Seit einigen Jahren sehen wir bürstenlose Motoren, die kabellose Werkzeugantrieb in der professionellen Werkzeugindustrie zu dominieren. Das ist großartig, aber was ist die große Sache? Ist es wirklich wichtig, solange ich diese Holzschraube fahren kann? ähm, ja. Es gibt signifikante Unterschiede und Effekte im Umgang mit gebürsteten Motoren und bürstenlosen Motoren.
Bevor wir uns mit den zwei Fuß hohen Pinsel- und bürstenlosen Motoren befassen, lassen Sie uns zunächst das Grundkenntnis des eigentlichen Arbeitsprinzips von DC-Motoren verstehen. Wenn es um Fahrmotoren geht, hängt alles mit Magneten zusammen. Gegenseitige aufgeladene Magnete ziehen sich an. Die Grundidee eines Gleichstrommotors besteht darin, die entgegengesetzte elektrische Ladung des rotierenden Teils (Rotors) zu halten, der vom unbeweglichen Magneten (Stator) angezogen wird, wodurch kontinuierlich nach vorne gezogen wird. Es ist ein bisschen, als würde ich einen Bostoner Butter-Donut vor mich legen, wenn ich renne-ich werde immer wieder versuchen, ihn zu greifen!
Die Frage ist, wie die Donuts in Bewegung bleiben können. Es gibt keine einfache Möglichkeit, es zu tun. Es beginnt mit einer Reihe von permanenten Magneten (permanente Magnete). Eine Reihe von Elektromagneten ändert die Ladung (Umkehrpolarität), während sie sich drehen, sodass es immer einen dauerhaften Magneten mit der entgegengesetzten Ladung gibt, die sich bewegen kann. Darüber hinaus wird die ähnliche Ladung, die die elektromagnetische Spule bei der Änderung auferlegt, die Spule wegdrückt. Wenn wir uns gebürstete Motoren und bürstenlose Motoren ansehen, ist die Änderung des Elektromagneten die Polarität der Schlüssel.
In einem gebürsteten Motor gibt es vier Grundkomponenten: Permanentmagnete, Armaturen, Putieren von Ringen und Bürsten. Der permanente Magnet ist das Äußere des Mechanismus und bewegt sich nicht (Stator). Einer wird positiv aufgeladen und der andere negativ aufgeladen, was ein dauerhaftes Magnetfeld erzeugt.
Der Anker ist eine Spule oder eine Reihe von Spulen, die beim Energieversorger zu einem Elektromagneten werden. Dies ist auch der rotierende Teil (Rotor), der normalerweise aus Kupfer besteht, aber auch Aluminium kann verwendet werden.
Der Kommutatorring ist in zwei (2-polige Konfiguration), vier (4-polige Konfiguration) oder mehr Komponenten an der Ankerspule befestigt. Sie drehen sich mit dem Anker. Schließlich bleiben die Kohlenstoffbürsten an Ort und Stelle und übertragen die Ladung an jeden Kommutator.
Sobald der Anker mit Strom versorgt ist, wird die geladene Spule in Richtung des entgegengesetzt geladenen permanenten Magneten gezogen. Wenn sich der Kommutator darüber auch dreht, bewegt er sich von der Verbindung eines Kohlenstoffbürste zum nächsten. Wenn es den nächsten Pinsel erreicht, erhält es eine Polaritätsumkehr und wird nun von einem weiteren dauerhaften Magneten angezogen, während er von derselben Art von elektrischer Ladung abgestoßen wird. Wenn der Kommutator die negative Bürste erreicht, wird er nun vom positiven permanenten Magneten angezogen. Der Kommutator kommt rechtzeitig an, um eine Verbindung mit der positiven Elektrodenbürste herzustellen und zum negativen permanenten Magneten zu folgen. Die Bürsten sind paarweise, so dass die positive Spule zum negativen Magneten zieht und die negative Spule gleichzeitig zum positiven Magneten in Richtung des positiven Magneten zieht.
Es ist, als wäre ich eine Ankerspule, die einen Bostoner -Butter -Donut verfolgt. Ich kam näher, änderte aber meine Meinung und verfolgte einen gesünderen Smoothie (meine Polarität oder mein Verlangen veränderten sich). Schließlich sind Donuts reich an Kalorien und Fett. Jetzt jage ich Smoothies, während ich von Boston Creme weggeschoben werde. Als ich dort ankam, wurde mir klar, dass Donuts viel besser sind als Smoothies. Solange ich den Abzug ziehe, werde ich jedes Mal, wenn ich zum nächsten Pinsel komme, meine Meinung ändern und gleichzeitig die Objekte, die ich in einem hektischen Kreis mag, jage. Es ist die ultimative Anwendung für ADHS. Darüber hinaus gibt es dort zwei von uns, sodass Boston Butter -Donuts und Smoothies immer von einem von uns begeistert verfolgt werden, aber unentschlossen.
In einem bürstenlosen Motor verlieren Sie den Kommutator und Bürsten und erhalten einen elektronischen Controller. Der permanente Magnet fungiert nun als Rotor und dreht sich im Inneren, während der Stator nun aus einer externen festen elektromagnetischen Spule besteht. Der Controller liefert jeder Spule die Stromversorgung, basierend auf der Ladung, die erforderlich ist, um den permanenten Magneten anzuziehen.
Neben der elektronischen Bewegung kann der Controller auch ähnliche Ladungen zur Bekämpfung von permanenten Magneten liefern. Da die Gebühren derselben Art gegenübersteht, drückt dies den permanenten Magneten. Jetzt bewegt sich der Rotor aufgrund der Zieh- und Schubkräfte.
In diesem Fall bewegen sich die permanenten Magnete, also sind sie jetzt mein Laufpartner und ich. Wir ändern die Idee nicht mehr, was wir wollen. Stattdessen wussten wir, dass ich Boston Butter Donuts und mein Partner Smoothies wollte.
Elektronische Controller ermöglichen es unseren jeweiligen Frühstücksfreuden, sich vor uns zu bewegen, und wir haben ständig die gleichen Dinge verfolgt. Der Controller setzt auch Dinge, die wir nicht wollen, um Push zu verleihen.
Bürstete DC -Motoren sind relativ einfach und billig, um Teile herzustellen (obwohl Kupfer nicht billiger geworden ist). Da für ein bürstenloser Motor einen elektronischen Kommunikator benötigt, beginnen Sie tatsächlich, einen Computer in einem kabellosen Werkzeug zu bauen. Dies ist der Grund dafür, die Kosten für bürstenlose Motoren zu erhöhen.
Aus Designgründen haben bürstenlose Motoren viele Vorteile gegenüber gebürsteten Motoren. Die meisten von ihnen sind mit dem Verlust von Bürsten und Kommutatoren verbunden. Da die Bürste mit dem Kommutator in Kontakt stehen muss, um die Ladung zu übertragen, verursacht dies auch Reibung. Die Reibung verringert die erreichbare Geschwindigkeit und erzeugt gleichzeitig Wärme. Es ist wie ein Fahrrad mit leichten Bremsen. Wenn Ihre Beine die gleiche Kraft ausüben, verlangsamt sich Ihre Geschwindigkeit. Umgekehrt müssen Sie, wenn Sie Geschwindigkeit aufrechterhalten möchten, mehr Energie von Ihren Beinen holen. Sie werden auch die Felgen aufgrund von Reibungswärme erhitzen. Dies bedeutet, dass im Vergleich zu gebürsteten Motoren bürstenlose Motoren bei einer niedrigeren Temperatur laufen. Dies verleiht ihnen eine höhere Effizienz, sodass sie mehr elektrische Energie in elektrische Energie umwandeln.
Carbonbürsten tragen sich auch im Laufe der Zeit ab. Dies verursacht Funken in einigen Werkzeugen. Um das Werkzeug am Laufen zu halten, muss die Bürste von Zeit zu Zeit ersetzt werden. Pinsellose Motoren erfordern diese Art von Wartung nicht.
Obwohl bürstenlose Motoren elektronische Controller benötigen, ist die Rotor/Stator -Kombination kompakter. Dies führt zu Möglichkeiten für leichteres Gewicht und kompaktere Größe. Aus diesem Grund sehen wir viele Werkzeuge wie Makita XDT16 Impact Triver mit ultra-kompaktem Design und leistungsstarker Leistung.
Es scheint ein Missverständnis über bürstenlose Motoren und Drehmoment zu geben. Bürstet oder bürstenloser Motordesign selbst zeigt nicht wirklich die Größe des Drehmoments an. Zum Beispiel war das tatsächliche Drehmoment des ersten Milwaukee M18 -Kraftstoffhammerbohrers kleiner als das vorherige gebürstete Modell.
Am Ende erkannte der Hersteller jedoch einige sehr kritische Dinge. Die in bürstenlosen Motoren verwendeten Elektronik können diesen Motoren bei Bedarf mehr Strom liefern.
Da bürstenlose Motoren jetzt eine erweiterte elektronische Steuerung verwenden, können sie spüren, wenn sie unter Last verlangsamt werden. Solange die Batterie und der Motor im Temperaturspezifikationsbereich liegen, kann die bürstenlose Motorelektronik mehr Strom aus dem Akku anfordern und empfangen. Auf diese Weise können Werkzeuge wie bürstenlose Übungen und Sägen bei der Last höhere Geschwindigkeiten aufrechterhalten. Das macht sie schneller. Es ist normalerweise viel schneller. Einige Beispiele hierfür sind Milwaukee Redlink Plus, Makita Lxt Advantage und Dewalt durchführen und schützen.
Diese Technologien integrieren nahtlos die Motoren, Batterien und Elektronik des Werkzeugs in ein zusammenhängendes System, um eine optimale Leistung und Laufzeit zu erzielen.
Kommutierung - die Polarität der Ladung wechseln - starten Sie den bürstenlosen Motor und halten Sie sie rotieren. Als nächstes müssen Sie Geschwindigkeit und Drehmoment steuern. Die Geschwindigkeit kann gesteuert werden, indem die Spannung des BLDC -Motorstatators geändert wird. Durch das Modulieren der Spannung mit höherer Frequenz können Sie die Motordrehzahl in größerem Maße steuern.
Um das Drehmoment zu steuern, können Sie die Statorspannung reduzieren, wenn die Drehmomentlast des Motors über einem bestimmten Niveau steigt. Dies führt natürlich zu den wichtigsten Anforderungen: motorische Überwachung und Sensoren.
Hall-Effekt-Sensoren bieten eine kostengünstige Möglichkeit, die Position des Rotors zu erkennen. Sie können auch die Geschwindigkeit zum Zeitpunkt und der Frequenz des Timing -Sensorwechsels erkennen.
Anmerkung des Herausgebers: Schauen Sie sich in unserem sensorlosen motorischen Artikel an, um zu erfahren, wie fortschrittliche BLDC Motor -Technologie Elektrowerkzeuge verändert.
Die Kombination dieser Vorteile hat einen weiteren Effekt-eine längere Lebensdauer. Obwohl die Garantie für gebürstete und bürstenlose Motoren (und Werkzeuge) innerhalb der Marke normalerweise gleich ist, können Sie eine längere Lebensdauer für die bürstenlosen Modelle erwarten. Dies kann normalerweise über die Garantiezeit hinausgehen.
Denken Sie daran, als ich sagte, dass elektronische Controller im Wesentlichen Computer in Ihren Tools erstellen? Pinsellose Motoren sind auch der bahnbrechende Punkt für intelligente Tools, die sich auf die Branche auswirken. Ohne das Vertrauen von bürstenlosen Motoren in die elektronische Kommunikation würde die Ein-Knopf-Technologie von Milwaukee nicht funktionieren.
Auf der Uhr untersucht Kenny die praktischen Einschränkungen verschiedener Werkzeuge und vergleicht die Unterschiede. Nach der Arbeit von der Arbeit hat sein Glaube und seine Liebe zu seiner Familie seine oberste Priorität. Sie werden normalerweise in der Küche sein, Fahrrad fahren (er ist ein Triathlon) oder Menschen für einen Tag in Tampa Bay mitnehmen.
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Danke für die Erklärung. Dies ist etwas, das ich lange gefragt habe, als ich gesehen habe, dass die meisten Menschen für Bürstenless (zumindest als Argument für teurere Elektrowerkzeuge und Drohnen verwendet wurden).
Ich möchte wissen: Ist der Controller auch die Geschwindigkeit? Muss es nicht getan werden, um zu synchronisieren? Hat es Hallelemente, die Magnete für den Sinn (drehen)?
Nicht alle bürstenlosen Motoren sind besser als alle gebürsteten Motoren. Ich möchte sehen, wie die Akkulaufzeit von Gen 5x mit seinem Vorgänger X4 unter mittelschweren bis schweren Lasten vergleichbar ist. Auf jeden Fall sind Pinsel fast nie ein lebensbegrenzender Faktor. Die ursprüngliche Motordrehzahl von kabellosen Werkzeugen beträgt ungefähr 20.000 bis 25.000. Und durch den geschmierten Planetengetriebe liegt die Reduzierung von etwa 12: 1 im Hochrad und etwa 48: 1 im niedrigen Gang. Der Triggermechanismus und der Motorrotorlager, die den 25.000 U / min -Rotor im staubigen Luftstrom tragen, sind normalerweise Schwachstellen
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Postzeit: Aug-31-2021