Выбираем двигатель для шуруповерта
Шуруповерт позволяет быстро закрутить крепежные элементы, с его помощью можно сверлить не слишком твердые материалы, а некоторые люди даже используют его для бурения лунок на зимней рыбалке. Рабочие характеристики инструмента напрямую зависят от особенностей двигателя. Производители предлагают два варианта: коллекторный и бесщеточный. Какой из них выбрать – зависит от имеющихся задач и целей пользователя.
Особенности
От производительности двигателя зависит крутящий момент. Он показывает усиление вращения, а измеряется обычно в Нм – ньютон-метрах. Чем выше показатель, тем более толстые крепежи можно закручивать.
А также мощность мотора влияет на частоту вращения. Она измеряется в оборотах в минуту – об/мин. Быстрая скорость используется, чтобы сверлить отверстия, а медленная позволяет работать с крепежом.
Во время работы мотор испытывает серьезную нагрузку. В некоторых случаях она может превышать пределы допустимого, например, при сверлении слишком твердых материалов или долгой эксплуатации без перерыва. Чаще всего возникают такие поломки:
- износ щеток электродвигателя;
- короткое замыкание на якоре;
- снижение оборотов, ухудшение функциональных возможностей.
В случае критической проблемы инструмент может вообще не включаться. Если это произошло, значит, придется приобрести новый двигатель для шуруповерта и заменить сломанный мотор. В продаже можно найти разные варианты, которые отличаются по конструкции и принципу работы. Это сказывается и на характеристиках, а также на возможностях инструмента.
Разновидности
Традиционный вариант – щеточный или коллекторный мотор. Внутри конструкции есть щетки из углерода, которые подводят заряд от аккумулятора к двигателю. Во время работы за счет трения выделяется тепло и преобразуется энергия. Это проверенная временем технология с простой конструкцией, что упрощает ремонт и снижает общую стоимость.
Однако у таких моторов есть недостатки:
- главная проблема – изнашивание щеток, которое неизбежно происходит по мере эксплуатации;
- при долгой работе двигатель начинает греться из-за интенсивного трения внутренних элементов, поэтому время от времени нужно делать перерывы;
- щетки, соприкасающиеся друг с другом, могут высекать искры. Если поблизости есть легковоспламеняющиеся вещества – это может привести к возгоранию.
Более современным вариантом считается бесщеточный двигатель. Его принцип работы построен на основе магнитного поля. Отсутствие коллекторного узла не только повышает мощность примерно на 25%, но и продлевает срок службы такого мотора. Кроме того, если шуруповерт аккумуляторный, он будет экономнее расходовать энергию, а еще его габариты меньше, чем у коллекторного, поэтому его удобнее брать с собой и работать в труднодоступных местах.
Минус двигателей этого типа в том, что они боятся стружки, пыли, металлических окалин и другого мелкого мусора, который может попасть внутрь и повлиять на работу мотора. Производители ставят мелкую сетку на вентиляционные отверстия, чтобы не допустить этого, но иногда проблемы случаются. Кроме того, стоимость таких моторов выше, чем у коллекторных.
Мощность
Этот показатель напрямую влияет на производительность. Если речь идет о сетевых моделях, которые подключаются к розетке, то мощность измеряется в ваттах, а в случае с аккумуляторными инструментами нужно смотреть на напряжение АКБ. Коллекторные и бесщеточные шуруповерты могут иметь разные параметры, поэтому прежде всего выбор зависит от целей владельца.
Для бытовых работ в домашних условиях, не отличающихся высокой нагрузкой и продолжительностью, будет достаточно 500-550 Вт для сетевого инструмента. Если шуруповерт аккумуляторный, то можно рассмотреть модели на 12-14 В.
Профессионалам нужны более мощные инструменты, способные выдерживать интенсивную эксплуатацию. В этом случае подойдут сетевые шуруповерты на 600-800 Вт или аккумуляторные на 18-24 В.
Как выбрать?
Бесщеточные двигатели привлекают своими характеристиками, однако многих отталкивает высокая цена, по сравнению с коллекторными моторами. Чтобы не переплачивать зря, стоит определиться с назначением инструмента. Для редких бытовых работ, когда нужно что-то просверлить или закрутить время от времени, вполне подойдет недорогой шуроповерт с коллекторным двигателем. В этом случае высокие мощности не требуются, а значит, можно сэкономить.
Если вы планируете начать масштабный ремонт, стройку или занимаетесь этим на профессиональном уровне, то можно рассмотреть бесщеточные модели. Поскольку работы предстоит много, разумно приобрести двигатель с большим ресурсом и хорошей мощностью. Несмотря на более высокую цену, он окупит себя.
Что касается крутящего момента, выбор также зависит от имеющихся целей:
- для работы с самым мелким крепежом достаточно будет показателей в пределах 15 Нм;
- для закручивания саморезов длиной около 7 см подойдут параметры 25-30 Нм;
- если предстоит работать с крупными изделиями, то выбирают инструмент, способный выдавать от 40 Нм.
У профессиональных моделей, рассчитанных на работу с очень плотными материалами, показатели могут доходить до 130 Нм, однако в бытовых условиях это не потребуется.
Следует обратить внимание и на количество оборотов. Для домашних работ, например, сборки мебели, достаточно будет 500 об/мин. Однако некоторые мастера также используют шуруповерт в качестве дрели, тогда следует искать варианты с более высокими скоростями вращения – не менее 1300 об/мин. Некоторые модели позволяют переключаться между режимами и регулировать обороты, возможно, стоит рассмотреть именно их, если вам нужен инструмент с разными функциями.
Лучше выбирать продукцию от проверенных производителей. Шуруповерты и комплектующие для них выпускают такие известные компании, как DeWALT, Makita, BOSCH, Metabo, «Зубр», Hammer, Ryobi. Эти бренды имеют хорошую репутацию, а также дают гарантию на свои изделия.
Шуруповёрт с щёточным или бесщёточным мотором: чем отличаются и какой выбрать
Для одних бесщёточный мотор в шуруповёрте — следующий этап эволюции этих приборов. Для других — маркетинг и необоснованная наценка. В этой статье я расскажу об основных особенностях щёточных и бесщёточных двигателей, чтобы вы могли для себя определить, что больше подходит и стоит ли здесь доплачивать. Помимо этого, оставлю ссылку на подборку с 10 бюджетными шуруповертами. Не забывайте, скоро как раз черная пятница (11.11), поэтому некоторые товары можно будет приобрести со скидкой.
Щёточный мотор
Щёточный мотор состоит из статора (неподвижной части) и ротора (вращающейся части). Внутри статора находятся катушки, создающие магнитное поле, а на роторе установлены щётки (карбоновые или металлические), которые контактируют с коммутатором.
Когда подается электрический ток на катушки статора, они создают магнитное поле. Ротор с магнитами начинает вращаться под воздействием этого магнитного поля. Щётки контактируют с коммутатором на роторе и меняют направление тока в обмотках ротора, что поддерживает его вращение. Щётки и коммутатор подвержены износу со временем.
Особенности
- Цена. Модели с щёточным двигателем в среднем на 20 — 30% дешевле бесщёточных, а их бюджетный ценовой сегмент начинается всего с 1 000 рублей.
- Ассортимент. Щёточные шуруповёрты — более популярный на сегодня вариант. Такие модели есть у всех крупных производителей.
К недостаткам щёточных моторов можно отнести все преимущества бесщёточных, поэтому перечислять здесь я их не буду.
Бесщёточный мотор
Более современный бесколлекторный тип двигателя в шуруповёртах. Бесщёточный мотор также состоит из статора и ротора, но вместо щёток и коммутатора он использует электронику и магниты.
В бесщёточных моторах электроника контролирует последовательное изменение полярности магнитов на роторе. Это создает вращающееся магнитное поле. Поскольку нет щёток и коммутатора, бесщёточные моторы обычно имеют более долгий срок службы и меньше подвержены износу.
Особенности
Учитывая устройство и принцип работы современных бесщёточных моторов, можно выделить несколько основных достоинств и недостатков:
- Компактный и лёгкий. Отсутствие коллектора позволяет снизить габариты и массу шуруповёрта. На первый взгляд разница может показаться не критичной, однако при регулярном и длительном использовании возвращаться к щёточным моделям не захочется.
- Долговечный. Здесь нет щёток, которые придётся регулярно менять (раз в 1-2 года), поэтому в плане обслуживания бесщёточные приборы доставляют меньше хлопот.
- Устойчив к нагрузкам. Меньше точек соприкосновения деталей не дают мотору нагреваться до критических значений при длительном использовании. Актуально при работе с длинными свёрлами и крепёжными материалами больших диаметров.
- Оборотистый. Всё зависит от конкретной модели (даже среди щёточных шуруповёртов можно найти решения с 4000 об/мин), но общая тенденция такова, что у приборов с бесщёточным мотором несколько больше максимальное кол-во оборотов.
- Менее шумный. Хотя шуруповёрты в принципе не являются тихой техникой, в сравнении с щёточными бесколлекторные модели шумят меньше.
Однако основная доля рынка на сегодня всё равно сохраняется за классическими щёточными моторами. На это есть несколько причин:
- Уязвим к загрязнениям. Бесщёточные моторы боятся загрязнений и особенно металлической стружки, которая при попадании внутрь (через отверстия забора воздуха) может привести снижению эффективности работы. Да, сценарий не столь частый, а после чистки двигатель возвращается к былым показателям, но отметить особенность всё же стоит.
- Задержка при нажатии. Недостаток встречается даже у моделей из среднего и дорогого ценовых сегментов. Проблема в том, что при резком нажатии из-за задержки устройство проскакивает нижние обороты и сразу начинает крутиться на повышенных. Это может стать причиной срыва шляпок саморезов и шурупов небольших диаметров. Конечно, для этого существует муфта-регулятор, но с непривычки можно столкнуться с такой проблемой.
- Стоимость. Возьмём для примера аккумуляторные модели с 2 разными типами моторов от известного японского производителя. Берём по низу рынка с примерно схожими характеристиками: щёточная модель DF333DZ стоит 5 600 рублей; бесщёточная (HP332DZ) — 7 600 рублей. Цена обоих устройств идёт без комплектации, то есть без зарядки и аккумулятора. Не менее важна стоимость ремонта и замены модулей. У бесщёточных шуруповёртов зачастую кнопка, двигатель и блок управления продаются только в сборе (но не у всех производителей). Соответственно при выходе из строя одного из этих элементов, отдать придётся за целый комплект, а это больше половины стоимости нового прибора.
Подведём итоги
При выборе типа двигателя для шуруповёрта, в первую очередь, я бы отталкивался от имеющегося бюджета и целей использования. Если вам нужны определённые характеристики (например 50 Нм крутящего момента), и вы не можете позволить себе доплатить (то есть нужны именно хорошие хар-ки по минимальной стоимости), то покупка щёточной модели от известного бренда — вполне разумное решение. Главное помнить, что любая ошибка в эксплуатации (перегрузка) может похоронить двигатель.
Если же рассматриваете универсальные модели для бытовых задач в сегменте выше бюджетного, то я бы рекомендовал взять более дорогой прибор с бесщёточным двигателем.
Подборка шуруповертов
Кто ищет себе бюджетный, но при этом качественный шуруповерт, советую посмотреть 10 аккумуляторных дрель-шуруповертов для дома.
Ошибки при выборе шуруповертов
Производители электроинструментов часто причисляют к шуруповертам отвертку-переросток, импакт-гайковерт и другие инструменты с функцией кручения-верчения. В этой статье поговорим о внешнем виде, функционале, комплектации и типичных ошибках при выборе шуруповертов.
Шуруповерт — полезный инструмент в хозяйстве. С его помощью легко собирать мебель, работать с гипсокартоном, делать ямки под посадку или даже бурить лунки для зимней рыбалки.
Для начала стоит разобраться в том, что не является шуруповертом, даже если производитель утверждает обратное.
Аккумуляторная отвертка — всего в два раза мощнее мужской руки, выдающей крутящий момент 5 Н·м. Заряжается дольше, чем закручивает. Легкий, удобный и полезный инструмент для мелкого бытового ремонта.
Импакт — не совсем шуруповерт, основное отличие — обрезанный носик. Народное название: гайковерт, винтоверт, шуруповерт с тангенциальным ударом. Может сверлить на 1500–1700 об/мин. Что касается шурупов, то они скорее забиваются с силой до 205 Н·м, чем закручиваются. Раскрученный двигателем маховик, бьет по шпинделю по касательной относительно оси вращения, как молоток по зубилу. Довольно шумный инструмент. Основное предназначение — фиксация гайки/винта.
Теперь рассмотрим поближе шуруповертное семейство.
Шуруповерт сетевой и аккумуляторный отличаются от классической дрели меньшей мощностью и весом, компактными размерами.
Главное отличие — наличие динамометрической муфты — трещотки для закрутки шурупа на определенную глубину.
Большинство моделей безударные, но есть и с ударно-поступательным механизмом на 1400–1600 об/мин. Если хочется взять что-то, максимально похожее на дрель, стоит посмотреть на гибридные модели.
Дрель-шуруповерт — отличается большей мощностью. Основные преимущества: быстрозажимной патрон, функция реверса, подсветка, малый вес в сравнении с дрелью.
Редуктор дрели-шуруповерта состоит из множества шестеренок, увеличивающих максимальный крутящий момент до 70 Н·м.
Бесхвостые модели убивают сразу двух зайцев, обеспечивая свободу передвижения и доступ в узкие места, где стандартная дрель бесполезна.
Сеть или аккумулятор
Каждый владелец проводного шуруповерта периодически задумывается о покупке аккумуляторной версии, чтобы выполнить работы на крыше, в саду и других местах без постоянного источника электричества.
Преимущества аккумуляторных типов:
- Автономность.
- Хорошая эргономика — руки не устают при длительной работе.
- Удобно использовать в труднодоступных местах.
- Премиальные модели не уступают по мощности проводным.
- Крутящий момент 20–200 Н·м.
Минусы аккумуляторных шуруповертов:
- На 200–300 грамм тяжелее за счет аккумуляторов
- Для длительной работы необходимо иметь второй аккумулятор и зарядную станцию.
- Выше цена.
Сетевой шуруповерт часто используется для профессиональной сборки мебели, работы с гипсокартоном.
Преимущества проводных шуруповертов:
- Работают, пока есть ток в сети.
- Бюджетные модели мощнее аккумуляторных собратьев.
Недостатки проводных:
- Свобода передвижения ограничена длиной шнура.
- Провод мешает при работе, особенно, если шуруп находится выше головы.
Оснастка
Самый простой вариант — только один шуруповерт, да еще и без кейса. В среднем ценовом сегменте производитель может расщедриться на чемоданчик, пару аккумуляторов и набор бит.
Насадки
Существует несколько десятков вариантов насадок под различные задачи, одних только ножниц пять видов:
- Дисковые
- Высечные
- Turbo.
- Секторные.
- Ножницы по металлу.
Еще есть насадка для защиты от пыли, быстрого монтажа, бурения льда, шлифования, заклепок и т.д.
Жаль, в комплекте они не идут, разве что угловая на 900 и гайковерт в некоторых моделях.
Биты
Их много, и они разные, необходимо научиться отличать PZ и PH.
На коробке с шурупами должна быть маркировка с соответствующим обозначением. PH0, PH1 и PH2,3,4 — крестовое жало стандарта 1937 года, цифра означает размер.
PZ — крестовое жало с засечками стандарта 1966 года. Угол заточки уменьшился на 50, с 550 до 500, жало стало ровным по всей толщине. За счет новых граней было реализовано прочное соединение биты со шлицом на высоких скоростях и уменьшена нагрузка на инструмент.
Форматы не совместимы. Если закручивать шурупы PZ битой PH — быстро «убьете» сначала шлицы на шурупах, затем биты, и в качестве бонуса сам шуруповерт.
Для мощного высокоскоростного инструмента лучше брать шурупы PZ, если в наличие только расходные материалы со шляпкой PH, по возможности уменьшаем скорость закрутки и плотнее прижимаем биту, чтобы не выскакивала со шлицов.
- S4 — под плоскую отвертку.
- T10 и T20 — звездочка.
- HEX 4 и HEX 5 — шестигранник.
Тип аккумулятора, правила его эксплуатации
- литий-ионные (Li-Ion);
- никель-кадмиевые (Ni-Cd);
- никель-металлогидридные (Ni-MH).
Li-Ion служат дольше других и легче по массе при равной емкости. У них больше вольтаж и срок хранения без подзарядки. Стоит избегать полной разрядки и холода.
Ni-Cd — дешевые и тяжелые, быстро разряжаются, используются в бюджетных моделях. Рассчитаны на 300 перезарядок, после чего начинают деградировать.
Ni-MH — часто встречаются в профессиональных инструментах, устойчивы к жаре и холоду. Медленно теряют заряд при простое.
Оптимально для большинства работ: напряжение 12–18 Вт при силе тока 10–20 А и емкостью 1,2–3,5 Ah.
Тип патрона
Основные типы: быстрозажимной, шестигранник.
Под шестигранный патрон нужен битодержатель на 8–10 мм. Быстрозажимной патрон позволяет сделать горячую замену в прямом и переносном смысле. Модель с двумя муфтами требует наличия двух рук для зажима сверла.
Одномуфтовые в этом плане удобней за счет блокировки шпинделя, во время замены достаточно нажать на кнопку, чтобы патрон зажал сверло или биту.
Отдельный класс: шуруповерты со съемным патроном — хорошая альтернатива покупке отдельного углового шуруповерта или импакта. В некоторых случаях удобнее и проще заменить патрон с уже зажатым сверлом на другой, чем разжимать и затем зажимать сверло другого диаметра.
Тип двигателя
Щеточные искрят, шумят, со временем стираются и издают специфический запах. Могут еще и пачкаться через вентиляционные отверстия, если примесь сажи в щетке выше нормы. Шуруповерты с щеточным двигателем стоят дешевле.
Бесщеточные — нет трения, искр, копоти, не повышается температура, меньше расходуется заряд аккумулятора. Со всех сторон бесщеточные двигатели хороши, кроме цены.
Подшипники
В недорогих моделях устанавливается китайский чудо-металл — силумин, разваливающийся на мелкие фракции. На фото 3 шестеренки и 1 подшипник. Не видите? А он там есть!
Мелкая крошка в смазке. Если шестеренки тоже из силумина, подшипник высыпает свои шарики внутрь, и они легко отрывают грани. В результате легче купить патрон, чем менять подшипник и шестерни. Дешевый патрон стоит, как 1/3 бюджетного шуруповерта, хороший — 2/3 от цены.
Учитывая, что сама начинка так себе, ремонт теряет смысл. Проще купить новый или взять что-то из среднего ценового сегмента за 4000—7000 рублей.
Типичные ошибки при выборе шуруповертов
Отказаться от подсветки — точка сверления практически всегда затемнена. Подсветка помогает попадать в намеченное отверстие или шлиц и ровно сверлить.
Неправильный выбор аккумулятора — два лучше одного, но и дороже. Для мелких бытовых работ вторая батарея не нужна. Чем больше емкость и мощность, тем быстрее «отваливаются» руки, не говоря уже о цене. Если предстоит строительство дома или затяжной ремонт, лучше брать два аккумулятора средней мощности на 12–18 Вт. На 18–24 Вт берут для работы с большими насадками.
Если предстоит много работать, стоит взять модель с быстрой зарядкой.
Она зарядит батарею за 1–2 часа, в отличие от маломощного зарядного устройства, которое сделает полную зарядку за 12 часов.
Ошибка форм-фактора — маленький компактный «пистолетик» справится со сборкой шкафа, используя свои 20 Н·м.
Но он бесполезен, если надо много сверлить дерево, металл. Большой ошибкой будет покупать шуруповерт-дрель для сверления бетона. Максимум на что способно шуруповерное семейство — просверлить силикатный кирпич и разболтать жиденькую цементную смесь.
Шуруповерты с функцией сверления незаменимы в частном секторе и на даче, в бетонных квартирах они практически бесполезны. Для работ в гараже больше подойдет модель со сменным патроном и насадками.
Неправильный выбор источника питания — если надо закрутить 3000 шурупов, лучше брать проводной, если мелкий ремонт — удобнее аккумуляторный шуруповерт. Для работы на природе автономность важнее мощности. Сочетание беспроводного шуруповерта и проводной дрели закроет 99% потребностей рядового пользователя. Профессионал ремонтных работ без аккумуляторного шуруповерта как без рук.
Ошибочно ориентироваться только на цену, это не главный показатель. Самый дорогой шуруповерт будет тяжелым и бесполезным дома, потому что он создан для ремонтных работ по 8 часов в день в течение 2–3 лет гарантийной эксплуатации. У таких моделей мощный двигатель с принудительным охлаждением, плавный пуск. Бесщеточные модели стоят дороже и в быту не окупаются.
Шуруповерт используют в качестве дрели, миксера, для чистки овощей и заточки карандашей, в качестве привода для мясорубки или домкрата. Подробнее о 19 способах использования шуруповерта написано здесь. И все же главное его предназначение — закрутка шурупов.
Чтобы получить максимум пользы за свои деньги, инструмент стоит выбирать под конкретную задачу: мелкий бытовой ремонт, сборка мебели, строительные работы.
Аккумуляторные модели обладают большим числом преимуществом, но в некоторых случаях протянуть провод легче, чем бегать заряжать батарейку. Модели с бесщеточный двигателем созданы для профессионалов и слишком дороги для бытового ремонта.
Универсальные модели хороши там, где нет возможности быстро менять разные инструменты — на высоте, в труднодоступных местах, при отсутствии электрической сети.
Устройство и принцип работы шуруповертов
Электрошуруповерт — один из самых распространенных инструментов. Это незаменимый помощник для многих профессионалов — строителей, мебельщиков и ремонтников. Да и дома для него всегда найдется работа. Удобная и продуманная конструкция шуруповерта позволяет использовать его для очень широкого круга задач.
Устройство шуруповерта
Как у большинства электроинструмента, основой шуруповерта является электродвигатель. В зависимости от источника питания двигателя шуруповерт может быть сетевым или аккумуляторным.
Скорость вращения двигателя можно регулировать, нажимая на кнопку-регулятор. Направление вращения тоже можно изменить — с помощью реверса. Он меняет полярность питания двигателя, заставляя его вращаться в другую сторону. Реверс позволяет использовать инструмент для демонтажа винтов и саморезов, а также освобождать заклинившую оснастку.
Двигатель вращает ось планетарного редуктора. Редуктор снижает скорость вращения оси и увеличивает крутящий момент.
Для установки оснастки на большинстве шуруповертов используется быстрозажимной патрон. В нем можно надежно закрепить биту или сверло без использования ключа — просто рукой.
У некоторых моделей патрона вал просто оканчивается гнездом под шестигранный хвостовик биты. Они менее универсальны, зато биты в них менять проще.
К редуктору патрон подсоединен через динамометрическую муфту — и это основное отличие шуруповерта от дрели. Подробнее обо всех отличиях между дрелями, шуруповертами и перфораторами можно прочитать в этой статье.
Динамометрическая муфта (трещотка) ограничивает крутящий момент шуруповерта. Если сопротивление оснастке возрастает выше установленного предела, патрон перестает крутиться. Так что когда головка винта или самореза упирается в деталь, бита автоматически останавливается. Это позволяет сохранить деталь, биту и шлицы головки без повреждений даже при самом быстром монтаже.
Именно эти особенности сделали шуруповерт универсальным и незаменимым инструментом:
- возможность использования различной оснастки;
- большой диапазон скоростей вращения патрона в обоих направлениях;
- регулируемый крутящий момент.
Теперь рассмотрим элементы шуруповерта по отдельности, разберемся в их видах, в том, как они работают и как влияют на свойства и возможности инструмента.
Электродвигатель
Двигатель шуруповерта может быть обычным щеточным или бесколлекторным.
Щеточные двигатели просты, недороги и достаточно надежны. Они состоят из щеточного узла, ротора и статора с намотанными на них обмотками электромагнитов. Обмотки статора создают вращающееся магнитное поле, а щеточный узел переключает активные обмотки статора и ротора так, чтобы действующая на ротор магнитная ЭДС была максимальна.
Щеточный узел подвержен износу даже при правильной эксплуатации. Попадание в узел грязи и песка сильно ускоряет износ. Впрочем, в первую очередь изнашиваются легко заменимые угольные щетки. Многие такие шуруповерты идут с запасными щетками в комплекте. О том, как самому поменять щетки, можно прочитать здесь.
Бесколлекторные двигатели имеют довольно сложное устройство и стоят дороже. В них обмоток на роторе нет, вместо них используются мощные неодимовые магниты. Чтобы скорость вращения магнитного поля статора соответствовала скорости вращения ротора, используется бесконтактный датчик Холла. Он определяет положение ротора, а плата управления переключает обмотки в соответствии с этим положением.
Благодаря снижению количества трущихся деталей бесколлекторный двигатель надежнее, но он менее ремеонтопригоден. Бесколлекторный двигатель имеет более высокий КПД и меньшие размеры при той же мощности. Для компактного ручного инструмента это важно.
Регулировка скорости
Обороты двигателя можно изменять с помощью кнопки-регулятора скорости шуруповерта. Регулировка осуществляется по принципу широтно-импульсной модуляции. Регулятор состоит из ШИМ-контроллера, силового ключа и кнопки-регулятора.
При перемещении кнопки меняется сопротивление связанного с ней переменного резистора. Сопротивление измеряется ШИМ-контроллером, меняющим продолжительность включенного состояния ключа и, соответственно, импульса питания. Когда нужно вращение двигателя не с максимальной скоростью, напряжение на него идет короткими импульсами. Чем сильнее нажата кнопка, тем больше ширина импульса и тем выше обороты двигателя.
Это позволяет использовать шуруповерт для выполнения разных работ. Тяжело идущие саморезы следует закручивать на минимальной скорости, а сверлить плотные материалы — на максимальной. С длинными винтами и легко закручивающимися саморезами ГКЛ удобнее работать на средней скорости.
Редуктор
Редуктор увеличивает крутящий момент двигателя и снижает скорость вращения оси. В шуруповертах используется планетарный редуктор. Благодаря своей конструкции, он может достичь высокой передаточной способности при небольших размерах, что позволяет создавать инструменты с высоким крутящим моментом и скоростью вращения.
Планетарный редуктор состоит из центрального зубчатого колеса (солнечной шестерни), окруженного несколькими зубчатыми колесами (планетарными шестернями) и внешней корончатой шестерни.
Когда вращается солнечная шестерня, она заставляет планетарные шестерни вращаться вокруг нее, а те, в свою очередь, вращают следующую ступень редуктора или непосредственно патрон. Чем больше ступеней у редуктора, тем выше передаточное число (то есть большее усилие, но меньшая скорость вращения).
На некоторых моделях редуктор может иметь сдвижную корончатую шестерню, захватывающую только один из рядов планетарных шестерен (ступеней). В результате у шуруповерта появляется несколько скоростей — как у автомобиля. Это расширяет диапазон изменения скорости вращения и крутящего момента. На низкой скорости достигается максимальный крутящий момент. А на высокой скорости такой шуруповерт можно использовать в качестве дрели для сверления твердых металлов, камня и керамики.
Редукторы в шуруповертах отличаются не только сложностью устройства (одна или несколько скоростей), но и материалом изготовления. В бытовых моделях некоторые детали могут быть изготовлены из пластика. В недорогих шуруповертах встречаются и полностью пластиковые редукторы. В профессиональных моделях все шестерни редуктора стальные.
Ограничитель крутящего момента
Динамометрическая муфта, или трещотка — отличительная особенность шуруповерта. Для ее реализации редукторная корончатая шестерня последней скорости не закреплена жестко в корпусе редуктора. Она прижимается к неподвижной части с помощью пружины и нескольких стальных шариков. Когда вал инструмента клинит, корончатая шестерня срывается и начинает вращаться сама, снимая нагрузку с вала.
Торец корончатой шестерни имеет несколько зубцов. При вращении шестерни они приподнимают шарики, издавая характерный треск.
Чем сильнее затяжка пружины, тем крепче держится на месте корончатая шестерня и тем при большем усилии она начнет вращаться. При полностью затянутой пружине зубцы уже не могут приподнять шарики и муфта жестко блокируется. Это — режим сверления.
Аккумулятор и зарядное устройство
В современных шуруповертах применяются литий-ионные аккумуляторы. Они практически полностью вытеснили использовавшиеся ранее никель-кадмиевые благодаря целому набору преимуществ: большая емкость, долгий срок службы, быстрая зарядка, меньший саморазряд и отсутствие эффекта памяти.
Однако литий-ионные аккумуляторы тоже бывают разными. Существует несколько технологий их изготовления. Получающиеся в результате элементы могут сильно отличаться максимальным током, количеством циклов заряда-разряда и температурой эксплуатации.
Технология
Производители практически никогда не сообщают, какого типа элементы используются в их аккумуляторах. Определить, по какой технологии изготовлены элементы аккумулятора можно по их маркировке. Но для этого придется вскрыть аккумулятор или найти в Интернете подробный обзор на нужную модель.
Впрочем, не стоит надеяться найти в дешевой модели элементы с высокими эксплуатационными характеристиками.
Особенности есть и в конструкции ЗУ. Профессиональный инструмент оснащается «умным» зарядным устройством, которое может контролировать зарядку каждого элемента батареи отдельно.
Это необходимо потому, что емкости элементов батареи могут немного отличаться друг от друга. Если заряжать все элементы сразу, то некоторые из них окажутся перезаряженными, а некоторые — недозаряженными. Такая ситуация критична для литий-ионных аккумуляторов. Они не выдерживают перезарядки и быстро теряют свою емкость, что приводит к выходу батареи из строя.
Для бытовых инструментов это не так важно, но если батарея используется регулярно и заряжается несколько раз в день, поэлементный контроль зарядки становится необходимым.
Ударные шуруповерты
Некоторые шуруповерты имеют дополнительную ударную опцию. Ударные шуруповерты делятся на два класса: модели с импульсным (тангенциальным) ударом и модели с поступательным ударом. Последние встречаются намного чаще.
Шуруповерты с тангенциальным ударом могут импульсно увеличивать крутящий момент. Это позволяет страгивать «заксишие» винты и может быть очень удобно при ремонте различной механики. Подробнее об устройстве и принципе работы таких шуруповертов можно прочитать здесь.
В обычных ударных шуруповертах удар направлен вдоль оси патрона. Это увеличивает эффективность сверления камня, кирпича и бетона.
Но чаще всего ударная функция в шуруповертах реализована с помощью пары храповых шестерен, поэтому сила ударов невелика.
По эффективности ударные шуруповерты значительно проигрывают перфораторам, в которых удар реализован совсем по-другому. Подробнее о разницах механизмов ударных дрелей и перфораторов можно прочитать в этой статье. Шуруповерты с «перфораторным» устройством существуют, но это редкая и дорогая техника.
Зная принцип работы и устройство шуруповерта, вы сможете полнее оценить возможности инструмента и выбрать наиболее подходящий.