Motori con spazzole e senza spazzole

Ogni tanto accade un progresso improvviso e significativo nel mondo degli strumenti, e qualche anno fa era uno di quei momenti. Si chiama tecnologia del motore brushless e promette di aumentare istantaneamente le prestazioni degli utensili cordless su tutta la linea. Tutti i produttori di utensili stanno introducendo sul mercato utensili senza spazzole in questo momento e, sebbene molti utensili a batteria sugli scaffali dei negozi non siano ancora senza spazzole, vale la pena cercare la nuova tecnologia. Per capire perché, bisogna capire cosasenza spazzoleè tutto nel contesto dei motori elettrici. Puoi vedere i due tipi di motori qui sotto, leggermente aperti per visibilità durante il test del mio strumento.

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Il trapano Makita a sinistra ha spazzole tradizionali e il Milwaukee a destra è senza spazzole. Tutta la complessità meccanica del design con spazzole è aggirata dalla semplicità meccanica dei circuiti interni.

Tradizionalmente, i motori degli utensili elettrici includono piccoli blocchi di carbonio caricati a molla nascosti all'interno. Questi blocchi sono chiamati spazzole (anche se non assomigliano per niente a una “spazzola” e non hanno setole) e premono contro la parte rotante del motore, fornendogli elettricità mentre gira, contribuendo a creare un campo elettrico rotante. È questo campo rotante all'interno del motore che lo fa girare e le spazzole sono parte integrante di ciò da più di un secolo. Ma per quanto utili siano stati, i pennelli pongono due limitazioni principali. Si consumano e causano attrito.

Poiché le spazzole sono progettate per sfregare contro le parti interne rotanti del motore, col tempo si usurano. È proprio così e se le spazzole non vengono sostituite in tempo, qualsiasi motore dell'utensile verrà rovinato con l'uso continuato. Un altro problema con le spazzole è l’energia che sprecano. Lo sfregamento significa attrito e scintille, e questo si traduce in meno lavoro svolto su ogni carica della batteria, a parità di tutti gli altri fattori.

Strumenti senza spazzoleeludono sia il problema dell'usura che quello dell'attrito, e lo fanno con un design molto più semplice rispetto ai vecchi motori a spazzole. I due tipi di trapani mostrati fianco a fianco sopra mostrano la differenza, anche se non sai nulla di motori puoi sicuramente vedere la differenza.

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Cosa potrebbe esserci di più semplice di questo? La parte interna di un trapano a batteria con motore brushless dimostra quanto sia semplice questo approccio. Una maggiore durata operativa e un minore attrito interno sono le ragioni per cui i motori per utensili elettrici senza spazzole sono qui per restare.

Invece del sistema meccanico composto da spazzole, molle e altre parti che fanno girare i motori elettrici CC, gli strumenti brushless utilizzano circuiti elettronici per ottenere la stessa cosa con molte meno parti mobili. I risultati sono alcune affermazioni piuttosto ambiziose da parte dei produttori per una maggiore durata dell’utensile e più lavoro svolto per carica. Si suppone che i motori degli utensili senza spazzole durino almeno il 1000% in più rispetto ai motori a spazzole prima di consumarsi e dovrebbero fornire il 50% di lavoro in più da un determinato pacco batteria prima che sia necessaria la ricarica. Ma le affermazioni sono facili da fare, ed è per questo che ho deciso di verificare io stesso la realtà.

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L'apertura di questo trapano senza spazzole DEWALT mostra il motore più semplice degli utensili elettrici senza spazzole. Il circuito con i fili che ne derivano prende il posto delle spazzole meccaniche e delle molle.

Per testarestrumento senza spazzolevelocità e resistenza, ho montato un trapano senza spazzole Milwaukee FUEL 2604 da 18 volt con lo stesso tipo di punta da 9/16" che ho inserito in due nuovi trapani a spazzola comparabili: il DeWALT DCD989 da 20 volt e il Makita BHP454 da 18 volt. Tutti e tre gli strumenti avevano batterie da 3,0 A/ora completamente cariche all'inizio di ogni prova. Ho misurato quanti fori profondi da 10 pollici avrei potuto praticare all'estremità dei tronchi di acero duro con una singola carica e quanto tempo ci voleva per praticare questi fori. Ho ripetuto questo test più volte, calcolando la media dei numeri di produzione e velocità per ottenere precisione. In conclusione: il trapano senza spazzole FUEL Milwaukee ha funzionato il 40% in più rispetto ai migliori trapani a spazzole concorrenti con la stessa batteria e il 22% più velocemente rispetto al miglior modello successivo. Per uno sguardo più dettagliato alle differenze tecniche interne tra spazzole e spazzole e per vedere esattamente come tutti e tre i trapani si confrontano tra loro.

I miglioramenti prestazionali forniti dagli strumenti brushless derivano dalla riduzione della quantità di energia persa sotto forma di calore e dalla conversione di questa energia in lavoro. Oltre alle differenze misurabili in termini di velocità e resistenza, puoi anche sentire la differenza nella tua mano mentre usi i trapani sotto carico. Mentre molto calore usciva dalle prese d'aria dei trapani a spazzola durante la perforazione, il Milwaukee funzionava notevolmente più fresco, proprio come ci si aspetterebbe.


Orario di pubblicazione: 16 giugno 2022