Электроинструмент – что это?

Электроинструмент – что это?

Электроинструмент – это инструмент который работает за счет электричества.   Каким образом, спросите вы? Его бьет током?   Не совсем, ответим вам мы. На самом деле внутри каждого электроинструмента есть движущая сила – электродвигатель. Именно он помогает нашим электроинструментам выполнять возложенные на них задачи.

Но как же это происходит? Ведь электродвигатель просто крутится, причем очень быстро (10-15-20 000 оборотов в минуту), он не умеет пилить, сверлить, закручивать, бурить и ломать бетон!

Хитрые инженеры придумали специальные механические устройства, которые превращают «бешенное» вращение вала электродвигателя в то самое сверление, пиление, бурение и так далее. Называются эти устройства – редукторы. 

Но сами по себе редукторы тоже не справились бы, поэтому для различных инструментов придумали другие различные механические узлы, такие как, например:

- ударный ствол – для перфораторов и отбойных молотков

- механизм возвратно-поступательного движения – для лобзиков и сабельных пил

И так далее. О всем многообразии таких устройств мы поговорим позднее – после того, как перейдем к семействам (линейкам) самих электроинструментов.

Несколько слов об электродвигателях. 

В первую очередь они делятся на сетевые и аккумуляторные. Как не сложно догадаться:

- сетевые питаются от сети напряжением 220В с помощью сетевого кабеля, который включают в розетку

- аккумуляторные берут энергию, заранее накопленную в батареях аккумуляторов, и здесь есть много семейств, самые известные из которых напряжением 12 Вольт и 18 Вольт.

Двигатели бывают щеточные (обычные) и бесщеточные (более современные). Сразу скажем, что в сетевых электродвигателях бесщеточное семейство только начинает развиваться. Например, новые тяжелые отбойные молотки K2000 и K2500 от Milwaukee оборудованы как раз бесщеточными двигателями. Но что такое, эти щетки?

Для того, чтобы двигатель работал, ему нужно подвести сам электрический ток. Но двигатель то крутится, как это сделать? Достаточно просто. Есть специальное место на двигателе – коллектор (барабан с медными пластинками). А ток ему передают 2 графитовые щетки. Их иногда надо менять.

В бесщеточном двигателе конструкция несколько иная, но что бы не отвлекать вас, скажем просто – щеток там нет!

И еще немного о двигателях. 

Мощность, которую указывает производитель в техпаспорте – это мощность, которую потребляет двигатель из электросети. Потому такая характеристика указывается только в сетевых электроинструментах.

На что влияет этот параметр? 

В первую очередь на расчет диаметра кабеля, которым подается 220В, а так же автоматы электрической защиты.

Так же, чем больше потребляемая мощность двигателя, тем выше рабочий ресурс, т.е. машина может выполнять тяжелую работу более длительное время.

Теперь обсудим какие же двигатели есть в аккумуляторном инструменте.

На них нам нужно остановиться подробнее, так как существует множество «подводных камней».

Итак, двигатели делятся на линейки, в зависимости от напряжения батарей, которые их питают, дают им ток для работы. Какие же аккумуляторы есть на рынке вообще:

- 3,6 Вольта (в том числе в Milwaukee – 4В)

- 7,2 Вольта

- 10,8 Вольт

- 12 Вольт (в том числе в Milwaukee)

- 18 Вольт (в том числе в Milwaukee)

- 22 Вольта (Hilti)

- 28 Вольта (только в Milwaukee)

- 36 Вольт (в некоторых брендах – 2 аккумулятора по 18В)

- 54 Вольта (DeWalt FlexVolt)

- MX FUEL MILWAUKEE (напряжение не указывается, предположительно 72 вольта)

            Чем выше напряжение аккумулятора, тем мощнее двигатель, тем большую нагрузку он может выдержать, тем дольше он может выполнять тяжелую работу.

Таким образом, становится понятно, что если вам необходимо сверлить большие отверстия или закручивать шурупы больших размеров, то не стоит брать машину с напряжением 7,2 или 12 вольт. Она просто не справится. Или справится, но быстро выйдет из строя, что гораздо хуже, так как покупатель останется недоволен и больше не придет к нам. Но о методах подбора все же чуть позже.

В аккумуляторной технике уже несколько лет почти безраздельно царствуют бесщеточные двигатели или, как их называют, Brushless / BL motor.

В чем их отличие и как они работают –я размещу ролик на своем Ютуб канале, в котором все описывается очень просто и доступно. Хочу от себя сразу предупредить – я без особых проблем буду использовать обучающие материалы от любого производителя электроинструмента, если они есть в свободном доступе.

Так же подробное описание устройства бесщеточного двигателя вы всегда можете найти в презентациях Евгения Тарана.

Без сомнения, бесщеточные двигатели хороши и у них есть свои преимущества:

- компактность

- сила

- низкая степень нагрева

- меньшая энергоемкость

- отсутствие щеток , а значит не надо ничего менять

             Но мало кто знает, что при сильном ударе, например от падения, в двигателе может произойти смена полярности постоянного магнита и двигатель выйдет из строя. Так что не сбрасывайте со счетов традиционные машины))))

Итак, мы с вами поняли из происходящего – чем больше Вольт, тем мощнее!!!

И все? Нет, вот именно потому, что это АККУМУЛЯТОРЫ, то мы получаем еще один фактор, который влияет на мощность электродвигателя, а именно – АМПЕРЫ или емкость аккумулятора. Что это такое и с чем его едят? На что влияет этот новый фактор???

Большинство производителей, для повышения мощности двигателя, используют увеличение напряжения (36В, 54В). Это само по себе не плохо, однако имеет ряд негативных факторов:

- если это отдельная линейка инструмента – то пользователю нужно покупать инструмент, аккумулятор и зарядное устройство

- если это линейка с двойным расположением аккумуляторов (2х18В), то это вес, габариты и неудобство в работе.

Milwaukee выбрало свой путь – линейка та же, но поднимается, увеличивается емкость аккумулятора, его ампераж. 

             Благодаря управляющей электронике RedLink двигатель получает дополнительные возможности и развивает новые параметры своей мощности. Больше информации о том, что такое управляющая электроника и на что она влияет, вы сможете найти в презентациях Евгения Тарана и в продуктовых каталогах.

Но и это еще не все. Изменился не просто ампераж аккумуляторов М18. Изменилось и внутреннее содержимое самих аккумуляторов, а именно сами батареи (или «банки», как их еще называют). Именно новые батареи позволили выпустить новые виды инструментов, которые сравнимы, а иногда и превосходят, сетевые аналоги. Самый удачный пример – это гайковерт Milwaukee на 2400 Нм с хвостовиком 1 дюйм. Заданные технические параметры этот монстр показывает исключительно с аккумуляторами нового поколения.

Что же там изменилось? Чтобы не загромождать текст большим количеством технической информации, с новыми батареями двигатель получил эдакий «турбонаддув», позволяющий давать больше мощности. Разумеется, это происходит только с теми машинами, которые оснащены управляющей электроникой RedLink. Поэтому, даже привычная дрель-шуруповерт вашего клиента с аккумулятором нового поколения сильно удивит его своими возможностями.

Для того что бы эти аккумуляторы М18 было проще отличить, у них появился непривычный для всех ампераж – 3, 5.5, 8 и 12 Ампер/час.

Еще очень много можно написать, как про линейки инструмента, так и про аккумуляторы. Но я искренне надеюсь, что этот текст растревожит ваше любопытство и те материалы, которые выкладывают в группе Демо-Бус наши продакты, заинтересуют вас по-новому.

Помощники электродвигателей.

Как я уже упоминал выше – двигатель, это здорово, но самому ему не справиться с задачами, которые ставят перед инструментом. Хотя, если быть честным, все-таки есть электроинструмент, где двигатель выполняет всю работу самостоятельно – это фрезер по дереву. Но это скорее исключение из правил)))

А вот теперь нам нужно делить инструмент на семейства (или линейки). И начнем мы с самого популярного инструмента в аккумуляторных линейках – а именно, Ее Величество Дрель-Шуруповерт.

1. Дрель-шуруповерт Чаще всего этот инструмент называют «шуруповерт», «шурик», однако я объясню, почему это не совсем правильно. Но сначала немного истории.  Первыми аккумуляторными инструментами были аккумуляторные дрели. Да-да, привычные дрели, с патроном, который нужно затягивать специальным ключом. Только без провода.

Ею сверлили разные материалы и были очень довольны. Однако, с появлением самонарезного крепежа обнаружилось, что эти самые дрели, которые отлично работали со сверлами, совершенно не справляются с такой простой, на первый взгляд, работой, как закручивание шурупов. Не справлялась, и все тут. Двигатель останавливался и сгорал. Почему так?

Все просто. В дрели используется обычный понижающий редуктор (маленькая шестерня крутит большую шестерню, таким образом 10 000 оборотов в минуту двигателя превращаются в 3 000 оборотов в минуту патрона с сверлом). Это здорово для сверления, но совершенно не подходит для закручивания, где нужна не скорость, а УСИЛИЕ.

Так как же быть тем, кому нужно не только сверлить, но и ЗАКРУЧИВАТЬ? Вот здесь пришел на помощь новый механизм, который называется ПЛАНЕТАРНЫЙ РЕДУКТОР. Почему его так назвали? Потому, что в этом редукторе разные шестерни двигаются вокруг одной, главной, как планеты по орбите.  Планетарный редуктор стал «коробкой скоростей» для дрели. И позволил использовать привычный инструмент в новом качестве.

Каким образом это работает?

Во-первых –  у инструмента появились режимы работы. 

ЗАКРУЧИВАНИЕ – обозначается знаком «шурупа» на переключателе режимов работ.

СВЕРЛЕНИЕ – обозначается знаком «сверло» на переключателе режимов работ.  

Выбор режима влияет на рабочие характеристики инструмента и выбирается в зависимости от того, что нужно сделать.

Во-вторых – появились скорости, как у автомобиля. В основном их 2, но есть редкие случаи, когда этих скоростей 3. Так же, как и в авто, эти скорости влияют на выдаваемую мощность. 1-я скорость – медленно, но с большим усилием, 2-я скорость – быстро, но с меньшим усилием. То есть большие шурупы мы закручиваем на 1й скорости, маленькие - на 2-й.

В-третьих – появилась МУФТА ОГРАНИЧЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА. В народе это еще называют «трещетка». Эта муфта включается именно в режиме ЗАКРУЧИВАНИЕ и . Как это работает? Вы устанавливаете значение муфты в определенное положение (эти положения обозначаются числами от 1 до 16 или до 19 или до 21 – в зависимости от типа дрели-шуруповерта). Каждое такое положение муфты обеспечивает определенное усилие при закручивании. Это значение не точное, в рамках 3-5 Нм.

Зачем необходимо такое мудреное устройство? Для того, чтобы пользователь не перекручивал саморез, не загонял его глубоко в материал, не ломал биту, ему не выворачивало руку. Как это произойдет?

- если муфта ограничения момента механическая – сработает «трещетка» - двигатель будет работать, но патрон крутиться не станет

- если муфта ограничения момента электронная – двигатель отключится

2. Угловая шлифовальная машина Во-первых – почему ее так называют?  Шлифмашина – потому что все работы, которую она выполняет – порезка, зачистка, шлифовка – производятся с помощью абразивной оснастки (алмазные диски и коронки, абразивные диски). Угловая – потому что редуктор, который передает вращение двигателя оснастке – расположен под углом в 90 градусов к оси инструмента. В народе УШМ называют «болгарка» - потому, что первые УШМ, попавшие на территорию СССР были произведены  в Болгарии. Еще ее называют «турбинка» - потому, что этот инструмент работает на очень больших оборотах – до 12 000 оборотов в минуту.

А. Трофименко