I flere år har vi sett børsteløse motorer begynne å dominere den batteridrevne verktøydriften i den profesjonelle verktøyindustrien. Dette er flott, men hva er problemet? Er det virkelig viktig så lenge jeg kan kjøre den treskruen? um, ja. Det er betydelige forskjeller og effekter når man arbeider med børstede motorer og børsteløse motorer.
Før vi fordyper oss i to-fots børste og børsteløse motorer, la oss først forstå den grunnleggende kunnskapen om det faktiske arbeidsprinsippet til DC-motorer. Når det kommer til å drive motorer, er alt relatert til magneter. Motsatt ladede magneter tiltrekker hverandre. Den grunnleggende ideen til en DC-motor er å holde den motsatte elektriske ladningen til den roterende delen (rotoren) tiltrukket av den ubevegelige magneten (statoren) foran den, og dermed kontinuerlig trekke fremover. Det er litt som å sette en Boston Butter Donut på en pinne foran meg når jeg løper - jeg vil fortsette å prøve å ta den!
Spørsmålet er hvordan du holder smultringene i bevegelse. Det er ingen enkel måte å gjøre det på. Det starter med et sett med permanente magneter (permanente magneter). Et sett med elektromagneter endrer ladning (reverserer polaritet) når de roterer, så det er alltid en permanent magnet med motsatt ladning som kan bevege seg. I tillegg vil den lignende ladningen som oppleves av den elektromagnetiske spolen når den endres, skyve spolen bort. Når vi ser på børstede motorer og børsteløse motorer, er hvordan elektromagneten endrer polaritet nøkkelen.
I en børstet motor er det fire grunnleggende komponenter: permanente magneter, armaturer, kommuteringsringer og børster. Den permanente magneten utgjør det ytre av mekanismen og beveger seg ikke (stator). Den ene er positivt ladet og den andre er negativt ladet, og skaper et permanent magnetfelt.
Armaturet er en spole eller en serie med spoler som blir en elektromagnet når den aktiveres. Dette er også den roterende delen (rotoren), vanligvis laget av kobber, men aluminium kan også brukes.
Kommutatorringen er festet til armaturspolen i to (2-polet konfigurasjon), fire (4-polet konfigurasjon) eller flere komponenter. De roterer med ankeret. Til slutt forblir kullbørstene på plass og overfører ladningen til hver kommutator.
Når ankeret er aktivert, vil den ladede spolen bli trukket mot den motsatt ladede permanentmagneten. Når kommutatorringen over den også roterer, beveger den seg fra tilkoblingen av en kullbørste til den neste. Når den når neste børste, vil den motta en polaritetsreversering og tiltrekkes nå av en annen permanent magnet mens den frastøtes av samme type elektrisk ladning. Håndgripelig, når kommutatoren når den negative børsten, tiltrekkes den nå av den positive permanentmagneten. Kommutatoren kommer i tide til å danne en forbindelse med den positive elektrodebørsten og følge til den negative permanentmagneten. Børstene er i par, så den positive spolen vil trekke mot den negative magneten, og den negative spolen vil trekke mot den positive magneten samtidig.
Det er som om jeg er en ankerspole som jager etter en Boston Butter Donut. Jeg kom nær, men ombestemte meg og forfulgte en sunnere smoothie (polariteten min eller ønsket endret seg). Tross alt er smultringer rike på kalorier og fett. Nå jager jeg smoothies mens jeg blir skjøvet vekk fra Boston-krem. Da jeg kom dit, skjønte jeg at smultringer er mye bedre enn smoothies. Så lenge jeg trykker på avtrekkeren, hver gang jeg kommer til neste børste, vil jeg ombestemme meg og samtidig jage gjenstandene jeg liker i en hektisk sirkel. Det er den ultimate applikasjonen for ADHD. I tillegg er vi to der, så Boston Butter Donuts og Smoothies blir alltid jaget entusiastisk av en av oss, men ubesluttsomme.
I en børsteløs motor mister du kommutatoren og børstene og får en elektronisk kontroller. Den permanente magneten fungerer nå som en rotor og roterer innvendig, mens statoren nå er sammensatt av en ekstern fast elektromagnetisk spole. Kontrolleren leverer strøm til hver spole basert på ladningen som kreves for å tiltrekke permanentmagneten.
I tillegg til å flytte ladninger elektronisk, kan kontrolleren også gi lignende ladninger for å motvirke permanente magneter. Siden ladningene av samme type er motsatte av hverandre, skyver dette permanentmagneten. Nå beveger rotoren seg på grunn av trekke- og skyvekreftene.
I dette tilfellet beveger permanentmagnetene seg, så nå er de løpepartneren min og meg. Vi endrer ikke lenger ideen om hva vi ønsker. I stedet visste vi at jeg ville ha Boston Butter Donuts, og partneren min ville ha smoothies.
Elektroniske kontrollere lar våre respektive frokostfornøyelser bevege seg foran oss, og vi har drevet med de samme tingene hele tiden. Kontrolleren legger også ting vi ikke ønsker bak for å gi push.
Børstede likestrømsmotorer er relativt enkle og billige å produsere deler (selv om kobber ikke har blitt billigere). Siden en børsteløs motor krever en elektronisk kommunikator, begynner du faktisk å bygge en datamaskin i et trådløst verktøy. Dette er grunnen til å presse opp kostnadene for børsteløse motorer.
På grunn av designmessige årsaker har børsteløse motorer mange fordeler fremfor børstede motorer. De fleste av dem er relatert til tap av børster og kommutatorer. Siden børsten må være i kontakt med kommutatoren for å overføre ladningen, forårsaker det også friksjon. Friksjon reduserer oppnåelig hastighet og genererer samtidig varme. Det er som å sykle med lette bremser. Hvis bena bruker samme kraft, vil hastigheten reduseres. Omvendt, hvis du vil holde farten, må du få mer energi fra beina. Du vil også varme opp felgene på grunn av friksjonsvarme. Dette betyr at sammenlignet med børstede motorer, kjører børsteløse motorer med lavere temperatur. Dette gir dem høyere effektivitet, slik at de konverterer mer elektrisk energi til elektrisk energi.
Karbonbørster vil også slites ut over tid. Det er dette som forårsaker gnister inne i enkelte verktøy. For å holde verktøyet i gang, må børsten skiftes fra tid til annen. Børsteløse motorer krever ikke denne typen vedlikehold.
Selv om børsteløse motorer krever elektroniske kontroller, er rotor/stator-kombinasjonen mer kompakt. Dette fører til muligheter for lettere vekt og mer kompakt størrelse. Dette er grunnen til at vi ser mange verktøy som Makita XDT16 slagdriver med ultrakompakt design og kraftig kraft.
Det ser ut til å være en misforståelse om børsteløse motorer og dreiemoment. Børstet eller børsteløst motordesign i seg selv indikerer egentlig ikke størrelsen på dreiemomentet. For eksempel var det faktiske dreiemomentet til den første Milwaukee M18 drivstoffhammerboret mindre enn den forrige børstede modellen.
Men til slutt innså produsenten noen svært kritiske ting. Elektronikken som brukes i børsteløse motorer kan gi mer kraft til disse motorene ved behov.
Siden børsteløse motorer nå bruker avansert elektronisk kontroll, kan de merke når de begynner å bremse under belastning. Så lenge batteriet og motoren er innenfor temperaturspesifikasjonsområdet, kan den børsteløse motorelektronikken be om og motta mer strøm fra batteripakken. Dette gjør at verktøy som børsteløse bor og sager kan opprettholde høyere hastigheter under belastning. Dette gjør dem raskere. Det er vanligvis mye raskere. Noen eksempler på dette inkluderer Milwaukee RedLink Plus, Makita LXT Advantage og DeWalt Perform and Protect.
Disse teknologiene integrerer sømløst verktøyets motorer, batterier og elektronikk i et sammenhengende system for å oppnå optimal ytelse og kjøretid.
Kommutering – endre polariteten til ladningen – start den børsteløse motoren og la den rotere. Deretter må du kontrollere hastighet og dreiemoment. Hastigheten kan kontrolleres ved å endre spenningen til BLDC-motorstatoren. Modulering av spenningen ved en høyere frekvens lar deg kontrollere motorhastigheten i større grad.
For å kontrollere dreiemomentet, når momentbelastningen til motoren stiger over et visst nivå, kan du redusere statorspenningen. Selvfølgelig introduserer dette nøkkelkrav: motorovervåking og sensorer.
Hall-effekt sensorer gir en rimelig måte å oppdage rotorens posisjon. De kan også oppdage hastigheten etter klokkeslettet og frekvensen av tidssensoren.
Redaktørens merknad: Ta en titt på artikkelen Hva er en sensorløs børsteløs motor for å finne ut hvordan avansert BLDC-motorteknologi endrer elektroverktøy.
Kombinasjonen av disse fordelene har en annen effekt - en lengre levetid. Selv om garantien for børstede og børsteløse motorer (og verktøy) innenfor merket vanligvis er den samme, kan du forvente lengre levetid for de børsteløse modellene. Dette kan vanligvis være flere år utover garantiperioden.
Husker du da jeg sa at elektroniske kontroller i hovedsak bygger datamaskiner i verktøyene dine? Børsteløse motorer er også gjennombruddspunktet for smarte verktøy for å påvirke industrien. Uten avhengigheten av børsteløse motorer på elektronisk kommunikasjon, ville ikke Milwaukees én-knapps-teknologi fungere.
På klokken utforsker Kenny de praktiske begrensningene til ulike verktøy og sammenligner forskjellene. Etter å ha sluttet fra jobb, er hans tro og kjærlighet til familien hans høyeste prioritet. Du vil vanligvis være på kjøkkenet, sykle (han er en triatlon) eller ta folk ut på en dag med fiske i Tampa Bay.
Det er fortsatt mangel på dyktige arbeidere i USA som helhet. Noen kaller det «ferdighetsgapet». Selv om det å få en 4-årig universitetsgrad kan virke «all the rage», viser de siste undersøkelsesresultatene fra Bureau of Labor Statistics at dyktige bransjer som sveisere og elektrikere igjen er rangert [...]
Allerede i 2010 skrev vi om bedre batterier ved bruk av grafen-nanoteknologi. Dette er et samarbeid mellom Department of Energy og Vorbeck Materials. Forskere bruker grafen for å la litiumionbatterier lades på minutter i stedet for timer. Det er en stund siden. Selv om grafen ennå ikke er implementert, er vi tilbake med noen av de nyeste litiumionbatteriene […]
Å henge et tungt maleri på en tørr vegg er ikke veldig vanskelig. Du vil imidlertid sørge for at du gjør det bra. Ellers kjøper du en ny ramme! Bare å skru skruen til veggen kutter den ikke. Du må vite hvordan du ikke kan stole på [...]
Det er ikke uvanlig å ønske å legge 120V elektriske ledninger under jorden. Det kan være lurt å forsyne bod, verksted eller garasje med strøm. En annen vanlig bruk er å drive lyktestolper eller elektriske dørmotorer. I begge tilfeller bør du forstå noen underjordiske ledningskrav for å oppfylle [...]
Takk for forklaringen. Dette er noe jeg har lurt på lenge, ettersom de fleste er for børsteløs (i alle fall brukt som argument for dyrere elektroverktøy og droner).
Jeg vil vite: Føler kontrolleren også hastigheten? Må ikke det gjøres for å synkronisere? Har den Hall-elementer som registrerer (roterer) magneter?
Ikke alle børsteløse motorer er bedre enn alle børstede motorer. Jeg vil se hvordan batterilevetiden til Gen 5X er sammenlignet med forgjengeren X4 under moderat til tung belastning. Uansett er børster nesten aldri en livsbegrensende faktor. Den opprinnelige motorhastigheten til batteridrevne verktøy er omtrent 20 000 til 25 000. Og gjennom det smurte planetgirsettet er reduksjonen ca. 12:1 på høygir og ca. 48:1 på lavgir. Utløsermekanismen og motorrotorlagrene som støtter 25 000 RPM rotoren i den støvete luftstrømmen er vanligvis svake punkter
Som Amazon-partner kan vi motta inntekter når du klikker på en Amazon-lenke. Takk for at du hjelper oss å gjøre det vi liker å gjøre.
Pro Tool Reviews er en vellykket nettpublikasjon som har levert verktøyanmeldelser og bransjenyheter siden 2008. I dagens verden av Internett-nyheter og nettinnhold finner vi at flere og flere fagfolk undersøker på nettet de fleste av de store elektroverktøyene de kjøper. Dette vekket vår interesse.
Det er én viktig ting å merke seg om Pro Tool-anmeldelser: Vi handler om profesjonelle verktøybrukere og forretningsmenn!
Denne nettsiden bruker informasjonskapsler slik at vi kan gi deg den beste brukeropplevelsen. Informasjonskapselinformasjon lagres i nettleseren din og utfører noen funksjoner, for eksempel å gjenkjenne deg når du kommer tilbake til nettstedet vårt og hjelpe teamet vårt med å forstå de delene av nettstedet som du synes er mest interessante og nyttige. Les gjerne vår fullstendige personvernerklæring.
Strengt nødvendige informasjonskapsler skal alltid være aktivert slik at vi kan lagre innstillingene dine for informasjonskapsler.
Hvis du deaktiverer denne informasjonskapselen, vil vi ikke kunne lagre innstillingene dine. Dette betyr at du må aktivere eller deaktivere informasjonskapsler igjen hver gang du besøker denne nettsiden.
Gleam.io-This lar oss gi gaver som samler inn anonym brukerinformasjon, for eksempel antall besøkende på nettstedet. Med mindre personlig informasjon er frivillig innlevert med det formål å legge inn gaver manuelt, vil ingen personlig informasjon bli samlet inn.
Innleggstid: 31. august 2021