电动工具制造技术

一种电动工具，包括：交流电源模块，用于接入来自电网的交流电；无刷电机，包括转子和定子；EMI模块，与交流电源模块电性连接以过滤交流电中的干扰信号；其中，定子包括定子金属区域和绕组；EMI模块包括第一电容，第二电容和第三电容；第一电容的一端连接至交流电源模块的高压端，第一电容的另一端连接至第二电容的一端；第二电容的另一端连接至交流电源模块的低压端；第三电容的一端连接至第一电容和第二电容之间的节点，第三电容的另一端接地；定子金属区域与第一电容和第二电容之间的节点电连接。该电动工具能够接入交流电源，输出性能稳定。

【技术实现步骤摘要】
电动工具
本专利技术涉及电动工具，具体涉及能接入直流电源或交流电源的电动工具。
技术介绍
现有的电动工具包括两类，一类采用交流电源供电，另一类采用直流电源供电。由于直流电源所能提供的供电电能有限，对于一些大功率的电动工具而言，需要较大的电能供给，通常通过接入交流市电作为电动工具的动力来源。由于交流市电的波动，需要设计一种具有稳定输出性能的由交流电源供电的电动工具。
技术实现思路
为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：一种电动工具，包括：交流电源模块，用于接入来自电网的交流电；无刷电机，包括转子和定子；EMI模块，与所述交流电源模块电性连接以过滤所述交流电中的干扰信号；其中，所述定子包括定子金属区域和绕组；所述EMI模块包括第一电容，第二电容和第三电容；所述第一电容的一端连接至所述交流电源模块的高压端，所述第一电容的另一端连接至所述第二电容的一端；所述第二电容的另一端连接至所述交流电源模块的低压端；所述第三电容的一端连接至所述第一电容和所述第二电容之间的节点，所述第三电容的另一端接地；所述定子金属区域与所述第一电容和所述第二电容之间的节点电连接。进一步，所述定子金属区域通过导线连接至所述第一电容和所述第二电容之间的节点。进一步，还包括：整流模块，与所述EMI模块电连接以使经所述EMI模块过滤干扰信号的交流电转换为脉动直流电。进一步，还包括：电容，与所述整流模块电连接以使所述脉动直流电转换为平滑直流电。进一步，所述电容为电解电容或钽电容。进一步，还包括：驱动电路，包括多个电子开关，所述电子开关与所述绕组电连接。进一步，所述驱动电路还包括电容；所述电容分别与所述电子开关并联连接。进一步，还包括：控制器，用于输出控制所述电子开关导通或断开的控制信号以使电流加载至所述绕组上。进一步，所述电容为电解电容，所述电解电容的电容值与所述无刷电机的额定功率之比的取值范围为20uF/KW~80uF/KW。进一步，所述交流电源模块接入的交流电的电压最大值与所述无刷电机的额定电压之差与所述交流电的电压最大值之比的取值范围为-25%~+25%。本专利技术的电动工具在接入交流电供电时具有稳定的输出性能。附图说明图1是作为实施例的角磨的结构示意图；图2是图1所示角磨的电路框图；图3是图2中的驱动电路图；图4是电动工具中位置传感器信号与信号区间的对应关系示意图；图5是一个实施例的无刷电机的各相电压与转子位置的对应关系曲线；图6是另一个实施例的无刷电机的各相电压与转子位置的对应关系曲线；图7是转速随转矩变化的曲线图；图8是相电流随转矩变化的曲线图；图9是另一驱动电路图；图10是图2中的EMI模块的电路框图；图11是图1所示角磨的剖视图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作具体的介绍。参考图1和图2所示，角磨100包括：打磨盘10、护罩11、输出轴（未示出）、电机12、把手13、传动机构、壳体14和制动装置15。打磨盘10用于实现打磨或切割功能。护罩11至少部分覆盖在打磨盘10上以实现防护功能。输出轴用于安装或固定打磨盘10。电机12用于驱动输出轴转动。具体而言，电机包括电机轴，通过传动机构连接输出轴和电机轴，将电机轴的驱动力传递至输出轴。壳体14用于安装或固定电机12。把手13供用户握持。把手13可以作为独立的零件也可以由壳体14形成。壳体14包括头壳141和机壳142。电机12固定至机壳142上。头壳141用于安装传动机构。电源线16用于接入交流电源。角磨100还包括操作开关16用于启动或关闭电机12。当操作开关16触发时电机12启动，当操作开关51被释放时电机23关闭。操作开关51设置于把手50。制动装置15设置在把手和电机之间，能够快速制动电机轴。用户在需要停止打磨盘10的转动时，制动装置15使电机12在短时间内停止，避免危险发生。参考图2所示的电机驱动系统200的结构框图。电机驱动系统200包括：交流电源模块20、EMI模块21、整流模块22、电解电容30、电源模块23、驱动芯片31、驱动电路32、控制器33和位置检测模块34。交流电源模块20用于接入电机12工作所需的交流电源。具体的，交流电源模块20包括可接入交流电的交流电插头，以接入来自电网的交流电。其中，交流电的电压取值范围为85V~265V。作为具体实施方式的一种，接入的交流电的电压取值范围为110V~130V。作为具体实施方式的另一种，接入的交流电的电压取值范围为210V~230V。其中，电机12为无刷电机，更具体的，电机12为三相无刷直流电机。整流模块22用于将交流电源模块20输入的交流电整流后转化为脉动直流电输出。具体而言，整流模块22包括由四个二极管组成的整流桥，利用二极管二极管的单向导电性和管压降将交流电转换成同一方向的脉动直流电输出。为降低电磁干扰对电路的影响，在交流电源模块20和整流模块22之间串联EMI模块21。参考图10所示，EMI模块包括第一电容C21、第二电容C22和第三电容C23，其中，第一电容C21的一端连接至交流电源模块20的高压端，另一端与第二电容C22的一端连接，第二电容C22的另一端与交流电源模块20的低压端连接。第三电容C23的一端连接至第一电容C21和第二电容C22连接的节点O上，另一端接地。也即第一电容C21、第二电容C22和第三电容C23构成Y电容连接。电机定子121与节点O电性连接。具体的，电机12的定子金属区域与节点O电性连接。更具体的，电机12的定子金属区域通过导线123连接至节点O，也即使得定子金属区域通过第三电容C23接地，从而降低电磁干扰对电机12的影响。作为实施方式的一种，第三电容C23接地指接入整流模块的输出低压端，也即接入整流模块输出的脉动直流电的电压低压端。需要说明的是，这里的定子金属区域指定子中除去定子绕组的包含金属材料的区域。例如，由多个硅钢片叠加形成的定子铁芯122（如图11所示）或其它的由金属材料形成的部件等。这样，将电动工具中电路板上产生的电磁干扰通过第三电容引到电机定子，减少了电磁干扰，在满足EMI安全标准的同时，相比于采用其它方案如特殊材料吸收EMI干扰，具有成本低廉、方案简单可靠的优势。电解电容30与整流模块22电性连接，整流模块22输出的脉动直流电经电解电容30滤波转化为平滑直流电输出，以降低脉动直流电中的谐波干扰。具体而言，电解电容30的容值与电机12的额定功率之比的取值范围为：（20~80）uF/KW。这样可节约空间，保证在硬件电路中不存在物理尺寸较大的电容元件。作为具体实施方式的一种，EMI模块21、整流模块22、电解电容30位于电路板上，电解电容在电路板的最大平面的投影面积与所述电路板的最大平面的总面积之比的取值范围为：1/50~1/15。为保证电机的平稳输出，交流电源模块20接入的交流电的电压最大值与电机12的额定电压之差与交流电的电压最大值之比的取值范围为-25%~+25%。更具体的，交流电源模块20接入的交流电的电压最大值与电机12的额定电压之差与交流电的电压最大值之比的取值范围为-15%~+15%。由此使得电机与交流电的工匹配达到最佳状态，提升电动工具的工作性能。其中，额定电压为电机在其额定转速下反电势电压的最大值。电源模块23与电解电容30电性连接，用于为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动工具，包括：交流电源模块，用于接入来自电网的交流电；无刷电机，包括转子和定子；EMI模块，与所述交流电源模块电性连接以过滤所述交流电中的干扰信号；其中，所述定子包括定子金属区域和绕组；所述EMI模块包括第一电容，第二电容和第三电容；所述第一电容的一端连接至所述交流电源模块的高压端，所述第一电容的另一端连接至所述第二电容的一端；所述第二电容的另一端连接至所述交流电源模块的低压端；所述第三电容的一端连接至所述第一电容和所述第二电容之间的节点，所述第三电容的另一端接地；所述定子金属区域与所述第一电容和所述第二电容之间的节点电连接。

【技术特征摘要】
2016.12.14 CN 20161115280341.一种电动工具，包括：交流电源模块，用于接入来自电网的交流电；无刷电机，包括转子和定子；EMI模块，与所述交流电源模块电性连接以过滤所述交流电中的干扰信号；其中，所述定子包括定子金属区域和绕组；所述EMI模块包括第一电容，第二电容和第三电容；所述第一电容的一端连接至所述交流电源模块的高压端，所述第一电容的另一端连接至所述第二电容的一端；所述第二电容的另一端连接至所述交流电源模块的低压端；所述第三电容的一端连接至所述第一电容和所述第二电容之间的节点，所述第三电容的另一端接地；所述定子金属区域与所述第一电容和所述第二电容之间的节点电连接。2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述定子金属区域通过导线连接至所述第一电容和所述第二电容之间的节点。3.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，还包括：整流模块，与所述EMI模块电连接以使经所述EMI模块过滤干扰信号的交流电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟鹏，付祥青，邱栋荣，
申请(专利权)人：南京德朔实业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32