Сегодня, когда практически все бесщёточные инструменты относятся к категории аккумуляторных, начинают появляться и первые модели, питающиеся от традиционной сети. Например «Интерскол» ведёт активные работы над УШМ с бесщёточным двигателем и в ближайшее время собирается представить результаты этой работы, причем речь, по словам компании, идёт о двигателе отечественной разработки. А в ассортименте Festool и Mirka уже есть серийные сетевые модели!
Словом, нет-нет да и возникает ощущение, что инструментальный мир подошел к определённому порогу, за которым открываются интересные перспективы. Насколько они воплотятся в реальность, покажет ближайшее будущее.
Надёжность, долговечность и длительность непрерывной работы электроинструмента зависят главным образом от двигателя, ведь основная нагрузка ложится именно на него. И обычный коллекторный двигатель, массово устанавливаемый на инструментах, зачастую может стать «слабым звеном» в случае продолжительной эксплуатации. Его недостаток — наличие быстро изнашивающихся частей, в первую очередь коллекторных щёток, которые при интенсивной работе летят довольно скоро.
Возникает вопрос а что может стать заменой коллекторному двигателю, имеющему изнашиваемые части? К примеру, на станках повсеместно используют асинхронные двигатели — закрытая конструкция, мало деталей, а на выходе высокий КПД. Однако есть и существенный недостаток — значительные масса и габариты, причём чем выше требуется мощность, тем больше увеличиваются размеры двигателя. Для ручного электроинструмента это не вариант.
На данный момент наиболее удачная и реальная замена коллекторному двигателю — лишь бесколлекторный, он же вентильный, двигатель. Такой тип мотора уже давно используют в различных областях — в производстве бытовой техники и компьютеров, а. также в мели минском и военном оборудование.
Этот двигатель почти во всём аналогичен коллекторному мотору постоянного тока с магнитным статором, но не имеет собственно коллектора. Теоретически суть в том, что магниты помещаются на ротор, а обмотки — на статор, устанавливается датчик углового положения ротора и подключается к электронному коммутатору, который считывает информацию и меняет направление тока в обмотках. То есть задача коллектора и щеток — подключение тока нужного накопления в нужные обмотки — решается. Вторая функция — скользящий контакт (передача тока) — оказывается невостребованной. Получается мотор, во всём (нагрузочные характеристики, реакция на изменение питающего напряжения) подобный коллекторному, но более совершенный.
В итоге меньшее количество изнашиваемых деталей, нет скользящего контакта, отсутствуют сопутствующие ему механические и электрические потери. Таким образом, увеличивается надёжность двигателя значительно вырастает его ресурс и общая эффективность. А вот его габаритные размеры, вес — уменьшаются.
Кроме того, есть и другие аспекты. Вентильный двигатель в силу конструкции меньше подвержен негативному воздействию пыли. Обычный двигатель во время эксплуатации всасывает вместе с воздушным потоком пыль, которая на большой скорости действует как абразив — вспарывает лаковое покрытие обмоток, повреждая его. Благодаря особенности вентильного двигателя абразивные частицы такого негативного воздействия на него не оказывают. Также отсутствуют выбросы угольной и медной пыли, нет искрообразования, снижен уровень помех.
Подводные камни
Сейчас бесколлекторные двигатели чаще всего встречаются на аккумуляторных инструментах, а именно на дрелях-шуруповертах, винтовертах и гайковертах — решение логичное, так как все условия к этому располагают. Слишком большая мощность не требуется, питание от источника постоянного тока тоже как нельзя более кстати. Именно на аккумуляторном шуруповёрте получается максимальный эффект по увеличению КПД и качественное изменение продукта за счет значительного уменьшения веса. Хотя, как уже отменилось, появляются и первые сетевые модели с таким типом мотора.
Насколько в целом ресурс бесколлекторного двигателя выше, чем традиционного? В принципе речь может идти о «десятках раз». Однако есть некоторые нюансы.
Во-первых, ресурс остальных частей инструмента — редуктора или корпуса — тоже необходимо «подтягивать», что стоит денег.
Во-вторых, само производство двигателя с выдающейся ресурсом обходится недёшево. Именно здесь кроется основной недостаток такого, казалось бы, во всём идеального мотора Стоимость установленного к нём управляющего блока «съедает» серьезную долю бюджета производства одной модели инструмента. Всё это влияет на конечную цену продукта.
Поэтому увеличение ресурса в десятки раз, как это ни странно, не всегда выгодно для конечного потребителя, который часто не согласен или просто не в состоянии переплачивать за инструмент, пусть даже сверхнадёжный и производительный. Чтобы привлечь покупателей, перед производителями стоит задача разработать сравнительно недорогие бесколлекторные инструменты.
