Bezkomutátorový nebo tradiční motor - jaké jsou rozdíly, jaké jsou výhody indukčních motorů.

Střídavé motory - srovnání s kartáčovými motory

V nabídce výrobců jsou dvojitá provedení, která se liší typem použitého motoru. Co je kartáčový motor a jaké jsou výhody bezkomutátorového motoru? Je bezkomutátorový motor účinnější? Na tyto a další otázky se pokusíme odpovědět v tomto příspěvku.

Než se na bezkomutátorový motor podíváme blíže, pojďme si krátce ověřit, čím se tradiční motor vyznačuje.

Co je kartáčový motor nebo komutátorový motor

Jedná se o základní typ elektromotorů používaných v přenosných elektrických zařízeních, jako je elektrické nářadí. Díky jednoduché konstrukci se mimo jiné snadno opravuje. Stručně řečeno, motor kartáče ve své konstrukci zahrnuje:

• elektrografitové kartáče - zodpovědné za napájení komutátoru
• rotor - rotační prvek uložený na ose vyvedené ven. Je uvnitř magnetického pole generovaného magnety ve statoru. Skládá se z několika cívek uspořádaných úhlově vůči sobě.
• stator - pevný prvek, tvořící kryt motoru. Obklopuje rotor a obsahuje permanentní magnety s opačnými póly směřujícími k sobě.
• komutátor - umístěný na hřídeli rotoru, je zodpovědný za změnu směru proudu. Komutátor je řada měděných desek, mezi kterými je izolátor. Desky jsou spojeny s jednotlivými vinutími a jsou uspořádány po celém obvodu komutátoru.
• vinutí - je to drát, který je navinutý kolem rotoru, často hliníkový nebo nejlépe měděný

V důsledku spuštění zařízení (zapnutí napájení) kloužou elektrografitové kartáče po povrchu desek komutátoru a napájejí jej a vinutí motoru. V důsledku protékajícího proudu vzniká magnetické pole, které reaguje na magnety umístěné ve statoru. Tak vzniká síla, která je zodpovědná za rotaci rotoru a tato síla pohání ozubené kolo s vřetenem zařízení přes osu umístěnou v jeho středu. Vřeteno je zakončeno rukojetí, např. sklíčidlem vrtačky (šroubováky, vrtačky, příklepové vrtačky), hlavou SDS (příklepové vrtačky) nebo závitem M14 (u úhlových brusek), což umožňuje instalaci vhodných pracovních hrotů, jako je např. bity, vrtáky nebo řezné kotouče.

Co je to bezkomutátorový motor?

Bezkomutátorový motor, jak název napovídá, neobsahuje elektrografitové kartáčky, ale to není jen jeho jediný rozdíl. Nejjednodušší konstrukce bezkomutátorového motoru se skládá z vinutí, což jsou 3 cívky zapojené do hvězdicového systému. Pokročilejší řešení mohou mít více cívek a různé systémy připojení. Cívky jsou umístěny na ocelovém jádru. Jeho úkolem je zaměřit magnetický tok vytvářený proudem procházejícím cívkami. Generované magnetické pole umožňuje měnit polohu rotoru. Stručně řečeno - střídavým napájením cívek dochází k neustálé změně uvnitř generovaného magnetického pole, což se promítá do rotujícího pohybu rotoru

Výhody bezkomutátorového motoru

Kromě jiné konstrukce získal bezkomutátorový motor mnoho výhod díky eliminaci elektrografitových kartáčů. I tak prozaická věc, jako je jejich výměna, se promítá do komfortu používání. Ne všechna zařízení mají rychlý přístup ke kartáčkům. Obvykle je nutné demontovat kryt zařízení, což je pro lidi, kteří nemají zkušenostiv arkáně elektroniky může být oprava docela náročná. Jiná věc je často problém s přístupem k příslušným elektrografitovým kartáčkům - zejména u zařízení, která jsou několik let stará a byla stažena z nabídky výrobce. A u malých komutátorových motorů výrobce často nepočítal s jejich výměnou, což má za následek nutnost výměny celé pohonné jednotky. Eliminace uhlíkových kartáčů také znamená větší odolnost a spolehlivost ve srovnání s kartáčovanými motory. V důsledku klouzání kartáčů po povrchu komutátoru a charakteru práce uživatele může docházet k nerovnoměrnému opotřebení kartáčů, což se promítá do zvýšeného opotřebení komutátoru a rotoru a zkracuje životnost těchto dílů. Vzhledem k eliminaci jiskření u zařízení s bezkomutátorovým motorem je jejich použití v prostředí se zvýšeným nebezpečím vznícení méně rizikové než použití nářadí s kartáčovým motorem. Bezkomutátorové motory dosahují menších rozměrů, což se promítá do kompaktnější konstrukce, která lépe vyhovuje potřebám uživatele, a omezený počet dílů má za následek nižší poruchovost než u tradičních kartáčovaných motorů.

Díky elektronicky řízenému komutátoru je možné dosáhnout vysoké účinnosti v širokém rozsahu otáček a v případě vysokého zatížení je snazší udržovat provozní parametry než u kartáčových řešení.

Použití bezkomutátorového motoru navíc znamená tišší provoz a vyšší energetickou účinnost. Vyplývá to ze skutečnosti, že bezkomutátorové motory mají nižší spotřebu elektřiny než jejich kartáčové protějšky. V případě zařízení napájených z baterie se to promítá do doby provozu na jedno nabití nebo umožňuje použití menší kapacity baterie bez ztráty účinnosti zařízení. To zase může přispět k nižší hmotnosti zařízení.

Další důležitou výhodou je lepší odvod tepla od motoru, díky čemuž může výrobce použít hermeticky uzavřenější pouzdra zvyšující index krytí IP, například proti zvýšené vlhkosti a větším stříkající vodě. Poskytuje také větší dlouhodobou nosnost tam, kde může tradiční kartáčovaný motor selhat kvůli přehřátí.

Jak poznat, že zařízení má bezkomutátorový motor?

U standardních produktů se bohužel budeme spoléhat sami na sebe nebo na znalosti prodejce. To, co by mělo upoutat naši pozornost, je těsnější, menší kryt a případné další značení na výrobku. DEDRA ve své řadě přístrojů z řady DEDRA SAS + ALL se nástroje obsahující bezkomutátorový motor vyznačují speciálním pokoveným logem a potiskem "brushless motor", čímž je zajištěno, že kupujeme produkt s bezkomutátorovým motorem.

Stručně řečeno, zařízení vybavená bezkomutátorovým motorem mají řadu výhod vyplývajících z konstrukce a typu použitého motoru. Počínaje vyšší efektivitou, bezpečností práce až po bezúdržbovost vyplývající z eliminace spotřebních dílů, jako jsou elektrografitové kartáčky. Výhody ocení všichni, kdo jsou profesně vámipoužívat elektrické spotřebiče. Na tento typ nářadí by však měli pamatovat i kutilové amatéři, protože komfort práce s nářadím s bezkomutátorovým motorem je mnohem větší ("větší rezerva" výkonu, kompaktnější velikost, žádné jiskření, bezúdržbovost).

Komponenty požadované při výrobě tohoto typu motorů jsou bohužel stále poměrně drahé, což se promítá do konečné ceny produktu, a tím i dostupnosti řešení indukčního motoru v nabízených zařízeních, ale výhody takové konstrukce motoru kompenzovat jeho vyšší cenu.