Особенности, преимущества и недостатки бесщёточных шуруповёртов

Бесколлекторные электромоторы существуют достаточно давно, первые серийные модели появились в 60-чх годах прошлого столетия. Но вплоть до начала нового тысячелетия это были исключительно промышленные модели, используемые в самых разных областях.

Но всё изменилось в 2004 году, когда компания Makita представила образец бесщёточной дрели. Спустя несколько лет появились серийные бесщёточные шуруповёрты от другого популярного производителя бытового инструмента, компании Festool, а сегодня такой инструмент с бесколлекторным электродвигателем имеется в линейках всех более-менее известных производителей бытовой техники.

Насколько хороши шуруповёрты с бесщёточными двигателями? По этому поводу существует немало мнений, зачастую совершенно необоснованных, так что попробуем внести ясность в этот вопрос.

Содержание

1. Конструктивные особенности и принцип функционирования бытовых электромоторов
2. Преимущества и недостатки бесщёточных шуруповёртов
3. Почему бесколлекторные шуруповёрты такие дорогие
4. Какой шуруповёрт выбрать: щёточный или бесщёточный
5. Мини-рейтинг бесщёточных шуруповёртов
6. DeWALT DCD701D2 Li-Ion
7. Makita DDF485Z
8. BOSCH GSR 12V-30
9. DeWALT DCD791D2

Конструктивные особенности и принцип функционирования бытовых электромоторов

Рассмотрим устройство и принцип работы мотора коллекторного и бесщёточного шуруповёрта.

Для начала разберёмся в конструкции классического коллекторного электродвигателя. Он состоит из следующих крупных узлов:

• неподвижного статора, представляющего собой стальной цилиндр с обмотками, выступающими в качестве электромагнитов, индуцирующих магнитный поток. Как вариант может использоваться кольцо, состоящее из постоянных магнитов;
• вращающегося ротора, выполненного в виде барабана с сердечником, изготовленным из специального ферромагнитного сплава, с обмоткой в пазах сердечника;
• коллектора, состоящего из изолированных проводящих пластинок (как правило, медных), число которых соответствует количеству секций сердечника ротора;
• графитовых щёток, обеспечивающих скользящий контакт с коллектором.

При подключении мотора к источнику питания ток поступает на щётки, откуда передаётся на обмотку якоря, генерируя переменное магнитное поле. В результате взаимодействия двух магнитных полей возникает электродвижущая сила, приводящая в движение ротор. Одного импульса для получения стабильного вращения недостаточно, но вместе с валом вращается и коллектор, а подпружиненные щётки «перескакивают» на другую контактную площадку коллектора, обеспечивая непрерывную подачу тока на якорь.

Таким образом, коллектор вместе со щёточным узлом можно назвать одним из основных узлов электродвигателя, отвечающим за преобразование постоянного тока в переменный, необходимый для создания ЭДС. Его же можно использовать в качестве датчика оборотов вала мотора.

Конструкция коллекторного электродвигателя относительно простая, но именно коллекторно-щёточный узел является тем «бутылочным горлышком», которое требует повышенного к себе внимания из-за быстрого износа щёток в результате постоянного трения на высоких скоростях.

Второй негативный момент – нагрев двигателя из-за того же трения. Наконец, нельзя сбрасывать со счетов и такое негативное явление, как искрение контактов.

А теперь рассмотрим, как устроен и работает бесщёточный (другие распространённые названия – бесколлекторный, вентильный) двигатель.

Физика у них та же: взаимодействие магнитных полей, но конструкция изменена: постоянные магниты перенесены на ротор, что позволяет запитывать статор напрямую, без использования щёточного узла.

У классического электромотора изменение направления тока происходит в результате запитывания разных контактных площадок коллектора с помощью щёток, то есть механически. У двигателя вентильного типа эта функция обеспечивается электроникой, считывающей сигнал от датчика, измеряющего угол поворота вала ротора. Датчики бывают разного типа (магнитные, оптические, самый распространённый вариант – датчики Холла), но главное, что электронный узел умеет определять, в какой момент следует переключить полюса для изменения направления протекания тока.

Это означает, что в бесщёточном шуруповёрте отсутствует коллектор, то есть трение как таковое присутствует только в подшипниках, что существенно увеличивает КПД мотора.

Итак, опишем, что же даёт отсутствие щёточно-коллекторного узла:

• электронный блок занимает меньше места, чем коллектор со щётками, что позволяет уменьшить габариты и вес электромотора;
• из-за отсутствия механического износа срок эксплуатации моторов бесколлекторных шуруповёртов выше, к тому же они лучше защищены от попадания внутрь конструкции абразивной пыли;
• трение здесь практически отсутствует, поэтому такое явление, как перегрев мотора, случается очень редко;
• в отличие от щёточного шуруповёрта, у бесщёточного гораздо выше энергоэффективность: 80-90% против 65-75%, поскольку отсутствует потери на коллекторно-щёточном узле;
• такой мотор не искрит, что позволяет использовать бесколлекторные шуруповёрты при работе в условиях повышенной взрыво- и пожароопасности;
• увеличение КПД позволяет повысить мощность шуруповёрта, добиться более гибкого управления параметрами его работы, в случае с аккумуляторными разновидностями – увеличить время автономной работы на 25-50%;
• бесщёточный шуруповёрт надёжнее коллекторного аналога за счёт отсутствия трения в паре коллектор-щётка, он лучше защищён от проникновения абразивной пыли и намного более приспособлен к кратковременным перегрузкам, что для шуруповёрта особенно важно;
• отсутствует необходимость в регулярной диагностике и замене щёток;
• наконец, шуруповёрт с мотором вентильного типа работает намного тише, в нем практически отсутствует вибрация, возникающая при взаимодействии щёток и коллектора.

Если плюсов у бесщёточного шуруповёрта много, то минус, и достаточно существенный, только один – высокая стоимость такого инструмента.

Почему бесколлекторные шуруповёрты такие дорогие

Разница в стоимости при относительном равенстве других показателей объясняется следующими факторами:

• чтобы обеспечить ротору компактные размеры, приходится использовать мощные, но дорогие неодимовые магниты, при изготовлении которых применяются дефицитные и потому дорогие редкоземельные элементы, да и сама технология их спекания недешёвая;
• дорогостоящими компонентами являются и датчики, к которым предъявляются повышенные требования относительно точности срабатывания и надёжности, ведь синхронизация переключений направления движения тока должна производиться на огромных скоростях;
• большая разница в стоимости бесщёточного шуруповёрта по сравнению с щёточным объясняется также необходимостью использования более совершенного электронного блока. Он построен на базе специализированного микропроцессора, способного менять режимы работы в зависимости от состояния целого ряда текущих параметров шуруповёрта.

Совокупность указанных факторов и является объяснением того, почему бесколлекторные инструменты такие дорогие. Кстати, их ремонт тоже может влететь «в копеечку», поскольку при выходе из строя электроники или якоря они подлежат замене.

Какой шуруповёрт выбрать: щёточный или бесщёточный

Итак, вы выяснили, что инструмент с бесколлекторным двигателем имеет целый спектр преимуществ над классическим. Так что вам в любом случае предстоит решать дилемму, какой шуруповёрт лучше: дорогой бесщёточный или менее долговечный щёточный.

Отметим, что целесообразность приобретения устройства с вентильным типом мотора очевидна далеко не во всех случаях.

Если вы планируете работать с профессиональным аккумуляторным шуруповёртом, лучше отдать предпочтение бесщёточному инструменту. В этом случае разница в стоимости окупится достаточно быстро: при больших объёмах работ коллекторные шуруповёрты быстрее выходят из строя, плюс у них меньше срок службы аккумулятора, а он тоже стоит немало.

Для тех, кто будет использовать шуруповёрт от случая к случаю, переплачивать за более продвинутый двигатель вряд ли имеет смысл, поскольку без частых и высоких нагрузок инструмент прослужит столь же долго, сколько и бесколлекторный. То есть разница в стоимости, причём существенная, может оказаться просто выброшенными на ветер деньгами.

Мини-рейтинг бесщёточных шуруповёртов

Если вы для себя уже решили вопрос, стоит ли приобретать инструмент с бесщёточным двигателем, причём положительным образом, предлагаем вашему вниманию краткий обзор лучших моделей таких шуруповёртов.

DeWALT DCD701D2 Li-Ion

Шуруповёрт, который можно использовать и в качестве дрели, оснащён 12-вольтной литий-ионной батареей, быстрозажимным патроном и переключателем скоростных режимов. Обладая достаточно высоким крутящим моментом, инструмент пользуется немалой популярностью у профессиональных строителей.

Максимальная скорость вращения вала составляет 1500 об/минуту, диаметр патрона – 1 см, что позволяет сверлить отверстия в металле (диаметром до 1- мм) или дереве (до 20 мм).

Достоинства модели:

• удобная рукоятка;
• индикатор состояния аккумулятора;
• тормоз электромотора;
• высококачественный прочный пластик;
• простая замена оснастки.

В качестве недостатка пользователи указывают на отсутствие магнитного держателя.

Makita DDF485Z

Аккумуляторная безударная дрель-шуруповёрт от известного бренда также оснащена аккумулятором Li-Ion и прочным металлическим редуктором, позволяющим выбирать один из двух скоростных режимов работы (максимальный – 1900 об/минуту).

Преимущества шуруповёрта:

• высокая производительность;
• защита от перегрева и перегрузки;
• эргономичность рукоятки;
• прочность и износостойкость;
• наличие реверса.

Стоит такой инструмент дороже, что и не позволило ему занять первую строчку рейтинга.

BOSCH GSR 12V-30

Ещё одна профессиональная модель безударного шуруповёрта с функцией сверления, быстрозажимным патроном и литий-ионным аккумулятором. Двухскоростной редуктор позволяет работать на скоростях до 1600 об/минуту.

В числе достоинств модели можно отметить:

• наличие предохранительной муфты;
• высокое значение мощности и крутящего момента;
• защита от перегрузки мотора;
• светодиодная подсветка;
• эргономичная прорезиненная рукоять;
• плавная регулировка.

Но есть и минусы, в числе которых не лучшая развесовка инструмента, а также возможность перегрева батареи.

DeWALT DCD791D2

Замыкает наш топ-4 модель, которая также не имеет ударной функции, но зато обладает самой высокой скоростью вращения – до 2000 об/минуту. Наличие двухскоростного редуктора, функции сверления, быстрозажимного патрона и светодиодной подсветки делают этот инструмент весьма желанным для строителей.

Плюсы модели:

• эргономичная ручка;
• металлический патрон;
• высокий крутящий момент.

Владельцы инструмента отмечают появление люфта у патрона, что сказывается на качестве фиксации оснастки.

Мы рассказали вам о том, что из себя представляют бесщёточные шуруповёрты, какие их основные преимущества и недостатки и какую модель выбрать в огромном ассортименте. А дальше уже дело за вами.

какой лучше выбрать, конструкция и принцип действия

Шуруповерт — полезный инструмент в доме. Полки, дверцы, различные механизмы фиксируются на болтах, шурупах, саморезах. Благодаря созданию аккумуляторного бесщеточного шуруповерта сборка мебели, монтаж листов гипсокартона, переезд, не обходится без надежного инструмента.

Содержание

• Как работает бесщеточный двигатель
• Щеточный или бесщеточный шуруповерт выбрать
• Конструкция и принцип действия
• Плюсы и минусы бесщеточного шуруповерта
• Рейтинг ТОП-10 лучших моделей
• Лучшие бесщеточные шуруповерты
  • Makita DDF083Z
  • Makita DF032DWAX1
  • DeWALT DCF620D2K
  • BOSCH GSR 18 V-EC TE
  • Makita DF032DZ
• Лучшие бесщеточные дрели-шуруповерты
  • Makita DDF481RTE
  • DeWALT DCD701D2
  • Metabo BS 18 L BL
  • Интерскол 573. 1.2.70
  • DeWALT DCD701D2
• Почему бесщеточный инструмент такой дорогой
• Перспективы бесщеточных шуруповертов на рынке электроинструмента

Бесщеточный шуруповерт

Как работает бесщеточный двигатель

Со временем производители электрической техники стали понимать, что щетки и коллектор необходимо ликвидировать из двигателей. Бесщеточные модели оснащены электронным усилителем. Благодаря отсутствию скользящих контактов уменьшено трение, и соответственно, увеличился срок функционирования шуруповертов.

Бесщеточный двигатель более эффективен в эксплуатации и меньше подвержен механическому износу.

Некоторые преимущества подобных двигателей:

• надежность;
• высокий крутящий момент;
• минимизация шума;
• увеличенный срок эксплуатации.

Внутренняя часть мотора закрыта и полностью защищена от грязи или попадания влаги. Трансформируя электричество в силу, бесщеточные двигатели работают гораздо эффективнее. Скорость работы зависит от напряжения в сети, а не от центробежной силы. При работе с таким оборудованием нет необходимости пользоваться обмоткой и коммутатором. Используемый магнит небольшого размера и веса.

Для справки! Чаще всего бесщеточные двигатели устанавливаются в оборудовании мощностью до 5 кВт. В более мощных инструментах их применение не рационально.

Щеточный или бесщеточный шуруповерт выбрать

Покупка шуруповерта превращается для многих потребителей в непростой и длительный процесс. Моделей огромное множество, нужно изучить их технические характеристики, стоимость, сравнить цену и качество. Конечно самые ценные советы можно получить от профессионалов, которые используют подобное оборудование в работе практически ежедневно.

Разумеется, технически у бесщеточных моделей гораздо больше преимуществ. КПД у них доходит до 90 %, а у остальных видов он гораздо ниже.

Не сетевая, а аккумуляторная зарядка тоже плюс, особенно если рядом нет сети электричества.

Важно! Типу аккумулятора необходимо уделить отдельное внимание, чтобы выбрать максимально производительный и надежный прибор.

По своим характеристикам и эффективности бесщеточные шуруповерты выгоднее, но вот цена довольно велика для большого круга пользователей.

Классические модели тоже надежные и проверенные, легки в ремонте, детали стоят не дорого и их не сложно приобрести. Поэтому многие выбирают именно этот вариант.

Каждый должен решить самостоятельно какой инструмент ему выбрать, исходя из своих финансовых возможностей и приоритетов.

Конструкция и принцип действия

Конструкция бесщеточного шуруповерта

Бесщеточный шуруповерт незаменимый инструмент в арсенале мастера. Важно знать особенности конструкции и основные принципы работы с ним.

• Переключение тока происходит в обмотках статора. Магнитное поле создается при помощи магнитов, находящихся внутри корпуса.
• Время для подключения электричества определяется встроенными датчиками. Электрические импульсы и сигналы скорости находятся во встроенном процессоре.
• Импульсы уходят на усилители, которые соединены с обмоткой на статоре. Вырабатываемый катушками ток накапливается и импульсами передается из внутреннего процессора.

В результате этих действий появляется магнитное поле, которое вращает якорь и оборудование начинает работать.

Плюсы и минусы бесщеточного шуруповерта

Главный плюс бесщеточного шуруповерта — это отсутствие необходимости менять щетки, ведь их нет. Но так ли все хорошо, ведь за этим плюсом скрывается и большой минус.

При довольно частом использовании замена щеток потребуется не раньше, чем через 2-3 года работы. При их замене хозяин одновременно осмотрит остальные детали, почистит инструмент, смажет. При использовании же бесщеточного оборудования сервисное обслуживание начинает проводиться только тогда, когда инструмент начинает серьезно барахлить.

К основным плюсам бесщеточных шуруповертов относятся:

• Высокий уровень КПД, более 90 %, за счет отсутствия трения и образования искр.
• Быстро достигает установленной скорости вращения двигателя.
• Увеличенная мощность и, как следствие, больший крутящий момент.
• Более эффективен, на 25-40 % по сравнению с щеточным инструментом.
• Можно использовать в пожароопасных средах, благодаря отсутствию искр при работе.
• Защита от перегрузки, что не позволит перегреть оборудование при эксплуатации.

Важно! Такие модели способны достигать максимальных показателей вращения сразу после включения.

Также оборудованию присущи некоторые недостатки:

• Стоимость — за счет дорогой платы управления мотором заметно увеличена цена.
• Ремонтопригодность — цена на ремонт оборудования довольно велика, чаще всего он нецелесообразен.

Рейтинг ТОП-10 лучших моделей

Ознакомившись с мнением пользователей бесщеточными шуруповертами, на основе отзывов покупателей можно составить рейтинг лучших моделей.

1	Makita DDF083Z
2	Makita DF032DWAX1
3	DeWALT DCF620D2K
4	BOSCH GSR 18 V-EC TE
5	Makita DF032DZ
6	Зубр DB-20 A5
7	DeWALT DCD701D2
8	Metabo BS 18 L BL
9	Интерскол 573. 1.2.70
10	Makita DDF481RTE

Лучшие бесщеточные шуруповерты

Шуруповерт Макита

Приобрести шуруповерт на Алиэкспресс легко, а вот найти хорошее, качественное оборудование не очень просто. Чтобы выбрать лучший бесщеточный шуруповерт нужно ознакомиться с их основными техническими характеристиками.

Makita DDF083Z

Инструмент безударного типа, эффективен при работе с различными крепежными деталями. Несколько ступеней крутящего элемента, достигает до 40 Нм. Оборудован светодиодной лампочкой, что помогает работать при небольшом освещении. Оснащен двумя режимами скорости.

Достоинства:

• легкость,
• мощность,
• работа в труднодоступных местах,
• оперативная замена насадки.

Недостатки:

• стоимость,
• отсутствие функции реверс.

Важно! Благодаря небольшому весу инструмента появилась возможность выполнять больше работы и более качественно с меньшей утомляемостью.

Makita DF032DWAX1

Качественный инструмент, эффективен при работе с разными по плотности поверхностями. Инструмент легкий, с прорезиненной ручкой. Оснащен двумя скоростными режимами, реверсом. Характеризуется высокой производительностью.

Достоинства:

• высокая мощность,
• облегченный вес,
• оборудован индикатором заряда батареи,
• специальным крючком для поясного крепления.

Недостатки:

• трудное крепление биты,
• подходит только индивидуальная оснастка.

DeWALT DCF620D2K

Универсальный, надежный инструмент, с прорезиненной рукояткой, с весом 1,88 кг. Оснащен двумя скоростными режимами. Кейс входит в комплект.

Достоинства:

• надежный,
• безопасный в эксплуатации,
• удобный.

Недостатки:

• маленький ресурс аккумулятора,
• перебои в работе ограничителя глубины.

BOSCH GSR 18 V-EC TE

Шуруповерт Bosch

Безударный аккумуляторный шуруповерт, который подходит для различного вида крепежа. Оборудован одним режимом скорости и 25 вариантами регулировки крутящего момента. Оснащен лампочкой для подсветки.

Достоинства:

• маленький вес,
• удобство использования,
• высокая мощность,
• реверс,
• скорость сверления.

Недостатки:

• сложное крепление бита.

Makita DF032DZ

Компактный шуруповерт, небольшой размер оборудования позволяет его использование в ограниченных условиях. Насадки крепятся на патрон. Крутящий момент до 35Нм.

Достоинства:

• надежность,
• удобство использования,
• компактность,
• два режима скорости.

Недостатки:

• маленькая емкость аккумуляторов.

Лучшие бесщеточные дрели-шуруповерты

Некоторые модели объединяют в себе 2 функции — шуруповерт и дрель, что делает инструмент более универсальным.

Зубр DB-20 A5

Бесщеточная дрель-шуруповерт для работы с различными материалами, резьбовыми соединениями. Срок службы увеличен за счет металлического корпуса и усиленного редуктора. Обеспечивает высокий КПД.

Достоинства:

• быстрозарядное устройство,
• дополнительная рукоятка,
• кейс для хранения.

Недостатки:

• вес,
• стоимость.

Шуруповерт бесщеточный Зубр

Makita DDF481RTE

Дрель-шуруповерт с прорезиненной рукояткой, мощным бесщеточным двигателем. Оборудован быстрозажимным патроном, аккумуляторной батарейкой.

Достоинства:

• мощность,
• хорошая батарея,
• универсальность.

Недостатки:

• вес,
• подсветка не высокого качества.

DeWALT DCD701D2

Безударная компактная дрель-шуруповерт Деволт для работы с древесиной и металлом. Оснащена прорезиненной ручкой, подсветкой, скобой для крепления на поясе, реверсом.

Достоинства:

• компактность,
• бесщеточный двигатель,
• поясная клипса.

Недостатки:

• высокий уровень шума.

Metabo BS 18 L BL

Качественный инструмент для самых интенсивных работ. Быстрозажимной патрон позволяет легко сменить насадку. Регулируемый диаметр патрона от 1,5 до 13 мм позволяет использовать оснастку разного размера. Метабо работает от аккумулятора. Кейс для хранения инструмента и насадок к нему в комплекте.

Достоинства:

• компактный размер,
• эргономичность,
• качество,
• мощность.

Недостатки:

• непрочный кейс,
• стоимость.

Важно! Ремонт и замена деталей будет стоить недешево.

Интерскол 573.1.2.70

Ударная дрель-шуруповерт, эффективна при работе с твердыми металлами. Оснащена подсветкой для работы в плохо освещенном помещении. Характеризуется долгим сроком службы благодаря редуктору с металлическими шестернями и бесщеточному двигателю.

Достоинства:

• аккумулятор,
• мощность,
• цельнометаллический патрон,
• реверс,
• подсветка,
• кейс.

Недостатки:

• шум при эксплуатации,
• стоимость.

DeWALT DCD701D2

Безударная дрель-шуруповерт Деволт компактного размера для работы с древесиной и металлом. Оснащена прорезиненной ручкой, подсветкой, скобой для крепления на поясе, реверсом.

Достоинства:

• компактность,
• бесщеточный двигатель,
• поясная клипса.

Недостатки:

• высокий уровень шума.

Аккумуляторный шуруповерт Dewalt

Почему бесщеточный инструмент такой дорогой

Лучшие бесщеточные шуруповерты значительно дороже аналогов с традиционными двигателями. Высокая стоимость связана с использованием в нем довольно дорогостоящих деталей и частей:

• Неодимовые магниты для создания компактных роторов. Изготавливаются из недешевых элементов по довольно сложному технологическому процессу.
• Высокие требования к качеству датчиков. В оборудовании должны быть использованы только лучшие, сверхнадежные и точные датчики.
• Электроника для управления бесщеточным двигателем гораздо дороже. В конструкции не просто плата, а практически минипроцессор.

Все эти факторы и увеличивают стоимость бесщеточных инструментов.

Перспективы бесщеточных шуруповертов на рынке электроинструмента

Рано или поздно на рынке останутся только лучшие бесщеточные аккумуляторные шуруповерты. Они более выгодны производителям за счет меньшего количества составных элементов и высокого качества своих технических характеристик. Для работы в быту можно выбрать любой шуруповерт, а в профессиональном плане лучше рассматривать бесщеточные модели. Они гораздо надежнее и быстрее, производительнее, за счет чего быстро себя окупят.

Любое оборудование не вечно, будь то китайский, американский или отечественный производитель. Если нет необходимости в ежедневном его использовании, то можно приобрести обычный щеточный шуруповерт и пользоваться им время от времени на протяжении нескольких лет.

Но если цель — купить качественный инструмент, который прослужит многие годы, то следует не скупиться и приобрести надежный аппарат. Какой лучше аккумуляторный бесщеточный шуруповерт нужно решать исходя из предпочтений конкретного пользователя.

Как работает бесколлекторный двигатель шуруповерта

Сложно представить арсенал домашнего мастера без шуруповерта. Этот инструмент способен заменить отвертки, гаечные ключи и дрели. Конструктивно он состоит из двух основных частей. Электрические и механические, посредством которых совершается полезная работа. Многие владельцы не знают всех его возможностей, а уж тем более, как работает шуруповерт. Речь идет о принципе работы, который необходимо подробно рассмотреть, чтобы не только оценить возможности устройства, но и облегчить ремонт.

Как устроена отвертка или конструкция устройства

Рассматриваемый вид инструмента работает по принципу преобразования электрической энергии в механическую, совершая тем самым полезную работу. Исходя из этого, шуруповерты классифицируются на сетевые и аккумуляторные. Беспроводные модели популярны из-за своей портативности, но сетевые модели также имеют преимущество. Это большая мощность по сравнению с аккумуляторными. Сетевые шуруповерты еще называют дрелями, так как они могут не только вкручивать крепеж, но и сверлить дерево и металл.

Внешнее устройство сетевой и аккумуляторной моделей практически идентично, за исключением небольшой разницы. Это отличие заключается в наличии аккумулятора на переносных инструментах, а также наличии провода для подключения к розетке на устройствах сетевого типа. Внутреннее устройство имеет больше отличий, однако принцип работы шуруповертов силового и аккумуляторного типа одинаков. Основными конструктивными элементами рассматриваемых устройств являются:

1. Корпус из ударопрочного пластика
2. Патрон (обычно без ключа)
3. Кнопка, переключатель или курок для запуска инструмента
4. Переключатель режимов направления движения исполнительного органа. Реверс
5. Регулятор скорости в виде переключателя
6. Регулятор крутящего момента. Более известен как храповик

.

Для понимания устройства ниже фото с описанием каждого элемента. Работа устройства основана на следующих деталях, находящихся внутри корпуса:

• Коллекторный или бесщеточный электродвигатель
• Зубчатый механизм в виде планетарной передачи
• Предохранительная муфта с регулятором усилия. Устраняет заедание и перегрев мотора, тем самым предотвращая его выход из строя

В зависимости от модели прибора также могут быть дополнительно оснащены подсветкой, индикацией заряда батареи или светодиодным дисплеем. Конструкция корпуса может иметь пазы для размещения сменных насадок, что облегчает эксплуатацию устройства.

Принцип работы шуруповерта от А до Я разбираемся как работает инструмент

Популярны аккумуляторные модели, поэтому на их примере разберем принцип работы шуруповертов. Зная устройство и конструкцию шуруповерта, не составит труда выяснить, как работает это устройство. Однако нередко даже опытные мастера спотыкаются, отвечая на вопросы. Зачем нужна трещотка, как работает кнопка и почему на шуруповертах используются планетарные редукторы, а не обычные. Рассмотрим подробный принцип работы шуруповерта, и узнаем все ответы.

1. Прибор начинает работать при нажатии на кнопку, которую также называют переключателем. Однако переключатели (не имеющие возможности управления скоростью) обычно используются на УШМ, а кнопки со встроенным регулятором скорости – на шуруповертах. Принцип работы регулятора прост. Чем сильнее усилие нажатия на спусковой крючок, тем выше скорость вращения патрона

.

2. Для того, чтобы патрон вращался при нажатии кнопки пуска, необходимо подать постоянный ток на электродвигатель. Для этого используется аккумулятор, который выступает в качестве источника. Он состоит из набора последовательно соединенных банок, что в совокупности позволяет получить напряжение от 9 В.до 24В
3. Аккумулятор на шуруповертах съемный, что позволяет не только его подзаряжать, но и менять при разрядке. От аккумулятора ток поступает на кнопку включения. Если аккумулятор разрядился или поврежден, шуруповерт может работать от автомобильного аккумулятора.
4. Кнопка сложной конструкции неразборного типа. Кнопка замыкает контакты, а также меняет полярность напряжения, подаваемого на контакты электродвигателя
5. К кнопке подключаются два провода от аккумулятора, которые замыкаются и идут на контакты коллекторного двигателя постоянного тока. В конструкции кнопки имеется элемент, отвечающий за регулировку поворота патрона в зависимости от силы нажатия на спусковой крючок. Так называемый плавный пуск
6. На коллекторный двигатель подается постоянный ток, который поступает на обмотку ротора. Роль статора в двигателе выполняют постоянные магниты, благодаря которым вращается ротор. К валу ротора крепится шестерня, крутящий момент от которой передается на редуктор
7. Планетарная передача на отвертке состоит из набора шестерен с внутренними и внешними звеньями. С помощью шестерен крутящий момент передается от двигателя к резцедержателю
8. Редуктор соединен с валом, на котором установлен патрон. В губках цангового устройства закреплена рабочая насадка. Сверла, биты и др.
9. Помимо этих элементов, в конструкции шуруповерта имеется храповик или регулятор усилия зажима с предохранительной муфтой
10. Предохранительная муфта исключает возможность заклинивания вала, например, при сверлении или завинчивании шурупа. Отсутствие предохранительной муфты способствует тому, что обмотка ротора может сгореть из-за увеличения нагрузки
11. Регулятор силы крутящего момента служит для обеспечения эффективного воздействия на обрабатываемую поверхность. Исключает вращение патрона относительно вала, исключая увеличение нагрузки. Наличие регулятора позволяет вкручивать крепеж с определенным моментом

Все эти устройства являются составными частями отвертки. Рассмотрим подробно каждый элемент инструмента, а также его конструктивные особенности, что поможет разобраться в вопросе, как работает шуруповерт. Ниже показан подробный принцип работы дрели/шуруповерта.

Как работает аккумулятор на автономных шуруповертах

Аккумулятор является источником питания электродвигателя. В конструкции аккумулятора используются цилиндрические банки с никель-кадмиевой или литий-ионной начинкой (есть и металлогидридные). Каждая банка выдает напряжение от 1,5 до 4 вольт, что зависит от типа начинки. Каждая банка соединена между собой последовательно, поэтому в результате напряжения каждой банки суммируются. Это напряжение передается через контакты на прибор.

В зависимости от количества банок внутри аккумулятора шуруповерта, аккумуляторы могут выдавать напряжение от 9 до 24В. Наиболее популярны модели на 12В-14В. 9-вольтовые шуруповерты относятся к маломощным, а устройства с напряжением питания от 18В до 24В относятся к высокомощным. Помимо напряжения, у аккумуляторов есть еще один важный параметр. Это емкость. Емкость — это количество заряда, которое батарея может отдать за заданный промежуток времени. Чем больше емкость, тем дольше шуруповерт способен работать без подзарядки. Для зарядки аккумулятора используются специальные зарядные устройства, принцип работы которых необходимо учитывать.

Принцип работы зарядного устройства и его схема

Зарядное устройство для шуруповерта представляет собой блок с микросхемой, сетевым проводом и выходными контактами. Принцип работы зарядного шуруповерта следующий:

• Напряжение питания подается на блок
• В блоке происходит преобразование переменного напряжения в постоянное. Достигается за счет использования выпрямительного моста
• Помимо преобразования напряжения, оно также снижается до соответствующего уровня 9. 24в. Реализуется трансформатором или инвертором
• Возможность перезарядки аккумулятора с помощью зарядного устройства зависит от величины выходного тока
• От текущего значения зависит не только возможность подзарядки аккумулятора, но и продолжительность зарядки.

Схема работы зарядки представлена ​​на фото ниже.

Имея представление о том, как работает зарядное устройство на шуруповерт, починить его не составит труда.

Кнопка отвертки Принцип работы и конструкция

Напряжение аккумулятора подается на двигатель через кнопку. Кнопка используется не только как устройство для замыкания контактов.

На кнопку возложены следующие задачи:

1. Замыкание контактов проводов «плюс» и «минус», за счет которых подается питание на двигатель
2. Реверс. Изменение полярности контактов проводов, идущих на двигатель. Это позволяет вращать вал двигателя в разных направлениях.
3. Регулировка скорости в зависимости от силы нажатия на кнопку пуска

Задача кнопки — обеспечить плавную подачу напряжения на двигатель инструмента при нажатии курка.

Двигатель на шуруповерте и принцип его работы

Принцип работы коллекторного и бесколлекторного (бесколлекторного) двигателей разный. Наиболее популярны на шуруповертах двигатели коллекторного типа. Их преимущество – дешевизна, а недостаток наличия расходного материала – щетки. Со временем в процессе эксплуатации устройства щетки изнашиваются, поэтому в один прекрасный момент можно обнаружить, что двигатель перестает работать. Часто такая поломка воспринимается владельцем инструмента как сгорание обмотки ротора, но достаточно заменить щетки или почистить (обычно медные), чтобы устройство возобновило свою работу. На электроинструментах используются графитовые или угольные щетки.

В коллекторном двигателе ток подается на обмотку ротора через щеточный узел. При протекании тока индуцируется электродвижущая сила, благодаря чему ротор из обмотки превращается в магнит. Вокруг ротора расположен статор в виде двух магнитных пластин. Противодействие двух магнитов (ротора и статора) способствует возникновению силы отталкивания, что в итоге приводит к тому, что ротор начинает вращаться. Сила вращения используется в полезных целях для приведения в движение резцедержателя с рабочими насадками. Так работают все коллекторные двигатели, как сетевого, так и аккумуляторного типа. Отличие между ними только в том, что на сетевых устройствах двигатель состоит из статора и ротора с обмотками.

Принцип работы бесколлекторного двигателя отличается тем, что вал соединен со статором. Статор состоит из магнитов и приводится в движение. При этом ротор стоит на месте, и ток подается на него напрямую без щеток. ЭДС индуцируется в обмотке ротора и теперь через силу реакции вызывает вращение подвижного элемента. Статор. Бесколлекторный двигатель более надежен и эффективен, так как в нем отсутствуют расходники (щетки), а значит, он способен работать достаточно долго, пока не сгорит обмотка. У них есть недостаток. Это высокая стоимость. Ниже представлена ​​схема работы бесколлекторного двигателя на шуруповерте.

Дороговизна бесколлекторных шуруповертов заключается в сложности их устройства. Для обеспечения вращения статора от магнитов к обмотке ротора следует подключать не два, а три провода. Это необходимо для обеспечения фазосдвигающего эффекта, которым индуцируется ЭДС. Для достижения этого эффекта используются специальные устройства, подающие напряжение со сдвигом по фазе.

Принцип действия отверточной передачи

Механизм планетарной передачи предназначен для уменьшения скорости вращения и увеличения силы момента. Редуктор состоит из набора шестерен. У них разное количество зубьев, за счет чего происходит снижение скорости вращения до соответствующих значений.

В конструкции шуруповертов предусмотрены переключатели, предназначенные для работы инструмента на разных скоростях:

• Первый медленный, используется для завинчивания шурупов, шурупов, а также резьбовых соединений
• Второй быстрый, при включении инструмента в режиме «2» патрон вращается со скоростью в 2 раза быстрее, чем на 1 скорости. В этом режиме устройство используется для сверления металла и дерева. Бетон можно сверлить шуруповертом, только если у него есть ударный режим. Как правило, это мощные ударные дрели сетевого типа и дрели

Редуктор состоит из ведущего и ведомого звеньев. Шестерни. Ведущие шестерни называются «солнцами», а приводятся в движение водилами. Регулировка скорости происходит за счет механического переключения шестерен с большим количеством зубьев на мелкие. В результате инструмент способен работать в двух режимах. Сверление и завинчивание.

Принцип работы храпового механизма на шуруповерте

Помимо зубчатого механизма, в конструкции инструмента использовано такое устройство, как регулятор крутящего момента с предохранительной муфтой. Эти два устройства взаимосвязаны, но имеют схожую конструкцию. Для начала выясните, зачем нужна погремушка и механизм регулировки крутящего момента, которого нет на дрелях и шуруповертах.

Отвертка предназначена для выполнения завинчивания саморезов и других крепежных изделий. При вкручивании шурупов в древесину требуется различное усилие, которое зависит от длины крепежа, а также породы дерева (твердости).

Это требует усилий разной степени силы. В конструкции есть механизм, который называется погремушка. Принцип работы этого механизма аналогичен динамометрическому ключу. При достижении соответствующего усилия, которое устанавливается вручную, рукоятка поворачивается относительно головки ключа. Рассмотрим, что это за механизм на отвертке:

• Одна большая пружина или набор пружин, за счет которых регулируется прижимное усилие
• Ниппели или кулачки, используемые для соединения с зубчатым механизмом. В качестве арматуры также используются шарики от подшипников. На примере фото ниже выступы размещены на плите
• Канавки или канавки, через которые фитинг соединяется с действующей на него пружиной

Для удобства восприятия на внешней стороне устройства имеются обозначения в виде цифр от 1 до 24 и более. Чем больше цифр на корпусе регулятора усилия, тем выше диапазон настройки. Чем сильнее пружина действует на фитинг, тем больше прижимная сила. Переключение регулятора в режим высокого значения позволяет вкручивать длинные саморезы в твердую древесину.

Регулятор усилия прижима одновременно выполняет защитную функцию, благодаря чему исключается вероятность заклинивания статора. Если насадка фиксированная, которая фиксируется в держателе инструмента, то штуцеры проскальзывают через пазы в регуляторе. Ротор преодолевает усилие, но не заклинивает. Отсутствие такого механизма привело бы к перегоранию обмоток ротора, из-за увеличения тока.

Для предохранения двигателя инструмента от его сгорания в конструкции также использована предохранительная муфта фрикционного типа. Ниже он представлен на фото, и работает при заклинивании форсунки. Например, установлено максимальное усилие на регуляторе, в таком случае, если дрель застрянет, велика вероятность того, что устройство вырвется из рук. Чтобы избежать этого, используется защитная втулка, исключающая вырывание инструмента из рук, а также предотвращающая пригорание обмотки на роторе.

При заклинивании сопла в картридже ротор двигателя останавливается. Чтобы предотвратить такое заклинивание, в конструкции для этого также используется предохранительная муфта. Работает только в одном режиме, когда привод вращается в нужном направлении. При вращении патрона влево муфта не работает, как видно на фото выше. Обычно на мощных шуруповертах от 14В используются дополнительные предохранительные муфты. Ниже на фото вариант регулятора усилия винтового зажима, принцип работы которого аналогичен описанию.

Принцип действия патрона

Патроны на шуруповерты бывают двух типов. Без ключа и без ключа. Бесключевые ключи более популярны, и они бывают одно- и двухсцепные. Ключевые более надежны, так как исключают возможность проворачивания сопла. Ключевые исполнительные органы обычно применяются на сверлах, исключающих токарные сверла с цилиндрическими хвостовиками. В отвертках обычно используют быстрозажимные инструменты, так как они надежно фиксируют биты в виде бит, имеющих шестигранную конструкцию хвостовика.

Ключевой и быстрозажимной патроны на шуруповерты имеют схожую конструкцию и принцип действия, в основе которого лежит движение зажимных кулачков. Конструкция имеет три губки, которые фиксируют хвостовики рабочих насадок. Сверла, биты, полировальные насадки и многое другое.

Чтобы картридж служил долго, необходимо периодически вводить внутрь смазки, а также очищать рабочие органы от засорения. Если челюсти выходят из строя, их нельзя заменить. При выборе картриджа необходимо учитывать, что они различаются по такому параметру, как диаметр хвостовиков сопла, которые можно в нем зафиксировать. Необходимо учитывать диаметр отверстия для крепления на отвертку.

Патрон крепится к шуруповерту двумя резьбовыми зажимами. Первый хомут находится внутри и представлен в виде четырехгранного (реже одностороннего) винта, имеющего левую резьбу. Чтобы его открутить, нужно повернуть в правую сторону. После откручивания винта необходимо открутить сам элемент, который закреплен на валу.

Принцип работы шуруповерта прост и понятен, но разобраться с ним должен каждый, кто планирует его ремонтировать, переделывать, модернизировать и т.д. Зная принцип работы отвертки и гаечного ключа, можно устранить любую поломку этих приспособлений, и вернуть инструмент в рабочее состояние.

Как работать с отверткой инструкция

Перед работой с отверткой необходимо изучить инструкцию и ее назначение. Устройства отличаются по мощности, что говорит об их возможностях. В инструкции указаны эксплуатационные возможности агрегата. Шуруповерты из сети более мощные, поэтому их можно использовать для выполнения различных задач, и даже для сверления бетона.

Если вы купили отвертку, то вам нужно сначала научиться ею пользоваться. Это позволит не только качественно выполнить работу шуруповертом, но и исключить вероятность его быстрого выхода из строя. Итак, рассмотрим особенности использования отвертки, что позволит научиться правильно работать.

1. Для сверления кирпича и бетона. Бетон или кирпич нельзя просверлить обычной отверткой. Для этого в конструкцию инструмента должна быть встроена возможность сверления с ударом, а если ее нет, то устройство просто бесполезно. Закрепить сверло с выигрышем в патроне несложно, но при воздействии на бетон или кирпич оно просто будет ерзать, так как нет ударного варианта. Для таких целей используются ударные дрели или перфораторы.
2. Для сверления дерева. Чтобы просверлить отверстие в дереве шуруповертом, необходимо использовать специальные сверла с копьем на конце. Максимальный диаметр сверления отверткой по дереву составляет 20 мм. Все зависит от мощности устройства. При сверлении сверло нужно держать строго под углом 90 градусов по отношению к поверхности, подлежащей сверлению.
3. Для сверления металла. Для этого также используются специальные сверла. Качество сверления зависит от заточки кромки. Просверлите металл шуруповертом до 10 мм. При выполнении работ необходимо учитывать, как пользоваться отверткой. Сначала нужно с помощью керна сделать углубление, по которому будет ориентироваться сверло. Чтобы избежать перегрева режущей кромки сверла, во время работы смазывайте насадку специальным составом или водой. Следует иметь в виду, что воду необходимо подавать в процессе бурения, а не после. Если опустить горячее сверло в воду, то оно потеряет свои прочностные свойства, и быстро затупится. Сверло тоже нужно держать строго под углом 90 градусов по отношению к обрабатываемой поверхности во избежание заклинивания сопла или его поломки
4. Затяжка винтов. Для этого к патрону крепится бита или переходник для бит. Крепеж следует закручивать и откручивать на первой скорости, что предотвратит поломку не только инструмента, но и биты. Совершенно необходимо правильно подобрать биты в зависимости от типа конструкции шляпки застежки. Края бит должны плотно входить в пазы застежки, иначе в процессе они будут соскальзывать и стирать края застежки

Если перфоратор и дрель — чисто мужские инструменты, то отверткой может работать даже женщина, например, когда нужно закрутить шуруп или шуруп на полке. Перед использованием инструмента проверьте заряд аккумулятора. Затем необходимо закрепить рабочую насадку в патроне, и приступить к работе. Подробное описание того, как правильно работать с шуруповертом, описано в материале.

Особенности правильного хранения с целью увеличения срока службы

Зная, как работают шуруповерты силового и аккумуляторного типа, осталось разобраться в вопросе, как за ними ухаживать, чтобы продлить срок службы. Все так же просто, как принцип работы отвертки. При хранении учитывают следующие рекомендации:

1. Предотвращение попадания воды в инструмент
2. Не упускайте и не роняйте устройство, так как помимо повреждения корпуса могут выйти из строя внутренние устройства
3. Регулярно смазывайте картридж, чтобы увеличить срок его службы
4. Если внутрь попали различные загрязнения, то перед последующим использованием устройства его следует разобрать и очистить.
5. Не храните инструмент с полностью разряженными батареями
6. Хранить и эксплуатировать прибор при температуре не ниже 5 и не выше 30 градусов
7. При сверлении охлаждать насадку

Только при соблюдении всех вышеперечисленных рекомендаций можно обеспечить непрерывную работу инструмента без поломок. От качества зависит и срок службы устройства, так как дешевая китайская отвертка априори не сможет прослужить долго, ведь при ее производстве используются исключительно низкокачественные комплектующие.

Подводя итог, стоит отметить, что знать, как работает шуруповерт, должен не только мастер, работа которого связана с работой устройства, но и новички, впервые использующие инструмент. Это продлит срок службы шуруповерта, а также избавит от необходимости нести устройство в сервисный центр в случае неисправности.

Источник

Надежная бесщеточная электрическая отвертка обеспечивает точность и точность — Блог

Серия E-DRIV HF — это новая линейка бесщеточных электрических динамометрических отверток, обеспечивающих высокий диапазон крутящего момента. Эти электроинструменты обеспечивают качество и снижают общее количество отказов при сборке. Бесщеточный электрический шуруповерт создан для точного контроля крутящего момента. Разработанные для высоких производственных сред, инструменты серии HF оснащены высокопроизводительным бесщеточным двигателем Swiss Maxon, который снижает стандартные затраты на техническое обслуживание электрических шуруповертов.

Сборочные инструменты оснащены встроенным регулятором скорости, что позволяет оператору регулировать скорость вращения непосредственно на инструменте. Mountz также предлагает выбираемый режим плавного пуска для электрических шуруповертов серии HF. Режим «Мягкий пуск» предназначен для приложений, требующих, чтобы электроинструмент медленно разгонялся до рабочей скорости, идеально подходит для пластиковых или чувствительных сборок. Для режима плавного пуска существует 3 различных настройки времени: (0,2, 0,4 и 0,6 секунды).

Бесщеточные электрические динамометрические отвертки
Отвертки с бесщеточными двигателями имеют чрезвычайно долгий срок службы без необходимости регулярного обслуживания или замены расходных частей (угольных щеток, ротора, переключателей и других точек контакта). Тепло, выделяемое двигателем, снижается, а производительность шуруповерта всегда находится на максимальном уровне, что обеспечивает надежное качество продукции. Бесщеточный шуруповерт обеспечивает качество продукции, экономию средств и сокращение общего числа отказов.

Почти полное отсутствие расходных частей и простая конструкция увеличивают срок службы бесщеточных шуруповертов и обеспечивают чистоту рабочей среды. Отвертка требует меньше обслуживания и замены деталей и обеспечивает стабильно надежную работу.

Электрические динамометрические отвертки ESD
В дополнение к более низким затратам на техническое обслуживание, высокочастотная отвертка имеет сертификат ESD, обеспечивающий сопротивление менее 1 Ом на кончике биты. Управление электростатическим разрядом в электроинструментах обеспечивает качество продукции, экономию средств и сокращение общего числа сбоев, вызванных электростатическим разрядом. Инженеры-технологи, работающие с продуктами микроэлектроники, осознают важность контроля отказов электростатического разряда (ЭСР). Упущения в предотвращении возникновения электростатического разряда могут повлиять на выход продукции, производственные затраты, качество продукции, ее надежность, репутацию и прибыльность.

Статическое повреждение электронных компонентов может проявляться как катастрофические или скрытые отказы. Катастрофические отказы легче обнаружить и устранить. При таком типе отказа деталь «мертвая» и не будет работать. Ремонт может быть дорогостоящим, но с ним легко справиться. Со скрытыми сбоями проблема намного хуже, так как сбой может быть не обнаружен при тестировании, а является «бомбой замедленного действия», ожидающей своего часа. Поскольку этот продукт попадет в поле и будет вызывать периодические проблемы или отказы в полевых условиях, это может быть гораздо более дорогостоящей проблемой.

Серия HF оснащена защитой от перегрева (OHP) и защитой от перегрузки по току (OCP), которые защищают электрическую отвертку от повреждения или неисправности. Обнаружение температуры отключает питание устройства и автоматически сбрасывается, когда устройство восстанавливает приемлемые уровни. Серия HF оснащена светодиодным дисплеем, который сигнализирует оператору о состоянии инструмента.

Модели высокочастотных отверток доступны в конфигурациях «Пуск нажатием» или «Пуск рычагом», различные модели охватывают диапазон крутящего момента от 17,4 до 87 дюйм-фунтов. Электроинструмент можно подключить к счетчику винтов Scout. Сложные режимы крепления с использованием нескольких винтов и высокоскоростное производство могут привести к пропуску винтов и ухудшению качества. Счетчик винтов помогает производителям обнаруживать и устранять дорогостоящие ошибки при закручивании винтов в процессе сборки.

Использование качественной бесщеточной электрической отвертки делает мир более безопасным благодаря аккуратности и аккуратности. Контроль крутящего момента важен для компаний, чтобы гарантировать качество, безопасность и надежность их продукции. Выход из строя трехцентового крепежа, который не затянут должным образом, может привести к катастрофическим или скрытым отказам.