Moottoreille teho on verrannollinen vääntömomenttiin ja pyörimisnopeuteen. Joten tietyllä pyörimisnopeudella ja vääntömomentilla laite tuottaa tietyn määrän tehoa.

Tehon määrän lisäämiseksi on olemassa kaksi vaihtoehtoa. Luo sama vääntömomentti suuremmalla nopeudella tai lisää vääntömomenttia tietyllä nopeudella.

Akkuporan nopeus vaihtelee normaalisti ja riippuu sovelluksesta. Esimerkiksi nopea nopeus teräkselle, pienempi nopeus muurauksille ja alempi nopeus taas leveille rei'ille "puuporanterille".

Ok, niin lisääksesi langattoman poran tehoa, et muuta nopeutta, koska poran on tuotettava voimaa eri nopeuksilla.

Kaksi muuta huomioon otettavaa tekijää tasavirtamoottorissa jännite on verrannollinen nopeuteen ja virta verrannolliseen.

Mutta kaikki suunnittelijat tekevät vain lisää pakkauksen jännitettä. Tietyn DC-moottorin kelavastuksen osalta kelan yli olevan jännitteen lisääminen lisää myös virtaa, mikä antaa aikaansaadun vääntömomentin.

Joten jännitteen lisääminen on tapa, jolla suunnittelijat voivat lisätä vääntömomenttia ja siten syöttää jännitettä loppukäyttäjät voivat käyttää !. Joten enemmän volttia, sitä parempi! pisteeseen asti, koska enemmän volttia tarkoittaa enemmän soluja ja enemmän soluja enemmän painoa, enemmän paino tarkoittaa enemmän käyttäjän väsymistä. Joten nämä pyrkivät tasapainottumaan tällä hetkellä välillä 14,4 V - 18 V DC tyypilliselle akkuporalle.

Se on järjetöntä, eikä se kerro mitään työkalun tehosta. Luulisi heidän käyttävän jännitettä, koska sillä on vaikuttavampia lukuja, mutta olen nähnyt laitteita (pölynimureita), jotka mainitaan suurina numeroina "2,4 V", joten se ei näytä ollenkaan vaikuttavalta. Ainoa toinen syy, jonka voin ajatella, on se, että ihmiset saattavat tuntea paremmin sanan "voltti" kuin sanan "watti" (mikä ei tarkoita, että he tietäisivät, mitä kumpikin tarkoittaa).

muokkaa
Mielestäni useat vastaukset eivät kuulu kysymykseen. Kysymys on "Miksi ne on määritelty voltteina?" eikä miksi he käyttävät korkeaa jännitettä. Tätä on käsitelty aiemmin ainakin yhdessä kysymyksessä (jota en löydä tällä hetkellä). Tämä kysymys koskee IMOa:

ja se on järjetöntä! Se ei kerro sinulle mitään pölynimurin ominaisuuksista. Kaivos sanoo ylpeänä "2,4 V", enkä voi uskoa, että tällä on 9-kertainen imuteho. Se kykenisi luomaan mustia aukkoja, jos se olisi. Kaivos oli halpaa, ja IMO Black&Decker julkaisi sen saadakseen viitteen muille pölynimureilleen. 3,6 V on parempi kuin 2,4 V, joten voimme pyytää siitä korkeampaa hintaa. Nuo markkinointipojat eivät ole idiootteja. Kysy Jane Doelta, kumpi on tehokkain, ja hän sanoo, jolla on korkein jännite. Haluatko lyödä vetoa?

Kannettavien laitteiden akun jännitteen nousu johtuu osittain käytännöllisyydestä ja osittain markkinoinnista, mutta markkinointi on ollut viimeisen vuosikymmenen aikana ehdottomasti tärkein tekijä.

"Tehokkaalla" akkukäyttöisellä laitteella (porat ovat todennäköisesti yleisimpiä, mutta ei kaikkein eniten virtaa kuluttavia) voi olla nimellisteho 100 wattia.

Ota 100 wattia esimerkki:
100 watin teholla 12 V ~ = 8 A, 16 V ~ = 6 A, 24 V ~ = 4 A, 36 V ~ = 3 A.
Johdotuksen ja liitäntöjen menetys johtuu pääasiassa lämpöhäviöstä = I ^ R.
Samalla vastushäviöllä 12/16/24/36 volttia kohden olisi suhteita
64/36/16/9, joten 36 V: n järjestelmässä voi olla 9/64 ~ = 14% 12 V: n häviöistä. .
Joten käytännössä, kun virta laskee jännitteen kasvaessa, saat vähemmän tappioita samalla resistanssilla tai voit sietää jonkin verran enemmän vastusta ja olla edelleen hyvässä ajassa.

12 V 8A -järjestelmässä yhden ohmin piirivastus hajottaa I ^ @ R = 8 ^ 2 x 1 = 64 wattia - joten se on sietämätöntä, koska se on 64% kokonaistehosta. Jotain enemmän kuin 0,1 Ohm = 6,4% olisi parempi. 0,1 ohmin lisäys johdotuksiin ja liitäntöihin on erittäin helppoa, joten 100 W: n 12 V: n järjestelmän rakentaminen on ärsyttävän vaikeaa. Jopa 18 V: n järjestelmä, jonka virta on 2/3 = 4/9 = 44% häviöistä, on hyödyllisesti parempi.

JOSTA enemmän jännitettä tarvitaan enemmän akkukennoja ja tilaa yhteenliittämiseen, ylimääräinen menetys liitännöissä ja neliökuubattujen lainvaikutusten aiheuttama käytettävissä olevan todellisen tilavuuden menetys * tarkoittaa, että tietyn jännitteen yläpuolella ylimääräiset tappiot alkavat kompensoida voittoja. Markkinoinnista ei ole väliä, ja insinööreillä ja markkinoijilla on ollut kulissien takana lopullinen tulos.

LiIon-kennojen käyttö helpottaa korkeampia jännitteitä. Näiden nimellisjännite on sanottu 3,6 V / kenno, joka on noin 3 kertaa NiCd: n tai NimH: n jännite, joten 10-kennoinen NimH-akku on 12 V: n nimellisjännite, mutta saman kokoinen 10-kennoinen LiIon on nimellisjännite 36 V

Huippulaadukkaat / laadukkaat ja edulliset sähkötyökalut, kuten De Walt (musta & Decker valepuvussa), käyttävät LiFePO4 (Lithium Ferro Phosphate) -soluja joissakin tuotteissa, joiden nimellisjännite on 3,2 V kennoa kohti. 10 antaisi 32 V: n nimellisarvon, ja tämä on joissakin sovelluksissa "melkein järkevää".
Muuten: Ymmärrän, että De Walt käyttää alan johtavia A123 LiFePO4 -soluja. A123-kennoja on yleensä "vaikea ostaa" vähittäismarkkinoilla, ja olen kuullut sähköajoneuvojen valmistajien ostavan suuria määriä De Walt -akkuja kennojen saamiseksi.

Neliönmuotoinen laki:

Alueen ja äänenvoimakkuuden välisten muutosten aiheuttamat vaikutukset mittakaavan muuttuessa.
Volyymit ovat verrannollisia reunaan ^ 3.
Pinta-alat ovat verrannollisia egde ^ 2: n kanssa.
joten tilavuuden ja reunan suhde on verrannollinen reunaan ^ 3 / reuna ^ 2 = reuna - mikä tarkoittaa, että tilavuus pinta-alaa kohti kasvaa, kun kohteet kasvavat.

Tämän toissijaiset vaikutukset ovat esimerkiksi se, että suuria asioita on vaikeampi jäähdyttää pintasäteilyllä.
Päinvastoin, on vaikeampaa pitää pieniä asioita lämpiminä kylmänä.
Suurilla esineillä on vähemmän sisältöä tilavuutta kohti tietyn pinnan paksuuden suhteen .
Jälkimmäinen vaikutus vaikuttaa paristoihin.
Jos akku voidaan rakentaa TIETOISESTA seinämän paksuudesta eri kokoisille alueille, isoissa paristoissa on enemmän aktiivista sisältöä tilavuutta kohden kuin pienissä.

Yksi ainoa esimerkki.
Kaksi kuutiota, joiden seinät ja reunat ovat 1 mm ja 1 cm ja 4 cm.
Seinämäärät = 6 x reuna ^ 3 x 1 mm
Kuution kokonaistilavuus = reuna ^ 2
Sisäkuutio sisäseinien tilavuus ~~ = (reuna - 2 x seinän paksuus ^ 3

1 cm: n kuution sisempi / ulompi tilavuus = (10-2) ^ 3/10 ^ 3 = 512/1000 mm ^ 2 = 51%
4 cm: n kuution sisempi / ulompi = ( 40-2) ^ 3/40 ^ 3 = 54872/64000 = 85%. !!!
4 x suurempi reunakuutio on 85/51 = 1,59 x tehokkaampi käytettävissä olevan tilavuuden käyttäjä kuin pieni.
Johtopäätös: NimH: tä tai NiCd: tä käyttävät suurjänniteakut voivat olla huono idea pelkästään tästä syystä. On muitakin.

Sähkötyökalujen ulkopinnoille käytetyt numerot on tarkoitettu "isompi on parempi" -tarkoituksiin ja todennäköisesti myös erottamaan valmistajan käyttämät tekniikat.

_{Toisin sanoen puhtaasti markkinointitarkoituksiin.}

Hevosvoimaa olisi pienempi määrä, ja markkinointiosasto mieluummin käyttää suurempaa määrää kuin kilpailija, mutta ei suurta teholukua, koska suuret tehot eivät markkinoi niin vihreinä joillekin markkinasegmenteille. Vastaavia tekniikoita ja akkukustannuksia käytettäessä korkeammat jännitteet voivat olla tehokkaampia tai aiheuttaa vähemmän johdotus- ja muuntohäviöitä käyttökelpoisen työkalutehon tuottamiseksi.

Tämä toimenpide on todellakin järjetön. Siitä on kaksi syytä, miksi sitä käytetään

1. se mahdollistaa saman valmistajan työkalujen markkinoinnin vertailun eri jännitteillä (katso tämä aiheeseen liittyvä kysymys) - kuten maksat tämän rahamäärän tästä "karkeammasta" 10,8 voltin mallista tai voit maksaa ylimääräisen ja saada sen "paljon tehokkaamman ja paremman" 18 voltin mallin

2. eniten työkaluissa on vaihdettavat paristot ja vain saman jännitteen työkalut voivat käyttää saman jännitteen paristoja - joten jos sinulla on 12 voltin virtalähde ja haluat ostaa saman valmistajan sahan, jos ostat 12 voltin mallin, sinulla on nyt yhteensä 4 akkua (ja 2 laturia!), joita voidaan käyttää molempien työkalujen kanssa, ja se on hyvä, koska erillinen akku tai erillinen laturi maksaa omaisuuden.

Muu kuin tämä jännite ei ole hyödyllinen toimenpide. Et välitä jännitteestä, vaan mekaanisista ominaisuuksista.