Vis mer

Hva er fordelen med børsteløs?

Stadig mer elektroverktøy kommer med børsteløs motor.

For mange år siden var en elektrisk drill forbeholdt de virkelige entusiastene, det samme gjaldt elektriske sager og annet håndverktøy. I dag får du elektrisk verktøy fra under 200 kroner, med tilstrekkelig kvalitet til bruk en gang i blant.

Felles for alle disse billigste verktøyene er at de bruker de enkleste og billigste løsningene, både når det gjelder teknologi, materialvalg og utførelse. De bruker simple elektriske motorer og eldre batterityper som både har kortere brukstid og lengre ladetid.

De som bruker elektrisk verktøy hele arbeidsdagen stiller andre krav, og har andre budsjetter. Da er det nødvendig med et helt annet generelt kvalitetsnivå, og en bedre og mer moderne teknikk for å drive verktøyet. Da snakker vi om børsteløse motorer og litium-baserte batterier.

Smart med drill: Mer en skru og bore

Tradisjonell motor

Alt håndverktøy bruker batterier og drives av likestrøm. En tradisjonell elektrisk likestrømsmotor har permanente magneter og et roterende anker med viklinger. For at strømmen skal komme fram til viklingene brukes "børster" som ikke ligner det vi ellers forbinder med børster. De elektriske børstene består av hardt sammenpressede partikler av kull, grafitt, kobber, sølv og andre materialer, formet som små staver. Disse er i berøring med kommutatoren som sitter utenpå akslingen og består av en kobberring som er delt i et antall segmenter, en for hver vikling på ankeret.

Vis mer


Når en vikling på ankeret får strøm vil den dreie seg mot den nærmeste magneten med motsatt pol. Men da dreier også kommutatoren seg og en ny vikling får strøm. Rotasjonen vi da fortsette og motoren går rundt. Jo høyere spenning jo raskere går motoren. Hvor kraftige magnetene er og hvor lang og tykk kobbertråden i viklingene er avgjør sammen med strømkilden hvor sterk motoren er og hva den kan prestere.

Problemene med en slik motor er at børstene slites, de gnistrer også mot kommutatoren slik at det dannes et belegg som utgjør stadig økende motstand.

For at motoren skal få kjøling må konstruksjonen være åpen, gjerne kjølt av en vifte som sitter på motorakslingen, dermed kommer også støv og skitt inn i motoren.

Drillparaden: Hvor mange driller trenger du?

Børsteløs motor

En børsteløs motor er på en måte en omvendt tradisjonell likestrømsmotor. Viklingene sitter fast og er montert rundt ankeret, mens ankeret er en permanentmagnet som roterer.

Men man kan ikke bare koble til strømkilden rett til viklingene, da dreier ankeret ett hakk og blir stående. For at ankeret skal rotere må magnetfeltet endre seg, og viklingene må kobles til etter tur, avhengig av hvor fort vi ønsker at motoren skal rotere.

For å få til dette brukes elektronikk som svitsjer drivspenningen mellom strømkilde og de faste viklingene. Dermed får vi en magnetisk bølge rundt ankeret, og dette roterer tilsvarende.

Vis mer


Les også: Elektroverktøyene du trenger

Denne elektronikken har i senere tid blitt både mindre og billigere, og selv små transistorer kan svitsje høye strømmer. Motstanden i disse transistorene er mye mindre enn i børster og det blir verken gnister eller dannes belegg. En børsteløs motor er dermed praktisk talt uslitelig. Det er bare lagrene som er utsatt for en viss slitasje, men levetiden på disse er minst like lang som resten av konstruksjonen.

Noen børsteløse motorer har sensorer som melder tilbake til styreelektronikken hvor i rotasjonen ankeret er til en hver tid. Andre løsninger bruker induksjonstrømmen fra den viklingen som ikke får strøm til å bestemme posisjonen. Begge metoder har sine fordeler og ulemper.

En børsteløs motor lages gjerne helt tett, og kjølingen kommer fra eventuelle vifter og kjøleribber som sitter utenpå motoren. Virkningsgraden på en børsteløs motor er dessuten langt høyere, så varmeutviklingen er vesentlig lavere enn hos en tilsvarende tradisjonell likestrømsmotor.

Vis mer


Vis mer


Snart på billig verktøy?

Foreløpig ser vi bare børsteløse motorer på proffverktøy, men vi blir ikke overrasket om de også dukker opp i verktøy i lavere prisklasser. Grunnen til dette er at det ikke er så store prisforskjeller i selve teknikken, og at det ikke er noe mer komplisert å produsere børsteløse motorer enn de tradisjonelle. Forskjellen ligger i elektronikken, men også her er det prisfall. Det må uansett være en fartsregulering i verktøyet og om denne jobber mot svitsjing av likestrøm på den ene eller andre måten for å kontrollere motoren går prismessig snart ut på det samme.

Allerede svært utbredt

Børsteløse motorer finner vi i alle harddisker, CD/DVD/BD-spillere og vifter i PC-er og annet utstyr. Her er det riktignok ikke snakk om kraftige motorer.

I hobbyverdenen har børsteløse motorer forlengst blitt dominerende. I radiostyrte modeller både på land, vann og i luft har børsteløse motorer satt stadig nye rekorder i fart og styrke, og utkonkurrerer også de metanoldrevne motorene. Fordelene er at dreiemomentet gjelder over hele turtallsregisteret, ikke bare høyt oppe etter at motoren har slitt seg opp etter start. Dessuten er forholdet mellom vekt og ytelse nesten like bra som ved flytende drivstoff, hvis man bruker de nyeste Litium-polymer batteriene som er nære slektninger av Li-ion batterier som bruker i bærbare PC-er og nå snart i bærbart verktøy for meningmann.