Utensili Con Motori Brushless

Jul 01, 2023

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Questi utensili elettrici più efficienti e durevoli stanno invadendo il mercato del fai-da-te. Quindi come lavorano?

Nel mondo degli elettroutensili, i motori brushless sono di gran moda. Sebbene la tecnologia non sia esattamente nuova, ha guadagnato terreno negli ultimi anni grazie ad alcune versioni di alto profilo di Makita, Milwaukee, DeWalt e altri.

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"I motori brushless esistono dagli anni '60, utilizzati in applicazioni industriali e manifatturiere per [motori che azionano] nastri trasportatori", afferma Christian Coulis, vicepresidente senior della gestione dei prodotti presso Milwaukee Tools, a Popular Mechanics.

Makita, tuttavia, è stata la prima azienda a utilizzarli negli utensili elettrici. "[È stato] il primo nella nostra divisione di assemblaggio nel 2003 per i settori della difesa e aerospaziale, e poi di nuovo nel 2009, quando abbiamo rilasciato un avvitatore a impatto a tre velocità senza spazzole", dice a Pop Mech Wayne Hart, responsabile delle comunicazioni di Makita.

I produttori affermano che gli strumenti senza spazzole hanno migliorato prestazioni e durata e che sono più intelligenti dello strumento medio. Allora, qual è esattamente la tecnologia alla base di questi nuovi motori?

Un tradizionale motore a spazzole è costituito da quattro parti fondamentali: spazzole di carbone, un anello di magneti, un'armatura e un commutatore. I magneti e le spazzole sono fissi, mentre l'armatura e il commutatore ruotano insieme sull'albero motore all'interno dei magneti.

Quando il motore è alimentato, la carica viaggia dalla batteria, attraverso le spazzole e nel commutatore. (Le spazzole sono caricate a molla per mantenere il contatto fisico con il commutatore.) Il commutatore trasmette quindi la carica all'armatura, che è costituita da avvolgimenti di rame (sembrano fasci di filo di rame). Gli avvolgimenti sono magnetizzati dalla carica e spingono contro l'anello stazionario di magneti che lo circondano, costringendo il gruppo dell'armatura a girare. La rotazione non si interrompe finché non si interrompe la carica della batteria.

Un motore brushless perde le spazzole e il commutatore. E le posizioni dei magneti e degli avvolgimenti sono invertite: i magneti si trovano sull'albero motore convenzionale e gli avvolgimenti in rame dell'armatura sono fissi e circondano l'albero. Al posto delle spazzole e del commutatore, un piccolo circuito stampato coordina l'erogazione dell'energia agli avvolgimenti.

Poiché l'elettronica comunica direttamente con gli avvolgimenti stazionari, lo strumento si adatta al compito da svolgere, motivo per cui le aziende li commercializzano come strumenti "più intelligenti". Ad esempio, se stai utilizzando un trapano senza spazzole per avvitare le viti nel polistirolo, rileva più facilmente la mancanza di resistenza (rispetto a un motore a spazzole) e inizia a prelevare solo la poca carica di cui ha bisogno dalla batteria. Se lo strumento inizia quindi a inserire viti da 3 pollici nel mogano, si regolerà di conseguenza e assorbirà più corrente. Al contrario, un motore a spazzole funzionerà sempre il più velocemente possibile durante l’uso.

Inoltre, i motori brushless possono essere complessivamente più potenti. Poiché gli avvolgimenti in rame si trovano all'esterno della configurazione del motore, c'è spazio per ingrandirli. Inoltre, i motori brushless non presentano l'attrito e la caduta di tensione che le spazzole creano trascinando contro il commutatore in rotazione. Questo contatto fisico provoca una continua perdita di energia durante il processo operativo.

Il guadagno netto è uno strumento con maggiore efficienza e motori più durevoli. Quindi è ovvio che entro la fine dell’anno ogni elettroutensile avrà un motore brushless, giusto? Nessuna possibilità, dice Coulis di Milwaukee.

"Sebbene i vantaggi della tecnologia brushless siano enormi, i produttori incontrano barriere economiche estreme a causa del costo aggiuntivo del motore e dell'elettronica necessari per gestire correttamente il motore", afferma. In altre parole, sono costosi e quindi i motori brushless sono più adatti a beneficio dei professionisti che possono sborsare un sacco di soldi per uno strumento che utilizzeranno ogni giorno. Gli utensili senza spazzole sono circa il 30% più costosi da produrre rispetto agli utensili cordless standard e le batterie per alimentarli sono in genere fuori dalla portata della maggior parte degli hobbisti.