手持式电动动力工具制造技术

本发明专利技术涉及一种手持式电动动力工具，该手持式电动动力工具具有无刷

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】手持式电动动力工具


[0001]本专利技术涉及一种手持式电动动力工具，该手持式电动动力工具具有无刷
DC
电机和控制单元，该控制单元用于基于电流请求信号和从电流请求信号导出的目标电压值对
DC
电机进行场定向控制
。
手持式动力工具被设计成提供系统电压以向无刷
DC
电机供电
。

技术介绍

[0002]开篇所述类型的手持式动力工具原则上从现有技术中是已知的
。
已经证明作为空间矢量表示的
d/q
变换本身用于设计这种场定向控制过程
。
因此，
d/q
变换被用于描述本专利技术
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是指定一种手持式电动动力工具，该手持式电动动力工具为改善无刷
DC
电机速度控制提供基础
。
[0004]该目的通过以下方式实现：控制单元设定成考虑系统电压与目标电压值之间的电压差来调节电流请求信号
。
[0005]本专利技术包括这样的知识，即，在电压极限下的场定向控制过程中，也就是说当可以提供的最大系统电压与目标电压值相同或甚至大于目标电压值时，在控制单元典型提供的积分部件中可以发生所谓的饱和效应
。
因为控制单元由于高的反向感应电压而不能再将电流施加到无刷
DC
电机的绕组中，因此任何残余误差
(
在实际中不能再被校正
)
都在控制单元的积分部件中进行积分
。
当没有电压极限时，这导致无刷
DC
电机的不期望的延迟行为
。
[0006]控制单元设定成基于系统电压与目标电压值之间的电压差来适配电流请求信号的事实为避免饱和效应创造了基础
。
特别地，在设计控制器时，可以省略需要对无刷
DC
电机进行测量的某些电机参数的使用
。
已经证明有利的是，通过包括在控制单元中的差块来计算电压差
。
[0007]在特别优选的配置中，控制单元设定成以可变的方式考虑电压差
。
换言之：控制单元特别地设定成使得在任何情况下，对于在绝对值方面不同并且大于零的大电压差，不使用恒定值来调节电流请求信号
。
这特别有利于无刷
DC
电机的最佳性能控制
。
[0008]在特别优选的配置中，控制单元设定成以变换的形式考虑系统电压和
/
或目标电压值
。
已经证明有利的是，目标电压值形成为
d
目标电压值和
q
目标电压值
(d/q
变换
)
的平方和的平方根
。
这例如可以借助于包括在控制单元中的目标变换块来完成
。
还已经证明有利的是，以因数
1/√3(3
相系统
)
来考虑系统电压
。
这优选地借助于包括在控制单元中的系统变换块来完成
。
[0009]在特别优选的配置中，控制单元设定成放大电压差，特别是借助于
PI
控制器
(
比例
‑
积分控制器
)。
已经证明有利的是，控制单元设定成仅通过直接或间接地表示电压差的负操纵变量来调节电流请求信号
。
已经证明有利的是，控制单元具有用于此目的的限制块
。
可以通过包括在控制单元中的求和块来适配电流请求信号
。
[0010]在另一特别优选的配置中，控制单元设定成在控制单元的电流控制器与无刷
DC
电机之间确定目标电压值
。
这具有的优点是，可以省略需要对无刷
DC
电机进行复杂的测量的某些电机参数的使用
。
[0011]在特别优选的配置中，借助于可充电电池组来提供系统电压
。
已经证明有利的是，系统电压优选地在
12
和
36
伏之间
、
特别是
12
伏
、22
伏或
36
伏
。
系统电压可以对应于可充电电池组的开路电压
。
[0012]已经证明有利的是，控制单元设定成排他地考虑系统电压与目标电压值之间的电压差来调节电流请求信号
。
附图说明
[0013]进一步的优势将从以下对附图的描述中变得明显
。
附图中描绘了本专利技术的特别优选的示例性实施例
。
[0014]附图
、
说明书和权利要求中包含许多组合的特征
。
[0015]本领域技术人员还将方便地单独考虑这些特征并且组合这些特征以形成有用的进一步组合
。
[0016]相同和相似的部件在附图中通过相同的附图标记来表示，在附图中：
[0017]图1示出了手持式电动动力工具的优选示例性实施例
。
具体实施方式
[0018]图1以高度示意性的展示示出了手持式电动动力工具
100。
[0019]手持式动力工具
100
配备有无刷
DC
电机
10。
手持式动力工具
100
进一步设计成提供系统电压
Vdc
以向
DC
电机
10
供电
。
例如，这是使用具有
22
伏供电电压的可充电电池组
30
来完成的
。
[0020]手持式动力工具
100
还配备有控制单元
20
，用于对
DC
电机
10
进行场定向控制
。
如从图1可以看出的，控制单元
20
在
d/q
变换之后示出
。
基于电流请求信号
IS
，
(
其可以例如源于在此未展示的速度控制器
)
，用于无刷
DC
电机
10
的目标电压值
Vd、Vq(
以现有技术已知的方式
)
在前馈支路
29
中导出
。
目标电压值
Vd、Vq
各自源于包括在控制单元
20
中的电流控制器
21。
例如，电流控制器
21
被设计为
PI
控制器
。
代替
PI
控制器，电流控制器
21
还可以是由
P
元件
、I
元件
、
和
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种手持式电动动力工具
(100)
，该手持式电动动力工具具有无刷
DC
电机
(10)
和控制单元
(20)
，该控制单元用于基于电流请求信号
(IS)
和从该电流请求信号导出的目标电压值
(Vd
，
Vq)
来对该
DC
电机
(10)
进行场定向控制，其中，该手持式动力工具
(100)
进一步设计成提供系统电压
(Vdc)
以向该
DC
电机
(10)
供电，其特征在于该控制单元
(20)
设定成考虑该系统电压
(Vdc)
与该目标电压值
(Vd
，
Vq)
之间的电压差
(VA)
来调节该电流请求信号
(IS)。2.
如权利要求1所述的手持式动力工具
(100)
，其特征在于该控制单元
(20)
设定成以可变的方式考虑该电压差
(VA)。3.
如权利要求1或2所述的手持式动力工具
(100)
，其特征在于该控制单元
(20)
设定成以变换的形式考虑该系统电压
(Vdc)
和
/
或该目标电压值
(Vd
，
Vq)。4.
如前述权利要求之一所述的手持式动力工具
(100)
，其特征在于该控制单元
(20)
设定成放大该电压差<...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：喜利得股份公司，
类型：发明
国别省市：