AC Brushless motor kis sarokcsiszolókban

Termékbemutatás

Egy történet postakocsival

Valamikor régen, nem voltak autók és nem voltak aszfaltozott utak. Már a 16. században megkezdődött a postakocsis közlekedés. Legnagyobb fellendülését a 18. században és a 19. század első felében élte meg. Vasutakat is építettek, de a hálózat még nem volt kiépítve. A posta kihasználta ezt a "piaci rést", és nemcsak postát, hanem embereket is szállított. Akár hiszik, akár nem, már akkoriban is végeztek elégedettségi félfelméréseket a szolgáltatás javítása érdekében. Az utasok gyorsabb lovakat, nagyobb lábteret, kényelmesebb üléseket, télen fűtést, alacsonyabb árakat stb. akartak.

A 19. század végén azonban Henry Ford megkezdte az első autók tömeggyártását. Makacsságáról volt ismert: "Ha követtem volna az ügyfeleim kívánságait, soha nem gyártottam volna autókat, hanem gyorsabb lovakat tenyésztettem volna".

1. ábra. Postakocsi

Három generáció nőtt fel szénkefés, hálózatra csatlakoztatható sarokcsiszolókon

2. ábra. Szénkefék

Szénkefe, szénkefe, szénkefe. Ritka probléma az otthoni ezermesterek számára, de gyakori probléma a mesteremberek számára, amikor napi szinten dolgoznak elektromos kéziszerszámokkal. A szénkefék a kommutátoros motorok szerves részét képezik. Ezeket ma is használják a váltóáramú elektromos kéziszerszámokban, és jelen voltak az egyenáramú akkumulátoros szerszámok kezdeti időszakában is. Itt azonban ma már általában BLDC-motorokkal helyettesítik őket.

A szénkefékkel kapcsolatos probléma, amelyhez az elmúlt évtizedekben természetesen hozzászoktunk, nemcsak a sarokcsiszolókra, hanem minden kommutátoros motorral rendelkező elektromos szerszámra vonatkozik. A félreértések elkerülése végett - nem a kommutátoros motorok ellen harcolunk. El kell ismerni, hogy a fejlesztések által magas használati értékekre tettek szert, és minden bizonnyal még sokáig lesznek alkalmazva egyes a hállózatról működő, váltóáramú elektromos kéziszerszámokban.

Például a bontókalapácsok súly- és méretkövetelményei nem kritikusak - éppen ellenkezőleg, sok alkalmazásban a nagyobb súly kívánatos. Helyes az a feltételezés, hogy a kommutátoros motorokat még sokáig fogják használni ilyen esetekben. De egy kis 125 mm-es sarokcsiszoló - az már egy másik történet.

Bár a körülöttünk lévő törvényeket nem mindig tartjuk be, Faraday elektromágneses indukcióra vonatkozó törvénye és Lenz indukált áramra vonatkozó törvénye mindig és mindenhol érvényes. A sarokcsiszolókkal szemben támasztott követelmények egy része - például egyrészt a nagy teljesítmény és megbízhatóság, másrészt a kis súly és a kis méret - kölcsönösen kizárják egymást. Ezek az elvárások nem egyeztethetőek össze kielégítően egy kommutátoros motorral, minden gyártói erőfeszítése ellenére.

Sok ilyen ellentmondás van az életben - el kell döntenünk, hogy miről mondunk le - hogy a másik oldalon nyerjünk.

A kommutátoros motorok Achilles-sarka

A kommutátoros gépek hibátlan működésének előfeltétele a pontos kommutációs folyamat - a kommutáló tekercs áramának irányváltoztatása. Ez a irányváltás a szénkefe és a kommutátor közötti csúszó érintkezésnél történik.

A szénkefe és a csúszó érintkező az Achilles-sarok. Bár a bevált WX-12501 sarokcsiszolónk nagyon megbízható, rendszeres karbantartást és a szénkefék időben történő cseréjét igényli. A szakirodalom arról tájékoztat, hogy a csúszó érintkezés problémája a kommutátoros motorokban megoldott. Az igazság azonban az, hogy csak bizonyos feltételek mellett, amelyek a nagy gépeknél teljesülnek maradéktalanul.

3. ábra. Kommutátor (1), csúszó érintkező (2) és szénkefe (3) a WX-12501 sarokcsiszoló kommutátoros motorjában.

A különböző üzemmódokban működő kisgépek esetében, különösen, ha követelmény a megfelelő élettartam , ahová kétségtelenül az elektromos kéziszerszámok és a sarokcsiszolók is beletartoznak, a csúszó érintkezés még mindig problémát jelent. A karbantartásmentes - vagy legalábbis minimális karbantartással járó - működés feltétele gyakorlatilag nem teljesíthető.

A váltóáramú (AC) sarokcsiszolók új nézőpontja

A BLDC (Brush Less Direct Current) motorok - szénkefe nélküli egyenáramú motorok. Az akkumulátoros csiszológépekben az elmúlt évtizedben jelentős fejlődésen mentek keresztül a lítium-ion akkumulátorok bevezetésével. Számos alkalmazásban biztos helyük van, de rossz "emberi tulajdonságokkal" rendelkeznek. Fösvények és önzőek, mert még nem osztották meg az új BLDC technológiát vezetékes rokonaikkal. Miért van rajtunk szemellenző és miért csak az akkumulátort látjuk ? Ne hagyjuk figyelmen kívül a vezetékes csiszológépeket csak azért, mert a Li-On IN!

Az AC Brushless motor jelentése: Alternating Current Brush Less - kefe nélküli váltakozó áramú motor. Közel sem olyan ismert, mint a BLDC. Gyakran a "kefe nélküli" kifejezés helyett gyakrabban használják a "brushless" kifejezést. Bár a kefék grafitból (szénből) készülnek, a "szénkefe nélküli" műszakilag pontosabb kifejezés.

Az AC Brushless motorral rendelkező sarokcsiszolók hállózati csatlakozóról korlátlan áramellátással működnek, szénkefék nélkül, akkumulátor, töltő és rotorszikrázás nélkül!

AC Brushless: szénkefe nélküli motorok a hállózatról működő kéziszerszámokban?

Nem kell dörzsölni a szemét - jól olvasta. Valójában az ég és a föld (pontosabban az ég és a földi elektromos szerszámok) közötti harmóniáról van szó. Néha nem elég tökéletesítgetni, hanem új irányból kell megközelíteni a problémát. Mint Henry Ford a postakocsit - különösen akkor, amikor úgy látszik a kommutátoros motorfejlesztés határai elérnik a végpontjukat.

Az AC Brushless motoroknak tagadhatatlan előnyei vannak az elektromos kéziszerszámokban használt kommutátoros motorokkal szemben. Már csak az a tény, hogy nincs fizikai kapcsolat a kefék és a kommutátor között, kevesebb súrlódást, kevesebb hőt, nagyobb hatásfokot és kevesebb karbantartást jelent, mivel nincs szénkefe, amelyet ki kell cserélni, amikor elhasználódik.

A motor és a sarokcsiszoló méretei

A HERMAN WX-12505 és 06 (fordulatszám-szabályozással) AC Brushless motorú sarokcsiszolók bemeneti teljesítménye 1300W. Az összehasonlításhoz egy Makita GA5050R sarokcsiszolót fogunk használni kommutátoros motorral és ugyanolyan bemeneti teljesítménnyel - 1300W.

4. ábra. A kommutátoros és a szénkefe nélküli motor méreteinek és tömegének összehasonlítása azonos bemeneti teljesítmény mellett.

5. ábra. Makita GA5050R (1300W) és HERMAN WX-12505 (1300W) sarokcsiszolók markolatátmérője

A motor átmérője éppen azért fontos, hogy a leggyakrabban használt 125 mm-es sarokcsiszolót kis markolatátmérővel lehessen megépíteni. A 4. ábrán látható, hogy a WX-12505 motor sztátornak külső átmérője mindössze 45 mm, és ez a sarokcsiszoló kényelmes fogásának előfeltétele.

Higgye el, rögtön érezni a különbséget - a Makita markolat, minden tisztelettel a márka iránt, enyhén szólva kényelmetlen. Nem ül jól a kézben, 229 mm-es kerületénél fogva olyan tenyérre van szükség, mint amilyen egy medvének van. (a medve pedig túlságosan védett, hogy egy ilyen veszélyes szerszámot, mint egy sarokcsiszoló, a kezébe adjunk).

Az AC Brushless 1300W WX-12505 markolatának kerülete mindössze 176 mm - próbálja ki Ön is saját kezével!

Források:
A HERMAN cég belső műszaki és oktató dokumentációi

Ing. Herman Nagypál

Katonai iskolát végeztem, repülőgépipari villamosmérnöki tanszéken. Már gyerekkoromban megtanultam szerszámokkal, szerszámgépekkel dolgozni édesapámmal egy családi ház építésénél. Minden új termékünket személyesen is tesztelem - saját kezemmel, jól felszerelt műhelyemben. Szabadidőmben szeretek motorozni a román hágókon. Ezen felül a szakterület trendjeit tanulmányozom, és szívesen kipróbálom a konkurens termékeket is. Némelyiken mosolygok, van amire rácsodálkozom (hogy valaki hagyta magát rászedni és megvette), és van, ami nagyon jó. Majdnem olyan jó, mint a miénk😊.