Что такое щеточный двигатель и его особенности

В этой статье мы поговорим про щеточные электродвигатели, про их особенности, плюсы и минусы, а также поговорим про их эксплуатацию и обслуживание. Чаще всего между таким двигателем и бесщеточным приходится выбирать при покупке электроинструментов, поэтому мы подойдем именно с этой точки зрения. Обойдемся без длинных вступлений и перейдем к делу.

Конструкция и особенности щеточных электродвигателей

Щеточный двигатель (также он называется «коллекторный» устроен достаточно просто. У него есть ротор, который вращается, преобразую электрическую энергию в механическую. Он обмотан медными проводами, по ним проходит ток и создает магнитное поле. Тут мы не будем подробно разбирать устройство этого электродвигателя, в рамках этой статьи это не имеет особого значения. Но также в конструкции есть щетки, которые передают напряжение на обмотку, чаще всего их делают из графита. Собственно говоря, именно из-за их наличия электродвигатели этого типа и называют «щеточные». Обычно их от двух до четырех, делают их не только из графита, но и из других материалов. Например, угольные щетки это уголь-графитовые.

Главный минус щеток в том, что они подвержены износу. Если электродвигатель в целом качественный, то именно щетки выйдут из строя в первую очередь. А почему бы не использовать другие материалы, которые не изнашиваются и устранить этот главный недостаток? Ответ на самом деле элементарный. Если щетки сделать из более твердого материала, то они будут попросту стирать коммутатор и электродвигатель все равно выйдет из строя. Кроме того, есть и другие минусы:

• По мере износа щеток снизится мощность электроинструмента.

• КПД в целом ниже, так как часть энергии теряется при трении.

• Длительная и непрерывная эксплуатация электроинструмента невозможна, так как двигатель может слишком сильно нагреться.

• Они могут искрить или даже давать дым.

Но если конструкция такая неудачная, почему до сих пор делают щеточные двигатели, ведь есть другие, более современные варианты? И тут ответ также простой, ведь у электродвигателей этого типа есть и плюсы:

• Их конструкция проще, чем у других видов электродвигателей (в частности бесщеточных (бесколлекторных).

• Отсюда вытекает то, что они попросту дешевле.

Также можно отметить, что электроинструменты разделяют на любительские и профессиональные, о чем мы рассказывали в отдельной статье. И там мы отмечали, что одно из главных отличий это режим эксплуатации. Профессиональные инструменты могут работать без перерывов значительно дольше, в том числе и за счет того, что в них используются бесщеточные двигатели. Ну а в случае с любительскими электроинструментами (или бытового назначения) это уже не так важно, тут производители зачастую стараются сделать цену как можно ниже, в том числе и поэтому они выбирают щеточные двигатели. Да, они греются и не могут работать очень долго, поэтому производители в инструкция и пишут про режим работы электроинструмента: его нужно соблюдать. Проще говоря, щеточные двигатели хороши в определенном сегменте, где не нужно много и долго работать.

Замена щеток

Но не важно, соблюдаете вы режим эксплуатации или нет, рано или поздно щетки все равно сотрутся. Является ли это проблемой? Ну, это неудобно, но нельзя сказать, что это проблема. Если вы видите признаки износа щеток (о которых мы писали выше), то их нужно попросту заменить. А в некоторых электроинструментах предусмотрен защитный механизм: когда щетки износятся до определенного уровня, он попросту не включится до их замены.

Почти всегда производители рекомендуют менять щетки в центрах технического обслуживания, но скажем честно, если кто-то купил дрель, шуруповерт или любой другой бюджетный электроинструмент за несколько тысяч, он точно не пойдет в сервисный центр. Но самостоятельная замена щеток не представляет собой никакой сложности, более того, сегодня производители зачастую предусматривают легкий доступ к ним. То есть, вам будет не нужно возиться и разбирать весь двигатель, это делается значительно проще.

Не стоит ждать до последнего, то есть, до полного износа щеток, менять их нужно заблаговременно. Сама замена сложности не представляет, от вас требуется только подобрать щетки подходящего размера. Иногда в комплектации есть запасные, также производитель может указывать их параметры в документации. В крайнем случае, можно извлечь старые и измерить их. Установка щеток никакой сложности не представляет, тут даже особо и писать не о чем. Повторимся, проще всего это сделать, если у электроинструмента предусмотрен быстрый доступ к ним, в противном случае придется разбирать корпус. То есть, будет затрачено больше времени.
Как видите, щеточные электроинструменты не лишены недостатков, но у них есть и преимущества. В самом износе щеток особой проблемы нет, их всегда можно заменить. Конечно, такой электроинструмент не стоит покупать для профессиональной работы или просто для частого использования, тут все же куда лучше подходят бесщеточные модели. Пусть они и дороже, но в данном случае переплата того стоит.