System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 电动工具及其无刷电机的控制方法、控制模块及存储介质技术_技高网

电动工具及其无刷电机的控制方法、控制模块及存储介质技术

技术编号:43187079 阅读:10 留言:0更新日期:2024-11-01 20:10
本发明专利技术涉及一种电动工具,包括:控制组件,用于在无刷电机的实际转速偏离目标转速时,选择性地调节驱动电路的控制信号使无刷电机保持目标转速;控制组件调节控制信号的控制阶段包括非重叠控制阶段和重叠控制阶段,非重叠控制阶段调节控制信号的占空比,重叠控制阶段调节控制信号的重叠角,控制组件还用于调节开关元件的超前角;在非重叠控制阶段,控制组件检测电动工具的相电流并根据相电流调节超前角,其中相电流与超前角呈第一关系;在重叠控制阶段,控制组件修正第一关系,使相电流和超前角呈第二关系;第二关系中超前角随相电流的变化率小于第一关系中超前角随相电流的变化率,从而提高了重叠角稳速阶段的换相准确率,提高了无刷电机的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动工具,尤其涉及一种电动工具、无刷电机的控制方法、控制模块及存储介质。


技术介绍

1、电动工具已经广泛应用于家庭、园林等作业环境,给人们的生活和作业带来了极大的便利。电动工具可以由电池包供电,在电动工具的开关接通电源后,电机旋转并驱动传动机构,以实现各种动力作业。

2、现有的电动工具为实现期望转速,通常采用调节开关元件的pwm(pu l se widthmodu l at ion,脉冲宽度调制)占空比的方式来调节。当期望获得更大的转速,可以通过增加开关元件的导通角来实现,也即对开关元件施加重叠角进行控制。同时,为了提高电机的输出效率,还需要控制开关元件的超前角。然而,专利技术人发现,当在调节pwm占空比阶段和在调节重叠角阶段采用相同的超前角控制方式时,在调节重叠角阶段,会由于换相不准确导致电机输出效率低,甚至会影响电机的正常运行。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种电动工具,可以提高无刷电机的输出效率,延长电动工具的续航时间,且无需增加硬件成本。

2、一种电动工具,包括:电池包;无刷电机,包括定子组件和围绕所述定子组件转动的转子,所述定子组件用于接收所述电池包的电能并驱动所述转子转动;驱动电路,包括多个开关元件,所述开关元件用于控制所述电池包至所述无刷电机的电能供应;控制组件,包括位置检测模块,所述位置检测模块用于检测所述转子的位置并生成位置信号,所述控制组件用于根据所述位置信号计算所述无刷电机的实际转速,并在所述实际转速偏离目标转速时调节所述开关元件的控制信号,使所述无刷电机达到所述目标转速;所述控制组件调节所述控制信号的控制阶段包括非重叠控制阶段和重叠控制阶段,在所述非重叠控制阶段,所述控制组件调节所述控制信号的占空比,在所述重叠控制阶段,所述控制组件至少调节所述控制信号的重叠角;所述控制组件还用于调节所述控制信号的超前角以控制所述电动工具的驱动输出;在所述非重叠控制阶段,所述控制组件检测所述电动工具的相电流,并根据所述相电流按照预设的第一关系调节所述超前角;在所述重叠控制阶段,所述控制组件修正所述第一关系,并按照修正后的第二关系调节所述超前角;在所述第二关系中所述超前角随所述相电流的变化率小于在所述第一关系中所述超前角随所述相电流的变化率。

3、在一个实施例中,在所述重叠控制阶段,在同样的相电流下,响应于所述重叠角增大,所述控制组件控制所述超前角减小。

4、在一个实施例中,在同样的相电流下,响应于所述重叠角的连续变化,所述控制组件控制所述超前角连续变化。

5、在一个实施例中,在所述重叠控制阶段,在所述第二关系中,响应于所述重叠角的增大,所述控制组件控制所述超前角变化以使所述超前角随所述相电流变化的变化率减小。

6、在一个实施例中,在所述非重叠控制阶段,所述第一关系包括:

7、

8、其中,aa为所述超前角,i为所述相电流,a为常数,且a与所述位置检测模块和反电势之间的相差角度正相关,k为常数且k与所述无刷电机的电枢反应强弱正相关,n为所述相电流的指数,且1≤n≤3。

9、在一个实施例中,在所述重叠控制阶段,所述第二关系包括:

10、

11、其中,aa为所述超前角,i为所述相电流,cb为所述重叠角,a为常数,且a与所述位置检测模块和反电势之间的相差角度正相关,k为常数且k与所述无刷电机的电枢反应强弱正相关,n为所述相电流的指数,且1≤n≤3,m为重叠角系数(cb/60)的指数,且1≤m≤3。

12、在一个实施例中,在所述重叠控制阶段,所述重叠角的大小与所述目标转速和实际转速之间的转速差值相关,响应于所述转速差值的增大,所述控制组件控制所述重叠角增大。

13、在一个实施例中,所述重叠角的调节方式包括:在每个换相周期,所述控制组件按照预设增量对所述重叠角进行调节,所述预设增量的取值范围为0.01°~0.5°中的任意值。

14、在一个实施例中,当所述实际转速小于所述目标转速时,所述控制组件优先调节所述占空比;当所述实际转速大于所述目标转速时,所述控制组件优先调节所述重叠角。

15、在一个实施例中,所述无刷电机包括三相无刷有感电机;所述无刷电机的所述位置检测模块包括三个位置检测单元。

16、一种电动工具,包括:电池包;无刷电机,包括定子组件和围绕所述定子组件转动的转子,所述定子组件用于接收所述电池包的电能并驱动所述转子转动;驱动电路,包括多个开关元件,所述开关元件用于控制所述电池包至所述无刷电机的电能供应;控制组件,包括位置检测模块,所述位置检测模块用于检测所述转子的位置并生成位置信号,所述控制组件用于根据所述位置信号计算所述无刷电机的实际转速,并在所述实际转速偏离目标转速时调节所述开关元件的控制信号,使所述无刷电机达到所述目标转速;所述控制组件调节所述控制信号的控制阶段包括非重叠控制阶段和重叠控制阶段,在所述非重叠控制阶段,所述控制组件调节所述控制信号的占空比,在所述重叠控制阶段,所述控制组件至少调节所述控制信号的重叠角;所述控制组件还用于调节所述控制信号的超前角以控制所述电动工具的驱动输出;在所述重叠控制阶段,所述控制组件根据所述无刷电机的相电流调节所述超前角,其中,响应于所述重叠角增大,所述控制组件控制所述超前角以使所述超前角随所述相电流变化的变化率减小。

17、在一个实施例中,在所述非重叠控制阶段,所述控制组件按照预设的第一关系调节所述超前角;在所述重叠控制阶段,所述控制组件按照预设的第二关系调节所述超前角;在所述第二关系中至少部分阶段下所述超前角随所述相电流的变化率小于所述第一关系中所述超前角随所述相电流的变化率。

18、在一个实施例中,在所述重叠控制阶段,在同样的相电流下,响应于所述重叠角增大,所述控制组件控制所述超前角减小。

19、在一个实施例中,在所述非重叠控制阶段,所述第一关系包括:

20、

21、其中,aa为所述超前角,i为所述相电流,a为常数,且a与所述位置检测模块和反电势之间的相差角度正相关,k为常数且k与所述无刷电机的电枢反应强弱正相关,n为所述相电流的指数,且1≤n≤3。

22、在一个实施例中,在所述重叠控制阶段,所述第二关系包括:

23、

24、其中,aa为所述超前角,i为所述相电流,cb为所述重叠角,a为常数,且a与所述位置检测模块和反电势之间的相差角度正相关,k为常数且k与所述无刷电机的电枢反应强弱正相关,n为所述相电流的指数,且1≤n≤3,m为重叠角系数(cb/60)的指数,且1≤m≤3。

25、一种电动工具的无刷电机的控制方法,其中,所述无刷电机包括定子组件和围绕所述定子组件转动的转子;所述电动工具包括:位置检测模块,用于检测所述转子的位置并生成位置信号;驱动电路,包括多个开关元件,所述开关元件用于控制所述电池包至所述无刷电机的电能供应;

26、所述无刷电机的控本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电动工具,其特征在于,所述电动工具包括:

2.根据权利要求1所述的电动工具,其特征在于,在所述重叠控制阶段,在同样的相电流下,响应于所述重叠角增大,所述控制组件控制所述超前角减小。

3.根据权利要求2所述的电动工具,其特征在于,在同样的相电流下,响应于所述重叠角的连续变化,所述控制组件控制所述超前角连续变化。

4.根据权利要求1所述的电动工具,其特征在于,在所述重叠控制阶段,在所述第二关系中,响应于所述重叠角的增大,所述控制组件控制所述超前角变化以使所述超前角随所述相电流变化的变化率减小。

5.根据权利要求1所述的电动工具,其特征在于,在所述非重叠控制阶段,所述第一关系包括:

6.根据权利要求1所述的电动工具,其特征在于,在所述重叠控制阶段,所述第二关系包括:

7.根据权利要求1所述的电动工具,其特征在于,在所述重叠控制阶段,所述重叠角的大小与所述目标转速和实际转速之间的转速差值相关,响应于所述转速差值的增大,所述控制组件控制所述重叠角增大。

8.根据权利要求7所述的电动工具,其特征在于,所述重叠角的调节方式包括:在每个换相周期,所述控制组件按照预设增量对所述重叠角进行调节,所述预设增量的取值范围为0.01°~0.5°中的任意值。

9.根据权利要求1所述的电动工具,其特征在于,当所述实际转速小于所述目标转速时,所述控制组件优先调节所述占空比;

10.根据权利要求1所述的电动工具,其特征在于,所述无刷电机包括三相无刷有感电机;

11.一种电动工具,其特征在于,所述电动工具包括:

12.根据权利要求11所述的电动工具,其特征在于,在所述非重叠控制阶段,所述控制组件按照预设的第一关系调节所述超前角;

13.根据权利要求11所述的电动工具,其特征在于,在所述重叠控制阶段,在同样的相电流下,响应于所述重叠角增大,所述控制组件控制所述超前角减小。

14.根据权利要求11所述的电动工具,其特征在于,在所述非重叠控制阶段,所述第一关系包括:

15.根据权利要求14所述的电动工具,其特征在于,在所述重叠控制阶段,所述第二关系包括:

16.一种电动工具的无刷电机的控制方法,其中,所述无刷电机包括定子组件和围绕所述定子组件转动的转子;

17.根据权利要求16所述的电动工具的无刷电机的控制方法,其特征在于,所述方法还包括:

18.根据权利要求16所述的无刷电机的控制方法,其特征在于,所述方法还包括:

19.一种电动工具的无刷电机的控制模块,其中,所述无刷电机包括:

20.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器加载并执行以实现如权利要求16至18中任一项所述的电动工具的无刷电机的控制方法。

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【技术特征摘要】

1.一种电动工具,其特征在于,所述电动工具包括:

2.根据权利要求1所述的电动工具,其特征在于,在所述重叠控制阶段,在同样的相电流下,响应于所述重叠角增大,所述控制组件控制所述超前角减小。

3.根据权利要求2所述的电动工具,其特征在于,在同样的相电流下,响应于所述重叠角的连续变化,所述控制组件控制所述超前角连续变化。

4.根据权利要求1所述的电动工具,其特征在于,在所述重叠控制阶段,在所述第二关系中,响应于所述重叠角的增大,所述控制组件控制所述超前角变化以使所述超前角随所述相电流变化的变化率减小。

5.根据权利要求1所述的电动工具,其特征在于,在所述非重叠控制阶段,所述第一关系包括:

6.根据权利要求1所述的电动工具,其特征在于,在所述重叠控制阶段,所述第二关系包括:

7.根据权利要求1所述的电动工具,其特征在于,在所述重叠控制阶段,所述重叠角的大小与所述目标转速和实际转速之间的转速差值相关,响应于所述转速差值的增大,所述控制组件控制所述重叠角增大。

8.根据权利要求7所述的电动工具,其特征在于,所述重叠角的调节方式包括:在每个换相周期,所述控制组件按照预设增量对所述重叠角进行调节,所述预设增量的取值范围为0.01°~0.5°中的任意值。

9.根据权利要求1所述的电动工具,其特征在于,当所述实际转速小于所述目标转速时,所述控制组件优先调...

【专利技术属性】
技术研发人员:湛康龚燕
申请(专利权)人:苏州宝时得电动工具有限公司
类型:发明
国别省市:

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