Замена щеток на шуруповерте своими силами
Для электрического инструмента подходят только те изделия, которые были выпущены для конкретной модели. Перед тем, как на шуруповерте заменить щетки, и одновременно провести профилактическое обслуживание, нужно подготовить следующие инструменты:
- набор отверток с плоскими шлицами;
- соответствующий пинцет или щипцы с концами круглыми в сечении (круглогубцы);
- ручку с насадками Torx либо комплект отверток с фигурными шлицами типа Torx.
Вначале откручивают крышку отсека, вытаскивают остатки износившихся элементов. Угольные щетки фиксируются в латунных стаканах или в подпружиненных щеткодержателях. Во время ремонтных работ пружины могут упереться в коллекторные стенки, чтобы этого не произошло для этого имеются специальные штыри.
Щетки снимают вместе с держателем. Их измеряют штангенциркулем и сравнивают по размерам с новыми деталями. Если они оказались более крупными, можно обработать плоским надфилем или наждачной бумагой зернистостью 150. Далее сравнивают положение выводов контактных проводов. Если они не подходят, для проводов необходимо вырезать канавки. Как только все будет готово, новые изделия устанавливают, к соответствующим клеммам подсоединяют провода. Можно старые провода припаять к новым элементам. После того как они будут установлены, обязательно проверяют, как работает инструмент. Ровный звук, без резких перепадов, без искрения щеток свидетельствует о нормальной работе шуруповерта и правильно выполненной процедуре.
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.
- Проверенная технология.
- Дешевизна комплектующих.
- Простота ремонта.
- 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).
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.
- Более сложная конструкция.
- Высокая стоимость шуруповерта.
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.
Плюсы и минусы бесщеточного шуруповерта
Производители пишут, что основная изюминка бесщеточного шуруповерта — не нужно менять щетки, которых нет. Это на самом деле так, но так ли сложно поменять щетки?
За этим «жирным» плюсом притаился довольно коварный минус. Дело в том, что более-менее нагруженный шуруповерт потребует замены щеток на второй, а то и третий год работы. Проводя их замену, бережливый владелец наверняка заглянет и в другие узлы инструмента
Обратит внимание на состояние подшипников, очистит внутренности от пыли, заложит порцию свежей смазки — в общем, проведет полное техобслуживание инструмента. В случае с бесколлекторным инструментом, о необходимости сервисного обслуживания можно просто забыть и вспомнить о нем, когда шуруповерт начнет конкретно барахлить
Вот по-настоящему значимые преимущества бесщеточного инструмента:
Высокий КПД. У бесщеточного двигателя он составляет порядка 90 %, в то время как у коллекторного мотора — на уровне 60 %. Это обусловлено отсутствием потерь на трение и искрообразование, и, как следствие, повышением температуры коллекторного узла якоря мотора.
Быстрый выход на номинальную скорость вращения двигателя. В этом опять же заслуга высокого КПД BLDC мотора.
При тех же массогабаритных показателях, с вала бесщеточного электродвигателя снимается большая мощность, а это влечет получение большего крутящего момента.
Лучшая энергоэффективность. Благодаря отсутствию потерь в коллекторе и щеточном узле и более высокому КПД бесщеточный шуруповерт сделает больше полезной работы на одном заряде аккумулятора
Это важно профессионалам, для которых время — деньги. Эффективность бесщеточного шуруповерта в среднем выше на 25–40 % в сравнении с его коллекторным аналогом.
Возможность использования во взрыво- и пожароопасных средах ввиду отсутствия искр на щеточном узле.
Грамотная защита от перегрузки
Плата управления электродвигателем просто не позволит нагрузить инструмент сверх меры, а вот коллекторный шуруповерт при должном старании можно перегреть и получить дымок из вентиляционных отверстий.
Но бесщеточным инструментам присущи и некоторые недостатки:
- Высокая цена. Наличие в конструкции дорогой силовой платы управления BLDC мотором ощутимо увеличивает стоимость шуруповерта.
- Плохая ремонтопригодность. В бесщеточном шуруповерте плата управления, кнопка включения инструмента и статор электродвигателя обычно идут единым блоком. Стоимость запчасти — от 2/3 до 3/4 стоимости нового инструмента. Если поломка произойдет по истечении гарантийного срока, то ремонтировать такой шуруповерт вряд ли целесообразно. В отличие от коллекторных экземпляров, где можно заменить кнопку или электродвигатель отдельно, и стоить это будет на порядок дешевле.
Какой шуруповерт лучше купить — щеточный или бесщеточный
Обычный шуруповерт или бесщеточный лучше — зависит от интенсивности применения прибора
Если использовать девайс предстоит время от времени для закручивания нескольких простых крепежей, не так важно, каким мотором оснащен инструмент. Он в любом случае справится со своими задачами и облегчит домашние работы
Если применять устройство предстоит часто, лучше выбрать модель с магнитным мотором с ее выгодными отличиями. Такие девайсы обладают КПД около 90% против 60% у обычных агрегатов. Они дольше работают в автономном режиме при питании от батареи, реже ломаются и демонстрируют повышенную мощность.
При покупке шуруповерта без щеток нужно учитывать, что его ремонт в случае поломки обойдется дороже
Какой шуруповерт выбрать для ледобура: щеточный или бесщеточный
Шуруповерт с щетками или бесщеточный лучше установить на ледобур — зависит главным образом от финансовых возможностей. Теоретически использовать для зимней рыбалки можно инструменты обоих типов.
Агрегаты с магнитным двигателем считаются более удобными, поскольку к их отличиям относится высокий крутящий момент и малая масса. Их легко возить с собой, они не оказывают особого влияния на размеры и вес багажа. Но если дорогого устройства под рукой нет, можно воспользоваться обычной моделью. С ледобуром она будет взаимодействовать так же хорошо при условии достаточной мощности.
Перспективы бесщеточных шуруповертов на рынке электроинструмента
Рано или поздно на рынке останутся только лучшие бесщеточные аккумуляторные шуруповерты. Они более выгодны производителям за счет меньшего количества составных элементов и высокого качества своих технических характеристик. Для работы в быту можно выбрать любой шуруповерт, а в профессиональном плане лучше рассматривать бесщеточные модели. Они гораздо надежнее и быстрее, производительнее, за счет чего быстро себя окупят.
Любое оборудование не вечно, будь то китайский, американский или отечественный производитель. Если нет необходимости в ежедневном его использовании, то можно приобрести обычный щеточный шуруповерт и пользоваться им время от времени на протяжении нескольких лет.
Но если цель — купить качественный инструмент, который прослужит многие годы, то следует не скупиться и приобрести надежный аппарат. Какой лучше аккумуляторный бесщеточный шуруповерт нужно решать исходя из предпочтений конкретного пользователя.
https://youtube.com/watch?v=b0whFQuXgGk
Дополнительный функционал
Современные шуроповёрты с сетевым питанием относятся к многофункциональным приборам. Это объясняет их высокую стоимость.
Но, кроме них, вы можете присмотреться к следующим возможным дополнениям:
- Ограничитель шпинделя. Обеспечивает безопасность при замене бит.
- Подсветка. Позволяет использовать устройство в тёмное время суток.
- Переключение скорости. Требуется при сверлении металла.
- Контроль скорости. Необходим при работе с материалами разной структуры. Опция позволяет задать нужную скорость вращения.
- Фиксатор кнопки включения. Оправдан, если мощностные характеристики позволяют использовать инструмент в качестве дрели.
BOSCH GSR 12V-30
- Напряжение питания – 12 В;
- Максимальный диаметр:
- Отверстий в древесине – 20 мм;
- Отверстий в металле – 10 мм;
- Шурупов – 8 мм;
- Скорость вращения на холостом ходу:
- 1 скорость – от 0 до 420 оборотов/мин;
- 2 скорость – от 0 до 1600 оборотов/мин;
- Максимальный крутящий момент:
- Мягкая затяжка – 18 Н*м;
- Твердая затяжка – 30 Н*м;
- Вес с аккумулятором – 1,0 кг.
Bosch GSR 12V-30 – аккумуляторный шуруповерт профессионального класса,
питающийся от Li-Ion батареи емкостью 2,0 А*ч. Модель появилась на рынке
относительно недавно – в начале 2020 года, но уже успела получить положительные
отзывы профессиональных мастеров, которые отмечали отличное соотношение
производительности и массы.
Шуруповерт имеет двухскоростной редуктор, который позволяет подобрать
оптимальный режим эксплуатации, исходя из особенностей выполняемых работ. На
первой скорости удобно закручивать шурупы и саморезы, на второй – сверлить
отверстия в металле и древесине. Быстрозажимной патрон с пластиковой муфтой
рассчитан на насадки диаметром от 0,8 до 10 мм.
Встроенный светодиод позволяет выполнять работы в условиях плохой
освещенности.
Специальная система Electronic Motor Protection защищает двигатель от
перегрузок, обеспечивая продолжительный срок службы инструмента.
Комплект поставки включает в себя пластиковый кейс, выполненный из
ударопрочного пластика, дополнительный аккумулятор и устройство для быстрой
зарядки. Как показывает практика, время полной зарядки аккумулятора не
превышает 30 минут.
В чем разница между щеточным или бесщеточным шуруповертом
Девайсы для закручивания шурупов с щетками и без них не имеют отличий в принципе действия. Но значительная разница состоит в конструкции.
Обычные устройства оснащены простым коллекторным двигателем. Принцип действия таких агрегатов состоит в том, что обмотки у них переключаются механическим путем, а энергия передается за счет подпружиненных щеток. К преимуществам устройств можно отнести:
- низкую стоимость — выгодное отличие по сравнению с моделями второго типа;
- высокую надежность;
- легкий и недорогой ремонт в случае необходимости.
Вместе с тем у щеточного аппарата есть свои недостатки. Наличие коллектора приводит к потерям электроэнергии в процессе использования прибора, поэтому КПД у него более низкий. Мотор нагревается при длительной эксплуатации и искрит, быстро изнашивается.
В щеточных устройствах количество оборотов зависит от крутящего момента и при нагрузке неизбежно падает
Отличия бесщеточного шуруповерта от щеточного состоят в более высоком КПД и надежности двигателя. Принцип работы девайса следующий — ток переключается в обмотках статора, а не в роторе. Элементы конструкции приходят в движение за счет магнитного поля, образованного электрическими импульсами. Щеток у двигателя нет, поэтому он медленнее изнашивается. Такой мотор не перегревается при работе и эффективнее справляется с повышенными нагрузками.
К выгодным отличиям агрегата, не оснащенного щетками, относят большой крутящий момент и возможность контроля частоты вращения со стороны пользователя. Прибор поддерживает одинаковую мощность и в прямом, и в реверсном режимах.
К слабым сторонам моделей относят в первую очередь их повышенную стоимость. Кроме того, такие аппараты более крупные, поэтому часто не подходят для работы в труднодоступных местах.
Советы по выбору
Сначала оцениваются задачи, которые будут выполняться с использованием данного прибора
Особое внимание уделяется автономности устройства. Например:
- Li-ion аккумуляторы предпочтительнее для профессиональной работы. Срок службы такой батареи — 5 лет. Об этом параметре указывает производитель.
- Никель-кадмиевые батареи эффективнее при выполнении бытовых задач. Аккумулятор данного типа держит заряд на протяжении 4-5 часов. Этого времени достаточно, чтобы закрутить несколько шурупов. С годами никель-кадмиевые аккумуляторы теряют автономность. Однако они устойчивы к морозам.
Таким образом, в данной статье была представлена основная информация, касающаяся бесщеточных шуруповертов. На основании изложенных данных просто сделать выбор.
Полезные статьи, новости и обзоры на нашем канале Яндекс Дзен
Перейти
Преимущества
Выделяют следующие достоинства прибора:
- Хорошая долговечность и прочность. Шуруповерты без щеток редко выходят из строя.
- Низкий уровень шума. Инструмент практически не издает звуков во время работы благодаря отсутствию щеток.
- Пожаробезопасность. При соблюдении правил эксплуатации вероятность возникновения пожара мала. Во время работы электродвигателя искры не образуются.
- Хорошая автономность. Одного заряда аккумулятора хватает на несколько часов беспрерывной работы. Данный показатель достигается благодаря грамотному расходу энергии.
- Маленький вес и габариты.
- Можно отрегулировать частоту вращения под себя.
Конструкция и принцип действия
Безколлекторный инструмент занял в наборе необходимых инструментов свое место. Покупая оборудование в дом, хозяин должен ознакомиться с принципами его работы.
Можно рассмотреть особенности того, как работает безщеточный двигатель в шуруповерте:
- Ток здесь переключается в обмотках статора. На якоре нет катушки, и магнитное поле создается с помощью установленных внутри корпуса магнитов.
- Время, когда нужно подключить электричество регулируется при помощи встроенных датчиков. Используется эффект Холла. Короткие электрические импульсы и сигналы скорости, регулирующие работу, переходят во встроенный процессор. Это действие принято называть ШИМ сигналом.
- Поочередно образуемые импульсы направляются на усилители, которые усиливают ток. Инверторы (усилители), соединены с обмоткой на статоре. Данные элементы накапливают ток, вырабатываемый катушками, и при помощи импульсов передают его из внутреннего процессора.
В результате возникает магнитное поле, которое заставляет вращаться якорь и инструмент начинает работать.
Инструмент безщеточный
Бесщеточный шуруповерт: плюсы и минусы агрегата
Говоря о преимуществах и недостатках безщеточных шуруповертов, стоит заметить, что КПД у бесколлекторных агрегатов существенно выше и близится к отметке 90%. Для сравнения: у конкурирующего варианта данный показатель едва ли достигает 60%.
К числу достоинств шуруповертов, в которых отсутствуют щетки, относятся:
Бесщеточные шуруповерты имеют КПД существенно выше чем обычные изделия
- Легкость регулирования частоты вращения. При этом пользователи получают возможность корректировать данный показатель в широчайшем диапазоне – все зависит от особенностей выполняемых работ.
- За счет отсутствия коллекторно-щеточного узла инструмент практически не подвержен связанным с ним поломкам в случае правильного применения. Кроме того, благодаря этому техобслуживание прибора не вызывает трудностей.
- Устройство гораздо лучше справляется с существенной нагрузкой, которая связана с увеличением крутящего момента.
- Расход энергии батареи аккумулятора происходит максимально экономно.
- Двигатель шуруповерта бесщеточного типа обеспечивает возможность применения устройства в опасной среде, для которой характерно наличие газовых смесей. Данная особенность связана с отсутствием искрения.
- Небольшая масса и миниатюрный размер.
- Независимо от направления работы, обеспечивается поддержание единой мощности.
- Даже в случае увеличения нагрузки скорость не снижается.
Что касается минусов, у представленных инструментов имеется лишь единственный. Они имеют более высокую стоимость, чем их коллекторные конкуренты. При этом высокая цена шуруповерта легко оправдывается преимуществами технологии. Чем более высокими являются требования к изделию, тем больше доводов появляется в пользу бесколлекторного прибора. Возможно, для инструмента, используемого в домашних условиях, стоимость действительно высоковата. Если же говорить о том, какой шуруповерт лучше – щеточный или безщеточный для профессионалов, выбор является очевидным.
У бесщеточных шуруповертов только один минус – довольно высокая цена
Устройство, плюсы и минусы
Электрические шуруповерты отличаются друг от друга принципом питания: бывают сетевые с питанием в 220 вольт и переносные, оснащенные аккумулятором. Кроме того, модели могут быть оснащены ударным механизмом. Других принципиальных новшеств не внедрено за последнее десятилетие за исключением одного – бесщеточный механизм.
Щеточный шуруповерт
Самый распространенный тип – коллекторный мотор установлен на большинстве моделей. Его принцип работы прост: обмотки переключаются механическим путем и в якорной цепи. Контакты – коллектор, а энергия передается благодаря подпружиненным щеткам.
Сильные стороны:
- старая, надежная технология;
- низкая стоимость деталей;
- простота и понятность ремонта.
Недостатки:
- коллектор приводят к потерям электроэнергии, а значит – более низкому КПД;
- возникновение искр, нагрев мотора;
- взаимозависимость оборотов и крутящего момента;
- мощностные потери при реверсной работе;
- быстрый износ;
- потери оборотов при нагрузке.
Слабостей у щеточного мотора много, но их можно оправдать дешевыми комплектующими и простотой ремонта – это более доступный вариант.
Бесщеточный шуруповерт
С инверторными моделями ситуация обратная. Они эффективнее и более пригодны для работы. Преимущества:
- возможность контроля частоты вращения: пользователь получает широкий диапазон настроек – оборот можно подправить, в зависимости от характера работы и обрабатываемой поверхности.
- двигатель не предусматривает коллекторно-щеточный узел, а значит, инструмент будет реже ломаться (если его правильно эксплуатировать), а техническое обслуживание не вызовет проблем ввиду простоты конструкции;
- модели эффективнее справляются с увеличенной нагрузкой, вызванной большим крутящим моментом;
- электроэнергия аккумулятора, если это переносной шуруповерт, расходуется экономнее;
- более высокий КПД – бесщеточный двигатель выдает 90%;
- возможность эксплуатации инструмента в опасной среде: рядом с газовыми смесями и горючими веществами (инверторный двигатель работает без искры);
- в прямом и реверсном режиме поддерживается одинаковая мощность;
- повышенная нагрузка не приводит к снижению скорости вращения.
Слабые стороны:
- высокая стоимость;
- большие размеры корпуса, если сравнивать с щеточными моделями – это мешает работать на вытянутой руке или проникать в узкие места.
При выборе важно уделить внимание типу аккумулятора внутри шуруповерта. Если рассудить правильно, то инструмент долгие годы прослужит хозяину верой и правдой без потери в производительности
Распространённые неисправности и причины их появления
Из-за особого принципа работы эти детали регулярно выходят из строя. Работая, они все время трутся о коллектор, и в результате изнашиваются. Бытовые шуруповерты, в которых стоят качественно изготовленные графитовые детали, сделаны таким образом, чтобы они истирались как можно медленнее. В инструменте, которым мало пользуются, критический износ случается в редких случаях. Изношенные щетки перестают контактировать с коллектором.
Если контакт теряется частично, то:
- повышается искрение;
- неравномерно вращается мотор;
- инструмент начинает дергаться.
Иногда в цепи происходит разрыв, который приводит к тому, что двигатель не запускается совсем. Если щетки заклинивает в направляющих и пружина не в состоянии хорошо прижимать их к коллектору, то они начинают зависать.
Зрительно можно определить следующие поломки:
- повреждения коллекторно-щеточного узла;
- сломанную прижимную пружину;
- обрыв провода щетки.
Для шуруповерта очень опасно их искрение, которое появляется из-за того, что на коллекторе накапливается грязи и нагар. Нужно очистить с помощью нулевой наждачной бумаги. Контакты замыкаются по причине накопления медного порошка или графитовой пыли. Все удаляют любым острым предметом, можно ножом.
Замена щеток при регулярном использовании шуруповерта требуется часто
Искрение будет наблюдаться, если контакты отличаются по уровню сопротивления, а щетки по основным параметрам подобраны неправильно. Даже правильно подобранным деталям понадобится некоторое время на то, чтобы они притерлись. Профессионалы советуют запустить двигатель вхолостую без нагрузки. Необходимо регулярно очищать коллектор. Для продления срока эксплуатации шуруповерта используют специальные смазки.
Особенности бесщеточных шуруповертов
Упомянутая надпись в буквальном переводе означает «бесщеточный двигатель».
Узел характеризуется отсутствием в своей конструкции коллектора и щеточного блока.
Иногда устройства с бесщеточным мотором постоянного тока именуются как BLDC.
Справка! Конструктив такого двигателя подразумевает использование специального электронного усилителя, который заменяет механическую коммутацию контактов.
Электронный датчик в нем определяет угол поворота ротора и контролирует полупроводниковые переключатели. Отсутствие скользящих контактов снижает трение и увеличивает время эксплуатации шуруповерта.
Электромоторы бесщеточного типа обеспечивают повышенную эффективность работы и устойчивость к механическому износу деталей.
В плане преимуществ они обладают:
- высоким крутящим моментом;
- повышенной надежностью;
- пониженным уровнем шума;
- длительный срок службы.
Почему бесщеточный инструмент такой дорогой
Лучшие бесщеточные шуруповерты значительно дороже аналогов с традиционными двигателями. Высокая стоимость связана с использованием в нем довольно дорогостоящих деталей и частей:
- Неодимовые магниты для создания компактных роторов. Изготавливаются из недешевых элементов по довольно сложному технологическому процессу.
- Высокие требования к качеству датчиков. В оборудовании должны быть использованы только лучшие, сверхнадежные и точные датчики.
- Электроника для управления бесщеточным двигателем гораздо дороже. В конструкции не просто плата, а практически минипроцессор.
Все эти факторы и увеличивают стоимость бесщеточных инструментов.
Выводы
Как видим, высокая стоимость бесщеточных шуруповертов с легкостью перевешивается достоинствами, технологии. Чем выше требования к инструменту – тем больше доводов в пользу бесколлекторного инструмента. Может быть, для домашнего применения цена высоковата, но для профессионала выбор очевиден.
За последние годы очень большую популярность приобрел как в кругу профессионалов, так и мастеров-любителей такой инструмент как шуруповерт. Используя его можно быстро и качественно выполнить множество различных операций, например:
- Закручивание шурупов.
- Закручивание и откручивание гаек, болтов.
- Сверление отверстий различных диаметров, во всевозможных материалах.
- Перемешивание растворов, строительных смесей.
- Шлифовать, полировать поверхности различной площади.
- Разрезать материалы циркулярной насадкой.
- Обрабатывать кромку, делать углубления с помощью фрез.
Первоначально все шуруповерты имели питание от сети, но очень быстро появились модели и с компактными аккумуляторными батареями. Помимо ее улучшения конструкторы стали работать и над «сердцем» шуруповерта — над его двигателем. Изначально он был коллекторного типа, но сейчас его теснят иструменты с так называемыми бесщеточными двигателями.
Благодаря значительному числу своих преимуществ, безщеточные шуруповерты понемногу завоевывают рынок как профессионального, так и любительского инструмента. Большая часть современных моделей безщеточных шуруповертов оснащена двигателями на 12 или 18 вольт , реже встречаются модели на 32 В .
