Silnik szczotkowy czy bezszczotkowy w popularnych elektronarzędziach

Rozwój techniki pozwala tworzyć coraz to doskonalsze podzespoły do popularnych narzędzi. Jednym z wyraźnych jakościowych przeskoków dał nowy rodzaj silnika elektrycznego. Silniki bezszczotkowe – bo o nich mowa – sprawiły, że elektronarzędzia stały się jeszcze bardziej efektywne. Czym różni się silnik szczotkowy od bezszczotkowego? Czy warto jeszcze kupować elektronarzędzia ze szczotkowym silnikiem prądu stałego? Przygotowaliśmy, porównanie obu tych rozwiązań.

Silnik szczotkowy czy bezszczotkowy – jaki wybrać?

Wybór między silnikiem szczotkowym a bezszczotkowym zależy od zastosowania, wymagań dotyczących trwałości i precyzji działania. Silnik szczotkowy to prosty odpowiednik nowocześniejszych rozwiązań, który generuje ruch obrotowy dzięki mechanicznemu kontaktowi szczotek z komutatorem. Z kolei silniki bezszczotkowe wykorzystują elektronikę do sterowania uzwojeniami, eliminując potrzebę szczotek, co zmniejsza zużycie elementów takich jak łożysko i poprawia efektywność układu napędowego. W nowoczesnych urządzeniach coraz częściej zastępuje się klasyczne konstrukcje bezszczotkowymi silnikami, szczególnie tam, gdzie liczy się niezawodność i cicha praca.

Jak zbudowany jest silnik szczotkowy – zwany silnikiem komutatorowym?

Popularny silnik komutatorowy to w dalszym ciągu bardzo popularne rozwiązanie. Co ciekawe pierwszy silnik komutatorowy powstał już w 1834 roku. Od dziesięcioleci stanowi podstawowy napęd dla najróżniejszych sprzętów w tym narzędzi. W przypadku silników szczotkowych działanie oparte jest na grafitowych szczotkach, które zasilają mechaniczny przełącznik obrotowy zwany komutatorem. Odpowiada on za zmianę kierunku prądu. Celem silnika jest wytworzenie pola magnetycznego, które za sprawą umieszczonych na stojanie magnesów obraca wirnikiem. Cały silnik posiada cylindryczny kształt. Należy pamiętać, że w silniku bezszczotkowym elementy np. szczotki będą się zużywać, dlatego należy pamiętać o regularnej wymianie. 

Jak działa silnik bezszczotkowy?

Silnik bezszczotkowy różni się od swojego poprzednika w kilku aspektach. Po pierwsze nie posiada on szczotek, które przekazują energię elektryczną. Drugim elementem, którego również brak jest komutator, będący sercem poprzedniego silnika. Jak więc działa silnik bezszczotkowy? Przede wszystkim posiada on rotor zewnętrzny z magnesami neodymowymi oraz stalowy korpus z cewkami w układzie gwiaździstym. Działanie polega na dostarczanie energii do kolejnych cewek, jedna po drugiej. Wytwarza się wówczas pole magnetyczne, które wprawia w ruch wirnik z magnesami. 

Jaki silnik jest lepszy – szczotkowy czy bezszczotkowy?

Czy przykładowa wkrętarka bezszczotkowa będzie lepsza? Silniki szczotkowe i bezszczotkowe mają swoje wady i zalety. Jak wiadomo, motor silnika bezszczotkowego jest rozwiązaniem nowszym i bardziej zaawansowanym. Nie znaczy to jednak, że elektronarzędzia wyposażone w silnik szczotkowy są do niczego. Przyjrzyjmy się konkretnym zaletom i wadom obu tych rozwiązań.

Plusy i minusy silnika szczotkowego

Silniki szczotkowe, mimo że są starszą technologią, wciąż znajdują zastosowanie w wielu urządzeniach dzięki swojej prostocie i niskim kosztom. Dobrze radzą sobie przy niskim napięciu, oferując duży moment obrotowy przy małej prędkości obrotowej – bez konieczności użycia skomplikowanej elektroniki, jak ma to miejsce w silnikach bezszczotkowych.

Zalety silników szczotkowych:

• Niska cena – są tańsze w produkcji niż silniki bezszczotkowe, co czyni je bardziej opłacalnym rozwiązaniem w wielu aplikacjach.
• Prosta budowa – nieskomplikowana konstrukcja ułatwia zarówno montaż, jak i ewentualne naprawy.
• Łatwe sterowanie – przy uruchamianiu oraz w niskim zakresie obrotów można nimi precyzyjnie sterować bez dodatkowej elektroniki.
• Regulacja prędkości – ich prędkość obrotowa może być płynnie zmieniana poprzez dostosowanie napięcia zasilającego.
• Szerokie możliwości zastosowania – dzięki prostocie działania łatwo je zintegrować z różnymi urządzeniami bez konieczności stosowania specjalistycznych kontrolerów.

Wady silników szczotkowych:

• Elementy zużywające się – szczotki i komutator ścierają się w trakcie pracy, co oznacza konieczność regularnych przeglądów i wymiany tych części.
• Iskrzenie – kontakt szczotek z komutatorem generuje iskry, co może prowadzić do zakłóceń i uszkodzeń układów elektronicznych.
• Niższa sprawność – ze względu na straty wynikające z tarcia i nagrzewania się elementów, silniki te są mniej efektywne niż modele bezszczotkowe.
• Ograniczona trwałość – mechaniczne zużycie wpływa na krótszą żywotność urządzenia.
• Głośniejsza praca – w porównaniu z silnikami BLDC, szczotkowe generują więcej hałasu podczas pracy, co bywa problematyczne w cichych środowiskach.

Chcesz, żebym porównał te dwa typy silników w formie tabeli lub krótkiego podsumowania do wykorzystania np. na stronie produktu?

Wady i zalety silnika bezszczotkowego

Silniki bezszczotkowe, znane również jako BLDC (Brushless DC), są nowoczesną alternatywą dla tradycyjnych silników szczotkowych, oferując szereg zalet wynikających z ich unikalnej konstrukcji. Wykorzystując zaawansowaną elektronikę do sterowania prądem, eliminują potrzebę mechanicznych szczotek, co wpływa na ich wydajność i trwałość.

Zalety silnika bezszczotkowego

1. Większa wydajność. Silnik bezszczotkowy jest bardziej efektywny energetycznie w porównaniu do silnika szczotkowego, co oznacza lepsze wykorzystanie energii i mniejsze straty mocy.
2. Dłuższa żywotność. Brak szczotek i komutatora redukuje zużycie mechaniczne, co przekłada się na dłuższą żywotność silnika i rzadszą potrzebę konserwacji.
3. Mniejsze wymagania konserwacyjne. Silnik bezszczotkowy wymaga znacznie mniej konserwacji ze względu na brak zużywających się części mechanicznych, takich jak szczotki.
4. Większa niezawodność. Brak iskrzenia związanego z tarciem szczotek i komutatora zwiększa niezawodność i bezpieczeństwo użytkowania.
5. Cichsza praca. Silnik bezszczotkowy pracuje cicho, co jest korzystne w zastosowaniach, gdzie hałas jest niepożądany (np. w klimatyzatorach oraz sprzęcie biurowym).
6. Lepsza kontrola. Elektroniczne sterowanie fazami umożliwia precyzyjną kontrolę nad prędkością, kierunkiem oraz momentem obrotowym silnika.
7. Możliwość pracy w szerszym zakresie prędkości. Silnik bezszczotkowy efektywnie działa w bardzo szerokim zakresie prędkości, włącznie z bardzo wysokimi obrotami.

Wady silnika bezszczotkowego

1. Wyższy koszt początkowy. Silnik bezszczotkowy jest droższy w zakupie niż silniki szczotkowe ze względu na skomplikowaną elektronikę sterującą i bardziej złożoną konstrukcję.
2. Skomplikowana elektronika sterująca. Wymaga zastosowania specjalistycznych kontrolerów do zarządzania ich pracą, co może zwiększać koszty i komplikować projektowanie urządzeń.
3. Trudniejsza naprawa. Ze względu na zaawansowaną elektronikę i skomplikowaną budowę, naprawa silnika bezszczotkowego może być trudniejsza i droższa.
4. Wymaga specjalistycznej wiedzy. Projektowanie i integracja silników bezszczotkowych z systemami wymaga bardziej zaawansowanej wiedzy inżynieryjnej.
5. Wrażliwość na zewnętrzne warunki. Elektronika sterująca może być wrażliwa na ekstremalne warunki, takie jak wilgoć czy wysokie temperatury, co wymaga dodatkowych zabezpieczeń.

Silnik szczotkowy i bezszczotkowy do wiertarko wkrętarki

Silnik szczotkowy i bezszczotkowy to dwa najczęściej spotykane rozwiązania w wiertarko-wkrętarkach. Modele ze szczotkami są tańsze i dobrze sprawdzają się przy prostych, domowych pracach. Z kolei wkrętarki z silnikiem bezszczotkowym oferują wyższą wydajność, dłuższą żywotność i lepsze dopasowanie momentu obrotowego do obciążenia, co docenią profesjonaliści i osoby często korzystające z elektronarzędzi. Wybór zależy więc od intensywności i rodzaju planowanych zastosowań.

W jakich elektronarzędziach spotkamy silniki bezszczotkowe lub szczotkowe? 

Szczotkowe jak i bezszczotkowe silniki prądu stałego znajdziemy w takich elektronarzędziach jak wiertarki, wkrętarki, młotowiertarki czy szlifierki. Występują on równolegle, dzięki czemu nie ma problemu z dostępnością do jednego jak i drugiego rozwiązania. Pomimo rosnącej popularności silników bezszczotkowych nie wyparły one w całości tych wyposażonych w szczotki. Za wyborem silników szczotkowych przemawia przede wszystkim niższa cena zakupu. Dlatego jeśli uważasz, że do Twoich prac wystarczy tradycyjny silnik szczotkowy, bez trudu znajdziesz go na rynku.

Silniki szczotkowe i bezszczotkowe w narzędziach na Mixtools.pl

Wysoka wydajność silnika bezszczotkowego z pewnością, kusi każdego profesjonalistę oraz majsterkowicz. Jeśli chcesz wyposażyć swój warsztat w jedno z tych wyjątkowo niezawodnych i efektywnych narzędzi, znajdziesz je w naszym sklepie internetowym. Posiadamy zarówno wiertarki, wkrętarki, szlifierki jak i piły wyposażone silnik elektryczny bezszczotkowy. Jeśli interesują Cię finansowe korzyści silników szczotkowych, również znajdziesz u nas coś dla siebie. Zapraszamy do przejrzenia oferty.

FAQ – najczęściej zadawane pytania

1. Czym różni się silnik szczotkowy od bezszczotkowego?

Silnik szczotkowy wykorzystuje szczotki i komutator do przekazywania prądu, co wiąże się z większym zużyciem i hałasem. Silnik bezszczotkowy (BLDC) działa dzięki sterowaniu elektronicznemu i nie posiada części mechanicznie zużywalnych, co zapewnia cichszą i bardziej wydajną pracę.

2. Czy silnik bezszczotkowy jest lepszy od szczotkowego?

Tak, pod względem wydajności, trwałości i komfortu pracy silniki bezszczotkowe przewyższają szczotkowe. Są jednak droższe i wymagają bardziej zaawansowanej elektroniki sterującej.

3. Czy warto jeszcze kupować elektronarzędzia z silnikiem szczotkowym?

Tak, szczególnie jeśli szukasz tańszego narzędzia do okazjonalnego użytku. Silniki szczotkowe dobrze sprawdzają się w prostych zastosowaniach domowych i nadal są łatwo dostępne.

4. Jakie są największe zalety silnika bezszczotkowego?

Wyższa sprawność, dłuższa żywotność, brak konieczności konserwacji, cichsza praca i precyzyjna kontrola momentu obrotowego. Idealne do profesjonalnych i intensywnych zastosowań.

5. Jakie są wady silników bezszczotkowych?

Wyższa cena, bardziej skomplikowana elektronika sterująca, trudniejsza naprawa oraz większa wrażliwość na warunki zewnętrzne, takie jak wilgoć i wysokie temperatury.

6. Czy silnik bezszczotkowy jest bardziej energooszczędny?

Tak. Silnik BLDC zużywa mniej energii w porównaniu do szczotkowego, co przekłada się na dłuższą pracę na jednym ładowaniu w przypadku narzędzi akumulatorowych.

7. W jakich narzędziach najczęściej spotykane są silniki bezszczotkowe?

Silniki bezszczotkowe znajdziemy m.in. w nowoczesnych wkrętarkach, młotowiertarkach, szlifierkach, piłach i odkurzaczach warsztatowych. Coraz częściej stają się standardem w narzędziach profesjonalnych.

8. Gdzie mogę kupić narzędzia z silnikiem bezszczotkowym lub szczotkowym?

Na stronie Mixtools.pl znajdziesz szeroki wybór narzędzi z obydwoma typami silników – zarówno dla profesjonalistów, jak i do użytku domowego.