Historie komutátorového motoru sahá až do roku 1873, kdy jeho princip objevil Zénobe Gramme. Po desetiletí se motor tohoto principu využíval a zdokonaloval i v akumulátorovém nářadí a jeho použití se jevilo jako ideální. Ovšem v posledních letech a to zejména díky zlevnění elektroniky a výrobních procesu se v tomto odvětví dostávají ke slovu motory bezuhlíkové. Vysvětleme si nyní princip fungování obou motoru, z čehož vyplynou jejich výhody a nevýhody.
Komutátorový motor
Motor využívá principu minimální energie. Ve vnitřním magnetickém poli se nachází smyčka,kterou protéká proud. Ten indukuje magnetické pole, které je vždy orientováno stejně jako vnější magnetické pole; toho je dosaženo díky komutátoru, který změní směr proudu smyčkou pokaždé, kdy dojde k překlopení.
Energie této soustavy bude nižší, pokud budou magnetická pole orientována proti sobě. Proto působí na smyčku moment, který se ji snaží překlopit. Protože po překlopení se změní směr proudu protékajícího smyčkou, pokračuje toto pak dále.
Výhody:
Snadné řízení otáček – změnou budícího proudu
Lineární charakteristika závislosti otáček na budícím napětí na rotoru
Nevýhody:
Nutná údržba kluzných kontaktů (uhlíkových kartáčů)
Vznikající jiskření, které v kombinaci s průmyslovým prachem může zapříčinit výbuch
Konstrukčně náročné – rozměrné
Bezuhlíkový motor
Bezuhlíkové motory nahrazují komutátor řídící elektronikou, rotor je tvořen permanentními magnety a na statoru jsou zapínány a vypínány segmenty cívek elektromagnetů řídící jednotkou v takovém pořadí, aby došlo k optimální interakci s permanentními magnety na rotoru.
Díky tomuto řešení odpadá tření, jiskření, nadměrná produkce tepla a redukuje se opotřebení uhlíkových kartáčů a komutátoru.
Výhody:
Vyšší výkon – vyšší kroutící moment
Výrazně nižší spotřeba, s tím souvisí delší doba provozu na jedno nabití
Vyšší otáčky – vhodné zejména pro vrtání do kovu
Nevýhody:
Vyšší výrobní náklady – díky rozšíření technologie přestává platit
Několik příkladů porovnání motorů v akumulátorové vrtačce
Delší doba provozu až o 50 %
Hledáte vyšší efektivitu? Bezuhlíkové elektromotory mají vyšší výkon, vyšší krouticí moment, vyšší otáčky a navíc nabízí až o 50 % delší dobu provozu na jedno nabití. Práce Vám půjde rychleji od ruky a ještě stroj vydrží déle pracovat. Zvládnete tak více práce bez potřeby nabíjet akumulátor.
Tepelné ztráty
Běžná aku vrtačka Bezuhlíková aku vrtačka
Nižší tření a eliminace jiskření snižuje tepelné ztráty, snižuje opotřebení elektromotoru a prodlužuje tak životnost stroje. V důsledku je redukce tepelných ztrát a eliminace jiskření hlavním zdrojem pro nárůst výkonu a zvýšení doby provozu na jedno nabití.