Стоит ли переходить на технику с бесще­точными двигате­лями?

33
Аватар автора

Велиор

спросил в Сообществе

Работаю сборщиком мебели в компании с несколькими коллегами. В последнее время стал замечать у них новомодные шуруповерты — говорят, в них бесщеточные двигатели, которые вообще не изнашиваются, не горят, меньше расходуют заряд и разгоняются до больших скоростей.

Звучит как сказка, но я уверен, что есть и подводные камни.

Что в итоге? Переходить мне на новые шуруповерты под влиянием коллег или остаться при своем?

Аватар автора

Анастасия Ершова

собирает мебель с закрытыми глазами

Страница автора

Ваши коллеги правы: бесщеточные двигатели в любой технике действительно гораздо экономичнее, производительнее и медленнее изнашиваются.

При этом такие модели дороже и сложнее устроены. Значит, их будет тяжелее починить.

Расскажу о плюсах и минусах бесщеточных моторов в сравнении с традиционными — коллекторными или щеточными.

Как устроен бесщеточный двигатель

Двигатель называют бесщеточным, или бесколлекторным, потому что в его конструкции вместо механических щеток и коллектора  электронная схема. В инструкциях к таким устройствам можно встретить сокращение BLDC — от англ. brushless direct current, что в переводе означает «бесщеточный двигатель постоянного тока».

Отсутствие подвижных щеток в двигателе позволяет снизить трение, износ и искрообразование. Благодаря этому такие моторы и, соответственно, сами устройства служат дольше.

Техника с бесколлекторными двигателями функционирует за счет взаимодействия магнитов на роторе и обмоток на статоре. Управляет этим движением электронный контроллер. Расскажу подробнее об этих компонентах.

Ротор — единственная вращающаяся часть двигателя. Внутри ротора или на нем устанавливают один или несколько постоянных магнитов. Они создают магнитное поле, которое приводит двигатель в работу.

Статор — неподвижная часть двигателя, которая окружает ротор. Он состоит из обмоток или катушек, через которые проходит электрический ток, создающий вращающееся магнитное поле  .

Контроллер — мозг двигателя. Он управляет подачей тока и определяет, когда и какие обмотки активировать, чтобы магнитное поле создавалось в нужный момент. Контроллер регулирует скорость и направление вращения ротора.

Датчики работают как глаза контроллера. Они отслеживают положение ротора и передают эту информацию в режиме реального времени. Благодаря этим данным контроллер своевременно подает ток на нужные катушки и обеспечивает плавное вращение ротора.

Как и у щеточного, у бесщеточного двигателя есть статор и ротор, но нет щеток и коллектора

Чем бесщеточный двигатель отличается от коллекторного

Основное отличие в том, что в бесколлекторном двигателе не используются щетки для передачи электрического тока на ротор. Именно из-за щеток и появляются основные проблемы: трение, износ и потребность в регулярном обслуживании.

Эффективность. Бесщеточные двигатели используют меньше энергии для выполнения той же работы, что и коллекторные. Это особенно важно для техники, которая работает от аккумулятора. Например, если у вас есть электродрель с бесщеточным двигателем, она проработает на одной зарядке дольше, чем аналогичная модель того же бренда с щеточным мотором.

Помимо эффективности инструмент с бесщеточным двигателем чаще всего компактнее щеточного аналога. Источник: worx.ru
Помимо эффективности инструмент с бесщеточным двигателем чаще всего компактнее щеточного аналога. Источник: worx.ru

Износ. Из-за отсутствия щеток, которые требуют постоянной замены, бесщеточные двигатели изнашиваются значительно медленнее. То есть дрель или шуруповерт с бесколлекторным двигателем прослужит дольше. Это особенно важно при интенсивной эксплуатации, если вы профессионально занимаетесь строительными работами или в принципе хотите купить инструмент, который прослужит дольше.

Безопасность. В бесколлекторных двигателях нет щеток, которые могут искрить при работе, что особенно критично на высоких скоростях. В итоге риск возгорания сводится к минимуму и делает такие двигатели безопаснее. В первую очередь это касается мест, где есть легковоспламеняющиеся материалы, например строительных площадок, мастерских или заводов. Поэтому производители чаще ставят бесщеточные двигатели в инструменты и спецоборудование, где важна повышенная безопасность.

В видео есть момент, когда у инструментов с щеточным двигателем появляются искры

Скорость. Благодаря точному электронному управлению и отсутствию трения щеток бесколлекторные двигатели достигают более высоких скоростей. Это важно для инструментов, где высокая скорость позволяет быстрее справляться с задачами.

Мощность. В отличие от коллекторных бесщеточные двигатели выдают большую мощность при тех размерах и весе устройства. Это возможно благодаря более эффективному использованию электроэнергии и отсутствию потерь, вызванных трением.

Инструменты с бесщеточными двигателями могут работать с более твердыми материалами и справляться с большими нагрузками, что делает их универсальными.

Шум. Бесколлекторные двигатели работают гораздо тише, ведь в них нет щеток, которые создают шум при трении о коллектор. Разница в уровне шума важна и ощутима, например, если ремонт или сбор мебели затянулся: с бесщеточным шуруповертом вы с большей вероятностью избежите критики соседей. Проверено на практике: во время одного из переездов пришлось собирать икеевский стол и комплект стульев в два часа ночи.

Трение щеток о коллектор — основная причина шума и вибрации в инструментах с коллекторным двигателем. Источник: stankotk.ru
Трение щеток о коллектор — основная причина шума и вибрации в инструментах с коллекторным двигателем. Источник: stankotk.ru

Вибрации. Из-за отсутствия трения между щетками и коллектором бесщеточные двигатели создают меньше вибраций. Это уменьшает износ других деталей в устройстве, продлевает срок службы техники и делает работу более комфортной для пользователя. Например, минимальные вибрации в шуруповертах позволяют выполнять работу более точно и меньше уставать, если нужно собрать шкаф, стол и комод за один присест.

Цена обслуживания. Из-за меньшего количества подвижных частей бесщеточные двигатели ломаются реже, но ремонт при этом дороже. Щетки в коллекторных двигателях требуют частой замены, но сделать это можно самостоятельно или менее затратно.

Частота обслуживания в большинстве случаев зависит от того, как вы будете использовать шуруповерт. Если планируете доставать его пару раз в год, вряд ли заметите разницу в стоимости ремонта.

Отремонтировать инструмент можно и самостоятельно: в интернете есть много видео и блогов, посвященных этой теме. Источник: instrumenttut.ru
Отремонтировать инструмент можно и самостоятельно: в интернете есть много видео и блогов, посвященных этой теме. Источник: instrumenttut.ru

Цена инструмента. Бесщеточные двигатели обычно дороже, чем коллекторные, что сказывается на цене самого инструмента. Но эта разница часто компенсируется долговечностью и повышенной эффективностью.

На маркетплейсе цены на шуруповерт с аккумулятором в комплекте и щеточным двигателем стартуют от 1500 ₽, с бесщеточным в той же комплектации — от 3100 ₽.

В какие устройства устанавливают бесщеточные двигатели

Бесколлекторные двигатели ставят не только в инструменты. Их можно встретить в домашней технике.

Дроны и квадрокоптеры. Бесщеточные двигатели — сердце современных дронов. Они легкие, компактные, позволяют летать дольше, дают свободу для точных маневров, отвечают за стабильное и плавное вращение винтов. Это особенно важно для коптеров, которые должны точно удерживать позицию в воздухе и быстро реагировать на команды управления.

Квадрокоптер DJI Mini 2 летает на одном заряде до получаса, поднимаясь на высоту 4000 метров. Источник: market.yandex.ru
Квадрокоптер DJI Mini 2 летает на одном заряде до получаса, поднимаясь на высоту 4000 метров. Источник: market.yandex.ru

Вентиляторы. Бесколлекторные двигатели позволяют технике работать практически бесшумно и экономично в плане энергопотребления. Например, в Xiaomi Mijia Floor Fan бесщеточный двигатель обеспечивает высокую скорость вращения и дальность подачи воздуха до 12 метров.

Стиральные и сушильные машины. Помимо более тихой работы и экономии электроэнергии бесщеточные двигатели позволяют использовать больше программ стирки, как, например, в Weissgauff WM 998. Благодаря этим моторам можно точно контролировать скорость вращения барабана, что помогает подобрать оптимальные режимы для разных типов тканей.

Фены и стайлеры. Например, в Dyson Supersonic бесколлекторный мотор позволяет выдавать быстрый и мощный поток воздуха при минимальном уровне шума и вибраций. Такой подход сокращает время сушки и укладки, а еще бережет волосы.

Пылесосы. Бесщеточные двигатели используют в автомобильных, вертикальных, моющих и роботах-пылесосах. Такие моторы обеспечивают более высокую мощность, практически бесшумную работу и позволяют устройству убрать большую площадь на одном заряде.

Моющий пылесос Atvel F16 FastClean выдает мощную силу всасывания — до 11 200 Па — и работает без подзарядки до 37 минут. Источник: market.yandex.ru
Моющий пылесос Atvel F16 FastClean выдает мощную силу всасывания — до 11 200 Па — и работает без подзарядки до 37 минут. Источник: market.yandex.ru

Роботы — мойщики окон. Бесколлекторные двигатели надежно удерживают устройство на вертикальных поверхностях. Благодаря современному типу мотора мойщики быстрее и эффективнее справляются с чисткой окон и зеркал. Пример — квадратный Hobot-298 Ultrasonic.

Электрические зубные щетки и ирригаторы. Например, в Oclean X Pro бесколлекторный двигатель позволяет выдавать до 84 000 движений в минуту для эффективной и бережной чистки зубов. При этом уровень шума во время работы щетки с таким мотором будет невысоким, а срок службы больше, чем у коллекторных аналогов.

Электросамокаты. Например, Xiaomi Mi Electric Scooter благодаря бесщеточному двигателю может подниматься в гору под углом 14°, ехать с плавным ускорением до 25 км/ч и проезжать на одном заряде до 30 км.

Стоит ли переплачивать за устройства без щеток в двигателе

Если вы планируете пользоваться техникой пару раз в год и не будете ее перегружать, можно сэкономить и взять устройство с щеточным двигателем.

Если планируете нагружать технику по полной и использовать ее на регулярной основе, можно переплатить и взять устройства с более надежными бесщеточными двигателями.

Анастасия ЕршоваПользовались техникой с бесщеточным двигателем? Расскажите про свои впечатления:
  • Лев ИвановОтвет от сервисника: принесли в ремонт бесколлекторный bosch 18v50, у него выгорела проприетарная транзисторная сборка (только для боша, без номеров и обозначений). Менять только всю плату в сборе с такой же болячкой по цене половину от начальной. Поэтому выбирая бесщеточный инструмент будьте готовы к неприятно дорогому ремонту4
  • Алексей ----Первая стиралка просто была с асинхронным двигателем без щеток и электроники, проработала пока не прогнил корпус лет 20 наверно. После нее я не смог пользоваться машинками с щеточными двигателями , ибо шум.2
  • Сергей КиселевВсе плюсы бесщёточных двигателей на самом деле едва различимы на практике, если говорить об инструментах (шуруповёрты, ушм и т. д.). Т. е. есть повод подумать, стоит ли переплачивать за (в среднем) +10% к продолжительности работы на одном аккумуляторе, если вы не работаете инструментом постоянно. Если работать целыми днями, то может это и сыграет роль. Единственное исключение: взрывоопасная среда, тут конкурентов у них просто нет. Что касается ремонта, то он всегда был дороже, так как обычно идёт замена сразу всего модуля. Иногда этот модуль включает в себя ещё и выключатель, так что даже самому двигателю ломаться необязательно. Наверняка есть умельцы, что разберут модуль и заменят отдельный элемент, но смысл брать дорогой инструмент и ставить в него ширпотреб? Да, они ломаются и ломаются не так редко, как это представляют маркетологи. Для дома можно взять что-то из "интерскола" (3 года гарантии при покупке у официальных дилеров, 2 года при покупке у перекупов, вполне окупит себя за этот срок), для профессионального использования пока полноценной замены ушедшим брендам нет, остались разве что makita, DeWalt (ценник правда давно не адекватен, а гарантия стала 1 год, вместо 3, зачем платить больше, получая меньше?). Пришли или нарастили поставки einhell, daewoo, greenworks, все заявляют о себе как о профессиональном инструменте (у daewoo есть отдельные ленейки для дома и профессионалов), но лично я бы взял "гринов" - они умудряются поставлять в РФ даже промышленные инструменты с аккумуляторами 82 Вт, что было редкостью на российском рынке и в хорошие времена. И никогда не берите инструменты на маркетплейсах, если нет желания поиграть в лотерею.4
  • Евгения СтепановичЕресь ради рекламы. Тот, кто профессионально работает инструментом, смотрит совсем на другие характеристики, нежели на щетки в двигателе.2
  • ФияфанЕвгения, реклама, не реклама, работал раньше не дорогим инструментом, шуруповерта на год хватало, потом ремонт за ремонтом и в ведро его. В итоге купил бесщеточный девольт, работаю им уже лет 8, аккумы только сейчас перетряхнул и как новый опять3
  • ПавелФияфан, ключевое слово ДеВольт , они и с щетками неубивпемы3
  • Евгения СтепановичФияфан, у меня рабочий шурик был метабо (щеточный) 90% мебельщиков им пользуются из-за малых габаритов/мощности/качества. Торцовочная пила с протяжкой и скошенным двигателем - и карниз углом запилит в любую сторону, и полку подрежет. На щетках или нет - пофиг, главное чтоб не ноунейм китай. Лобзик - 600+вт/нормальная подошва. Не ноунейм китай, на щетки пофиг. И т.д. Нормальный щеточный инструмент тоже служит долго. Просто тут привели неудачный пример - сборка мебели, этим и копирайтер и палится, он не понимает что в такой работе "побольше дури" и высокий кпд - не самое важное. Лучше б про стройку изначально и писали в шапке, чтоб пост правдоподобнее выглядел.3
  • ЕвгенийСергей, что нет так с маркетплесами, взял практически всю линейку Гринов 82V там. Инструмент более чем устраивает для моих задач так уж с запасом многократно, не любитель полумер, брать так брать)))2
  • Рамзан ЮсуповЛев, здесь ключевое слово "Bosch". В щёточном шуруповёрте Bosch замена просто кнопки тоже стоит больше половины изделия.1
  • Александр ИвановичЛев, "проприетарная" (proprietary) значит фирменная. На 2 слога короче, значит, нецелесообразный новояз. Спасибо.1
  • Ни с чем пирогСтоит ли начать жить в доме и носить одежду, или остаться жить голяком в пещере?0
  • Михаил ВолынцевВот так новость! Вот так свежая!))) В 2016 году первый шурик дэволт бесщёточный купил, у них уже тогда обычных почти и не было))) С тех пор уже даже болгарка аккумуляторная (само собой без щёток) Как он наверно удивится, что уже вместо перфораторов давно газовые пистолеты используют!)0
  • Михаил ВолынцевЕвгений, на маркетах лютейшее засилье левака!2
  • Михаил ВолынцевЕвгения, тот, кто профессионально работает, даже не знает, что ещё остался инструмент с щётками. Без них много плюсов. От момента до компактности. У дэволта 850 импакт 10 см!!!1
  • Михаил ВолынцевPerfect, обосновать физику? Щётки - это трение. Силу трения нужно преодолеть. Понятно, что это не 50%, но 10 легко0
  • marlin62Китайцы лихо обманывают продавая шуруповерты, как бесщеточные!0
  • Евгений ВасиленкоМихаил, ХМ, интересно, не ну фильтры там подделать, масло автомобилное, ладно, мне интересно лицезреть левый триммер Greenworks на 82 В, это не целесообразно, и надо быть конченым дебилом что б получая заказ этого не увидеть, сделать реплику сопоставимого качества не отличимую при беглом осмотре, выйдет дороже оригинала, учитывая масштабы производства. Вы не понимаете экономику подобных изделий, тут либо человек слепой либо сознательно берет паль2
  • marlin62Купил на Али шуруповёрт якобы бесщеточный, искрит коллектор... Обманули узкоглазые!0
  • Михаил ВолынцевЕвгений, вы не понимаете покупателей, которые видят громкий брэнд и низкую цену "по акции". Передо мной так один хвалился, как он дэволт купил Шурик с болгаркой с аккумами за 12 тысяч... И ещё меня дебилом обзывал, что я один аккум за 7к покупал недавно... Но потом я увидел этот его "настоящий" жёлтый))) Что за паль такая гринворкс ещё появилась, да ещё и на 82 я не знаю, первый раз слышу) Если что-то узкоспециализированное, то и шут с ними1
  • Михаил ВолынцевЕвгений, посмотрел. Точно паль какая-то. Даже взглянув на корпус, видно, что Китай голимый))) Потому и продаётся только на маркетах и ВИ0
  • ПавелМихаил, ничаво, у меня щеточнрмв перфу 17 и работает как часы, а вот у бесщеточной пилы сгорела плата от пыли через полгода - вот я и говорю0
  • Михаил ВолынцевПавел, ну так не надо покупать говно а-ля декстер. И сколько этим перфом наработали? У меня макита 2450 была изначально, но за 4 года удар пропал. Пока носил в сервис, купил этот, аккумуляторный, за 8 лет пока не обслуживал и не носил никуда, ттт0
  • ПавелМихаил, перф - бош , работаю несколько раз в год, есть Шурик - китай bort, 8 лет (аккумы уже на 1/3 ёмкости) пила была Макита - ну не самый дешёвый инструмент - ек.0
  • Михаил ВолынцевПавел, ну несколько раз в год - это не работаю, это так... не даёшь заржаветь.0
  • ПавелМихаил, Шуриком постоянно - даже щетки ещё живые - и падал и на него пдало и чё с ним только не было - норм - крутит0
  • ПавелМихаил, а почему 10, а не 5 или 2 ?))) расчет есть ?)0
  • AKЛев, плата у щёточных тоже есть, там тоже бывают поломки и страшные цены на ремонт. Зато эффективность/производительность очень даже способны повысить прибыль или сэкономить на запасном аккумуляторе.0
  • Вадим ВвввввДля бытового использования у бесщеточных шуриков (а вопрос изначальный вроде был именно про шурики) нет никаких преимуществ. Особенно смешно было читать про шум и вибрацию из-за трения щеток, аффтар жжош.1
  • Александр УгрюмовСергей, да, купил на Али Шурик Деко, несколько лет назад стоил 5-6 т.р. недавно сломался. Разобрал, выкрутились винты крепления мотора к редуктору. И сломалась защёлка корпуса редуктора. Собрал на штифтах из канцелярской скрепки. Но не работает теперь повышенная скорость. Проскальзывает, буду разбирать снова.0
  • Сергей КиселевЕвгений, легко. Stihl запрещает дилерам продавать технику на маркетплейсах и жёстко контролирует цену. Продать дороже можно, продать дешевле РРЦ нельзя. Но тем не менее, некие пилы этого производителя появляются на озоне по ценам, ниже официальных и с кучей комментариев, что оригинал, всё супер. И только иногда проскальзывает что сломалась, в сервисе отказали в ремонте, продавец обманул насчёт гарантии и т. д. Что это такое - не знаю, но подозреваю что это те самые поддельные ms-180, которые целыми кораблями арестовывают при попытке ввоза в Европу. Крупные производители просто не дают дилерам торговать своей техникой в сомнительных местах, только специализированные торговые точки. Всякие ресанты (их бренды: ресанта, вихрь, хютер, евроюкс), деко и прочие союзы там продаются, их действительно нет смысла подделывать, но вот серьёзные бренды там крайне редкие гости в оригинале. Особенно после санкций, когда через Казахстан начали активно ввозить поддельные bosch, makita, dewalt под видом параллельного импорта. Так и появились на рынке макиты "мэйд ин джапан" с серийным номером от завода в Китае или деволты с красными кнопками. Если взяли гринов, да ещё 82-вольтовых в оригинале, то это очень круто, хороший парк инструментов собрали, но покупка на маркетплейсе рискованна для рядового человека: нет двух лет гарантии от производителя и есть риск нарваться на подделку. Да и дилеры сейчас есть в каждом городе, по слухам кроме Чечни, но не проверял информацию.0