Durante varios anos, vimos como os motores sen escobillas comezan a dominar o accionamento de ferramentas sen fíos na industria das ferramentas profesionais. Isto é xenial, pero cal é o problema? É realmente importante sempre que poida atornillar ese parafuso para madeira? Si, hai diferenzas e efectos significativos ao tratar con motores con escobillas e motores sen escobillas.
Antes de afondar nos motores con e sen escobillas de dous pés, comprendamos primeiro os coñecementos básicos do principio de funcionamento real dos motores de corrente continua. Cando se trata de accionar motores, todo está relacionado cos imáns. Os imáns con cargas opostas atráense entre si. A idea básica dun motor de corrente continua é manter a carga eléctrica oposta da parte xiratoria (rotor) atraída polo imán inamovible (estator) que ten diante, tirando así continuamente cara adiante. É un pouco como poñer un donut de manteiga de Boston nun pau diante de min cando corro: seguirei intentando collelo!
A cuestión é como manter os donuts en movemento. Non hai unha maneira doada de facelo. Comeza cun conxunto de imáns permanentes. Un conxunto de electroimáns cambia a carga (invertendo a polaridade) mentres xiran, polo que sempre hai un imán permanente coa carga oposta que se pode mover. Ademais, a carga similar que experimenta a bobina electromagnética mentres cambia empurrará a bobina cara a ela. Cando observamos os motores con escobillas e os motores sen escobillas, a forma en que o electroimán cambia de polaridade é a clave.
Nun motor con escobillas, hai catro compoñentes básicos: imáns permanentes, armaduras, aneis de conmutación e escobillas. O imán permanente constitúe o exterior do mecanismo e non se move (estator). Un está cargado positivamente e o outro está cargado negativamente, creando un campo magnético permanente.
A armadura é unha bobina ou unha serie de bobinas que se converten nun electroimán cando se activan. Esta é tamén a parte xiratoria (rotor), normalmente feita de cobre, pero tamén se pode usar aluminio.
O anel do conmutador está fixado á bobina da armadura en dous (configuración de 2 polos), catro (configuración de 4 polos) ou máis compoñentes. Estes xiran coa armadura. Finalmente, as escobillas de carbono permanecen no seu lugar e transfiren a carga a cada conmutador.
Unha vez que a armadura se energiza, a bobina cargada será atraída cara ao imán permanente con carga oposta. Cando o anel do conmutador que está enriba dela tamén xira, móvese da conexión dunha escobilla de carbono á seguinte. Cando chega á seguinte escobilla, sufrirá unha inversión de polaridade e agora é atraída por outro imán permanente mentres que é repelida polo mesmo tipo de carga eléctrica. De xeito tanxible, cando o conmutador chega á escobilla negativa, agora é atraído polo imán permanente positivo. O conmutador chega a tempo de formar unha conexión coa escobilla do eléctrodo positivo e seguir ata o imán permanente negativo. As escobillas están en pares, polo que a bobina positiva tirará cara ao imán negativo e a bobina negativa tirará cara ao imán positivo ao mesmo tempo.
É coma se fose unha espiral de armadura perseguindo un Boston Butter Donut. Estiven preto, pero logo cambiei de opinión e busquei un batido máis saudable (a miña polaridade ou desexo cambiou). Despois de todo, os donuts son ricos en calorías e graxas. Agora persigo batidos mentres me afastan da crema Boston. Cando cheguei alí, decateime de que os donuts son moito mellores que os batidos. Mentres prema o gatillo, cada vez que chegue ao seguinte cepillo, cambiarei de opinión e ao mesmo tempo perseguirei os obxectos que me gustan nun círculo frenético. É a aplicación definitiva para o TDAH. Ademais, somos dous alí, polo que os Boston Butter Donuts e os Smoothies sempre son perseguidos con entusiasmo por un de nós, pero indeciso.
Nun motor sen escobillas, pérdese o conmutador e as escobillas e gañase un controlador electrónico. O imán permanente agora actúa como un rotor e xira no seu interior, mentres que o estator está composto por unha bobina electromagnética externa fixa. O controlador subministra enerxía a cada bobina en función da carga necesaria para atraer o imán permanente.
Ademais de mover cargas electronicamente, o controlador tamén pode proporcionar cargas similares para contrarrestar os imáns permanentes. Dado que as cargas do mesmo tipo son opostas entre si, isto empurra o imán permanente. Agora o rotor móvese debido ás forzas de tracción e empuxe.
Neste caso, os imáns permanentes móvense, polo que agora son o meu compañeiro de carreira e eu. Xa non cambiamos a idea do que queremos. En cambio, sabiamos que eu quería Boston Butter Donuts e o meu compañeiro quería batidos.
Os controladores electrónicos permiten que os nosos respectivos praceres do almorzo se movan diante de nós, e nós levamos tempo buscando as mesmas cousas. O controlador tamén coloca cousas que non queremos atrás para dar impulso.
Os motores de corrente continua con escobillas son relativamente sinxelos e baratos de fabricar (aínda que o cobre non se abaratou). Dado que un motor sen escobillas require un comunicador electrónico, en realidade estás a comezar a construír un ordenador nunha ferramenta sen fíos. Esta é a razón pola que aumenta o custo dos motores sen escobillas.
Debido a razóns de deseño, os motores sen escobillas teñen moitas vantaxes sobre os motores con escobillas. A maioría delas están relacionadas coa perda de escobillas e conmutadores. Dado que a escobilla necesita estar en contacto co conmutador para transferir a carga, tamén provoca fricción. A fricción reduce a velocidade alcanzable e, ao mesmo tempo, xera calor. É como andar en bicicleta con freos lixeiros. Se as pernas usan a mesma forza, a túa velocidade diminuirá. Pola contra, se queres manter a velocidade, necesitas obter máis enerxía das túas pernas. Tamén quentarás as llantas debido á calor por fricción. Isto significa que, en comparación cos motores con escobillas, os motores sen escobillas funcionan a unha temperatura máis baixa. Isto dálles unha maior eficiencia, polo que converten máis enerxía eléctrica en enerxía eléctrica.
As escobillas de carbono tamén se desgastan co tempo. Isto é o que provoca as faíscas dentro dalgunhas ferramentas. Para que a ferramenta siga funcionando, a escobilla debe substituírse de cando en vez. Os motores sen escobillas non requiren este tipo de mantemento.
Aínda que os motores sen escobillas requiren controladores electrónicos, a combinación rotor/estator é máis compacta. Isto ofrece oportunidades para un peso máis lixeiro e un tamaño máis compacto. Por iso vemos moitas ferramentas como o atornillador de impacto Makita XDT16 cun deseño ultracompacto e unha potencia potente.
Parece que existe un malentendido sobre os motores sen escobillas e o par. O deseño dun motor con escobillas ou sen escobillas en si mesmo non indica realmente a magnitude do par. Por exemplo, o par real do primeiro martelo perforador de combustible Milwaukee M18 era menor que o do modelo anterior con escobillas.
Non obstante, ao final o fabricante decatouse dalgunhas cousas moi importantes. A electrónica empregada nos motores sen escobillas pode proporcionar máis potencia a estes motores cando sexa necesario.
Dado que os motores sen escobillas empregan agora un control electrónico avanzado, poden detectar cando comezan a desacelerar baixo carga. Sempre que a batería e o motor estean dentro do rango de temperatura especificado, a electrónica do motor sen escobillas pode solicitar e recibir máis corrente da batería. Isto permite que ferramentas como berbiquís e serras sen escobillas manteñan velocidades máis altas baixo carga. Isto fainos máis rápidos. Normalmente é moito máis rápido. Algúns exemplos disto inclúen Milwaukee RedLink Plus, Makita LXT Advantage e DeWalt Perform and Protect.
Estas tecnoloxías integran perfectamente os motores, as baterías e os compoñentes electrónicos da ferramenta nun sistema cohesivo para lograr un rendemento e un tempo de funcionamento óptimos.
Conmutación (cambiar a polaridade da carga), arrincar o motor sen escobillas e mantelo xirando. A continuación, cómpre controlar a velocidade e o par. A velocidade pódese controlar cambiando a tensión do estator do motor BLDC. Modular a tensión a unha frecuencia máis alta permite controlar a velocidade do motor nun maior grao.
Para controlar o par, cando a carga de par do motor supera un certo nivel, pódese reducir a tensión do estator. Por suposto, isto introduce requisitos clave: monitorización do motor e sensores.
Os sensores de efecto Hall proporcionan unha forma económica de detectar a posición do rotor. Tamén poden detectar a velocidade mediante o tempo e a frecuencia de conmutación do sensor de temporización.
Nota do editor: Consulta o noso artigo Que é un motor sen escobillas sen sensores para saber como a tecnoloxía avanzada de motores BLDC cambia as ferramentas eléctricas.
A combinación destas vantaxes ten outro efecto: unha vida útil máis longa. Aínda que a garantía para os motores (e ferramentas) con e sen escobillas da mesma marca adoita ser a mesma, pódese esperar unha vida útil máis longa para os modelos sen escobillas. Normalmente, esta pode ser varios anos máis alá do período de garantía.
Lembras cando dixen que os controladores electrónicos son esencialmente a construción de ordenadores nas túas ferramentas? Os motores sen escobillas tamén son o punto de inflexión para que as ferramentas intelixentes teñan un impacto na industria. Sen a dependencia dos motores sen escobillas na comunicación electrónica, a tecnoloxía dun só botón de Milwaukee non funcionaría.
No reloxo, Kenny explora en profundidade as limitacións prácticas de varias ferramentas e compara as diferenzas. Despois de deixar o traballo, a súa fe e o amor pola súa familia son a súa máxima prioridade. Normalmente estarás na cociña, andar en bicicleta (el é un triatlón) ou levarás á xente a pescar na baía de Tampa.
Aínda hai escaseza de traballadores cualificados nos Estados Unidos en xeral. Algúns chámanlle a "fenda de cualificacións". Aínda que obter un título universitario de 4 anos poida parecer "de moda", os últimos resultados da enquisa da Oficina de Estatísticas Laborais mostran que as industrias cualificadas, como as de soldadores e electricistas, volven estar clasificadas [...]
Xa en 2010, escribimos sobre mellores baterías usando nanotecnoloxía de grafeno. Trátase dunha colaboración entre o Departamento de Enerxía e Vorbeck Materials. Os científicos usan o grafeno para permitir que as baterías de ións de litio se carguen en minutos en lugar de horas. Pasou un tempo. Aínda que o grafeno aínda non se implementou, volvemos con algunhas das últimas baterías de ións de litio […]
Colgar un cadro pesado nunha parede de xeso non é moi difícil. Non obstante, debes asegurarte de facelo ben. Se non, comprarás un marco novo! Non che serve só parafusar o parafuso á parede. Necesitas saber como non depender de [...]
Non é raro querer tender cables eléctricos de 120 V baixo terra. Pode que queiras alimentar o teu galpón, taller ou garaxe. Outro uso común é alimentar farolas ou motores de portas eléctricas. En calquera caso, debes comprender algúns requisitos de cableado subterráneo para cumprir [...]
Grazas pola explicación. Isto é algo que levo pensando dende hai tempo, xa que a maioría da xente está a favor dos motores sen escobillas (polo menos úsanse como argumento para ferramentas eléctricas e drons máis caros).
Quero saber: o controlador tamén detecta a velocidade? Non ten que facelo para sincronizarse? Ten elementos Hall que detectan (xiran) imáns?
Non todos os motores sen escobillas son mellores que todos os motores con escobillas. Quero ver como se compara a duración da batería da 5ª xeración X coa do seu predecesor, o X4, baixo cargas moderadas ou pesadas. En calquera caso, as escobillas case nunca son un factor limitante da súa vida útil. A velocidade orixinal do motor das ferramentas sen fíos é de aproximadamente 20.000 a 25.000 rpm. E grazas ao conxunto de engrenaxes planetarias lubricadas, a redución é de aproximadamente 12:1 na marcha alta e de aproximadamente 48:1 na marcha baixa. O mecanismo de disparo e os rodamentos do rotor do motor que soportan o rotor de 25.000 rpm no fluxo de aire poeirento adoitan ser puntos débiles.
Como socio de Amazon, podemos recibir ingresos cando fas clic nunha ligazón de Amazon. Grazas por axudarnos a facer o que nos gusta facer.
Pro Tool Reviews é unha publicación en liña de éxito que leva ofrecendo análises de ferramentas e novas do sector desde 2008. No mundo actual das noticias de Internet e o contido en liña, cada vez máis profesionais investigan en liña a maioría das principais ferramentas eléctricas que compran. Isto espertou o noso interese.
Hai unha cousa clave a ter en conta sobre as análises de Pro Tool: ¡o que buscamos son usuarios profesionais de ferramentas e empresarios!
Este sitio web usa cookies para poder ofrecerche a mellor experiencia de usuario. A información das cookies almacénase no teu navegador e realiza algunhas funcións, como recoñecerte cando volves ao noso sitio web e axudar ao noso equipo a comprender as partes do sitio web que che resultan máis interesantes e útiles. Non dubides en ler a nosa política de privacidade completa.
As cookies estritamente necesarias deben estar sempre activadas para que poidamos gardar as túas preferencias para a configuración das cookies.
Se desactivas esta cookie, non poderemos gardar as túas preferencias. Isto significa que debes activar ou desactivar as cookies de novo cada vez que visites este sitio web.
Gleam.io: isto permítenos ofrecer agasallos que recompilan información anónima do usuario, como o número de visitantes do sitio web. A menos que se envíe información persoal voluntariamente co propósito de introducir agasallos manualmente, non se recompilará ningunha información persoal.
Data de publicación: 31 de agosto de 2021