电驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种特别是用于电动工具的电驱动装置（70），具有转子、定子和第一线圈装置，该第一线圈装置设计用于借助第一旋转场来驱动转子，以及该电驱动装置具有第一电机控制装置（90），该第一电机控制装置设计用于供应电流给第一线圈装置（86）以用于产生第一旋转场。定子具有第二线圈装置（88）以用于产生第二旋转场。能独立于第一线圈装置（86）对第二线圈装置（88）进行控制和通电，以便在任意换向序列中控制第二线圈装置（88）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电驱动装置
本专利技术涉及一种特别是用于电动工具的电驱动装置，具有转子、固定的定子和第一线圈装置，该线圈装置设计用于借助第一旋转场来驱动转子，以及该电驱动装置具有第一电动机控制装置，该电动机控制装置设计用于供应电流给第一线圈装置以用于产生第一旋转场，其中，电驱动装置具有第二线圈装置以用于产生第二旋转场，该第二线圈装置固定地配属于第一线圈装置，并与第一线圈装置磁耦合。本专利技术还涉及一种用于控制特别是电动工具的电驱动装置的方法，其中电驱动装置具有转子和固定的定子，其中第一线圈装置通过电动机控制装置来供应电流以用于产生第一旋转场，其中借助第二线圈装置产生第二旋转场，第二线圈装置固定地配属于第一线圈装置，并与第一线圈装置至少部分地磁耦合。
技术介绍
由DE102007040725A1已知这种驱动装置和这种方法。该电机具有引起永磁的转子和具有多个绕组的定子，该定子一方面可以较低的转速以及另一方面以较高的转速运转。为此，定子绕组的部分断开或在特定的线圈部段的串联连接和并联连接之间切换。通过这一切换应在正常运转和具有较高转速范围的所谓的场减弱运转之间切换。借助这种电机可以实现不同的转速范围。然而该电驱动装置的缺点是，通过切换线圈的电阻变化，因而绕组中的电流强度强烈变化。因此，绕组中的欧姆损耗在场减弱运转中倍增，因而电机的效率强烈变化。此外，这种运转模式不能被持续使用，因为电驱动装置由于欧姆损耗会热过载。此外已知的是，通过改变电源电压来控制电驱动装置、特别是多相电机的转速。在这里，转速基本上是受电源电压直接影响。然而这种控制下的转矩不能被相应地影响。此外，由DE102006036986A1已知一种具有机械的场减弱装置的电动机，其中定子相对于转子在轴向方向上移动，以便减少永磁铁对绕组的影响，从而实现场减弱。这里的缺点是，转子和定子的相对移动在力学技术上是复杂的，并且只能非常缓慢地切换。
技术实现思路
在此背景下，本专利技术的目的在于提供一种改进的电驱动装置，其中利用简单的装置能改变输出转矩和/或输出转速。该目的在开始时提到的类型的电驱动装置中根据本专利技术这样实现，即能独立于第一线圈装置对第二线圈装置进行控制和通电，以便在任意换向序列中控制第二线圈装置。该目的在开始时提到的类型的方法中根据本专利技术这样实现，即能独立于第一线圈装置对第二线圈装置进行控制和通电。在本专利技术的意义内，两个线圈装置彼此固定地配属意味着在电驱动装置的运转中不相对于彼此运动。换句话说，该线圈装置例如两个配属于定子或两个配属于转子。因此电驱动装置可以被带入至不同的运转模式，在该运转模式中通过两个线圈装置可以通过电切换产生不同强度和不同指向的旋转场。由此旋转场可被带入到至少两种状态，在该状态中在基本相同的功率输出下可实现不同的转速和不同的转矩。因此其结果是，转速在相同的相电压下、即转速恒定时电子地变化并模拟传动特性。第二线圈装置的控制因此可根据极化方向引起旋转场的减弱或加强，由此使转速和输出转矩可以电子地改变。特别优选的是，当第二线圈装置这样通电时，即第二旋转场至少部分地与第一旋转场相反地指向或第一和第二旋转场至少相同地指向。因此相应的磁通重叠，由此可实现场减弱或场加强。根据本专利技术的一个改进方案，第一线圈装置具有第一多个线圈束，并且第二线圈装置具有第二多个线圈束，其中第一线圈装置的线圈束中的至少一个与第二线圈装置中的一个线圈束磁耦合。换句话说，第一线圈装置的至少一个线圈束与第二线圈装置的线圈束彼此磁耦合，因而第二线圈装置的旋转场可以减弱或加强第一线圈装置的旋转场。因此通过简单的方式实现场减弱或者说电动势的减弱(EMK弱化)或场加强。在本专利技术的一个改进方案中，第一和第二线圈装置具有相同数量的多个线圈束，该线圈束分别彼此配属，并且彼此磁耦合。换句话说，第二线圈装置的线圈束配属给第一线圈装置的每一个线圈束，由此第一线圈装置的每一个线圈束的旋转场可以减弱或增强。因此对称的和均匀的场减弱或场增强是可能的。在一个优选的设计方式中，第一线圈装置的多个线圈束和第二线圈装置的多个线圈束能同时通电。因此，可产生多相位旋转场以用于驱动电驱动装置，由此可提供更有效的驱动。在此优选的是，即第二线圈装置的至少一个线圈束通电，该线圈束配属于第一线圈装置的没有通电的线圈束。由此可产生相应引起的总场或微分场，其只具有细微的电动势减弱或细微的场减弱，由此可提供带有更精密经过分级的特性曲线场的其它控制变体。此外优选的是，即具有第一多个相位的第一线圈装置能通电且具有第二多个相位的第二线圈装置能通电。换句话说，线圈装置可以多相位地通电，由此能实现多相位的交流电机。此外优选的是，即第一多个相位和第二多个相位数量相同。由此，第一线圈装置和第二线圈装置利用相同的控制装置来控制。此外优选的是，即第一多个相位多于第二多个相位。由此，第二线圈装置可更容易且可利用更少的部件来控制。根据一个改进方案，第一和第二线圈装置分别具有三个线圈束，该线圈束分别连接在星形联结或三角形联结中或者连接在星形三角形联结中。换句话说，第一线圈装置和第二线圈装置连接在星形联结中或第一和第二线圈装置连接在三角形联结中或第一线圈装置连接在星形联结中而第二线圈装置连接在三角形联结中或反之亦然，以便产生相应的旋转场。由此根据应用可产生不同的场减弱。此外优选的是，即驱动器设计为可电子换向的直流电机或者是永磁激励的同步电机时，其中第一和第二线圈装置在多个换向步骤中能不同地通电。电驱动装置由此可以在不同的模式中电子地控制或调节，而不需要使用附加的机械件或滑动触点。此外优选的是，即第二线圈装置在换向步骤的至少一个中这样通电，即第二旋转场与第一旋转场相反地指向。因此可以在单个的换向步骤中产生场减弱，由此能实现多个不同转速的转矩特性曲线。此外优选的是，即第二线圈装置在换向步骤的至少一个中这样通电，即第二旋转场和第一旋转场相同地指向。换句话说，第二线圈装置在定子旋转的不同的换向步骤中既可以加强第一线圈装置的现有的旋转场，也可以减弱它，从而形成椭圆形的旋转场作为所产生的旋转场。因此，多个不同转速转矩特性曲线是可实现的，由此可在多方面使用电驱动装置。此外优选的是，即第二线圈装置能通过第二电机控制装置来控制并利用电流通电。换句话说，第一线圈装置通过第一电机控制装置以及第二线圈装置通过第二电机控制装置来控制并供给电流。两个线圈装置由此单独控制或通电，由此产生多个独立控制的可能性。此外优选的是，即第一和第二线圈装置可由同一电流通电。换句话说，两个电机控制装置不同地控制线圈装置，其中电机控制装置由同一电流供电，该电流流经两个线圈装置。因此，电机的功率输出在不同的控制下保持相同，由此使例如欧姆损耗在不同的控制类型下基本上保持相同。根据本专利技术的一个改进方案，两个电机控制装置设计用于使发动机以第一转速转矩特性曲线和第二转速转矩特性曲线运转，第二转速转矩特性曲线具有与第一转速转矩特性曲线不同的斜率。在这里，相对负荷视为一方面空转转速n0和负荷转速nL之间的转速差和另一方面空转转速n0之比，即或替代的是负载力矩ML和(在饱和或电流限制下由特性曲线斜率计算出)保持转矩MH之比，即通过这种方式，驱动装置的特性可具有可切换的传动装置的功能。在此可得出第一和第二特性曲线的转速或转矩之间的与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.04 DE 102011013885.41.一种用于电动工具(10)的电驱动装置(70)，具有转子(74)、固定的定子(72)和第一线圈装置(86)，所述第一线圈装置设计用于借助第一旋转场(94)来驱动所述转子(74)，以及所述电驱动装置具有第一电机控制装置(90，122)，所述第一电机控制装置设计用于供应电流给所述第一线圈装置(86)以用于产生所述第一旋转场(94)，其中，所述电驱动装置(70)具有第二线圈装置(88)以用于产生第二旋转场(96)，所述第二线圈装置固定地配属于所述第一线圈装置(86)，并至少部分地与所述第一线圈装置(86)磁耦合，其特征在于，通过第二电机控制装置(92，124)能独立于所述第一线圈装置(86)对所述第二线圈装置(88)进行控制和通电，以便在任意换向序列中控制所述第二线圈装置(88)，所述第一电机控制装置和所述第二电机控制装置串联，使得所述第一线圈装置和所述第二线圈装置能由同一电流通电，其中，所述第一电机控制装置(90，122)和所述第二电机控制装置(92，124)设计用于使所述电驱动装置(70)以第一转速转矩特性曲线(104)以及以第二转速转矩特性曲线(108)运行，所述第二转速转矩特性曲线具有与所述第一转速转矩特性曲线(104)不同的斜率，其中，所述第一和第二转速转矩特性曲线(104，108)的相应的所述斜率能根据所述第一和所述第二旋转场(94，96)的方向和/或单个的换向步骤的顺序来调节。2.根据权利要求1所述的电驱动装置，其特征在于，所述第二线圈装置(88)这样通电，即所述第二旋转场(96)至少部分地与所述第一旋转场(94)相反地指向或所述第一和所述第二旋转场(94，96)至少部分地相同地指向。3.根据权利要求1或2所述的电驱动装置，其特征在于，所述第一线圈装置(86)具有第一多个线圈束(L1，L2，L3)，并且所述第二线圈装置(88)具有第二多个线圈束(L1'，L2'，L3')，其中所述第一线圈装置(86)的所述线圈束(L1，L2，L3)中的至少一个与所述第二线圈装置(88)的一个线圈束(L1'，L2'，L3')磁耦合。4.根据权利要求1或2所述的电驱动装置，其特征在于，所述第一和所述第二线圈装置(86，88)具有相同数量的多个线圈束(L1，L2，L3，L1'，L2'，L3')，所述线圈束分别彼此配属，并且分别彼此磁耦合。5.根据权利要求3所述的电驱动装置，其特征在于，所述第一和所述第二线圈装置(86，88)具有相同数量的多个线圈束(L1，L2，L3，L1'，L2'，L3')，所述线圈束分别彼此配属，并且分别彼此磁耦合。6.根据权利要求3所述的电驱动装置，其特征在于，所述第一线圈装置(86)的多个线圈束(L1，L2，L3)和所述第二线圈装置(88)的多个线圈束(L1'，L2'，L3')能同时通电。7.根据权利要求5所述的电驱动装置，其特征在于，所述第一线圈装置(86)的多个线圈束(L1，L2，L3)和所述第二线圈装置(88)的多个线圈束(L1'，L2'，L3')能同时通电。8.根据权利要求7所述的电驱动装置，其特征在于，所述第二线圈装置(88)的至少一个线圈束(L1'，L2'，L3')能通电，所述第二线圈装置的线圈束配属于所述第一线圈装置(86)的没有通电的线圈束(L1，L2，L3)。9.根据权利要求1或2所述的电驱动装置，其特征在于，具有第一多个相位(U，V，W)的所述第一线圈装置(86)能通电以及具有第二多个相位(U'，V'，W')的所述第二线圈装置(88)能通电。10.根据权利要求8所述的电驱动装置，其特征在于，具有第一多个相位(U，V，W)的所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：洛塔尔·迪特尔，
申请(专利权)人：CE泛音有限公司，
类型：
国别省市：