Por vários anos, vemos motores sem escova começarem a dominar a unidade de ferramentas sem fio na indústria de ferramentas profissionais. Isso é ótimo, mas qual é o problema? É realmente importante desde que eu possa dirigir aquele parafuso de madeira? Hum, sim. Existem diferenças e efeitos significativos ao lidar com motores escovados e motores sem escova.
Antes de nos aprofundarmos no pincel de dois pés e nos motores sem escova, vamos primeiro entender o conhecimento básico do princípio de trabalho real dos motores DC. Quando se trata de dirigir motores, tudo está relacionado a ímãs. Ímãs opostos carregados se atraem. A idéia básica de um motor DC é manter a carga elétrica oposta da parte rotativa (rotor) atraída para o ímã imóvel (estator) na frente dela, puxando -se continuamente. É um pouco como colocar uma rosquinha de manteiga de Boston em um graveto na minha frente quando eu correr, eu continuarei tentando pegá-lo!
A questão é como manter os donuts em movimento. Não há maneira fácil de fazer isso. Começa com um conjunto de ímãs permanentes (ímãs permanentes). Um conjunto de eletromagnets muda de carga (revertendo a polaridade) à medida que giram, portanto, sempre há um ímã permanente com a carga oposta que pode se mover. Além disso, a carga semelhante experimentada pela bobina eletromagnética à medida que muda vai empurrar a bobina. Quando olhamos para motores escovados e motores sem escova, como o eletroímã muda de polaridade é a chave.
Em um motor escovado, existem quatro componentes básicos: ímãs permanentes, armaduras, anéis e escovas de comutação. O ímã permanente constitui o exterior do mecanismo e não se move (estator). Um é carregado positivamente e o outro é carregado negativamente, criando um campo magnético permanente.
A armadura é uma bobina ou uma série de bobinas que se tornam um eletromagnet quando energizadas. Esta também é a parte rotativa (rotor), geralmente feita de cobre, mas também pode ser usado alumínio.
O anel do comutador é fixado à bobina de armadura em dois (configuração de 2 polos), quatro (configuração de 4 polos) ou mais componentes. Eles giram com a armadura. Finalmente, as escovas de carbono permanecem no lugar e transferem a carga para cada comutador.
Uma vez energizada a armadura, a bobina carregada será puxada em direção ao ímã permanente com carga oposta. Quando o comutador toca acima, ele também gira, ele se move da conexão de uma escova de carbono para a seguinte. Quando atingir o próximo pincel, recebe uma reversão da polaridade e agora é atraído por outro ímã permanente ao ser repelido pelo mesmo tipo de carga elétrica. Tangível, quando o comutador atinge o pincel negativo, agora é atraído pelo ímã permanente positivo. O comutador chega a tempo de formar uma conexão com a escova de eletrodo positiva e seguir o ímã permanente negativo. Os pincéis estão em pares, para que a bobina positiva puxe em direção ao ímã negativo e a bobina negativa puxará em direção ao ímã positivo ao mesmo tempo.
É como se eu fosse uma bobina de armadura perseguindo uma rosquinha de manteiga de Boston. Cheguei perto, mas depois mudei de idéia e persegui um smoothie mais saudável (minha polaridade ou desejo mudou). Afinal, os donuts são ricos em calorias e gordura. Agora estou perseguindo smoothies enquanto estou sendo empurrado para longe do creme de Boston. Quando cheguei lá, percebi que os donuts são muito melhores que os smoothies. Enquanto eu puxar o gatilho, toda vez que chegar ao próximo pincel, vou mudar de idéia e, ao mesmo tempo, perseguir os objetos que eu gosto em um círculo frenético. É a aplicação final para o TDAH. Além disso, há dois de nós lá, então os donuts e smoothies de Boston Butter são sempre perseguidos com entusiasmo por um de nós, mas indecisos.
Em um motor sem escova, você perde o comutador e os pincéis e ganha um controlador eletrônico. O ímã permanente agora atua como um rotor e gira para dentro, enquanto o estator agora é composto por uma bobina eletromagnética fixa externa. O controlador fornece energia a cada bobina com base na carga necessária para atrair o ímã permanente.
Além de mover cargas eletronicamente, o controlador também pode fornecer cobranças semelhantes para combater ímãs permanentes. Como as cargas do mesmo tipo são opostas uma à outra, isso empurra o ímã permanente. Agora o rotor se move devido às forças de tração e empurramento.
Nesse caso, os ímãs permanentes estão se movendo, então agora eles são meu parceiro e eu. Não mudamos mais a ideia do que queremos. Em vez disso, sabíamos que eu queria donuts de Boston Butter, e meu parceiro queria smoothies.
Os controladores eletrônicos permitem que nossos respectivos prazeres de café da manhã se movam à nossa frente, e passamos as mesmas coisas o tempo todo. O controlador também coloca as coisas que não queremos para trás para dar um empurrão.
Os motores CC escovados são relativamente simples e baratos para fabricar peças (embora o cobre não tenha se tornado mais barato). Como um motor sem escova requer um comunicador eletrônico, você está começando a construir um computador em uma ferramenta sem fio. Esta é a razão para aumentar o custo de motores sem escova.
Por motivos de design, os motores sem escova têm muitas vantagens sobre os motores escovados. A maioria deles está relacionada à perda de pincéis e comutadores. Como o pincel precisa estar em contato com o comutador para transferir a carga, ela também causa atrito. O atrito reduz a velocidade alcançável e, ao mesmo tempo, gera calor. É como andar de bicicleta com freios leves. Se suas pernas usarem a mesma força, sua velocidade desacelerará. Por outro lado, se você deseja manter a velocidade, precisa obter mais energia das pernas. Você também aquecerá as jantes devido ao calor de atrito. Isso significa que, em comparação com os motores escovados, os motores sem escova funcionam a uma temperatura mais baixa. Isso lhes dá maior eficiência, para que eles convertem mais energia elétrica em energia elétrica.
As escovas de carbono também se desgastarão com o tempo. É isso que causa faíscas dentro de algumas ferramentas. Para manter a ferramenta funcionando, o pincel deve ser substituído periodicamente. Motores sem escova não exigem esse tipo de manutenção.
Embora os motores sem escova exijam controladores eletrônicos, a combinação de rotor/estator é mais compacta. Isso leva a oportunidades de peso mais leve e tamanho mais compacto. É por isso que vemos muitas ferramentas como o MAKITA XDT16 Impact Driver com design ultra compacto e poder poderoso.
Parece haver um mal -entendido sobre motores e torque sem escova. O design do motor escovado ou sem escova em si não indica realmente a magnitude do torque. Por exemplo, o torque real da primeira broca de martelo de combustível Milwaukee M18 foi menor que o modelo escovado anterior.
No entanto, no final, o fabricante percebeu algumas coisas muito críticas. Os eletrônicos usados em motores sem escova podem fornecer mais energia a esses motores quando necessário.
Como os motores sem escova agora usam controle eletrônico avançado, eles podem sentir quando começam a desacelerar sob carga. Desde que a bateria e o motor estivessem dentro da faixa de especificação de temperatura, os eletrônicos do motor sem escova podem solicitar e receber mais corrente da bateria. Isso permite que ferramentas como exercícios e serras sem escova mantenham velocidades mais altas sob carga. Isso os torna mais rápidos. Geralmente é muito mais rápido. Alguns exemplos disso incluem Milwaukee Redlink Plus, Makita LXT Advantage e DeWalt executam e protegem.
Essas tecnologias integram perfeitamente os motores, baterias e eletrônicos da ferramenta em um sistema coeso para obter desempenho e tempo de execução ideais.
Comutação - mude a polaridade da carga - inicie o motor sem escova e mantenha -o girando. Em seguida, você precisa controlar a velocidade e o torque. A velocidade pode ser controlada alterando a tensão do estator do motor BLDC. A modulação da tensão em uma frequência mais alta permite controlar a velocidade do motor em maior grau.
Para controlar o torque, quando a carga de torque do motor sobe acima de um certo nível, você pode reduzir a tensão do estator. Obviamente, isso apresenta os principais requisitos: monitoramento e sensores motores.
Os sensores de efeito salão fornecem uma maneira barata de detectar a posição do rotor. Eles também podem detectar a velocidade no tempo e a frequência da comutação do sensor de tempo.
Nota do editor: confira o que é um artigo de motor sem pincel sem sensor para saber como a tecnologia avançada do motor BLDC muda as ferramentas elétricas.
A combinação desses benefícios tem outro efeito-uma vida útil mais longa. Embora a garantia de motores escovados e sem escova (e ferramentas) da marca seja geralmente a mesma, você pode esperar uma vida útil mais longa para os modelos sem escova. Isso geralmente pode demorar vários anos além do período de garantia.
Lembra quando eu disse que os controladores eletrônicos estão essencialmente construindo computadores em suas ferramentas? Os motores sem escova também são o ponto de avanço para as ferramentas inteligentes afetarem a indústria. Sem a dependência de motores sem escova na comunicação eletrônica, a tecnologia de um botão de Milwaukee não funcionaria.
No relógio, Kenny explora profundamente as limitações práticas de várias ferramentas e compara as diferenças. Depois de sair do trabalho, sua fé e amor por sua família são sua principal prioridade. Você geralmente estará na cozinha, ande de bicicleta (ele é um triatlo) ou leva as pessoas para um dia pescando em Tampa Bay.
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Obrigado pela explicação. Isso é algo que eu tenho me perguntado há muito tempo, vendo que a maioria das pessoas é a favor de sem escova (pelo menos usada como argumento para ferramentas elétricas e drones mais caros).
Eu quero saber: o controlador também sente a velocidade? Não precisa ser feito para sincronizar? Ele tem elementos de salão que o sentido (gira) ímãs?
Nem todos os motores sem escova são melhores do que todos os motores escovados. Quero ver como a vida útil da bateria do Gen 5X se compara ao seu antecessor X4 sob cargas moderadas a pesadas. De qualquer forma, os pincéis quase nunca são um fator que limita a vida. A velocidade do motor original das ferramentas sem fio é de aproximadamente 20.000 a 25.000. E através do conjunto de engrenagens planetárias lubrificadas, a redução é de cerca de 12: 1 na alta engrenagem e cerca de 48: 1 na marcha baixa. O mecanismo de gatilho e os rolamentos do rotor do motor que suportam o rotor de 25.000 rpm no fluxo de ar empoeirado são geralmente pontos fracos
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Horário de postagem: agosto-31-2021