Le tournevis sans balais utilise un moteur CC sans balais (BLDC). La plus grande différence par rapport au moteur brossé traditionnel est qu'il n'a pas de brosses en carbone et de structure de commutateur à l'intérieur. La commutation actuelle est réalisée par un contrôleur électronique, ce qui réduit la perte d'énergie et améliore la vitesse de réponse du système. Avec les exigences croissantes pour la précision de l'assemblage industriel, les tournevis sans balais sont devenus le choix grand public pour les lignes de production automatisées.
Goulot d'efficacité énergétique sans balais
Les tournevis brossés traditionnels ont généralement une faible efficacité énergétique. Cela se reflète principalement dans les aspects suivants:
Perte de frottement élevée de brosses de carbone. En raison de la friction causée par la commutation mécanique, l'énergie électrique sera consommée en continu et convertie en énergie thermique.
Génération de chaleur sévère et charge de dissipation de chaleur intense. Le moteur générera de la chaleur due au contact entre la brosse en carbone et le commutateur pendant le fonctionnement à long terme, en réduisant l'efficacité énergétique.
Mauvaise stabilité de l'efficacité. Après une période d'utilisation, la brosse en carbone s'use, entraînant une diminution de l'efficacité de commutation, ce qui affecte à son tour l'efficacité de sortie de toute la machine.
Faible utilisation d'énergie. Les statistiques montrent que l'efficacité globale du système moteur brossé reste généralement entre 70% et 80%.
Avantage de l'efficacité énergétique des tournevis sans balais
Les tournevis sans balais sont supérieurs aux produits brossés en termes d'efficacité énergétique en raison de leur structure simple et de leur précision de contrôle élevée:
Efficacité du moteur plus élevée: l'efficacité des moteurs CC sans balais peut généralement atteindre 85% à 92%. En revanche, l'efficacité des moteurs brossés est généralement de 70% à 80%, et l'amélioration de l'efficacité se situe entre 15% et 25%. L'utilisation à long terme économisera considérablement de l'énergie.
Perte d'énergie inférieure: la structure sans balais élimine les brosses de carbone et les commutateurs mécaniques, en évitant les déchets d'énergie électrique causés par la résistance aux contacts et permettant à plus d'énergie électrique d'être directement convertie en couple mécanique.
Le contrôle précis réduit la consommation d'énergie redondante: grâce à des capteurs de hall ou à la technologie de contrôle des vecteurs sans capteur, les tournevis sans balais peuvent obtenir un contrôle précis du courant, de la vitesse et du couple, éviter la surdiction et réduire la consommation de ralenti.
Amélioration de l'efficacité de la gestion thermique: il n'y a presque pas de source de chaleur à la friction à l'intérieur du tournevis sans balais, et la génération de chaleur est plus de 40% inférieure à celle des produits brossés. Le système de dissipation thermique a une basse pression, ce qui réduit encore la consommation d'énergie et les dépenses d'énergie requises pour le refroidissement.
Comparaison de la consommation d'énergie pendant le fonctionnement à long terme
Sur une chaîne de montage électronique typique, le calcul standard est que chaque tournevis dure 8 heures par jour et 22 jours par mois:
La puissance d'un tournevis brossé est d'environ 60 W, l'efficacité globale est de 75% et la consommation mensuelle moyenne mensuelle est: 60W ÷ 0,75 × 8h × 22 jours = 14080Wh ≈ 14,08 kWh.
La puissance d'un tournevis sans balais est également de 60 W, mais l'efficacité est augmentée à 90%, et la consommation mensuelle moyenne mensuelle est: 60W ÷ 0,9 × 8h × 22 jours = 11733Wh ≈ 11,73 kWh.
Une seule unité peut économiser environ 2,35 kWh d'électricité par mois. Si une ligne de production est équipée de 50 appareils, 117,5 kWh d'électricité peuvent être économisés par mois. Calculé à un prix de l'électricité industriel de 0,8 yuan / kWh, les économies mensuelles sont d'environ 94 yuans et les économies annuelles dépassent 1 100 yuans.
Avantages supplémentaires apporté par une efficacité énergétique élevée
L'amélioration de l'efficacité énergétique des tournevis sans balais se reflète non seulement dans l'économie d'énergie, mais apporte également les avantages supplémentaires suivants:
La durée de vie de la batterie prolongée: Dans les modèles portables alimentés par des batteries au lithium, plus l'efficacité énergétique est élevée, plus les temps de serrage peuvent être achevés par charge d'unité, réduisant la fréquence de l'arrêt et le remplacement des batteries.
La génération de chaleur réduite et le fonctionnement plus sûr: le fonctionnement à basse température améliore le confort de fonctionnement et réduit le risque de brûlure et de blessures accidentelles.
Augmentation de la durée de vie: les moteurs sans balais n'ont pas d'usure de brosses en carbone et peuvent durer plus de 10 000 heures, soit 3 à 5 fois celle des modèles brossés, réduisant la fréquence de maintenance et de remplacement.
Choix idéal pour les scénarios à haute efficacité
Dans les scénarios avec des exigences extrêmement élevées pour l'efficacité d'assemblage, le contrôle de l'énergie et la continuité des lignes de production, les performances élevées d'efficacité énergétique des tournevis sans balais présentent des avantages évidents. Par exemple:
Les sociétés de fabrication électronique 3C telles que les téléphones mobiles et les ordinateurs portables;
Équipement médical et fabrication d'instruments de haute précision;
Assemblage par lots de pièces automobiles;
Fournisseurs de solutions de solution d'intégration de ligne de production automatisées.
