电动工具制造技术

本发明专利技术公开一种电动工具，包括：电机，包括转子和三相定子绕组，定子绕组在电机运转中具有导通电角度；驱动电路，具有多个半导体开关元件；参数检测模块，用于检测电机运转时的工作参数；控制器，至少与驱动电路和电机构成电性连接，并能输出PWM控制信号以控制电机运转；控制器被配置为：获取电机的工作参数；根据工作参数与预设参数阈值的关系，实时调整PWM控制信号的占空比，以使电机维持目标转速恒速运转。提供了一种能够实施调控转速，实现恒速运转的电动工具。转的电动工具。转的电动工具。

【技术实现步骤摘要】
电动工具


[0001]本专利技术涉及电动工具领域，具体涉及一种电动工具。

技术介绍

[0002]电钻或者冲击扳手等冲击类电动工具需要具有低速带载的功能，即在转速较低时仍能进行冲击动作。现有的控制策略是通过检测电机换相时间，在电机该换相但未换相时通过不断增加PWM的占空比来提高转速增加扭力，随后在电机换相后立即减小占空比。但这种控制存在问题：只有在超过换相时间的预设值才会增加占空比不能实时控制改变转速；另外由于惯性的影响，占空比增加的太快也易导致转速增加太快，占空比增加的太慢易导致实际转速比目标速度慢，总之对转速的控制精度不够。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种能够实施调控转速，实现恒速运转的电动工具。
[0004]本专利技术采用如下的技术方案：一种电动工具，包括：电机，包括转子和三相定子绕组，所述定子绕组在所述电机运转中具有导通电角度；驱动电路，具有多个半导体开关元件；参数检测模块，用于检测所述电机运转时的工作参数；控制器，至少与所述驱动电路和所述电机构成电性连接，并能输出PWM控制信号以控制所述电机运转；所述控制器被配置为：获取所述电机的所述工作参数；根据所述工作参数与预设参数阈值的关系，实时调整所述PWM控制信号的占空比，以使所述电机维持目标转速恒速运转。
[0005]进一步的，所述控制器被配置为：在所述工作参数小于或等于所述预设参数阈值时，增加所述PWM控制信号的占空比，以增加所述电机的转速；在所述工作参数大于所述预设参数阈值时，降低所述PWM控制信号的占空比，以降低所述电机的转速。
[0006]进一步的，所述工作参数包括所述定子绕组换相过程中浮空相的相电压，或者所述定子绕组换相过程中所述浮空相的相电流，或者所述定子绕组导通时的相电压或者相电流。
[0007]进一步的，所述控制器被配置为：根据所述定子绕组换相过程中浮空相的相电压和所述定子绕组导通时的相电压确定一个中间参数；根据所述中间参数与预设参数阈值的关系，调整所述PWM控制信号的占空比，以使所述电机维持目标转速恒速运转。
[0008]进一步的，所述控制器被配置为：计算所述定子绕组换相过程中浮空相的相电压和所述定子绕组导通时的相电压的比值；在所述比值小于或等于所述预设参数阈值时，增加所述PWM控制信号的占空比，以增加所述电机的转速；在所述比值大于所述预设参数阈值时，降低所述PWM控制信号的占空比，以降低所述电机的转速。
[0009]进一步的，所述控制器被配置为：根据所述工作参数的采样周期和所述定子绕组的换相时间设置所述预设参数阈值。
[0010]进一步的，所述目标转速的范围为大于或等于100RPM且小于或等于300RPM。
[0011]一种电动工具，包括：电机，包括转子和三相定子绕组，所述定子绕组在所述电机运转中具有导通电角度；驱动电路，具有多个半导体开关元件；参数检测模块，用于检测所述电机运转时的工作参数；控制器，至少与所述驱动电路和所述电机构成电性连接，并能输出PWM控制信号以控制所述电机运转；所述控制器被配置为：获取所述电机的所述工作参数；在所述工作参数小于或等于所述预设参数阈值时，增加所述PWM控制信号的占空比，以增加所述电机的转速；在所述工作参数大于所述预设参数阈值时，降低所述PWM控制信号的占空比，以降低所述电机的转速。
[0012]进一步的，所述工作参数包括所述定子绕组换相过程中浮空相的相电压，或者所述定子绕组换相过程中所述浮空相的相电流，或者所述定子绕组导通时的相电压或者相电流。
[0013]进一步的，所述控制器被配置为：计算所述定子绕组换相过程中浮空相的相电压和所述定子绕组导通时的相电压的比值；在所述比值小于或等于所述预设参数阈值时，增加所述PWM控制信号的占空比，以增加所述电机的转速；在所述比值大于所述预设参数阈值时，降低所述PWM控制信号的占空比，以降低所述电机的转速。
[0014]本专利技术的有益之处在于：通过对电机换相过程中的参数进行分析处理，可以在电机换相前提前调控PWM占空比，使电机转速维持恒速，保证了低速控制下电机转速调整的实时性和准确性。
[0015]附图说明
[0016]图1是本专利技术实施例提供的一种电动工具的结构图；图2是本专利技术实施例提供的一种电动工具的电路框图；图3是本专利技术实施例提供的电机绕组两两导通周期换相示意图；图4是本专利技术实施例提供的浮空相的相电压变化趋势示意图。
具体实施方式
[0017]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作具体的介绍。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0018]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本专利技术说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0019]本专利技术的技术方案所适用的电动工具包括打磨工具、电钻、电圆锯、往复锯、斜锯等任何可采用无刷无感电控方式的电动工具，其他类型的电动工具只要能够采用以下披露的技术方案的实质内容即可落在本专利技术的保护范围内。
[0020]在本申请实施例中，参考图1以冲击类电动工具为例，电动工具400至少包括机壳40、壳体内的电机41、电源42、开关43、工作头44等。机壳40中内置电机，控制电路板以及传
动结构（未示出）。壳体40还形成有供用户握持的握持部401。
[0021]参考图2所示的电动工具的电路框图，电机41的驱动系统至少可以包括驱动电路401、电源42，控制器402和参数检测模块403。
[0022]在一个实施例中，电机41为无刷直流电机（BLDC）。在一个实施例中，电机41为无感BLDC。在一个实施例中，电机41为有感BLDC。在本申请中，无刷直流电机可以是内转子电机也可以是外转子电机，电机41至少包括三相定子绕组A、B、C，三相绕组可以是星型连接也可以是三角形连接。
[0023]在一个实施例中，电源42可选择为交流电源，即通过电源接口可以接入120V或220V的交流市电。在一个实施例中，电源42可选择为电池包，电池包可由一组电池单元组成，例如，可将电池单元串联成单一电源支路，形成1P电池包。电池包输出电压通过具体的电源控制模块，例如DC
‑
DC模块进行电压变化，输出适合驱动电路401、电机41等的供电电压，为其供电。本领域技术人员可理解，DC
‑
DC模块为成熟的电路结构，可根据电动工具具体参数要求而相应选择。
[0024]驱动电路301与电机31的定子绕组A、B、C电性连接，用于将来自电源42的电流传递至定子绕组A、B、C以驱动电机41旋转。在一个实施例中，驱动电路401包括多个开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6。每个开关元件的栅极端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动工具，包括：电机，包括转子和三相定子绕组，所述定子绕组在所述电机运转中具有导通电角度；驱动电路，具有多个半导体开关元件；参数检测模块，用于检测所述电机运转时的工作参数；控制器，至少与所述驱动电路和所述电机构成电性连接，并能输出PWM控制信号以控制所述电机运转；所述控制器被配置为：获取所述电机的所述工作参数；根据所述工作参数与预设参数阈值的关系，实时调整所述PWM控制信号的占空比，以使所述电机维持目标转速恒速运转。2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述控制器被配置为：在所述工作参数小于或等于所述预设参数阈值时，增加所述PWM控制信号的占空比，以增加所述电机的转速；在所述工作参数大于所述预设参数阈值时，降低所述PWM控制信号的占空比，以降低所述电机的转速。3.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述工作参数包括所述定子绕组换相过程中浮空相的相电压，或者所述定子绕组换相过程中所述浮空相的相电流，或者所述定子绕组导通时的相电压或者相电流。4.根据权利要求3所述的电动工具，其特征在于，所述控制器被配置为：根据所述定子绕组换相过程中浮空相的相电压和所述定子绕组导通时的相电压确定一个中间参数；根据所述中间参数与预设参数阈值的关系，调整所述PWM控制信号的占空比，以使所述电机维持目标转速恒速运转。5.根据权利要求3所述的电动工具，其特征在于，所述控制器被配置为：计算所述定子绕组换相过程中浮空相的相电压和所述定子绕组导通时的相电压的比值；在所述比值小于或等于所述预设参数阈值时，增加所述PWM控制信号的占空比，以增加所述电机的转速；在所述比值大于...

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