"Alimentado con una succión de 18 voltios"
¿No es esto simplemente una medida sin sentido "más grande es mejor"?
Lo que realmente te importa como cliente es el par o la potencia del motor o las RPM o algo así.
¿Existe alguna relación directa entre la tensión de alimentación y una de estas medidas del rendimiento del motor o la duración de la batería? A mi me parece que no es así, ya que cada motor es diferente, podría tener un número diferente de devanados, diferente número de bobinas, etc.
Para los motores, la potencia es proporcional al par multiplicado por la velocidad de rotación. Por lo tanto, para una velocidad y un par de rotación determinados, el dispositivo produce una cantidad de potencia determinada.
Para aumentar la cantidad de energía existen dos opciones. Genere la misma cantidad de torque a una velocidad más alta, o aumente el torque a una velocidad dada.
Para un taladro inalámbrico, la velocidad suele ser variable y depende de la aplicación. Por ejemplo, alta velocidad para acero, menor velocidad para mampostería y baja velocidad nuevamente para brocas de taladro de orificio ancho en madera.
Bien, para aumentar la potencia de un taladro inalámbrico, no cambiará la velocidad, ya que el taladro necesita entregar potencia a una variedad de velocidades.
Otros dos factores a considerar, en un motor de CC, el voltaje es proporcional a la velocidad y la corriente proporcional al par.
Pero todo lo que hacen los diseñadores es aumentar el voltaje del paquete. para una resistencia de bobina dada en el motor de CC, el aumento del voltaje en la bobina también aumenta la corriente, por lo tanto el par de torsión entregado.
Por lo tanto, aumentar el voltaje es una forma en que los diseñadores pueden aumentar el par, ¡por lo tanto, la potencia que los usuarios finales pueden usar! Así que cuanto más voltios mejor! hasta cierto punto, a medida que más voltios significa más células, y más células significa más peso, más peso significa más fatiga del usuario. Por lo tanto, estos tienden a equilibrarse, en este momento, desde 14.4 V CC hasta 18 V CC para un taladro inalámbrico típico.
No tiene sentido, y no dice nada sobre el poder de la herramienta. Usted pensaría que usan el voltaje porque tiene números más impresionantes, pero he visto dispositivos (limpiadores de polvo) que se mencionan en dígitos grandes "2.4 V", por lo que no se ve nada impresionante. La única otra razón que se me ocurre es que la gente puede estar más familiarizada con la palabra "voltio" que con la palabra "vatio" (lo que no implica que ellos sabrían lo que cualquiera de los dos significa).
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Creo que un número de respuestas está fuera de la pregunta. La pregunta que se le hizo es "¿Por qué se especifican en voltios?" , no por qué usan altos voltajes. Eso se ha cubierto en el pasado en al menos una pregunta (que no puedo encontrar por el momento). Lo que esta pregunta es acerca de la OMI es esto:
yesoesabsurdo!Noledicenadaacercadelascapacidadesdeleliminadordepolvo.Elmíodiceconorgullo"2.4 V", y no puedo creer que este tenga 9 veces el poder de succión del mío. Sería capaz de crear agujeros negros si lo fuera. El mío era barato, y IMO Black & Decker lo lanzó para tener una referencia para sus otros destructores de polvo. Un 3.6 V es mejor que un 2.4 V, por lo que podemos pedirle un precio más alto. Esos tipos de marketing no son idiotas. Pregúntele a Jane Doe cuál es la más poderosa y ella dirá la que tiene el voltaje más alto. ¿Quieres apostar?
El aumento del voltaje de la batería en los dispositivos portátiles está parcialmente impulsado por la practicidad y en parte por el marketing, pero en la última década, el marketing definitivamente ha sido el factor más importante.
Un "potente" dispositivo alimentado por batería (los taladros probablemente sean los más comunes pero no los que consumen más energía) pueden tener una potencia nominal de 100 vatios.
Toma 100 vatios como ejemplo:
A 100 vatios 12V ~ = 8A, 16V ~ = 6A, 24V ~ = 4A, 36V ~ = 3A.
Las pérdidas en el cableado y las conexiones se deben principalmente a la pérdida de calor = I ^ R.
Para las mismas pérdidas de resistencia para 12/16/24/36 voltios estarían en las proporciones
64/36/16/9 por lo que un sistema de 36V puede tener teóricamente 9/64 ~ = 14% de las pérdidas de un sistema de 12V.
Entonces, en la práctica, a medida que la corriente disminuye al aumentar el voltaje, se obtienen menos pérdidas con la misma resistencia o se puede tolerar un poco más de resistencia y aún estar muy por delante.
En un sistema de 12V 8A, una resistencia del circuito de un ohmio se disipará I ^ @ R = 8 ^ 2 x 1 = 64 vatios, de modo que el 64% de la potencia total sería intolerable. Algo más como 0.1 Ohm = 6.4% sería mejor. Es extremadamente fácil agregar 0.1 ohmios en el cableado y las conexiones, por lo que un sistema de 100W 12V se vuelve molesto de construir. Incluso un sistema de 18 V con 2/3 de la corriente = 4/9 = 44% de las pérdidas es mucho mejor.
SIN EMBARGO, un mayor voltaje requiere más celdas de la batería y el espacio necesario para las interconexiones, la pérdida adicional en las conexiones y la pérdida del volumen efectivo disponible debido a los efectos de la ley de cubos cuadrados * significa que por encima de cierto Voltaje, las pérdidas adicionales comienzan a compensar las ganancias . Al marketing no le importa, y los ingenieros y comercializadores habrán tenido un lugar detrás de la escena para llegar al resultado final.
Un factor que hace que los voltajes más altos sea más fácil es el uso de células LiIon. Estos tienen un voltaje nominal de, por ejemplo, 3,6 V / celda, que es aproximadamente 3 veces mayor que el de NiCd o NimH, por lo que una batería NimH de 10 celdas tendrá un valor nominal de 12V pero una LiIon de 10 celdas del mismo tamaño será nominal de 36V.
Las herramientas eléctricas de alto grado / calidad / costo, como De Walt (Black & Decker disfrazada) usan celdas LiFePO4 (fosfato de litio) en algunos productos con un voltaje nominal de 3.2V por celda. 10 daría 32 V nominal y esto será "casi sensible" en algunas aplicaciones.
Un comentario aparte: entiendo que De Walt utiliza las células A123 LiFePO4 líderes en la industria. Las celdas A123 son generalmente "difíciles de comprar" en el mercado minorista y he oído hablar de fabricantes de vehículos eléctricos que compran grandes cantidades de paquetes de baterías De Walt para obtener las celdas.
Ley de cubos cuadrados:
Efectos causados por cambios en la relación de área a volumen a medida que cambia la escala.
Los volúmenes son proporcionales al borde ^ 3.
Las áreas de superficie son proporcionales a egde ^ 2.
por lo tanto, la proporción de volumen a borde es proporcional al borde ^ 3 / borde ^ 2 = borde, lo que significa que el volumen por área de superficie aumenta a medida que los objetos crecen.
Los efectos secundarios de esto son, por ejemplo, que es más difícil enfriar las cosas grandes con la radiación de la superficie.
Por el contrario, es más difícil mantener calientes las cosas pequeñas cuando hace frío.
Para un espesor de superficie dado, las cosas grandes tienen menos contenido por volumen.
El último efecto afecta a las baterías.
si una batería se puede construir con un grosor de pared APROXIMADO en un rango de tamaños, las baterías grandes tendrán más contenido activo por volumen que las pequeñas.
Un único ejemplo.
Dos cubos con paredes gruesas de 1 mm y bordes de 1 cm y 4 cm.
Volúmenes de pared = 6 x borde ^ 3 x 1 mm
Volumen total del cubo = borde ^ 2
Cubo interno dentro de las paredes volumen ~~ = (borde- 2 x espesor de pared) ^ 3
1 cm cubo interior / volumen externo = (10-2) ^ 3/10 ^ 3 = 512/1000 mm ^ 2 = 51%
Cubo de 4 cm interno / externo = (40-2) ^ 3/40 ^ 3 = 54872/64000 = 85%. !!!
El cubo de borde 4 x más grande es 85/51 = 1.59 x más efectivo para un usuario de volumen disponible que el pequeño.
Conclusión: los paquetes de baterías de alto voltaje que usan NimH o NiCd pueden ser una mala idea solo por esta razón. Hay otros.
Los caballos de fuerza serían un número menor, y el departamento de marketing preferiría usar un número mayor que la competencia, pero no un número de vataje grande, ya que los vatios grandes no se comercializan como "Verde" lo suficiente para algunos segmentos del mercado. Para tecnologías equivalentes y costos de paquetes de baterías, voltajes más altos podrían ser más eficientes o incurrir en menos pérdidas de conversión y cableado en la producción de energía útil de la herramienta.
Los números aplicados al exterior de las herramientas eléctricas son para propósitos "más grande es mejor" y es probable que también diferencien varias tecnologías que usa el fabricante.
En otras palabras, solo para fines de marketing.
Esa medida es de hecho sin sentido. Hay dos razones por las que se utiliza
permite la comparación de mercadotecnia de herramientas del mismo fabricante con diferentes voltajes (vea esta pregunta relacionada ) - como usted paga esta cantidad de dinero por este modelo de 10,8 voltios "de mierda" o puede pagar extra y obtener ese modelo de 18 voltios "mucho más poderoso y mejor"
la mayoría de las herramientas tienen baterías intercambiables y solo las herramientas con el mismo voltaje pueden usar baterías del mismo voltaje, por lo que si tiene un controlador de 12 voltios y desea comprar una sierra del mismo fabricante, entonces, si compra una Modelo de 12 voltios, ahora tiene un total de 4 baterías (¡y 2 cargadores!) Que pueden usarse con ambas herramientas y eso es bueno porque una batería separada o un cargador separado cuesta una fortuna
Aparte de ese voltaje no es una medida útil. No te importa el voltaje, te preocupan las características mecánicas.