电动工具及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种电动工具及其控制方法，包括：壳体；电机；输出轴，由电机驱动旋转，输出轴上安装有工具元件；驱动电路，与电机电连接以驱动电机运行；扭力设定装置，用于接收用户输入的扭力设定指令来设定输出轴的旋转扭矩的上限值；速度检测模块，用于获取电机的转速；控制模块，至少与驱动电路和扭力设定装置实现电性连接，控制模块还被配置为：在电机启动阶段，通过速度检测模块获取电机的转速，并根据电机的转速获取电机的旋转加速度，当旋转加速度小于预设加速度阈值时关断电机。采用以上技术方案能够提供一种启动阶段扭力可控且运行阶段输出扭力稳定的电动工具。输出扭力稳定的电动工具。输出扭力稳定的电动工具。

【技术实现步骤摘要】
电动工具及其控制方法


[0001]本专利技术涉及一种电动工具，具体涉及一种电动工具以及其控制方法。

技术介绍

[0002]对于手持电动工具，如电钻或螺丝批，通常需要对其输出的扭矩进行限制，以防止损坏工件或烧毁电机。—般的电钻或螺丝批在刀具携动件与电机之间设有机械式过载离合器，以限制输出扭矩。然而，机械式过载离合器的体积较大，扭矩调节的精确度较低。还有一些电钻或螺丝批采用电子的方式限制输出扭矩，但是仅通过限制电机电流来限制扭矩，其在启动阶段仍然存在输出扭力过大，不同旋转速度下，扭矩输出不一致等问题，因此有必要对现有的电动工具的扭力控制方法进行进一步的改进。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术的不足，本专利技术提供一种适用于电动工具的控制方法，能够提供一种启动阶段扭力可控且运行阶段输出扭力稳定的电动工具。
[0004]为实现上述目标，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种电动工具，包括：壳体；电机，位于所述壳体内；驱动电路，与所述电机电连接以驱动所述电机运行；扭力设定装置，用于接收用户输入的扭力设定指令来设定所述电动工具输出的旋转扭矩的上限值；速度检测模块，用于获取所述电机的转速；控制模块，至少与所述驱动电路电连接以控制所述电机运行；所述控制模块被配置为：在所述电机的启动阶段，通过所述速度检测模块获取所述电机的转速，并根据所述转速获取所述转速的变化量，当检测到的所述转速变化量小于预设的转速变化量阈值时关断所述电机。
[0006]进一步地，所述控制模块还被配置为：在所述电机的转速小于等于预设目标转速时，控制所述电机处于所述启动阶段；在所述电机的转速大于预设目标转速时，控制所述电机处于运行阶段。
[0007]进一步地，所述电机处于所述启动阶段时，所述控制模块给定第一控制信号至所述驱动电路以运行所述电机。
[0008]进一步地，所述第一控制信号设置为具有第一占空比的PWM信号；所述电机处于所述启动阶段时，所述控制模块还配置为：获取所述电机的电流并控制所述第一占空比逐渐增加以使所述电机的转速逐渐增加；当所述电机的电流大于等于第一电流阈值时，减小所述第一占空比。
[0009]进一步地，所述电机处于所述启动阶段时，所述控制模块给定第二控制信号至所述驱动电路以运行所述电机。
[0010]进一步地，所述第二控制信号设置为具有第二占空比的PWM信号；所述电机处于所述启动阶段时，所述控制模块还被配置为：获取所述电机的电流，当所述电机的电流大于等于第一电流阈值时，关断所述电机。
[0011]进一步地，所述电机至少包括定子和转子，所述控制模块还被配置为获取所述电
机运行时与所述转子的磁场方向垂直的交轴目标电流值。
[0012]进一步地，所述控制模块被配置为：在所述电机处于所述运行阶段时，获取所述交轴目标电流值，当所述交轴目标电流值大于等于第二电流阈值时，关断所述电机。
[0013]进一步地，所述第二电流阈值设置为所述扭力设定装置设定的旋转扭力的上限值所对应的交轴目标电流值与所述电机的当前转速所对应的转速电流值之和。
[0014]进一步地，所述扭力设定装置设置为电子扭力环。
[0015]一种电动工具的控制方法，所述电动工具包括：壳体；电机，位于所述壳体内；驱动电路，与所述电机电连接以驱动所述电机运行；扭力设定装置，用于接收用户输入的扭力设定指令来设定所述电动工具输出的旋转扭矩的上限值；触发开关，用于供用户启动并调节所述电动工具的转速；速度检测模块，用于获取所述电机的转速；控制模块，至少与所述驱动电路电连接以控制所述电机运行；所述控制方法包括：所述控制模块在所述电机的启动阶段时，通过所述速度检测模块获取所述电机的实时转速，并根据所述实时转速获取所述电机的预设时间范围内的转速变化量，当所述转速变化量小于预设的转速变化量阈值时关断所述电机。进一步地，在所述电机的转速小于等于预设目标转速时，设定所述电机处于所述启动阶段；在所述电机的转速大于预设目标转速时，设定所述电机处于运行阶段。
[0016]进一步地，在所述电机的转速小于等于预设目标转速时，设定所述电机处于所述启动阶段；在所述电机的转速大于预设目标转速时，设定所述电机处于运行阶段。
[0017]进一步地，所述电机处于所述启动阶段时，所述控制模块给定第一控制信号至所述驱动电路以运行所述电机。
[0018]进一步地，所述第一控制信号设置为具有第一占空比的PWM信号；所述控制模块获取所述电机的电流并控制所述第一占空比逐渐增加以使所述电机的转速逐渐增加；当所述电机的电流大于等于第一电流阈值时，减小所述第一占空比。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的具体实施例的结构示意图；
[0020]图2是图1中的电动工具的电路系统框图；
[0021]图3是电机的启动阶段和运行阶段的控制方法的流程图；
[0022]图4是电机在启动阶段的实施例之一的控制方法的流程图；
[0023]图5是电机在启动阶段的实施例之二的控制方法的流程图；
[0024]图6是电机在运行阶段输出扭力的控制方法的流程图；
[0025]图7是电机在启动阶段输出扭力的控制方法的流程图。
具体实施方式
[0026]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作具体的介绍。
[0027]图1示出了本专利技术作为一种实施例的电钻，至少能提供扭力辅助螺钉打入工件，并且可以提供冲击力冲击作业，以满足用户不同的使用需求。显然，以下的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本专利技术所提供的技术方案能够适用于大部分的扭力输出工具，例如冲击扳手、电动螺丝批、电剪刀、链锯等等。
[0028]图1是作为本专利技术电动工具的一种具体示例电钻100的结构示意图。参照图1和图3
所示，该电钻100主要包括壳体11、工具元件12、握持部13、触发开关14、扭力设定装置15以及电源装置16。壳体11形成有一内腔，电机111设于内腔中，上述的内腔中还容纳传动装置(图未示)。壳体11的前端用于安装工具元件12。电机111的依次驱动传动装置、输出轴(图未示)进而驱动工具元件12对待加工件进行加工操作。针对不同的电动工具，可以采用不同的工具元件12。该示例中的工具元件12优选采用钻头，用于将螺钉打入待加工件上。壳体11形成有一握持部13，以便操作人员的手部握持。电源装置16与电钻100电连接以为电钻100提供电能。电源装置16可以是电池包或者市电连接器。本实施例中电源装置16优选地设置为电池包，电池包可拆卸地连接至电钻100。触发开关14用于实现电机111的启动和调速功能，触发开关14可以是但不限于扳机、旋钮、滑动机构等。在本实施方式中，触发开关14被配置成扳机机构。
[0029]如图2，电钻100还包括用于控制电机111运行状态的控制系统20，控制系统20至少包括供电模块21、驱动电路22和控制模块23、速度检测模块24、电流检测模块25以及转子位置检测模块26。供电模块21与电源装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动工具，包括：壳体；电机，位于所述壳体内；驱动电路，与所述电机电连接以驱动所述电机运行；扭力设定装置，用于接收用户输入的扭力设定指令来设定所述电动工具输出的旋转扭矩的上限值；速度检测模块，用于获取所述电机的转速；控制模块，至少与所述驱动电路电连接以控制所述电机运行；其特征在于，所述控制模块被配置为：在所述电机的启动阶段，通过所述速度检测模块获取所述电机的转速，并根据所述转速获取所述转速的变化量，当检测到的所述转速变化量小于预设的转速变化量阈值时关断所述电机。2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述控制模块还被配置为：在所述电机的转速小于等于预设目标转速时，控制所述电机处于所述启动阶段；在所述电机的转速大于预设目标转速时，控制所述电机处于运行阶段。3.根据权利要求2所述的电动工具，其特征在于，所述电机处于所述启动阶段时，所述控制模块给定第一控制信号至所述驱动电路以运行所述电机。4.根据权利要求3所述的电动工具，其特征在于，所述第一控制信号设置为具有第一占空比的PWM信号；所述电机处于所述启动阶段时，所述控制模块还配置为：获取所述电机的电流并控制所述第一占空比逐渐增加以使所述电机的转速逐渐增加；当所述电机的电流大于等于第一电流阈值时，减小所述第一占空比。5.根据权利要求2所述的电动工具，其特征在于，所述电机处于所述启动阶段时，所述控制模块给定第二控制信号至所述驱动电路以运行所述电机。6.根据权利要求5所述的电动工具，其特征在于，所述第二控制信号设置为具有第二占空比的PWM信号；所述电机处于所述启动阶段时，所述控制模块还被配置为：获取所述电机的电流，当所述电机的电流大于等于第一电流阈值时，关断所述电机。7.根据权利要求2所述的电动工具，其特征在于，所述电机至少包括定子和转子，所述控制模块还被配置为获取所述电机运行时与所述转子的磁场方向垂直的交轴目标电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光，许彦卿，吴勇慷，
申请(专利权)人：南京泉峰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：