Аккумуляторные инструменты, сторінка № 2

Аккумуляторные инструменты

Практичнее не бывает: с аккумуляторными инструментами Bosch вы работаете независимо от сети и без мешающих в работе кабелей. Это стало возможным благодаря современной аккумуляторной технологии, обеспечивающей исключительную продолжительность работы.

Аккумуляторные инструменты

   Произвести монтаж на высоте, в течение дня часто менять рабочее место, сделать что-то в «полевых условиях», работать на даче, на обесточенных объектах или там, где электроснабжение не соответствует нормам — вполне естественно, что подобные задачи вызывают у исполнителя определённые сложности. Граждане рабочие давно мечтали иметь в своём арсенале по-настоящему автономные и одновременно эффективные машины, но помощь пришла лишь совсем недавно. Ещё десять-пятнадцать лет назад беспроводные технологии относились к разряду «нишевых», а основным «пациентом» для них был шуруповёрт. Нет, были, конечно, и другие инструменты, работающие от мобильных источников питания (для справки, первый такой перфоратор появился в 1984 году), однако они серьёзно уступали своим сетевым аналогам, как по производительности, так и по многим другим показателям. Всё упиралось в несовершенство аккумуляторов. Емкость блоков была маленькая, заряжались они долго, крутящий момент и скорость — слабые, большой вес и солидная цена агрегата также не внушали оптимизма. Не удивительно, что многие мастера долгое время относились к нему не иначе, как к баловству.

Немного истории для любителей статистики. Никель-кадмиевые батареи изобрели в последний год девятнадцатого столетия. В 1961 году человек полетел в космос и мир почти не заметил, как появилась первая аккумуляторная дрель. В конце семидесятых на замену NiCd батареям были разработаны блоки никель-металлогидридные. А к 1991 году были решены некоторые проблемы технического плана, и более-менее активно стали применяться самые прогрессивные Li-Ion аккумуляторы, это притом, что изобретены они были в далёком 1912 году.

И вот, лёд тронулся, наконец-то труды по усовершенствованию автономных источников питания дали свои плоды. Это заметно подсуетились автоконцерны, выпускающие электрокары, которые, не дожидаясь полного исчерпания нефтяных запасов, вложили миллиарды в развитие литий-ионных технологий. Прогресс оказался настолько серьёзным, что производители инструмента теперь в полный голос озвучивают технические характеристики своих продуктов (раньше о мощности беспроводных моделей они старались умалчивать). В каталогах ведущих компаний насчитывается по несколько десятков наименований мобильных агрегатов. Причём в этот список попали ранее просто немыслимые для него инструменты — строительные пылесосы, ножницы по металлу, пистолеты, болгарки, мощные SDS-max перфораторы, дисковые и сабельные пилы, вибраторы, шлифмашины, лобзики, степлеры и гвоздезабиватели, ударные дрели и гайковёрты… плюс фонари, отвёртки, радиоприёмники для строителей и другая приятная мелочь. Штилевцы уже вовсю торгуют цепными аккумуляторными пилами с 30-сантиметровой шиной и косами/триммерами, а разработчики Kress выдали на гора революционный суперперфоратор, который можно запитать как от автономных блоков, так и от сети. Особо рьяные фирмы заявляют о намерениях достойно продублировать аккумуляторными версиями весь свой инструмент. И скорее всего, это им удастся, так как уже на данный момент некоторые беспроводные модели не уступают сетевым по мощности.

Многие из бывших скептиков, кому довелось хоть немного поработать современным аккумуляторным инструментом, навсегда стали его преданными поклонниками. Беспроводные модели теперь легче, мощнее, дешевле, они способны в полной мере удовлетворить пожелания матёрых профессионалов и уж, тем более, простых домашних мастеров. Как обычно, чтобы выбрать правильный агрегат, пользователю придётся вникнуть в детали. Ну, о том и есть наша статья.

Аккумулятор

Когда мы говорили с Вами о производительности различного сетевого инструмента, то основное внимание приходилось уделять характеристикам мотора. В случае с аккумуляторным инструментом, тот же вопрос нужно рассматривать в комплексе (батарея — мотор — передача — зарядное устройство — комплектация), причём показатели автономного источника питания выходят на первый план.

Какой аккумулятор лучше

Сегодня применяются три вида аккумуляторов: литий-ионные, никель-металлогидридные, никель-кадмиевые. Это не просто отдельные типы силовых блоков, это — разные технологии, каждая из которых имеет свои плюсы и минусы. Давайте обо всём по порядку.

«Никель-кадмий» — это заслуженный ветеран, который уже более 50 лет служит нам верой и правдой. Аккумуляторы NiCd благодаря своим неоспоримым плюсам и сейчас не утратили своей актуальности. Во-первых, они недорого стоят. Во-вторых, такие батареи могут эксплуатироваться в широком диапазоне температур (от -20 до +60 градусов). Третье, никель-кадмиевые блоки могут разряжаться высокими токами и быстро заряжаться без сильного нагревания. Четвёртое, они рассчитаны на большое количество циклов «зарядка/разрядка» (1000–1500). К минусам NiCd батарей стоит отнести знаменитый «эффект памяти», который заключается в снижении ёмкости аккумуляторного блока, если его ставить на зарядку до полного разряда. Заметим, что с этой напастью (памятью) успешно борются сервисные центры, восстанавливая, казалось бы, мёртвые NiCd и NiMH элементы питания. Следующий минус — высокая токсичность элементов никель-кадмиевого блока. Из-за того, что утилизировать такие аккумуляторы очень сложно, в Евросоюзе уже запретили их применять, лишь вопрос времени, когда это произойдёт в других странах. Именно высокие экологические требования стали причиной появления никель-металлогидридных батарей.

Аккумуляторы NiMH решили проблему утилизации и даже получились где-то на 30% «вместительнее», соответственно на 30% легче и компактнее своих предшественников (при тех же силовых показателях). «Эффект памяти» в новых блоках отсутствует, если быть точными, почти отсутствует. В бочке мёда оказалось и несколько ложек дёгтя:

• меньшее количество циклов перезарядки (до 500–750)
• в полтора-два раза возросла степень саморазряда
• при зарядке блок сильно нагревается
• зарядка происходит на меньших токах — дольше

Стоит заметить, что некоторые из названных проблем уже решены (или минимизированы) ведущими компаниями, специализирующимися на производстве аккумуляторов. А самое главное, что работы в этом направлении продолжаются. Сложно точно сказать, кто из многих производителей каких результатов добился на данный момент (успехи у них разные), тем более что ситуация меняется очень быстро. Но, имея эти четыре пункта, вы знаете, на какие нюансы стоит обратить особое внимание.

Литий-ионные батареи по праву считаются самыми прогрессивными. «Эффекта памяти» не наблюдается, аккумулятор сохраняет и выдаёт намного больше энергии (ёмкость одного элемента доходит до 4 Ач), повысился вольтаж (до 36 В) и электрическая плотность (до 200 Втч/кг), практически отсутствует саморазряд (до 5%), меньший вес и размеры при сходных энергетических показателях, время зарядки сократилось до 60–30 минут. Если сказать совсем просто — то, сравнивая с NiCd и NiMH, всё веселее где-то в 1,5–2 раза. Вот именно в эти два раза Li-Ion батареи дороже своих более возрастных предшественников. Относительно высокая цена предопределяется некоторыми техническими сложностями и применением серьёзных управляющих и контролирующих систем: защита от глубокого разряда и перезаряда, защита от перегрева и токовых перегрузок, индикацией остатка заряда. Из-за высокого удельного сопротивления литиевые элементы сильно нагреваются при зарядке, поэтому их «пакуют» в корпуса из материалов, хорошо отводящих тепло, снабжают специальными стержнями, а также каналами/отверстиями для принудительной вентиляции.

Заметим, что разные производители литий-ионных аккумуляторов применяют различную химическую формулу для своих изделий (широко распространено порядка 3–4 вариантов), поэтому их источники питания обладают не одинаковыми эксплуатационными характеристиками. Можно сказать, что все детские проблемы, связанные с функциональностью (недолговечность, боязнь глубокого разряда, проблемы с минусовой температурой, перегрев и прочее), успешно решены, все двинулись в направлении наращивания энергоёмкости и удешевления. Теперь Li-Ion батареями комплектуют не только элитные профессиональные модели, но и любительский инструмент.

Выбираем силовые характеристики аккумулятора

Давайте разберёмся с основными техническими параметрами аккумуляторов, которые являются общими для всех их видов и непосредственно влияют на производительность беспроводного инструмента. К ним мы в первую очередь отнесём рабочее напряжение и ёмкость силового блока.

Напряжение аккумулятора (измеряется в вольтах — от 3,6 до 36 В) может нам сказать о мощности машины — насколько тяжёлую работу может выполнять инструмент, каким может быть максимальный крутящий момент или скорость (частота). Большая мощность в одной линейке достигается увеличением количества элементов (ячеек) в блоке, тогда как моторы ставятся обычно одинаковые. Это обязательно сказывается на массе, габаритах и стоимости аккумулятора. Поэтому, подбирая аппарат, следует очень внимательно оценить круг вероятных задач, который вы будете с его помощью решать, тем более, что львиная доля стоимости автономного инструмента может припадать именно на его аккумуляторы. Будет не логично приобретать для домашней мастерской тяжёлый 36-вольтовый агрегат (сам по себе подобный блок весит около 2 кг), тут подойдёт машина с батареей на 9,6, 12 или 14,4 В. Многие фирмы упор делают на инструмент с рабочим напряжением 18 В, как самый универсальный и самый востребованный среди профессионалов и любителей. Тут есть одно замечание. Если сопоставлять мощность сетевых и аналогичных мобильных моделей, то среди «тяжёлой артиллерии» (болгарки, перфы, циркулярки…) только аппараты напряжением 36 В способны на равных тягаться с традиционными экземплярами мощностью примерно в районе 1000 Вт и немного выше. Что касается дрелей/шуруповёртов, то в этом классе инструмента машинки с блоками в 18 В тоже способны достойно противостоять. В случае с более слабыми аккумуляторами (14,4 и менее), пожалуй, любое сравнение мощностей будет в пользу «сетевиков». Как мы уже говорили, некоторые производители прямо (в ваттах) указывают потребляемую мощность своих беспроводных машин.

Ёмкость аккумулятора показывает, как долго может работать инструмент на одной зарядке. Эта характеристика беспроводного аппарата всегда указывается на корпусе аккумулятора и в среднем составляет порядка 1,2–3 ампера в час, а совсем недавно появились блоки ещё более ёмкие — 4 Ач. Стоит заметить, что речь идёт об энергоёмкости единичного элемента батареи. Поэтому не удивляйтесь, когда видите на прилавке машины с разным вольтажом, но с одинаковой ёмкостью. Показатель очень важный, но только по нему невозможно судить о работоспособности инструмента, здесь логично оценивать машину в тандеме «вольтаж — ёмкость».

Всех, кто ещё только собирается обзавестись беспроводным агрегатом и не имеет должного опыта, мучает один и тот же вопрос: сколько непрерывно может работать конкретный аккумуляторный инструмент. Многое зависит от нагрузки на машину. Если рассчитывать математически (для этого неплохо знать мощность в ваттах), то получаются цифры порядка от одного до нескольких десятков минут. Кажется, немного. Однако если учесть, что, профессионально выполняя основные виды ремонтно-строительных операций, инструмент мы включаем не более 10–20% общего времени — то это уже общая продолжительность работы намного больше часа. Например, 36-вольтовым перфоратором от фирмы Бош на одной зарядке можно просверлить около 200 отверстий в бетоне популярным размером 6х40. Причём мощность такого монстра составляет 600 Вт, а энергия удара 2,8 Дж, вес 4,5 кг.

Итак, чтобы не было вынужденного простоя, за это время второй блок должен быть уже заряжен. Легко! Именно от этих расчётов отталкиваются производители.

Зарядка аккумуляторного инструмента

Как Вы уже поняли, особенности зарядного устройства — вопрос насущный. Если оно слишком долго будет заряжать аккумулятор, то даже двух блоков может не хватать для бесперебойной работы. Если ещё недавно показатели в 5 часов считались передовыми, а бюджетные аппараты вообще могли заряжать до суток, то теперь правилом хорошего тона считаются зарядники, которые могут «восстановить» батарею профессиональной машины за час, или даже за 30 или 22 минуты (зарядное DC 18RA от Makita и блок ёмкостью 3 Ач). Однако многие бытовые аппараты оснащаются трёх- или пятичасовым зарядным устройством, и это вполне оправдано низкой интенсивностью эксплуатации.

Быстро зарядить аккумулятор довольно непросто, так как элементы сильно нагреваются и, если их не охлаждать, могут выйти из строя. Поэтому производители вынуждены применять батареи довольно сложной конструкции, а также принудительное охлаждение с помощью вентилятора, встроенного в «зарядное». Для требовательных литий-ионных батарей необходимо не просто производительное, а «умное» зарядное устройство. Макитовцы внедрили интересную систему с применением компьютерных технологий. Они интегрировали в аккумулятор специальный чип, с которого во время зарядки устройство считывает информацию о состоянии блока и подбирает для него самый оптимальный режим «восстановления» (силу тока, определённое напряжение, степень охлаждения), увеличивая скорость процесса и долговечность батареи вцелом. Многие производители сейчас стали применять микропроцессоры для контроля процессов перезарядки, например, компания Metabo после внедрения новой технологии предложила 3-летнюю гарантию на аккумуляторные Li-Ion батареи, чего раньше никто не осмеливался сделать.

Что касается других типов батарей, то зарядные устройства там попроще, но кое-какие правила соблюдать нужно. Главное — не держать батарею слишком долго на зарядке (не оставлять на ночь и тому подобное). NiCd и NiMH аккумуляторы следует заряжать после полного разряда, когда инструмент начинает терять «силу». Металлогидридные блоки при хранении следует подзаряжать порядка одного раза в месяц-полтора, а после долгого простоя — совершить первую «суточную» зарядку. Никель-кадмиевые аккумуляторы рекомендуют хранить в разряженном состоянии. Почти все современные зарядные имеют, как минимум, светодиодную индикацию, которая показывает, что батарея полностью заряжена, продвинутые устройства — сами постепенно снижают токи и прекращают процесс.

Комплектация аккумуляторного инструмента

Правда жизни такова, что хорошие аккумуляторы пока ещё довольно дорого стоят. О технологических нюансах мы уже говорили — производство батарей является делом сложным и очень узконаправленным. Возможно, ещё сказывается тот факт, что подавляющее большинство производителей сами не делают автономные силовые установки, а заказывают их у специализирующихся на этом компаний. Приличная цена на батареи оправдывает применение в бытовых моделях одного аккумулятора (в некоторых случаях даже встроенного). Однако что касается профессиональных беспроводных машин, то тут в комплекте обязательно должно быть два блока или ни одного (!). Спросите как это? Ну, с двумя блоками всё прозрачно — всегда есть запас, что особо актуально для единичного аппарата в вашем арсенале. А вот инструмент без аккумулятора и зарядного устройства есть смысл приобретать, если у вас уже имеется другой мобильный инструмент той же фирмы, одной линейки. Производители, как правило, объединяют разные модели в единую аккумуляторную систему, в которой силовые блоки являются взаимозаменяемыми и обслуживаются одним зарядным устройством. Так удаётся упростить задачу хранения «лишних» блоков и существенно сэкономить на приобретении нового инструмента (голый агрегат на 70–100% дешевле того, что идёт с двумя источниками питания и зарядным). Компания DeWALT предложила своё видение вопроса — у них все аккумуляторы одного напряжения, независимо от типа, являются взаимозаменяемыми. Они имеют абсолютно идентичные разъёмы. Представьте, что, купив 18-вольтовую машину с никель-кадмиевым блоком, вы можете спокойно установить на неё и NiMH, и литий-ионный блок любой ёмкости.

Мотор и кое-что ещё

Выбирая аккумуляторный агрегат, стоит взглянуть и на другие моменты, кроме силовых особенностей источника питания:

1. Обратите внимание на тип мотора. Многие производители для беспроводного инструмента применяют безщёточные двигатели вентильного типа. Они обеспечивают очень плавную работу, минимум обслуживания, долговечность машин и высокий КПД.
2. Отдавайте предпочтение аппаратам с максимальным диапазоном эксплуатационных регулировок. Это позволяет экономно расходовать драгоценные «амперчасы».
3. Значительно улучшить комфорт и где-то даже экономить энергию позволяют чувствительные муфты скольжения (легко выбрать степень нагрузки), а также эффективный тормоз выбега оснастки (быстрая остановка после отключения).
4. Сделайте выбор в пользу аккумуляторного инструмента с хорошей защитой от ударов/падений (литиевые батареи этого очень не любят). Важным моментом является высокая надёжность подсоединения аккумулятора, позволяющая избежать потери контакта при вибрациях (многоконтактное крепление). Обычно, производители, которые добились определённых успехов в этих вопросах, обязательно предоставляют соответствующую информацию.
5. Если другие показатели инструмента не имеют серьёзных отличий — взгляните на характеристики крутящего момента (Нм) и максимальной частоты вращения шпинделя или хода оснастки (об./мин. или ход./мин.). Эти данные поведают о возможностях инструмента, ознакомиться с ними можно в паспорте изделия.
6. Очень удобно, когда есть возможность контролировать время, оставшееся до полного разряда батареи. Обратите внимание на наличие соответствующей индикации.
7. Не забывайте о прямой взаимосвязи мощности и энергоёмкости беспроводного инструмента с его весом и габаритами. Выбирайте аппарат в соответствии с предполагаемыми объёмами работ.