Увеличение мощности электроинструмента с помощью высокочастотного преобразователя

[Master]

Увеличить мощность электроинструмента в разы без особых затрат и громоздкого оборудования — можно. Если раньше использование высокочастотных инструментов было невозможно без наличия электросети 3х380 и громоздких динамических синхронно-асинхронных преобразователей весом свыше 100 кг, то теперь для этого требуется лишь обычная электросеть на 230 В.

Компания FEIN предлагает универсальное решение проблем силового шлифования – компактные индивидуальные переносные электронные источники высокой частоты НFS 17-300 и HFS 27-300. Они обеспечивают применение отдельных высокочастотных шлифовальных машин в непрерывном режиме там, где до сих пор технология была не экономична. Благодаря новинкам от FEIN, не нужны большие капитальные вложения на покупку и монтаж динамических преобразователей.

Без новых компактных преобразователей не обойтись на стройках, в небольших литейных цехах, на судостроительных, металлостроительных, котлостроительных и других предприятиях, где применяется высокочастотный инструмент.

Как работает?

С помощью мобильных высокочастотных преобразователей обычные 50 Гц/220 В на входе без труда превращаются в солидные 300 Гц/200 В на выходе, которые питают индукционный двигатель с короткозамкнутым ротором.

Мобильность и компактность

Недаром новые преобразователи FEIN называются индивидуальными. Компактные размеры и длина кабеля делают HFS 17-300 и HFS 27-300 по-настоящему мобильными и удобными в использовании, а благодаря новому решению, высокочастотные инструменты могут работать от обычной сети на 230 В, то есть практически повсюду.

Ложка дегтя

Всем хорош высокочастотный инструмент, однако есть у него одно «но» – высокая цена. Стоимость одного комплекта (высокочастотная углошлифовальная машинка плюс индивидуальный преобразователь) в сумме пока  составит от 130 до 200 тысяч рублей в зависимости от моделей. Тогда как самая обычная болгарка, работающая от сети 220 В, обойдется вам в десятки раз дешевле: всего в 7,5 – 10 тысяч рублей.

Технические характеристики

HFS 17-300 HFS 27-300

Напряжение на входе, В 220-230 220-230

Напряжение на выходе, В 200 200

Частота на входе, Гц 50-60 50-60

Частота на выходе, Гц 300 300

Номинальная потребляемая мощность, Вт 1830 2900

Эффективная мощность 1700 2700

Индивидуальная защита PSU PSU

Класс защиты IP 44 IP 44

Длина кабеля с вилкой, м 3 3

Штепсельная розетка, CEE 16A, 10h, 3P+E 16A, 10h, 3P+E

Вес, кг 5,9 8,3

Чем отличается высокочастотный инструмент от обычного?

Высокая мощность. При тех же массогабаритных характеристиках высокочастотный инструмент в 1,5-2 раза мощнее обыкновенного электроинструмента. Особенно впечатляет его способность длительно выдерживать двукратную перегрузку – он имеет резервную мощность на уровне 100% от заявленного номинала.

Рост производительности. По сравнению с инструментами, рассчитанными на нормальную частоту, высокочастотная технология обеспечивает явный прирост производительности и большую стойкость.

Чрезвычайная долговечность. В конструкции двигателей высокочастотных инструментов не используются быстроизнашивающиеся элементы, в частности угольные щетки, а значит, вообще не требуется эксплуатационного ухода как такового. Кроме того, подобные двигатели абсолютно герметичны, поэтому могут неограниченно долго работать в жестких условиях абразивного запыления без негативных последствий для обмотки. Средний срок службы высокочастотного инструмента – около 6-7 лет.

• • _{по матераилам tool-expert}

 

 

[nblka]

а проблема отвода от инструмента избыточного тепла, выделяющегося от избыточной мощности, как решается? а никак. сжигайте свои инструменты на здоровье

[Cardinal]

так-то это муйня не для обычного инструмента )) об ентом даже в тексте сказано )

[не admin]

Насколько я понял, это инструмент с принципиально новым поколением двигателей, видимо лет через 10 такие появятся и в быту.

[nblka]

да, действительно, проглядел такие двигатели должны быть специально сконструированы под повышенную частоту питающей сети. хотя я особого смысла в этом не вижу, возможно, удобнее было бы встраивать преобразователь прямо в инструмент, чтобы варьировать частоту для собственных целей у себя, а не делать это на источнике питания (который и работает хоть и на повышенной, но все же постоянной частоте)

[Akor]

А на фото — маленький цех, собирающий андронный коллайдер?

Обеспечивает явный рост производительности — прям маркетинг во плоти

[scaner1981]

Как так, преимуществ не видно? В статье же указано, что инструменты с повышенной частотой имеют меньшую массу, при той же мощности…. В промышленности — актуально (в быту — вряд-ли окупится). Толи дело — махать весь день дурой, весом в 10 кг, толи при той же производительности труда, размахивать приколюхой, весом в 3 кг… После 8ми часового рабочего дня, разница, думаю, очевидна будет каждому.

 

[Akor]

После одной надо идти в тренажёрку.. После другой — нет..
Да, частникам оно не надо.. Дак никто и не заставляет)

[nblka]

Да это так, чисто технические соображения для возможной дальнейшей разработки.

Есть у вас общий преобразователь из 50 Гц в 300 Гц. Ну допустим он действительно снижает вес инструмента, рассчитанного на 300 Гц, с условных 10 кг до 3 кг, все ок. Он выдает достаточную мощность для работы нескольких подключенных к нему инструментов, поэтому имеет все же значительные массогабаритные характеристики.

Теперь представим, что в каждом инструменте есть свой, специально сконструированный для него преобразователь. Причем не только на 300 Гц, но вообще на любую требуемую конструкцией частоту. Скажем, допустим, условная дрель наиболее эффективно работает на 1000 Гц, а условная циркулярка на 500 Гц. Так как он питает только сам этот инструмент, он имеет минимальные массогабаритные характеристики, которые теоретически могут незначительно сказываться на удобстве пользования, предлагая взамен еще большее увеличение эффективности.

Повторюсь, это гипотеза, которая нуждается в технической проверке. Но если в этом что-то есть, то мы это рано или поздно можем увидеть на прилавках

[anton]

Люди, вы что, не видели 400 герцовых электропил?

http://www.epch-3.ru/

[Akor]

Там одна розетка и мощность наверняка под один прибор..
Это и есть «ваша» идея, только с вынесенным поеобразоватеоем за рамки прибора.. Всё-таки он не такой миниатюрный..

А уже на этойкоробочке — крутилку тогда ставить…
А вы уверены, сто преобразователь с измегяемой частотой не будет в 10 раз больше и дороже?

[Леонид Маркович]

Ух ты, спасибо, не видел. Сама идея интересная для ручного инструмента!

[nblka]

Изменяемая частота — это технически просто, нужны силовые ключи (IGBT/MOSFET), управляющая микросхема (к стоимости которой добавляется стоимость разработки софта для нее) и обвязка. Зато открываются захватывающие перспективы, например, автоматическая регулировка частоты/напряжения в зависимости от режима работы, если такая зависимость позволит использовать устройство более эффективно (для этого еще несколько датчиков понадобится)

[anton]

в 50-х все томские леспромхозы сидели на электропилах, тогда бензиновых ещё не было.

а шахтеры и сейчас, кстати.

[1966]

Да собственно и в 70-х и в 80-х и в 90-х на ЛПХ где готовили лес для отправки плотами по большой воде только такими и работали)))), они более практичные чем бензиновые, даже кабель не особо мешает)))

[Саня]

только не пойму я нифига, откедва мощность то в разы? опять очердной манагер сделал вечный дрыгатль что ли?

у эл. двигов и так КПД высокий, за 90% завалиает, смысл выкидывть в 20 раз (200 тыр делим на 10 тыр) больш ебабла ради 3- 5% выигрыша в КПД? По весу их обскакивает на раз пневматический инструмент… мулька какая то

частотник на двигателях — там экономия, при пусках стопах и режим можно выбрать любой (скорость-момент) тут же нам про мощность втирают…

[Сергей-А-Ф]

Приведу немного теории:
Определение мощности 3-х фазного двигателя
P=1,73*Uл*Iл*cos φ (1)

где, Uл — линейное напряжение (380В),
Iл — линейный ток, который равен фазному току,
cos φ — коэффициент мощности двигателя.

При питании обмотки статора трёхфазным током создаётся вращающееся магнитное поле, синхронная частота вращения n,[об/мин] которого связана с частотой питающего напряжения сети f[Гц] соотношением:
n=60*f/р, (2)

где р — число пар магнитных полюсов обмотки статора, для получения вращения магнитного поля 3000 об/мин в электрической машине одна пара полюсов.

Вращающий момент

Mвр = P / ω (3)

где, Р — мощность, Вт
ω = 2π • n / 60 — угловая скорость (рад/с)
n — частота вращения двигателя, об/мин

Из этих формул видно:
1. при изменении частоты питающего напряжения изменение мощности не происходит (см. формулу 1).
2. при увеличении частоты питающего напряжения в 6 раз (при частоте 300 Гц) частота вращения ротора двигателя также увеличится в 6 раз (см. формулу 2) при этом вращающий момент (см. формулу 3) уменьшится в 6 раз. Следовательно, мы получим индукционный двигатель с короткозамкнутым ротором (это одно и тоже что и обыкновенный асинхронный двигатель с КЗ-ротором), который имеет частоту вращения при двухполюсном исполнении 18 000 об/мин и уменьшенный в 6 раз вращающий момент при неизменной мощности.

Вывод:
1.У такого шустрого двигателя скорость резания будет больше, но посильнее придавишь его, а он остановится.
2. Страшно становится, если представить, как и куда полетят осколки круга у рабочего на картинке при таких высоких оборотах.
3. Насчет долговечности спорно – подшипниковые узлы при таких частотах вращения требуют особого внимания.
4. Такие двигатели применяются скорей всего для стационарного оборудования. Для ручного инструмента не подойдут, кроме гравера.

[anton]

угу, даже кино с Высоцким есть, "Хозяин тайги", там тоже электропилы ))))

[Заец]

На самолетах всегда притменялись электроустройства на 400 Гц. Ну и двигайте мозг дальше: в быт — все меньше и меньше малогабаритных блочков питания (зарядников и пр …) сейчас делается с трансами на 50 Гц. Почти нет уже. Все по той же причине: дороговизна меди ну и прочих железяк.

[vasile]

Зачем козе баян? За 200 косарей я  гараж себе дострою 6*9. Ну это так без лирики о нужности этих штук….

[Автор]

Сообщения