数年間、私たちはブラシレスモーターズがプロのツール業界でコードレスツールドライブを支配し始めているのを見てきました。これは素晴らしいことですが、大したことは何ですか？その木ネジを運転できる限り、それは本当に重要ですか？ええ、はい。ブラシ付きモーターとブラシレスモーターを扱うとき、大きな違いと効果があります。
2フィートのブラシとブラシレスモーターを掘り下げる前に、最初にDCモーターの実際の作業原理の基本的な知識を理解しましょう。モーターの駆動に関しては、すべて磁石に関連しています。反対に帯電した磁石は互いに引き付けます。 DCモーターの基本的なアイデアは、その前の不動の磁石（ステーター）に引き付けられた回転部分（ローター）の反対の電荷を維持することであり、それにより連続的に前方に引っ張ることです。私が走っているとき、私の前の棒にボストンバタードーナツを置くようなものです。
問題は、ドーナツを動かし続ける方法です。それをする簡単な方法はありません。永久磁石（永久磁石）のセットから始まります。電磁石のセットは、回転するときに電荷を変化させる（極性を逆転）変化するため、移動できる逆の電荷を持つ永久磁石が常にあります。さらに、変化する際に電磁コイルが経験する同様の電荷は、コイルを押しのけます。ブラシ付きモーターとブラシレスモーターを見ると、電磁石がどのように極性の変化が変化するかが重要です。
ブラシ付きモーターには、4つの基本的なコンポーネントがあります。永久磁石、鎧、整理リング、ブラシです。永久磁石はメカニズムの外側を構成し、動きません（ステーター）。 1つは積極的に充電され、もう1つは否定的に充電され、永続的な磁場が作成されます。
アーマチュアはコイルまたは一連のコイルで、エネルギーを与えると電磁石になります。これは、通常は銅で作られた回転部（ローター）でもありますが、アルミニウムも使用できます。
整流子リングは、2つの（2極構成）、4つ（4極構成）またはそれ以上のコンポーネントでアーマチュアコイルに固定されています。彼らはアーマチュアで回転します。最後に、カーボンブラシは所定の位置に残り、各整流子に充電を転送します。
アーマチュアが通電されると、充電されたコイルは反対に帯電した永久磁石に向かって引っ張られます。整流子が上に鳴ると、それも回転すると、1つのカーボンブラシの接続から次のカーボンブラシに移動します。次のブラシに到達すると、極性反転が受け取り、同じ種類の電荷によって反発されながら、別の永久磁石に引き付けられます。目立たないように、整流子がネガティブブラシに到達すると、それは現在、正の永久磁石に引き付けられます。整流子は、正の電極ブラシとのつながりを形成し、負の永久磁石に続いて間に合うように到着します。ブラシはペアになっているため、正のコイルは負の磁石に向かって引っ張り、負のコイルは同時に正の磁石に向かって引っ張られます。
ボストンバタードーナツを追いかけているアーマチュアコイルのようなものです。私は近づきましたが、それから私の考えを変えて、より健康的なスムージーを追求しました（私の極性または欲望は変わりました）。結局のところ、ドーナツにはカロリーと脂肪が豊富です。今、私はボストンクリームから押し出されながらスムージーを追いかけています。私がそこに着いたとき、私はドーナツがスムージーよりもはるかに優れていることに気付きました。トリガーを引っ張る限り、次のブラシに到達するたびに、私は心を変え、同時に必死の円で好きなオブジェクトを追いかけます。 ADHDの究極のアプリケーションです。さらに、そこには2人がいるので、ボストンバタードーナツとスムージーは私たちの1人によって常に熱心に追いかけられていますが、優柔不断です。
ブラシレスモーターでは、整流子とブラシを失い、電子コントローラーを獲得します。現在、永久磁石はローターとして機能し、内部で回転し、ステーターは外部固定電磁コイルで構成されています。コントローラーは、永久磁石を引き付けるために必要な電荷に基づいて、各コイルに電力を供給します。
電子的に移動することに加えて、コントローラーは永久磁石に対抗するために同様の電荷を提供することもできます。同じ種類の電荷は互いに反対であるため、これは永久磁石を押します。現在、ローターは、力を引っ張ったり押したりするために移動します。
この場合、恒久的な磁石が動いているので、今では私のランニングパートナーと私です。私たちはもはや私たちが望むもののアイデアを変えません。代わりに、私たちはボストンバタードーナツが欲しいことを知っていました、そして私のパートナーはスムージーを望んでいました。
電子コントローラーにより、それぞれの朝食の快楽が私たちの前に移動することができ、私たちは常に同じことを追求してきました。コントローラーは、プッシュを提供するために遅れをとっていないものを置きます。
ブラシ付きDCモーターは、比較的シンプルで安価です（銅は安くなりませんが）。ブラシレスモーターには電子コミュニケーターが必要なため、実際にコードレスツールでコンピューターを構築し始めています。これが、ブラシレスモーターのコストを押し上げる理由です。
設計上の理由により、ブラシレスモーターにはブラシ付きモーターよりも多くの利点があります。それらのほとんどは、ブラシと整流器の喪失に関連しています。ブラシは整理者と接触して電荷を転送する必要があるため、摩擦も引き起こします。摩擦により達成可能な速度が低下し、同時に熱が発生します。それは、軽いブレーキで自転車に乗るようなものです。足が同じ力を使用すると、速度が低下します。逆に、速度を維持したい場合は、足からより多くのエネルギーを得る必要があります。また、摩擦熱のためにリムを加熱します。これは、ブラシ付きモーターと比較して、ブラシレスモーターが低い温度で走ることを意味します。これにより、効率が高くなるため、より多くの電気エネルギーを電気エネルギーに変換します。
カーボンブラシも時間の経過とともに摩耗します。これがいくつかのツール内に火花を引き起こすものです。ツールの実行を維持するには、ブラシを随時交換する必要があります。ブラシレスモーターは、この種のメンテナンスを必要としません。
ブラシレスモーターには電子コントローラーが必要ですが、ローター/ステーターの組み合わせはよりコンパクトです。これは、軽量とよりコンパクトなサイズの機会につながります。これが、超コンパクトなデザインと強力なパワーを備えたMakita XDT16 Impact Driverのような多くのツールを見る理由です。
ブラシレスモーターとトルクについて誤解があるようです。ブラシまたはブラシレスのモーターデザイン自体は、実際にはトルクの大きさを示していません。たとえば、最初のミルウォーキーM18燃料ハンマードリルの実際のトルクは、以前のブラシモデルよりも小さかったです。
しかし、最終的には、製造業者はいくつかの非常に重要なことを実現しました。ブラシレスモーターで使用される電子機器は、必要に応じてこれらのモーターにより多くの電力を提供できます。
ブラシレスモーターは現在、高度な電子制御を使用しているため、荷重下で減速し始めるときに感じることができます。バッテリーとモーターが温度仕様の範囲内にある限り、ブラシレスモーターエレクトロニクスはバッテリーパックからより多くの電流を要求し、受け取ることができます。これにより、ブラシレスドリルやソーなどのツールが荷重下の高速を維持できます。これにより、それらが速くなります。通常、はるかに高速です。これのいくつかの例には、ミルウォーキーレッドリンクプラス、マキータLXTのアドバンテージ、デワルトのパフォーマンスと保護が含まれます。
これらのテクノロジーは、ツールのモーター、バッテリー、電子機器をまとまりのあるシステムにシームレスに統合して、最適なパフォーマンスとランタイムを実現します。
通電 - 電荷の極性を変更して、ブラシレスモーターを開始し、回転させます。次に、速度とトルクを制御する必要があります。速度は、BLDCモーターステーターの電圧を変更することで制御できます。より高い周波数で電圧を変調することで、モーターの速度をより大幅に制御できます。
トルクを制御するために、モーターのトルク荷重が特定のレベルを超えて上昇すると、ステーター電圧を減らすことができます。もちろん、これは主要な要件、つまりモーターモニタリングとセンサーを導入します。
ホール効果センサーは、ローターの位置を検出する安価な方法を提供します。また、タイミングセンサースイッチングの時間と頻度で速度を検出することもできます。
編集者注：高度なBLDCモーターテクノロジーがパワーツールを変更する方法を学ぶために、センサーレスブラシレスモーターの記事をご覧ください。
これらの利点の組み合わせには、もう1つの効果があります。ブランド内のブラシとブラシレスのモーター（およびツール）の保証は通常同じですが、ブラシレスモデルには長い寿命が期待できます。これは通常、保証期間を数年以内にすることができます。
電子コントローラーが本質的にあなたのツールにコンピューターを構築していると言ったときのことを覚えていますか？ブラシレスモーターは、業界に影響を与えるスマートツールのブレークスルーポイントでもあります。電子通信に対するブラシレスモーターの依存がなければ、ミルウォーキーのワンボタンテクノロジーは機能しませんでした。
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説明をありがとう。これは私が長い間疑問に思っていたものであり、ほとんどの人がブラシレスに賛成していることを見て（少なくともより高価な電動工具とドローンの議論として使用されています）。
知りたい：コントローラーは速度も感じていますか？同期するために行う必要はありませんか？磁石を感知（回転させる）ホール要素はありますか？
すべてのブラシレスモーターがすべてのブラシ付きモーターよりも優れているわけではありません。 Gen 5Xのバッテリー寿命が、中程度から重い負荷の下でその前身X4とどのように比較されるかを見たいです。いずれにせよ、ブラシはほとんど生命を制限する要因ではありません。コードレスツールの元のモーター速度は約20,000〜25,000です。潤滑された惑星ギアセットを介して、削減はハイギアで約12：1、低ギアでは約48：1です。ほこりっぽい空気ストリームの25,000rpmローターをサポートするトリガーメカニズムとモーターローターベアリングは通常、弱点です
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プロツールのレビューについて注意すべき重要なことが1つあります。私たちはすべて、プロのツールユーザーとビジネスマンについてです！
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投稿時間：Aug-31-2021