

Чтобы картридж служил долго, необходимо периодически вводить внутрь смазки, а также очищать рабочие органы от засорения. Если челюсти выходят из строя, их нельзя заменить. При выборе картриджа необходимо учитывать, что они различаются по такому параметру, как диаметр хвостовиков сопла, которые можно в нем зафиксировать. Необходимо учитывать диаметр отверстия для крепления на отвертку.

Патрон крепится к шуруповерту двумя резьбовыми зажимами. Первый хомут находится внутри и представлен в виде четырехгранного (реже одностороннего) винта, имеющего левую резьбу. Чтобы его открутить, нужно повернуть в правую сторону. После откручивания винта необходимо открутить сам элемент, который закреплен на валу.

Принцип работы шуруповерта прост и понятен, но разобраться с ним должен каждый, кто планирует его ремонтировать, переделывать, модернизировать и т.д. Зная принцип работы отвертки и гаечного ключа, можно устранить любую поломку этих приспособлений, и вернуть инструмент в рабочее состояние.

Как работать с отверткой инструкция

Перед работой с отверткой необходимо изучить инструкцию и ее назначение. Устройства отличаются по мощности, что говорит об их возможностях. В инструкции указаны эксплуатационные возможности агрегата. Шуруповерты из сети более мощные, поэтому их можно использовать для выполнения различных задач, и даже для сверления бетона.

Если вы купили отвертку, то вам нужно сначала научиться ею пользоваться. Это позволит не только качественно выполнить работу шуруповертом, но и исключить вероятность его быстрого выхода из строя. Итак, рассмотрим особенности использования отвертки, что позволит научиться правильно работать.

1. Для сверления кирпича и бетона. Бетон или кирпич нельзя просверлить обычной отверткой. Для этого в конструкцию инструмента должна быть встроена возможность сверления с ударом, а если ее нет, то устройство просто бесполезно. Закрепить сверло с выигрышем в патроне несложно, но при воздействии на бетон или кирпич оно просто будет ерзать, так как нет ударного варианта. Для таких целей используются ударные дрели или перфораторы.
2. Для сверления дерева. Чтобы просверлить отверстие в дереве шуруповертом, необходимо использовать специальные сверла с копьем на конце. Максимальный диаметр сверления отверткой по дереву составляет 20 мм. Все зависит от мощности устройства. При сверлении сверло нужно держать строго под углом 90 градусов по отношению к поверхности, подлежащей сверлению.
3. Для сверления металла. Для этого также используются специальные сверла. Качество сверления зависит от заточки кромки. Просверлите металл шуруповертом до 10 мм. При выполнении работ необходимо учитывать, как пользоваться отверткой. Сначала нужно с помощью керна сделать углубление, по которому будет ориентироваться сверло. Чтобы избежать перегрева режущей кромки сверла, во время работы смазывайте насадку специальным составом или водой. Следует иметь в виду, что воду необходимо подавать в процессе бурения, а не после. Если опустить горячее сверло в воду, то оно потеряет свои прочностные свойства, и быстро затупится. Сверло тоже нужно держать строго под углом 90 градусов по отношению к обрабатываемой поверхности во избежание заклинивания сопла или его поломки
4. Затяжка винтов. Для этого к патрону крепится бита или переходник для бит. Крепеж следует закручивать и откручивать на первой скорости, что предотвратит поломку не только инструмента, но и биты. Совершенно необходимо правильно подобрать биты в зависимости от типа конструкции шляпки застежки. Края бит должны плотно входить в пазы застежки, иначе в процессе они будут соскальзывать и стирать края застежки

Если перфоратор и дрель – чисто мужские инструменты, то отверткой может работать даже женщина, например, когда нужно закрутить шуруп или шуруп на полке. Перед использованием инструмента проверьте заряд аккумулятора. Затем необходимо закрепить рабочую насадку в патроне, и приступить к работе. Подробное описание того, как правильно работать с шуруповертом, описано в материале.

Особенности правильного хранения с целью увеличения срока службы

Зная, как работают шуруповерты силового и аккумуляторного типа, осталось разобраться в вопросе, как за ними ухаживать, чтобы продлить срок службы. Все так же просто, как принцип работы отвертки. При хранении учитывают следующие рекомендации:

1. Предотвращение попадания воды в инструмент
2. Не упускайте и не роняйте устройство, так как помимо повреждения корпуса могут выйти из строя внутренние устройства
3. Регулярно смазывайте картридж, чтобы увеличить срок его службы
4. Если внутрь попали различные загрязнения, то перед последующим использованием устройства его следует разобрать и очистить.
5. Не храните инструмент с полностью разряженными батареями
6. Хранить и эксплуатировать прибор при температуре не ниже 5 и не выше 30 градусов
7. При сверлении охлаждать насадку

Только при соблюдении всех вышеперечисленных рекомендаций можно обеспечить непрерывную работу инструмента без поломок. От качества также зависит срок службы устройства, так как дешевая китайская отвертка априори не сможет прослужить долго, ведь при ее производстве используются исключительно низкокачественные комплектующие.

Подводя итог, стоит отметить, что знать, как работает шуруповерт, должен не только мастер, работа которого связана с работой устройства, но и новички, впервые использующие инструмент. Это продлит срок службы шуруповерта, а также избавит от необходимости нести устройство в сервисный центр в случае неисправности.

Источник

Все о бесщеточных двигателях в деталях –

Бесщеточный двигатель — это электродвигатель, работающий от постоянного тока и не имеющий механических щеток и коллектора, как у обычного щеточного двигателя. Хотя первоначальные затраты выше, он предлагает очевидные преимущества по сравнению со щеточным двигателем и является более рентабельным в долгосрочной перспективе. Бесщеточные двигатели используются в различных бестраншейных строительных работах.

Бесщеточные двигатели иногда называют двигателями BLDC или BL. Электронно-коммутируемые двигатели (ECM, EC-двигатели) и синхронные двигатели постоянного тока являются синонимами.
Бесщеточные двигатели обычно устроены так же, как и синхронные двигатели с постоянными магнитами (СДПМ), хотя они также могут быть переключающими реактивными двигателями или асинхронными двигателями. Они также могут быть бегунками (ротор окружен статором), бегунами (ротор окружен статором) или осевыми бегунами (ротор окружен статором) (ротор и статор плоские и параллельные).

---

Коллекторные и бесщеточные двигатели в свое время

С 1856 года щеточные двигатели постоянного тока использовались в электрических силовых установках, кранах, бумагоделательных машинах и сталепрокатных заводах, и они все еще широко используются сегодня. Бесщеточные двигатели постоянного тока с электронными регуляторами скорости в значительной степени заменили щеточные двигатели во многих приложениях, поскольку их щетки изнашиваются и требуют частой замены. Из-за высоких требований к применению и сильного шума электрического разряда (называемого электростатическим разрядом, особенно в аэрокосмической технике) износ щеток стал серьезным недостатком, и был произведен новый двигатель.

Бесколлекторные двигатели намного новее, они были изобретены на заре изобретения электричества. Первый бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC), названный Т.Г. Уилсон и П.Х. Трики был изобретен в 1962 году в результате достижений в области твердотельных технологий в начале 1960-х годов. Бесщеточные двигатели являются наиболее предпочтительным выбором для компьютерных дисководов, робототехники и самолетов, поскольку они не требуют физического коммутатора.

сравнение бесщеточного и коллекторного двигателя

Современные бесщеточные двигатели

Недостатком первых бесщеточных двигателей было то, что они не могли генерировать большую мощность, несмотря на свою долговечность. Бесщеточные двигатели могли генерировать столько же (или больше) мощности, сколько и щеточные двигатели, до того, как в 1980-х годах стали доступны более сильные материалы с постоянными магнитами. Роберт Э. Лордо изготовил первый крупногабаритный бесщеточный двигатель постоянного тока в конце 1980-х годов, мощность которого в десять (10) раз превышала мощность предыдущих бесщеточных двигателей.

Рекомендуемое содержимое:

🟡 Что такое электродвигатели и как они работают?

Современные бесщеточные двигатели преодолевают многие недостатки щеточных двигателей за счет сочетания более высокой выходной мощности, меньшего размера и веса, улучшенного рассеивания тепла и эффективности, более широкого диапазона рабочих скоростей и чрезвычайно низкого электрического шума. Бесщеточные двигатели не имеют электрических соединений, которые могут изнашиваться, что обеспечивает большую надежность и более короткие интервалы технического обслуживания в коммерческих и промышленных приложениях.

Компоненты бесщеточного двигателя

Основные аспекты и конструкция бесщеточных двигателей

Статор типичного бесщеточного двигателя имеет трехфазную обмотку, а ротор содержит постоянный магнит. Он также доступен в однофазной, двухфазной и трехфазной конфигурациях. Как указывалось ранее, обмотка статора создает вращающееся магнитное поле, которое толкает магнитный ротор вперед. Для создания этого магнитного поля на катушку подается трехфазное напряжение.

Итак, как система различает, какие катушки запитаны, а какие должны быть? Для этой цели используется специальный электрический контроллер. Включение тока в ортогональные (перпендикулярные) обмотки осуществляется таким интегрированным коммутационным механизмом. Он также имеет датчики, которые определяют местоположение ротора. Чаще всего используются датчики Холла, однако также используются фотоэлектрические, индуктивные датчики и резольверы.

📌 T Контроллер изменяет соединение двух фаз для изменения направления вращения. Его также можно использовать в качестве сервопривода или шагового двигателя.

Схема бесщеточного двигателя

Бесщеточные двигатели постоянного тока Преимущества:

Бесщеточные двигатели имеют ряд преимуществ по сравнению с щеточными двигателями: широкий диапазон скоростей;

Отличные характеристики крутящего момента, хорошие характеристики крутящего момента на средних и низких скоростях, большой начальный крутящий момент и низкий пусковой ток; высокая перегрузочная способность

Плавный пуск и остановка, хорошие характеристики торможения; можно сохранить оригинальный механический или электромагнитный тормозной механизм

Бесщеточные двигатели постоянного тока не имеют потерь возбуждения по сравнению с двигателями переменного тока, а также потерь на трение щеток и искрообразования по сравнению с двигателями постоянного тока с щетками.

Высокая надежность, стабильность, гибкость и простота обслуживания

Компактные размеры, малый вес и высокая производительность

Устойчивость к ударам и вибрации, низкий уровень шума, низкая вибрация, плавная работа, долгий срок службы

Недостатки бесколлекторных двигателей

При многих преимуществах бесколлекторных двигателей есть и ряд недостатков:

• Стоимость: Бесколлекторные двигатели имеют ряд недостатков, все из которых связаны с их повышенной сложностью конструкции. Для правильной последовательности заряда катушек статора BLDC требуется контроллер переключения. Это увеличивает стоимость производства, что отражается на более высокой стартовой стоимости.
• Усложнение: Добавление сложности увеличивает риск сбоя. Нам не удалось найти ни одного исследования, в котором бы сравнивалась частота отказов щеточных и бесщеточных электроинструментов, хотя часто предполагается, что более сложное оборудование выходит из строя с большей вероятностью.

Аккумуляторный инструмент, такой как дрель

Бесщеточные двигатели Применение

Бесщеточные двигатели выполняют многие функции, которые раньше выполняли коллекторные двигатели постоянного тока, но стоимость и сложность управления не позволяют бесщеточным двигателям полностью заменить коллекторные двигатели в недорогих секторах. Бесколлекторные двигатели, с другой стороны, стали доминировать во многих приложениях, включая компьютерные жесткие диски и CD/DVD-плееры. Бесщеточные двигатели используются исключительно для питания небольших охлаждающих вентиляторов в электрических устройствах. Они распространены в беспроводных электроинструментах, где повышенная эффективность двигателя позволяет использовать его в течение длительного времени без перезарядки аккумулятора. В проигрывателях с прямым приводом для граммофонных пластинок используются низкоскоростные маломощные бесщеточные двигатели.

Аккумуляторные инструменты

Многие современные аккумуляторные инструменты используют бесщеточные двигатели, включая струнные триммеры, воздуходувки, дисковые и сабельные пилы и дрели/шуруповерты. Бесщеточные двигатели имеют больше преимуществ по сравнению с щеточными двигателями (малый вес, высокая эффективность) для портативного оборудования с батарейным питанием, чем для больших стационарных инструментов, подключенных к розетке переменного тока, поэтому внедрение в этой части рынка было более быстрым.

Какой вариант лучше, щеточный или бесщеточный?

Бесщеточные двигатели для начинающих обеспечивают исключительную производительность и длительный срок службы. Эти типы требуются в приложениях, где требуется высокая скорость вращения и устойчивость к перегреву. Такое оборудование используется в роботах, медицинском оборудовании, станках с ЧПУ и другом дорогостоящем и ответственном промышленном оборудовании как часть системы охлаждения. Бесщеточные устройства того же размера более мощные, чем щеточные. Он также используется в ситуациях, когда требуются долговечные электродвигатели, не требующие особого обслуживания.

Коллекторные двигатели постоянного тока имеют меньшую мощность и стабильность, чем щеточные двигатели постоянного тока. Однако это недорого и просто. В результате гаджеты не выполняют сложных или длительных действий. В быту такая технология используется в автомобилях, грузоподъемных механизмах, детских радиоуправляемых моделях и различных предметах быта (например, дрели). Из-за трения щеток и быстрого износа они требуют регулярного обслуживания, однако они очень долговечны в сложных промышленных условиях.

---

Часто задаваемые вопросы ❓

Как интерпретировать цифры на бесщеточном двигателе?
Бесщеточные двигатели обычно обозначаются четырехзначным кодом, например , где обозначает ширину статора, а обозначает высоту статора. По сути, чем больше число и чем больше крутящий момент может создать двигатель, тем он шире и выше.

Сколько магнитов в бесщеточном двигателе?
Две катушки печатной платы взаимодействуют с шестью круглыми постоянными магнитами блока вентиляторов.

Как определить размер бесщеточного двигателя?
При определении размера бесщеточного двигателя постоянного тока проще всего начать с подбора размера двигателя (диаметра, длины). Диаметр колеблется от 13 до 30 миллиметров. Диаметр и длина бесщеточных щелевых двигателей постоянного тока измеряются в дюймах.