Brezkrtačni ali tradicionalni krtačni motor - kakšne so razlike, kakšne so prednosti indukcijskih motorjev.

Brezkrtačni motorji - primerjava s krtačnimi motorji

Ponudba proizvajalcev vključuje dvojne izvedbe, ki se razlikujejo po tipu uporabljenega motorja. Kaj je krtačni motor in kakšne so prednosti brezkrtačnega motorja? Ali je brezkrtačni motor bolj učinkovit? Na ta in druga vprašanja bomo poskušali odgovoriti v tej objavi.

Preden si podrobneje ogledamo brezkrtačni motor, na kratko preverimo, kaj je značilno za tradicionalni krtačni motor.

Kaj je krtačni motor ali komutatorski motor

To je osnovna vrsta elektromotorjev, ki se uporabljajo v prenosnih električnih napravah, kot so električna orodja. Zahvaljujoč enostavni strukturi se med drugim enostavno popravi. Na kratko, motor krtače v svoji zasnovi vključuje:

• elektrografitne ščetke - odgovorne za napajanje komutatorja
• rotor - vrtljivi element, nameščen na osi, ki vodi navzven. Je znotraj magnetnega polja, ki ga ustvarjajo magneti v statorju. Sestavljen je iz več tuljav, ki so med seboj pod kotom.
• stator - fiksni element, ki sestavlja ohišje motorja. Obdaja rotor in vsebuje trajne magnete z nasprotnimi poli, usmerjenimi drug proti drugemu.
• komutator - nahaja se na gredi rotorja, je odgovoren za spreminjanje smeri toka. Komutator je niz bakrenih plošč, med katerimi je izolator. Plošče so povezane s posameznimi navitji in so razporejene po celotnem obodu komutatorja.
• navitje - je žica, ki je navita okoli rotorja, pogosto aluminija ali po možnosti bakra

Zaradi zagona naprave (vklopa napajanja) elektrografitne ščetke drsijo po površini komutatorskih plošč in napajajo njo in navitje motorja. Zaradi tekočega toka se ustvari magnetno polje, ki reagira na magnete, nameščene v statorju. Tako nastane sila, ki je odgovorna za vrtenje rotorja, in ta sila poganja zobnik z vretenom naprave skozi os, ki se nahaja v njegovem središču. Vreteno se zaključi z ročajem, na primer vpenjalno glavo (izvijači, svedri, udarni vrtalniki), SDS glavo (udarni vrtalniki) ali navojem M14 (pri kotnih brusilnikih), ki omogoča namestitev ustreznih delovnih konic kot npr. nastavki, svedri ali rezalne plošče.

Kaj je brezkrtačni motor?

Brezkrtačni motor, kot že ime pove, ne vsebuje elektrografitnih ščetk, a to ni le njegova razlika. Najenostavnejša konstrukcija brezkrtačnega motorja je sestavljena iz navitij, ki so 3 tuljave, povezane v zvezdni sistem. Naprednejše rešitve imajo lahko več tuljav in različne povezovalne sisteme. Tuljave so nameščene na jeklenem jedru. Njegova naloga je usmeriti magnetni tok, ki ga ustvari tok skozi tuljave. Ustvarjeno magnetno polje omogoča spreminjanje položaja rotorja. Na kratko – z izmeničnim napajanjem tuljav pride do neprekinjenih sprememb znotraj ustvarjenega magnetnega polja, ki se pretvori v vrtilno gibanje rotorja.

Prednosti brezkrtačnega motorja

Brezkrtačni motor je poleg drugačne strukture pridobil številne prednosti zaradi izločitve elektrografitnih ščetk. Tudi tako prozaična stvar, kot je odsotnost zamenjave, pomeni udobje uporabe. Vse naprave nimajo hitrega dostopa do ščetk. Običajno je potrebno odviti ohišje naprave, kar ni za neizkušenev arkani popravila elektronike je lahko pravi izziv. Druga stvar je velikokrat težava z dostopom do ustreznih elektrografitnih ščetk – sploh pri napravah, ki so stare več let in so jih proizvajalci umaknili iz ponudbe. In pri majhnih kolektorskih motorjih proizvajalec pogosto ni predvidel njihove zamenjave, zaradi česar je treba zamenjati celotno pogonsko enoto. Odprava ogljikovih ščetk pomeni tudi večjo vzdržljivost in zanesljivost v primerjavi s krtačenimi motorji. Zaradi drsenja ščetk po površini komutatorja in narave dela uporabnika lahko pride do neenakomerne obrabe ščetk, kar se odraža v povečani obrabi komutatorja in rotorja, kar skrajša življenjsko dobo teh delov. Zaradi odprave iskrenja pri napravah z brezkrtačnim motorjem je njihova uporaba v okoljih s povečano nevarnostjo vžiga manj tvegana kot uporaba orodij s krtačnimi motorji. Brezkrtačni motorji dosegajo manjše dimenzije, kar pomeni bolj kompaktno strukturo, bolj prilagojeno potrebam uporabnika, omejeno število delov pa ima za posledico nižjo stopnjo napak kot pri tradicionalnih krtačenih motorjih.

Zahvaljujoč elektronsko krmiljenemu komutatorju je mogoče doseči visok izkoristek v širokem razponu vrtilnih hitrosti, v primeru velike obremenitve pa je lažje vzdrževati parametre delovanja kot pri rešitvah s ščetkami.

Poleg tega uporaba brezkrtačnega motorja pomeni tišje delovanje in večjo energetsko učinkovitost. To je posledica dejstva, da imajo brezkrtačni motorji manjšo porabo električne energije kot njihovi primerki s krtačkami. Pri napravah, ki se napajajo iz baterije, se to preračuna v čas delovanja z enim polnjenjem oziroma omogoča uporabo manjše kapacitete baterije brez izgube učinkovitosti naprave. To pa lahko prispeva k manjši teži naprave.

Druga pomembna prednost je boljše odvajanje toplote od motorja, zaradi česar lahko proizvajalec uporabi bolj hermetična ohišja, s čimer poveča indeks zaščite IP, na primer pred povečano vlago in večjimi brizgami vode. Zagotavlja tudi večjo dolgoročno obremenitev, kjer lahko tradicionalni brušeni motor odpove zaradi pregrevanja.

Kako prepoznati, da ima naprava brezkrtačni motor?

Pri standardnih izdelkih se bomo žal zanašali nase ali na znanje prodajalca. Kar bi moralo pritegniti našo pozornost, je bolj tesno, manjše ohišje in morebitne dodatne oznake na izdelku. DEDRA v svoji liniji naprav iz serije DEDRA SAS + ALL orodja z brezkrtačnim motorjem odlikuje poseben metaliziran logotip in tisk "brushless motor", s čimer zagotavljamo, da kupujemo izdelek z brezkrtačnim motorjem.

Če povzamemo, naprave, opremljene z brezkrtačnim motorjem, imajo številne prednosti, ki izhajajo iz zasnove in vrste uporabljenega motorja. Začenši z večjo učinkovitostjo, varnostjo pri delu, do brez vzdrževanja zaradi odprave potrošnih delov, kot so elektrografitne ščetke. Prednosti bodo cenili vsi tisti, ki ste poklicniuporabljati električne naprave. A tudi DIY amaterji bi morali imeti v mislih tovrstna orodja, saj je udobje dela z orodjem z brezkrtačnim motorjem veliko večje ("večja rezerva" moči, kompaktnejša velikost, brez iskrenja, brez vzdrževanja).

Žal so komponente, potrebne pri izdelavi tovrstnih motorjev, še vedno razmeroma drage, kar se odraža v končni ceni izdelka in s tem na razpoložljivosti rešitve indukcijskega motorja v ponujenih napravah, vendar so prednosti takšne zgradbe motorja nadomestiti njegovo višjo ceno.