Время от времени в мире инструментов происходит внезапный и значительный прогресс, и несколько лет назад был один из таких случаев.Это называется технологией бесщеточного двигателя, и она обещает мгновенно повысить производительность аккумуляторных инструментов по всем направлениям.Все производители инструментов сейчас выводят на рынок бесщеточные инструменты, и хотя многие аккумуляторные инструменты на полках магазинов еще не являются бесщеточными, новую технологию стоит поискать.Чтобы понять почему, нужно понять, чтобесщеточныйэто все в контексте электродвигателей.Ниже вы можете увидеть два типа двигателей, немного приоткрытых для наглядности во время тестирования моего инструмента.

Сверло Makita слева имеет традиционные щетки, а Milwaukee справа — бесщеточное.Вся механическая сложность матовой конструкции ускользает от механической простоты внутренней схемы.

Традиционно двигатели электроинструментов включают в себя небольшие подпружиненные карбоновые блоки, спрятанные внутри.Эти блоки называются щетками (хотя они совсем не похожи на «щетку» и не имеют щетины) и они прижимаются к вращающейся части двигателя, подавая к ней электричество при его вращении, одновременно помогая создавать вращающееся электрическое поле.Именно вращающееся поле внутри двигателя заставляет его вращаться, и щетки были неотъемлемой частью этого процесса уже более века.Но какими бы полезными они ни были, кисти имеют два основных ограничения.Они изнашиваются и вызывают трение.

Поскольку щетки предназначены для трения о вращающиеся внутренние части двигателя, они со временем изнашиваются.Так оно и есть, и если щетки не заменить вовремя, любой двигатель инструмента выйдет из строя при дальнейшем использовании.Еще одна проблема, связанная с щетками, — это расход энергии, которую они тратят.Трение означает трение и искрение, а это означает меньшую работу, выполняемую при каждом заряде аккумулятора, при прочих равных условиях.

Бесщеточные инструментыобходят как проблему износа, так и проблему трения, и они делают это с помощью гораздо более простой конструкции, чем старые щеточные двигатели.Два типа дрелей, показанные рядом выше, показывают разницу, даже если вы ничего не знаете о двигателях, вы наверняка заметите разницу.

Что может быть проще этого?Внутренняя часть аккумуляторной дрели с бесщеточным двигателем показывает, насколько прост этот подход.Более длительный срок службы и меньшее внутреннее трение являются причинами, по которым бесщеточные двигатели для электроинструментов останутся на рынке.

Вместо механической системы щеток, пружин и других деталей, которые заставляют вращаться электродвигатели постоянного тока, в бесщеточных инструментах используется электронная схема, позволяющая выполнять то же самое с гораздо меньшим количеством движущихся частей.В результате производители предъявляют довольно высокие требования к увеличению срока службы инструмента и увеличению объема работы за одну зарядку.Предполагается, что бесщеточные двигатели для инструментов прослужат как минимум на 1000% дольше, чем щеточные двигатели, прежде чем они изнашиваются, и они должны выполнять на 50% больше работы от данного аккумуляторного блока, прежде чем потребуется зарядка.Но претензии выдвигать легко, и поэтому я решил сам проверить реальность.

Если открыть эту бесщеточную дрель DEWALT, можно увидеть более простой двигатель бесщеточных электроинструментов.Схема с идущими от нее проводами заменяет механические щетки и пружины.

Тестироватьбесщеточный инструментДля скорости и выносливости я установил бесщеточную дрель Milwaukee FUEL 2604 на 18 В с таким же сверлом 9/16 дюйма, которое я вставил в две новые сопоставимые дрели-щетки: DeWALT DCD989 на 20 В и Makita BHP454 на 18 В.Все три инструмента имели полностью заряженные аккумуляторы емкостью 3,0 ампер-часа в начале каждого испытательного запуска.Я измерил, сколько отверстий глубиной 10 дюймов я мог просверлить в концах твердых кленовых бревен за один заряд, и сколько времени потребовалось, чтобы просверлить эти отверстия.Я повторил этот тест несколько раз, усредняя показатели производительности и скорости для точности.Итог: бесщеточная дрель Milwaukee FUEL работала на 40% дольше, чем лучшие конкурирующие щеточные дрели с батареей того же размера, и на 22% быстрее, чем следующая лучшая модель.Чтобы более подробно рассмотреть внутренние технические различия между щеточными и бесщеточными сверлами и точно увидеть, как все три сверла сравниваются друг с другом.

Повышение производительности, обеспечиваемое бесщеточными инструментами, достигается за счет уменьшения количества энергии, теряемой в виде тепла, и преобразования этой энергии в работу.Помимо измеримых различий в скорости и выносливости, вы также можете почувствовать разницу в своей руке при использовании упражнений под нагрузкой.В то время как во время бурения из вентиляционных отверстий щеточных сверл вырывалось много тепла, Milwaukee работал заметно холоднее – как и следовало ожидать.