Herramientas con motores sin escobillas

Jul 01, 2023

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Estas herramientas eléctricas más eficientes y duraderas están invadiendo el mercado del bricolaje. Asique, como trabajan?

En el mundo de las herramientas eléctricas, los motores sin escobillas están de moda. Si bien la tecnología no es exactamente nueva, ha ganado fuerza en los últimos años debido a algunos lanzamientos de alto perfil de Makita, Milwaukee, DeWalt y otros.

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"Los motores sin escobillas existen desde la década de 1960 y se utilizan en aplicaciones industriales y de fabricación para [motores que impulsan] cintas transportadoras", dice a Popular Mechanics Christian Coulis, vicepresidente senior de gestión de productos de Milwaukee Tools.

Makita, sin embargo, fue la primera empresa en utilizarlos en herramientas eléctricas. "[Fue] primero en nuestra división de ensamblaje en 2003 para las industrias aeroespacial y de defensa, y luego nuevamente en 2009, cuando lanzamos un controlador de impacto sin escobillas de tres velocidades", le dice a Pop Mech Wayne Hart, gerente de comunicaciones de Makita.

Los fabricantes afirman que las herramientas sin escobillas tienen mayor rendimiento y durabilidad y que son más inteligentes que la herramienta promedio. Entonces, ¿cuál es exactamente la tecnología detrás de estos nuevos motores?

Un motor con escobillas tradicional se compone de cuatro partes básicas: escobillas de carbón, un anillo de imanes, una armadura y un conmutador. Los imanes y las escobillas están estacionarios, mientras que la armadura y el conmutador giran juntos sobre el eje del motor dentro de los imanes.

Cuando el motor recibe energía, una carga viaja desde la batería, a través de las escobillas y hasta el conmutador. (Las escobillas están accionadas por resorte para mantener el contacto físico con el conmutador). Luego, el conmutador pasa la carga a la armadura, que está formada por devanados de cobre (parecen haces de alambre de cobre). Los devanados son magnetizados por la carga y empujan contra el anillo estacionario de imanes que lo rodean, obligando al conjunto de la armadura a girar. El giro no se detiene hasta que se detiene la carga de la batería.

Un motor sin escobillas pierde las escobillas y el conmutador. Y la ubicación de los imanes y los devanados se invierte: los imanes están en el eje del motor convencional y los devanados de cobre de la armadura están fijos y rodean el eje. En lugar de escobillas y un conmutador, una pequeña placa de circuito coordina el suministro de energía a los devanados.

Debido a que la electrónica se comunica directamente con los devanados estacionarios, la herramienta se ajusta según la tarea, razón por la cual las empresas las comercializan como herramientas "más inteligentes". Por ejemplo, si está utilizando un taladro sin escobillas para atornillar tornillos en espuma de poliestireno, este detecta más fácilmente la falta de resistencia (en comparación con un motor con escobillas) y comienza a extraer de la batería sólo la poca carga que necesita. Si la herramienta comienza a colocar tornillos de 3 pulgadas en caoba, se ajustará en consecuencia y consumirá más corriente. Por el contrario, un motor con escobillas siempre funcionará lo más rápido posible mientras esté en uso.

Además, los motores sin escobillas pueden ser más potentes en general. Debido a que los devanados de cobre están en el exterior de la configuración del motor, hay espacio para hacerlos más grandes. Los motores sin escobillas tampoco tienen la fricción y la caída de voltaje que crean las escobillas al arrastrarse contra el conmutador giratorio. Este contacto físico resulta en una pérdida continua de energía durante el proceso operativo.

La ganancia neta es una herramienta con mayor eficiencia y motores más duraderos. Así que no hace falta decir que todas las herramientas eléctricas tendrán un motor sin escobillas a finales de año, ¿verdad? No es una posibilidad, dice Coulis de Milwaukee.

"Si bien los beneficios de la tecnología sin escobillas son enormes, los fabricantes enfrentan barreras de costos extremas debido al costo adicional del motor y la electrónica que se necesita para administrar el motor adecuadamente", dice. En otras palabras, son caros y, por lo tanto, los motores sin escobillas son más adecuados para beneficiar a los profesionales que pueden desembolsar mucho dinero por una herramienta que van a utilizar todos los días. Las herramientas sin escobillas son aproximadamente un 30 por ciento más caras de fabricar que las herramientas inalámbricas estándar, y las baterías para alimentarlas suelen estar fuera del alcance de la mayoría de los aficionados al bricolaje.

Pero a medida que la tecnología de las baterías mejore y el diseño de las herramientas avance, los compradores comenzarán a ver cada vez más herramientas sin escobillas en su centro local. Están aquí para quedarse, pero probablemente pasará un tiempo antes de que la tecnología se filtre a todas las herramientas eléctricas para los aficionados al bricolaje de fin de semana.

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