Щеточный или бесщеточный шуруповерт что лучше

Бесщеточный шуруповерт

Конструктивно современные безщеточные шуруповерты состоят из шести частей:

1. Корпус эргономичной формы, чаще всего его материал — ударостойкий пластик.

2. Бесщеточный электродвигатель постоянного тока. От коллекторного бесщеточный двигатель отличается, что понятно из его названия, отсутствием коллекторно-щеточного узла. Именно он отвечал за передачу электрического тока на якорь двигателя.

В бесщеточном все устроено иначе. Сам якорь представляет собой высокотехнологичный мощный постоянный магнит. Он отцентрован по отношению к валу двигателя. Вокруг этого вращающегося магнита расположены катушки электромагнитов.

На каждый из них в определенном порядке импульсно подается электрический ток. Это обеспечивает вращение вала. Управление подачей электричества на обмотки осуществляется микроконтроллером, он с высокой точностью определяет положение якоря относительно обмоток магнитов (здесь используются современные датчики на эффекте Холла), меняет в зависимости от задач скорость и усилие.

Подобная конструкция помогает весьма экономно расходовать энергию, потери на трение не превышают 10-15%. Соответственно КПД бесщеточного двигателя колеблется около 85-90%. Для сравнения — КПД коллекторного двигателя не превышает 55-65%.

Кроме этого положительным следствием отсутствия щеток явилась невозможность искрения (вечный спутник коллекторных двигателей). Это повысило пожаробезопасность, взрывобезопасность работы бесщеточными шуруповертами.

Электронная система управления двигателем обеспечивает также стабильное усилие. Оно не падает даже при резком возрастании нагрузки (например, при изменении плотности материала, в который ввинчивается шуруп).

3. Управляющий электронный блок. К нему же относится узел регулировки оборотов, направления вращения вала двигателя.

4. Высокопрочный универсальный редуктор. Его внешней частью является кольцевой регулятор прилагаемого усилия и режима работы.

 Дешевые модели шуруповертов часто имеют редуктор, состоящий из пластиковых шестерен. Их быстрый износ практически всегда является причиной выхода из строя этих инструментов. В профессиональных моделях все детали изготовлены из стали.

5. Быстрозажимной патрон для бит или других насадок. Обычно поддерживаемые диаметры — от 1 до 10 мм.

 Существуют следующие виды патронов: самозажимной, быстрозажимной и со стандартным шестигранным хвостовиком. Каждый из них имеет свои преимущества для определенного круга задач.

6. Аккумулятор. Он может как крепиться к низу рукоятки, так и быть интегрированным в нее.

 Существует три вида батарей: 1. никель-кадмиевые (NiCd)
2. никель-металло-гидридные (NiMH)
3. литий-ионные (Li-Ion)Все они имеют как плюсы, так и минусы. Все зависит от задач и других факторов, влияющих на выбор конкретного инструмента.

 В новом шуроповерте нужно провести, согласно рекомендациям производителя, первую зарядку аккумуляторных батарей, до начала эксплуатации.

Бесщеточные двигатели: несколько слов о современной технологии

Прежде всего, говоря о том, что такое шуруповерт, следует заметить, что данный прибор является надежным помощником в различных ситуациях. Благодаря его универсальности существенно экономится время и сокращаются усилия на выполнение таких работ, как:

В бесщеточном моторе электронный усилитель отлично заменяет механические контакты

• разборка и сборка мебельных конструкций;
• вкручивание крепежных элементов;
• монтажные работы;
• сверление;
• организация резьбы.

Кроме того, инструмент может применяться в качестве строительного миксера для смешивания краски, различных замазок либо клея. Абсолютно любой мелкий ремонт, который предполагает применение шурупов либо гаек, можно выполнить в считаные секунды с помощью представленного прибора.

Вместе с развитием полупроводниковых электрических устройств пришло понимание того, что коллекторы и щетки должны быть искоренены в двигателе для шуруповерта. В таком моторе электронный усилитель выступает отличной заменой механических коммутаций контактов. Посредством электронного датчика происходит определение угла поворота ротора и осуществляется контроль за полупроводниковыми переключателями. Благодаря устранению скользящих контактов существенно снизилось трение и одновременно повысился срок службы агрегатов.

Бесщеточные моторы обеспечивают предельную эффективность функционирования устройств и минимальную подверженность износу механического характера. В сравнении с коллекторными вариантами двигатели представленного типа наделены следующими преимуществами:

Бесщеточные моторы предельно эффективны и имеют минимальный износ механического характера

• более высоким крутящим моментом;
• повышенной степенью надежности;
• уменьшенным уровнем издаваемого шума;
• длительным сроком эксплуатации.

Очень важной характеристикой является то, что внутренности бесщеточного мотора для шуруповерта можно целиком закрыть, защищая таким образом от попадания пыли и влаги. Благодаря этому не только значительно повышается безопасность в процессе эксплуатации устройства, но и возрастает срок его службы

При применении представленного типа мотора пропадает необходимость использования коммутатора и обмотки. Магнит в такой конструкции отличается компактностью и небольшим весом.

Бесщеточные двигатели для шуруповерта можно полностью закрыть, таким образом защитив их от попадания пыли и влаги

В данном случае уровень скорости зависит от напряжения, а не от центробежной силы. При этом функционирование мотора происходит в выбранном режиме. Даже в случае утечки тока либо при намагничивании подобный агрегат не понижает производительность, а скорость вращения соответствует крутящему моменту. Превращая электричество в механическую силу, шуруповерты с бесщеточным двигателем характеризуются отличной эффективностью.

Щеточный электромотор

Щеточный электромотор генерирует крутящий момент напрямую от поданного питания на него, используя внутренний коммутатор, стационарные магниты (постоянные или электромагнитные), и вращающиеся электромагниты.

Преимущества щеточных моторов: низкая цена производства, высокая надежность, и легкое управление скоростью. Недостатки щеточных моторов: высокие эксплуатационные расходы и малый срок службы при высокой интенсивности использования.

Обслуживание включает в себя регулярную замену графитовых щеток также, как и очистка либо замена коммутатора. Эти компоненты важны для передачи электроэнергии на обмотку ротора.

Как работает бесщеточный двигатель

В 1970-х годах произошел скачок в сфере полупроводниковой электроники, благодаря которому было решено устранить коллектор и щетки в двигателях постоянного тока. В бесщеточном двигателе усилитель заменил собой механические соединения контактов. Электронный датчик понимает угол поворота ротора и способен контролировать полупроводниковые переключатели. Отказ от скользящих контактов привел к снижению трения в механизме, а значит, и увеличению срока службы.

Бесщеточный двигатель в шуруповерте гораздо эффективнее и меньше страдает от износа. Также он гораздо тише и обеспечивает высокий крутящий момент. Внутренние элементы полностью закрываются, благодаря чему грязь и вода не попадают внутрь. Эффективность преобразования энергии в силу позволяет получить высокий КПД.

На скорость вращение влияет не центробежная сила, а напряжение, потому двигатель может работать в заданном режиме без перебоев. Если ток начнет просачиваться или мотор намагнитится – производительность не пострадает, а скорость не отстанет от момента вращения.

При эксплуатации механизма нет нужны в использовании коммутатора и обмотки, а магнит гораздо меньше, как по массе, так и по габаритам, если сравнивать с щеточным конкурентом.

Такое решение применяется в шуруповертах, мощность которых не переходит за 5 кВт. Их неразумно устанавливать в моделях с большими параметрами. Магниты внутри корпуса чувствительны к магнитному полю и сильному нагреву.

Разница щеточного и бесщеточного шуруповерта в принципе работы двигателя:

1. Ток переключается не в роторе, а в обмотках статора. На якоре не достает катушки, магнитное поле образуется благодаря специальным магнитам внутри корпуса.
2. Миг, когда требуется подача электричества, определяется встроенными датчиками. Они работают по принципу эффекта Холла. ДПР импульсы и регуляторные сигналы скорости проходят через встроенный процессор, где и формируются. Это называется ШИМ сигналом.
3. Образованные импульсы в порядке друг за другом направляются на инверторы или, если проще, усилители – они увеличивают полученный ток. Их выходы связаны с обмоткой на статоре. Инверторы необходимы для коммутирования тока, возникающего в катушках, следуя импульсам, которые подаются из узла внутреннего процессора.

В результате описанного процесса формируется магнитное поле, которое связывается с тем, что вокруг ротора. Якорь начинает вращение – инструмент работает.

Устройство и принцип действия щеточного двигателя

Щеточный двигатель по-другому еще называется коллекторным. Состоит двигатель из нескольких важных частей.

Ротор

— по-другому, якорь. Как раз он вращается внутри и преобразует электрическую энергию в механическую. Якорь обмотан медной проволокой(обмоткой) с разных сторон ротора. За счет прохождения тока через проволоку создается магнитное поле, которое в свою очередь и создает вращение элемента.

На обмотке в бесщеточном двигателе установлен коммутатор, который используется для переключения с одной обмотки на другую, что позволяет менять направление вращения ротора. Этот коммутатор и есть коллектор

, от которого взял свое название двигатель.

Преимущества бесщеточного инструмента на практике

Теоретические преимущества полностью реализуются на практике. Это нужно учитывать, выбирая шуруповерт щеточный или бесщеточный, двигатель какой лучше можно узнать после работы с ним.

Специалисты отмечают, что такой инструмент:

• Гораздо легче и меньше по размеру. Компактность дает возможность работать в сложных местах и носить даже в обычной сумке.
• Мощнее и эффективнее в расходе электричества. Современный принцип работы мотора, основанный на применении электроники, повышает пользовательские характеристики.
• Аккумуляторные модели бесщеточного типа работают на одной зарядке достаточно долго. По сравнению с классическими моторами это на 30 % больше.
• Благодаря незначительному выделению тепла не требуется дополнительного охлаждения и перерывов при работе.
• При работе не издает слишком сильных звуков, не дает резких рывков.
• Нет искр. Это позволяет работать в сложных условиях рядом с топливными баками, газовыми приборами.
• Прост в обслуживании. Не требуется покупать и подбирать щетки.
• Реже ломается, так как отсутствие щетки позволяет работать даже при высоких нагрузках, не боясь засорить двигатель.

Лучшие ударные шуруповерты

Ниже представлен рейтинг лучших ударных шуруповертов, которые заслужили положительные отзывы экспертов и пользователей. 

Makita HP0300 коробка, 320 Вт

Эргономичный, мощный и правильно сбалансированный шуруповерт. Откалиброванный быстрозажимной патрон, режим пониженной скорости. Двойная защитная изоляция, механическая двухступенчатая передача, реверс. Обрезиненная рукоять, регулировка частоты вращения, коробка.

Интерскол ДАУ-13/18В

Входит В ТОП-10 профессиональных бесщеточных шуруповертов. Быстрозажимной патрон, переключение режимов двумя кольцами, подсветка. Высокие обороты, низкая цена.

Makita DHP458RFE Li-Ion 3 А·ч 18 В х2 кейс

Мощный, полный комплект, многофункциональный инструмент. Аккумуляторная система Makita 18V LXT, два аккумулятора, зарядное устройство. Дополнительная рукоятка, ограничитель глубины сверления, бита, кейс.

BOSCH GSB 12V-30 Li-Ion 2.0 А-ч 12 В х2 кейс

Функция ударной дрели, бесщеточный двигатель. 3 года гарантии, быстрозажимной патрон, фиксация шпинделя, защита от перегрузок. 2 аккумулятора GBA 12V 2.0Ah, быстрозарядное устройство GAL 12V-40 Professional, кейс.

DeWALT DCD706D2 Li-Ion 2.0 А·ч 12 В х2 TSTAK

Мощный шуруповерт в компактном, легком корпусе. Металлический патрон с фиксацией, аккумуляторная система DeWALT 12V MAX. Два аккумулятора, зарядное устройство, кейс TSTAK.

Выбор надежного шуруповерта зависит от многих параметров. Но и свои личные предпочтения нельзя оставлять в стороне. По поводу характеристик инструмента, совет могут дать знакомые. Можно посмотреть видео по теме или почитать отзывы профессионалов, изучить рейтинг и в результате получить в пользование надежную модель.

Топ-10 шуруповертов по выбору покупателей

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.

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

Что такое бесщеточный двигатель?

На подавляющем большинстве шуруповертов установлены коллекторные электромоторы. Принцип действия следующий: переключение обмоток происходит механическим путем и в якорной цепи. Контакты – это коллектор, а электроток передается с помощью подпружиненных щеток.

Преимущества:

• Проверенная технология.
• Дешевизна комплектующих.
• Простота ремонта.

Недостатки:

• Большие потери тока на коллекторе, как следствие – низкий КПД.
• Искрение, нагрев коллекторного узла.
• Зависимость крутящего момента от оборотов.
• Потеря мощности в режиме реверса.
• Высокая степень износа.
• Потеря оборотов при нагрузке.

При разработке бесколлекторного мотора стояла задача отказаться от механической коммутации электрического тока. В первую очередь, переключение обмоток перенесли с вращающегося якоря на неподвижный статор. Для этого на якоре обмотки заменили постоянными магнитами. Это немного не соответствует концепции электромотора, но никак не отражается на общей работоспособности.

После изменения конструкции, отпала необходимость в постоянной перекоммутации тока на коллекторе. Обмотки на статоре можно переключать с помощью электрической схемы.

В нужный момент, после определения углового положения ротора относительно статора, схема управления дает команду на включение необходимой группы обмоток. Для точного позиционирования якоря, на нем установлен датчик Холла (как на коленвале автомобильного мотора).

Преимущества:

Можно добиться идеально точного позиционирования якоря.
Отсутствие механических потерь.
КПД бесщеточного шуруповерта приближается к 90%.
Ничего не искрит и не изнашивается механически.
Отсутствие искрения дает возможность работать электроинструментом в условиях пожароопасной пыли и высокой влажности.
Бесщеточный мотор более компактный и легкий, что важно для ручного инструмента.
При работе реверса не теряется мощность.
Перегрузки на предельной мощности не снижают ресурс двигателя.
Контроль за скоростью вращения: при изменении нагрузки обороты стабильные.
Прецизионная электронная регулировка оборотов.

Недостатки:

• Более сложная конструкция.
• Высокая стоимость шуруповерта.

Итог:

Если сравнивать преимущества и недостатки двух видов электродвигателей, в противовес высокой стоимости бесщеточного шуруповерта можно привести следующие аргументы:

• Экономия при эксплуатации: меньшее потребление электроэнергии за счет высокого КПД.
• Не потерь крутящего момента при регулировке оборотов.
• Инструмент легкий и компактный.
• Ресурс бесщеточных шуруповертов в разы выше.

Преимущества бесщеточных двигателей в теории

С устройством бесщеточного двигателя уже разобрались и теперь стоит рассмотреть положительные и отрицательные стороны подобных инструментов.

Есть несколько преимуществ таких двигателей:

• У них нет проблем, которые имеются у щеточных моделей. Они более устойчивы к износу, так как щетки не дают внутреннего трения. Уровень возгорания тоже ниже. Отсутствие искрения позволяет работать в самых сложных условиях.
• Более простая система регулировки крутящего момента. Количество уровней (15), позволяет сразу выбрать нужный режим и просто нажать на кнопку. У них выше уровень КПД.
• Экономичность в плане использования электроэнергии. Это особенно актуально. Если двигатель аккумуляторный. Инструментом можно работать на любом материале.

Щеточный шуруповерт

Двигатели щеточного типа – проверенная временем технология. На стороне такого инструмента – небольшие размеры, доступная цена, долгий срок службы.

Конструкция и принцип работы

Другое название щеточного двигателя – коллекторный. Он состоит из:

• ротора (якоря);
• коммутатора (коллектора);
• щеток;
• статора.

Общее устройство двигателя Ротор обмотан медной проволокой. Ток создает вокруг обмотки магнитное поле, за счет которого электричество преобразуется в механическую энергию. Это приводит якорь в движение.

Задача коммутатора (коллектора) – переключать напряжение с одной обмотки на другую и, соответственно, изменять направление вращения якоря. Чтобы ток проходил от коммутатора к катушке с обмоткой, в двигателе установлены 2 графитовые щетки – по одной на каждом из полюсов батареи. Они обеспечивают постоянное изменение направления тока. За счет этого изменяется и магнитное поле, что дает якорю дальнейшее вращение.

Ротор с коллекторами и щетками расположен внутри неподвижного статора. В нем же находится другая катушка с обмоткой или постоянный магнит. Этот элемент создает магнитное поле, обратное роторному по полярности. Их взаимодействие и приводит якорь в движение.

Лучшие бесщеточные шуруповерты

Makita DDF083Z

Дрель-шуруповерт безударного типа, предназначенная для эффективной работы с крепежными деталями и сверления отверстия в разных материалах.

Крутящий момент составляет до 40 Н*м в зависимости от выбранной ступени.

Предусмотрено подсвечивание рабочей зоной яркой светодиодной лампочкой, что позволяет выполнять работы при недостаточном освещении.

Инструмент работает в двух скоростных режимах с максимальными оборотами 1700 за минуту. Модель снабжена патроном-шестигранником для подключения бит. Работает от аккумулятора с 18-вольным напряжением и высоким ресурсом.

Характеристики:

• крутящий момент — 40 Н·м;
• обороты — 1700 об/мин;
• емкость аккумулятора — 2 Ач;
• напряжение аккумулятора — 18 В.

Достоинства:

• легкий вес;
• высокая мощность;
• сверление в труднодоступных местах;
• быстрая смена насадки.

Недостатки:

• высокая цена;
• нет реверса.

Makita DF032DWAX1

Универсальный инструмент, подходящий для работы с крепежными деталями и сверления отверстий в материалах разной плотности.

Конструкция максимально продумана: инструмент легкий, а ручка покрыта прорезиненным материалом. Модель работает в двух скоростных режимах.

За счет высокой мощности и крутящего момента можно за несколько секунд просверлить отверстие до 28 мм в деревянной поверхности и до 10 мм в металлической.

Максимальная частота вращения оснастки составляет 1500 оборотов за минуту. Модель отличается высокой производительностью при работе на любой из двух скоростей.

Реверс позволяет быстро извлечь застрявшее сверло. На зарядку аккумулятора уходит всего один час.

Характеристики:

• крутящий момент — 35 Н·м;
• обороты — 1500 об/мин;
• емкость аккумулятора — 2 Ач;
• напряжение аккумулятора — 10.8 В;
• размер — 124x217x66 мм;
• вес — 0.87 кг.

Достоинства:

• мощность;
• легкий вес;
• индикатор заряда аккумулятора;
• удобный крюк для закрепления на поясе.

Недостатки:

• сложное крепление биты;
• не подходит стандартная оснастка, как для других шуруповертов.

DeWALT DCF620D2K

Надежный и безопасный в использовании инструмент, с помощью которого можно быстро закрутить и выкрутить крепежи.

Рукоятка выполнена из прорезиненного материала, за счет чего инструмент не выскальзывает из руки. Вес модели составляет 1,88 кг, за счет чего можно долго держать ее без отдыха.

Шуруповерт оснащен двумя скоростями для разных работ. Максимальный диаметр сверления по дереву составляет 28 мм, по металлу — 10 мм.

Мощный двигатель обеспечивает частоту вращения до 4400 оборотов за минуту. В комплекте идет кейс для хранения и транспортировки шуруповерта.

Характеристики:

• крутящий момент — 30 Н·м;
• обороты — 4400 об/мин;
• емкость аккумулятора — 2 Ач;
• напряжение аккумулятора — 18 В;
• размер — 380×233 мм;
• вес — 1.88 кг.

Достоинства:

• удобный;
• надежный;
• безопасный в использовании;
• не люфтит.

Недостатки:

• низкий ресурс аккумуляторов;
• иногда не срабатывает ограничитель глубины при закручивании саморезов.

BOSCH GSR 18 V-EC TE

Шуруповерт безударного типа, выпущенный одним из лидеров среди компаний по производству электроинструментов. Рассчитан на работу с различными крепежами.

Пользователю доступен один скоростной режим и 25 позиций регулирования крутящего момента с максимальной в 25 Нм.

Инструмент отличается высокой частотой вращения до 4200 оборотов за минуту.

Для удобства на корпусе размещена лампочка для подсвечивания рабочей зоны.

Шуруповерт питается от литий-ионной АКБ с емкостью 4 Ач. В комплекте идет 2 аккумулятора, зарядное устройство, инструкция, ограничитель глубины, насадка Ма55 и бита.

Характеристики:

• крутящий момент — 25 Н·м;
• обороты — 4200 об/мин;
• емкость аккумулятора — 2 Ач;
• напряжение аккумулятора — 18 В;
• размер — 251×239 мм;
• вес — 1.6 кг.

Достоинства:

• небольшой вес;
• удобная ручка;
• высокая мощность;
• функция реверса;
• быстрое сверление.

Недостатки:

• подходит не вся оснастка от прошлых инструментов;
• сложное крепление биты.

Makita DF032DZ

Дрель-шуруповерт компактного размера, работать с которой максимально комфортно. Подходит для работы с крепежными элементами любого типа.

За счет небольшого размера можно использовать инструмент в небольшом помещении.

Для крепления насадки предусмотрен надежный патрон с максимальным зажимов в 10 мм.

Несмотря на компактность инструмент отличается высоким крутящим моментом до 35 Нм, что позвоялет сверлить отверстия по дереву до 28 мм, а также собирать различные конструкции.

Характеристики:

• крутящий момент — 35 Н·м;
• обороты — 1500 об/мин;
• емкость аккумулятора — 2 Ач;
• напряжение аккумулятора — 10.8 В;
• размер — 124x217x66 мм;
• вес — 0.87 кг.

Достоинства:

• надежный;
• удобный;
• компактный;
• высокий момент;
• две скорости.

Недостатки:

• небольшая емкость аккумуляторов;
• иногда люфтит при закручивании саморезов.