Инструмент

Отличия бесщеточного шуруповерта бесщеточного и щеточного. Почему бесщеточный…

Рейтинг ТОП-12 бесщеточных шуруповертов: принцип работы, обзор лучших моделей 2022 года, их плюсы и минусы

Бесщеточные шуруповерты — обзор и рейтинг моделей. Особенности электроинструментов данного типа. Технические характеристики, плюсы и минусы наилучших бесщеточных аккумуляторных шуруповертов.

Встречающаяся на электрошуруповертах надпись Brushless motor значит, что устройство оборудован бесщеточным электродвигателем неизменного тока.

Разбираемся, в чем достоинства данной технологии, каковы особенности таких гаджетов, какие модели аккумуляторных бесщеточных шуруповертов можно отнести к самым наилучшим на сегодня.

Рейтинг ТОП-12 лучших бесщеточных шуруповертов

МестоМодель Стоимость ТОП-4 бесщеточных шуруповертов в соотношении стоимость/качествоТОП-4 дешевых бесщеточных шуруповертовТОП-4 массивных бесщеточных шуруповертов

Упомянутая надпись в буквальном переводе значит «бесщеточный двигатель».

Узел характеризуется отсутствием в собственной конструкции коллектора и щеточного блока.

Время от времени устройства с бесщеточным мотором неизменного тока называются как BLDC.

Справка! Конструктив такового мотора предполагает внедрение специального электрического усилителя, который подменяет механическую коммутацию контактов.

Электрический датчик в нем определяет угол поворота ротора и держит под контролем полупроводниковые переключатели. Отсутствие скользящих контактов понижает трение и наращивает время эксплуатации шуруповерта.

Электромоторы бесщеточного типа обеспечивают повышенную эффективность работы и устойчивость к механическому износу деталей.

В плане преимуществ они обладают:

Достоинства и недостатки электроинструмента без щеток

Плюсами шуруповертов без щеток являются следующие качества:

  • Простота регулировки частоты вращения. Возможность изменения ее в широких пределах.
  • Отсутствие коллекторно-щеточного узла. Это исключило возникновение связанных с ним неисправностей и упростило техобслуживание инструмента.
  • Хорошая переносимость кратковременных перегрузок по крутящему моменту.
  • Экономный расход энергии. КПД бесщеточных двигателей около 90%.
  • Более длительная наработка на отказ, чем у инструмента с КШУ.
  • Отсутствие электрического искрения и, как следствие, безопасность работы во взрывоопасных смесях газов.
  • Небольшие размеры и вес.
  • У моделей с реверсом – одинаковая мощность в обоих направлениях вращения.
  • Отсутствие падения скорости вращения при увеличении нагрузки на патрон.

Из минусов этих инструментов замечен только один. Они несколько дороже своих коллекторных конкурентов.

Какой шуруповерт выбрать

Сравним основные характеристики бесщеточных и коллекторных аккумуляторных дрелей:

  • КПД бесщеточных выше почти в 1,5 раза (90 против 60%). Значит, при одинаковой емкости аккумуляторных батарей бесщеточный будет работать без подзарядки значительно дольше.
  • Среднее время безотказной работы бесщеточных двигателей больше, чем коллекторных.
  • Масса и размеры первых меньше, чем вторых.

Проанализировав достоинства и недостатки аккумуляторных шуруповертов, можно с уверенностью сказать, что модели с бесщеточным двигателем – лучше. Если б стоимость сравниваемых шуруповертов была близка, выбирать следовало бы лучший.

Но преимущества бесщеточных довольно дорого стоят. Вопрос состоит в том, нужны ли они вам за эту разницу в цене.

Есть люди, которые работают исключительно дешевым китайским инструментом. Они объясняют это тем, что вечный инструмент еще не придумали. И любой, даже самый дорогой, когда-нибудь выйдет из строя, тогда нужно будет тратить время и деньги на его ремонт.

Недорогой инструмент до выхода из строя обычно успевает отработать деньги, потраченные на его покупку. Поэтому его не жалко выбросить, недорого купить такой же и опять работать новым. Как говорится, сколько людей – столько и мнений. Выбор за вами!

Разница между бесщеточными двигателями и обычными моторами

Вентильные (бесщеточные, бесколлекторные) двигатели работают по тем же физическим принципам, но устроены иначе. Они являются словно бы «вывернутой наизнанку» версией коллекторных моторов: магниты установлены на роторе, а обмотка — на неподвижном статоре. Таким образом, можно просто припаять провода питания к обмотке и избавиться от щеток вместе со всеми их недостатками.

Если у коллекторного двигателя переключение направления тока производится механически (при «перескакивании» щетки с одной контактной пластины на следующую), то в вентильном моторе этим занимается электроника. Получая сигналы от датчика (оптического, магнитного или основанного на эффекте Холла), который «считывает» угол поворота ротора, электроника своевременно переключает полюса, изменяя направление тока. То есть, комплекс из датчика и управляющей платы выполняет функции коллектора, но без механических и электрических потерь за счет отсутствия физического контакта между подвижной и неподвижной частями электромотора.

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.

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.

Разница между щеточным и беcщеточным двигателями Статья

Сегодня при выборе электроинструмента в характеристиках часто указывают тип двигателя, который бывает щеточным или бесщеточным. Мы и сами, когда пишем статьи про электроинструменты или составляем рейтинги, отмечаем этот момент. Но еще не все знают, в чем разница между этими двумя типами двигателя и почему модели с бесщеточным стоят дороже. Чаще всего этим интересуются, когда выбирают шуруповерты или гайковерты, но такие двигатели ставят и в другие электроинструменты. В этой статье мы подробно разберемся, в чем разница между щеточным и бесщеточным двигателем, стоит ли переплачивать за последний и какие у них плюсы и минусы.

Щеточный двигатель также называют коллекторным. Коллекторный электродвигатель сам по себе бывает разных типов, но мы вдаваться в такие подробности не будем, в любом случае, принцип работы и устройство у них отличаются не слишком сильно. А основные различия в способе возбуждения (создания магнитного потока), что в нашем случае особого значения не имеет (применимо к электроинструментам). Устройство достаточно простое:

Якорь (ротор), который собственно вращается, преобразовывая электрическую энергию в механическую.

Обмотка – медные провода, которыми обмотан якорь. По проводам проходит электричество, что создает магнитное поле, которое и заставляет ротор вращаться.

Коммутатор позволяет изменять направления вращения (он осуществляет переключение между обмотками). Также его называют коллектор, отсюда и пошло название этого типа электрических двигателей.

Для передачи напряжения на обмотку используют щетки, отсюда и второе название двигателя. Щетки соприкасаются с коммутатором, обычно их две или четыре. Их производят из разных материалов, у каждого есть свои плюсы и минусы: графитовые, электрографитовые, угольно-графитовые (их называют просто «угольные»), медно-графитовые. Все они являются расходным материалом, то есть, изнашиваются. Возникает вопрос: почему не сделать щетки, которые не изнашиваются? Ответ простой. Если в электродвигателе щетки будут из материала, которые менее подвержен износу, то они будут стирать коллектор (коммутатор), что все равно приведет к поломке.

бесщеточного, шуруповерта, щеточный, почему, бесщеточный

Но в том, что эти щетки изнашиваются, ничего страшного нет. Их можно легко заменить и сделать это самостоятельно. Более того, во многих моделях электроинструментов конструкция такова, что позволяет очень быстро заменить щетки. Главное лишь купить подходящие, с чем обычно не возникает никаких трудностей, а

Все элементы установлены в статор, который является неподвижным, а в нем может быть как вторая катушка, так и магнит. Как видно, устройство и принцип работы щеточного двигателя предельно просты. А теперь перейдем к достоинствам и недостаткам.

Использование щеточного двигателя позволяет снизить как размер, так и вес электроинструмента.

Простоту конструкции тоже можно отнести к плюсам. Да, щетки изнашиваются, но другие поломки встречаются редко.

Цена таких двигателей гораздо ниже и это не только потому, что их используют в дешевых моделях. Бесщеточные двигатели встречаются также и в дорогих моделях, но в любом случае они будут дешевле щеточных аналогов.

Коэффициент полезного действия ниже, обычно около в пределах шестидесяти процентов. То есть, при одинаковом потреблении энергии, инструменты с бесщеточным двигателем обладают меньшей производительностью.

При повышении оборотов трение на щетки увеличивается, а некоторые даже начинают искрить. Кстати, это подразумевает проверку отсутствия рядом легковоспламеняющихся материалов. Ну а работа на максимальных оборотах способствует быстрому износу инструментов.

Пыль от стертых графитовых щеток может стать причиной засорения коллектора, что также приведет инструмент в негодность и его придется чистить, хотя это случается не очень часто.

В мощных инструментах щеточные двигатели не используют, так как они не могут выдавать очень высокие обороты, это достаточно серьезное ограничение.

Устройство бесщеточного двигателя

Бесщеточный двигатель (также называется бесколлекторным) также имеет статор и ротор, однако не имеет коллектора и щеток. Вместо них используется датчик Холла, а также контролер. Принцип действия такого двигателя основан на электромагнитной индукции: электрическая энергия преобразовывается в механическую благодаря изменению полярности. Это упрощенное объяснение, при желании вы можете самостоятельно узнать устройство бесщеточного двигателя более подробно на специализированных сайтах. Но в целом, его устройство также достаточно простое.

бесщеточного, шуруповерта, щеточный, почему, бесщеточный

Стоит отметить, что бесщеточные двигатели делятся на синхронные и асинхронные, впрочем, производители электроинструментов указывают это редко, найти информацию можно только в документации. Разница проста: в синхронном бесщеточном двигателе частота вращения магнитного поля такая же, как и частота вращения ротора. Один оборот делается за одно прохождение тока через катушку. В асинхронном ток проходит значительно быстрее, поэтому ротор вращается медленнее. А теперь поговорим про их плюсы и минусы.

В контексте сравнения с щеточными можно сразу сказать, что у бесщеточных электродвигателей нет множества проблем, которые присущи другому типу. В частности нет искрения и трения, нет загрязнения из-за разрушения щеток.

Могут работать на куда более высоких оборотах, кроме того, разгоняются значительно быстрее. Это актуально в том случае, если предстоят большие объемы работы: экономит время.

Коэффициент полезного действия значительно выше и может достигать 90%. А это экономит и энергию.

Существует возможность регулировать обороты и крутящий момент, при чем в достаточно широком диапазоне. Впрочем, хотя такая возможность и существует, но производители добавляют ее далеко не во все электроинструменты.

К плюсам можно отнести надежную конструкцию.

Разрядные токи несколько меньше, что продлевает работу аккумулятора. Это не слишком значительно, но все равно это можно записать в плюсы.

Инструменты с бесщеточным двигателем будут тяжелее и имеют большие габариты. Впрочем, бывают исключения, особенно если сравнивать модели из разных ценовых категорий.

Хотя конструкция и надежна, но поломки могут быть и тут. Бесщеточные двигатели починить гораздо сложнее, хотя это и зависит от того, что именно вышло из строя.

Таким образом получается, что для рядового потребителя основным фактором будет цена. Если есть готовность заплатить за более высокую надежность, то выбор стоит делать в пользу бесщеточных двигателей. Кроме того, такой выбор придется сделать и в том случае, если для работы требуются высокие обороты. Ну а для бытовых целей можно купить инструмент с щеточным двигателем. Замена щеток не является сложной задачей, про их стоимость мы уже писали, а использование в быту не подразумевает частой работы, поэтому щетки придется менять достаточно редко.

Вообще, не стоит думать, что щетки изнашиваются очень быстро. Такой стереотип есть, но он ошибочный. Конечно, все зависит от материала, из которого их сделали, но например в отзывах на шуруповерты нередко можно найти информацию, что замена потребовалась после закрутки нескольких сотен тысяч шуруповертов. То есть, если вы покупаете инструмент для постройки дома, то щеток для этого хватит совершенно точно.

Отличия бесщеточных шуруповертов от щеточных

К сведению! Среди действительно значимых отличий бесщеточных инструментов данного типа от щеточных собратьев стоит отметить:

  • Высокий коэффициент полезного действия. В данных устройствах он приближается к 90 процентам, тогда как в коллекторных моделях мотор обладает КПД не выше 60 процентов.
  • Быстрое ускорение вращения. BLDC моторы при соизмеримых со щеточными устройствами массогабаритных показателях гарантируют большую мощность и, как следствие, более высокий крутящий момент.
  • Отличную энергоэффективность. Ввиду отсутствия потерь в коллекторе и щетках, а также благодаря высокому КПД, бесщеточные шуруповерты эффективнее при аналогичном расходе питания на 25–40 процентов.
  • Защиту от перегрузок. Умная плата управления бесщеточным двигателем не позволяет перегрузить инструмент. Тогда как коллекторные шуруповерты при максимальной длительной нагрузке имеют обыкновение перегреваться.

Конструкция и принцип действия

В то время как в щеточных шуруповертах электрическое напряжение подается через коллекторные пластины, в бесщеточных аналогах напряжение подается напрямую на статоры мотора. Последний защищен от влаги и грязи благодаря закрытой внутренней части.

При подаче напряжения на каждую пару обмоток поочерёдно вращается магнитный якорь, и образуется магнитное поле. Для усиления крутящего момента используется 2 пары обмоток, а не 3. напряжение прямой полярности передаётся на одну пару, обратной полярности — на другую.

Встроенный процессор принимает сигналы скорости и электрические импульсы. Последние передаются оттуда на подключённые к ним усилители в виде электрического тока.

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:

  • Гораздо легче и меньше по размеру. Компактность дает возможность работать в сложных местах и носить даже в обычной сумке.
  • Мощнее и эффективнее в расходе электричества. Современный принцип работы мотора, основанный на применении электроники, повышает пользовательские характеристики.
  • Аккумуляторные модели бесщеточного типа работают на одной зарядке достаточно долго. По сравнению с классическими моторами это на 30 % больше.
  • Благодаря незначительному выделению тепла не требуется дополнительного охлаждения и перерывов при работе.
  • При работе не издает слишком сильных звуков, не дает резких рывков.
  • Нет искр. Это позволяет работать в сложных условиях рядом с топливными баками, газовыми приборами.
  • Прост в обслуживании. Не требуется покупать и подбирать щетки.
  • Реже ломается, так как отсутствие щетки позволяет работать даже при высоких нагрузках, не боясь засорить двигатель.

Коллекторный против бесщеточного: сводная таблица

Теперь – сравнительная характеристика двух типов инструмента в виде таблицы с ключевыми параметрами.

Характеристики Тип шуруповерта
Щеточный Бесщеточный
КПД до 60% 90%
Износ быстрее дольше
Длительность работы от аккумулятора меньше дольше почти в 2 раза
Стоимость ниже выше
Размеры больше меньше
Вес тяжелее легче
Перегрев есть нет
Шумность работы громко тихо
Ремонт легко крайне проблематично
Область применения дом без ограничений
Работа в пожароопасных помещениях большой риск безопасно

Заметна разница в размерах корпуса

Коллекторный против бесщеточного: сводная таблица

Теперь – сравнительная характеристика двух типов инструмента в виде таблицы с ключевыми параметрами.

Характеристики Тип шуруповерта
Щеточный Бесщеточный
КПД до 60% 90%
Износ быстрее дольше
Длительность работы от аккумулятора меньше дольше почти в 2 раза
Стоимость ниже выше
Размеры больше меньше
Вес тяжелее легче
Перегрев есть нет
Шумность работы громко тихо
Ремонт легко крайне проблематично
Область применения дом без ограничений
Работа в пожароопасных помещениях большой риск безопасно

Какой инструмент все-таки выбрать

Взглянув на приведенную таблицу, можно прийти к однозначному выводу: бесщеточные шуруповерты выигрывают, как говорится, в одни ворота. Почти все характеристики в их пользу, и только по считанным параметрам коллекторный инструмент выглядит предпочтительнее.

Однако это – на бумаге. Бесщеточное оборудование лучше, современнее, но за это превосходство придется хорошо заплатить. Прежде, чем выложить солидную сумму, стоит ответить себе на несколько вопросов:

Ни к чему тратить много денег на бесщеточный шуруповерт, который понадобится всего пару раз, а остальное время будет пылиться в кладовке.

Для домашней работы достаточно щеточного инструмента

Один из главных моментов, с которым стоит выбирать тип инструмента – возможность ремонта. Даже если исключить обязательную замену щеток раз в пару лет, коллекторный агрегат, скорее всего, выйдет из LADA уже тогда, когда уплаченные деньги будут сполна отработаны. Не жалко выкинуть отслуживший свое прибор, и купить новый за те же деньги.

Вывод! Если шуруповерт нужен только для периодических локальных работ в доме, хватит и коллекторного инструмента. А вот замена одной детали в бесщеточном шуруповерте повлечет за собой покупку еще нескольких (иначе – никак), что составит от половины до 75% цены нового прибора. Он, вероятно, прослужит дольше, чем щеточный, но если сломается, то смысла его ремонтировать нет.

Три основных критерия при выборе типа шуруповерта – бюджет, цель и планируемая частота использования. А увидеть разницу в работе между коллекторным и щеточным инструментом можно здесь: