電動工具以及電機的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動工具以及兩種涉及電機堵轉的控制方法,該電動工具包括:電機、供電電路和控制裝置,控制裝置在檢測到電機的電流大于預設電流時,先提高供電電路的占空比至第一預設值,如果電機電流仍大于預設電流值則降低供電電路的占空比至第二預設值,使電機的電流等于小于預設電流的第一電流值;這兩種涉及電機堵轉的控制方法均至少包括:檢測電機的電流值;判斷電機是否堵轉;發(fā)生堵轉時減少流經電機的電流的步驟。以上方案使電機發(fā)生堵轉時仍為電機供電,并通過控制其供電電路的占空比,使電機的電流平穩(wěn),從保證電機和電路不會因長時間堵轉而損壞。
【專利說明】
電動工具以及電機的控制方法
技術領域
[0001 ] 本發(fā)明涉及電動工具以及電機的控制方法。
【背景技術】
[0002]電動工具,尤其電鉆、往復鋸、曲線鋸、修枝機等工具,在使用中,時常遇到堵轉情況,當工具堵轉時電流驟增,如果長時間處于堵轉狀態(tài),則造成電機或者電路中的元件燒毀,因此,現有的電動工具往往會在發(fā)生堵轉后,斷開電機的供電,防止電機或電路損壞。這是一種有效避免機器損壞的方法,但是用戶如果需要繼續(xù)工作,則需要重新啟動電機,這無疑降低了工作效率,尤其是在頻繁堵轉的工況下,并且反復啟動對電機本身壽命也造成不良影響。
【發(fā)明內容】
[0003]—種電機的控制方法包括:檢測電機的電流值;判斷電機是否堵轉;如果發(fā)生堵轉,減少流經電機的電流。
[0004]進一步地,電機發(fā)生堵轉時,通過降低為電機供電的電路的占空比減少流經電機的電流;電機未發(fā)生堵轉時,維持為電機供電的電路的占空比。
[0005]進一步地,在判斷電機是否堵轉時,將電機的電流值與預設電流值進行比較,如果電機的電流值超過預設電流值則判斷為發(fā)生堵轉,如果電機的電流值沒有超過預設電流值則判斷為未發(fā)生堵轉。
[0006]進一步地,如果發(fā)生堵轉時,減少流經電機的電流使其電流值等于電機空載時的電流值;在未發(fā)生堵轉時,為電機供電的電路的占空比為100%。
[0007]—種電機供電電路的控制方法包括:
(1)檢測電機的電流;
(2)判斷電機是否堵轉;當電機未堵轉時執(zhí)行步驟(3),當電機堵轉時執(zhí)行步驟(4);
(3)使供電電路按照即時設定的占空比為電機供電;
(4)判斷供電電路即時的占空比是否為第一預設值;當供電電路即時的占空比為第一預設值時,執(zhí)行步驟(5),當供電電路即時的占空比不為第一預設值時,執(zhí)行步驟(6);
(5)降低供電電路的占空比至第二預設值,使電機的電流等于第一電流值;
(6)提高供電電路的占空比。
[0008]進一步地,在執(zhí)行步驟(5)后,返回步驟(I)。
[0009]進一步地,在執(zhí)行步驟(6)后,返回步驟(I)。
[0010]進一步地,在步驟(5 )中,第一電流值等于在供電電路以第一預設值的占空比為空載狀態(tài)下的電機供電時流經電機的電流的電流值。
[0011]進一步地,第一預設值大于第二預設值,且在步驟(6)中供電電路的占空比增量小于第一預設值與第二預設值的差值。
[0012]—種電動工具,包括:電機;為電機供電的供電電路;該電動工具還包括:控制裝置,能檢測電機的電流值和控制供電電路的占空比;其中,控制裝置在檢測到電機的電流大于預設電流時,先提高供電電路的占空比至第一預設值,如果電機電流仍大于預設電流值貝IJ降低供電電路的占空比至第二預設值,使電機的電流等于小于預設電流的第一電流值。
[0013]本發(fā)明的有益之處在于:在電機發(fā)生堵轉時仍為電機供電,并通過控制其供電電路的占空比,使電機的電流平穩(wěn),從保證電機和電路不會因長時間堵轉而損壞。
【附圖說明】
[0014]圖1是電機供電電路的控制方法的一個優(yōu)選實施例的流程框圖。
【具體實施方式】
[0015]以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。
[0016]首先,本發(fā)明提供一種電機的控制方法,該方法總的來說包括如下:檢測電機的電流值;判斷電機是否堵轉;如果發(fā)生堵轉,減少流經電機的電流。減少流經電機的電流,既可以使電機不必斷電重新啟動,同時使電機不會因為通過較大的電流而損壞。
[0017]優(yōu)選地,在電機發(fā)生堵轉時,通過降低為電機供電的電路的占空比減少流經電機的電流;電機未發(fā)生堵轉時,維持為電機供電的電路的占空比。通過對占空比的控制能有效的控制流經電機的電流,保護電機不被大電流持續(xù)沖擊,避免電機被損壞。
[0018]優(yōu)選地,可以通過以下的方式判斷電機是否處于堵轉狀態(tài):將電機的電流值與預設電流值進行比較,如果電機的電流值超過預設電流值則判斷為發(fā)生堵轉,如果電機的電流值沒有超過預設電流值則判斷為未發(fā)生堵轉。
[0019]當然,可以采用測量電壓并判斷其是否超過閾值的方式來判斷是否發(fā)生堵轉?;蛘?,可以采用位置探測裝置來檢測電機的轉子或被轉子帶動的結構是否轉動來判斷是否發(fā)生堵轉,具體而言,比如可以采用霍爾元件檢測被電機轉子帶動的輸出軸是否轉動來判斷電機是否發(fā)生堵轉。
[0020]優(yōu)選地,以上控制方法在執(zhí)行時,如果發(fā)生堵轉,減少流經電機的電流使其電流值等于電機空載時的電流值;在未發(fā)生堵轉時,為電機供電的電路的占空比始終為100%。通過降低占空比使流經電機的電流為其在空載狀態(tài)下的電流值,這樣能夠保證電機即使在堵轉時也不會因為電機本身因負載增大而電流增大的特性而損壞。
[0021]以上的控制方法比較適于沒有擋位調速的電動工具中,在具有擋位調速的電動工具中,往往通過調整電機的供電電路使其即時的占空比與擋位對應從而實現擋位的控制。
[0022]對于這種電機的供電電路具有不同的占空比的情況,以下介紹一種電機供電電路的控制方法,該控制方法包括:
(1)檢測電機的電流;
(2)判斷電機是否堵轉;當電機未堵轉時執(zhí)行步驟(3),當電機堵轉時執(zhí)行步驟(4);
(3)使供電電路按照即時設定的占空比為電機供電;
(4)判斷供電電路即時的占空比是否為第一預設值;當供電電路即時的占空比為第一預設值時,執(zhí)行步驟(5),當供電電路即時的占空比不為第一預設值時,執(zhí)行步驟(6);
(5)降低供電電路的占空比至第二預設值,使電機的電流等于第一電流值;
(6)提高供電電路的占空比。
[0023]優(yōu)選地,在執(zhí)行步驟(5)、(6)后,均返回步驟(I)。這樣該方法即能構成一個閉環(huán)控制。
[0024]優(yōu)選地,在步驟(5 )中,第一電流值等于在供電電路以第一預設值的占空比為空載狀態(tài)下的電機供電時流經電機的電流的電流值。
[0025]優(yōu)選地,第一預設值大于第二預設值,且在步驟(6)中供電電路的占空比增量小于第一預設值與第二預設值的差值。
[0026]該控制方法在電機沒有堵轉時,供電電路就按照即時用戶所選擇的擋位所對應的占空比進行供電,在發(fā)生堵轉時,首先判斷供電電路即時的占空比是否為第一預設值,第一預設值的作用在于設置一個占空比的上限,在保證電機不被損壞的前提下,看能否增加供電電路占空比直至第一預設值,在這個過程中使電機的電流增加看能否消除堵轉,如果能則繼續(xù)恢復到即時設定擋位對應的占空比為電機供電;如果不能,則將供電電路的占空比降低,使電機仍有較小的電流通過直至電機的堵轉狀態(tài)解除。
[0027]作為具體方案,判斷電機是否處于堵轉仍可以采用如前所介紹的技術方案。另外,為了增加電機沖過堵轉狀態(tài)的能力,第一預設值可選用100%。
[0028]從另一方面,本發(fā)明提供一種電動工具,該電動工具至少包括:電機以及為其供電的供電電路。除此之外,該電動工具還可以包括:容納電機和供電電路的外殼、為電機提供電能的電池包或者電源模塊以及能被電機驅動的工具附件。
[0029]該電動工具還具有一個控制模塊,該控制模塊能檢測電機的電流值和控制供電電路的占空比。該控制裝置在檢測到電機的電流大于預設電流值時,先提高供電電路的占空比至第一預設值,如果電機電流仍大于預設電流值則降低供電電路的占空比至第二預設值,使電機的電流等于小于預設電流的第一電流值。
[0030]作為優(yōu)選方案,控制裝置至少包括一個場效應管和一個單片機。場效應管用于實現供電電路的導通和關斷,單片機負責向場效應管的控制端發(fā)送控制信號,只要控制單片機所發(fā)送信號的占空比即可控制供電電路的占空比。
[0031 ] 換言之,該電動工具能夠執(zhí)行如上所述的電機控制方法和電機供電電路的控制方法。
[0032]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解,上述實施例不以任何形式限制本發(fā)明,凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案,均落在本發(fā)明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種電機的控制方法,其特征在于:所述控制方法包括: 檢測所述電機的電流值; 判斷所述電機是否堵轉; 如果發(fā)生堵轉,減少流經所述電機的電流。2.根據權利要求1所述的控制方法,其特征在于:所述電機發(fā)生堵轉時,通過降低為所述電機供電的電路的占空比減少流經所述電機的電流;所述電機未發(fā)生堵轉時,維持為所述電機供電的電路的占空比。3.根據權利要求1所述的控制方法,其特征在于:在判斷所述電機是否堵轉時,將所述電機的電流值與預設電流值進行比較,如果所述電機的電流值超過預設電流值則判斷為發(fā)生堵轉,如果所述電機的電流值沒有超過預設電流值則判斷為未發(fā)生堵轉。4.根據權利要求1至3任意一項所述的控制方法,其特征在于,如果發(fā)生堵轉時,減少流經所述電機的電流使其電流值等于所述電機空載時的電流值;在未發(fā)生堵轉時,為所述電機供電的電路的占空比為100%。5.一種電機供電電路的控制方法,其特征在于:所述控制方法包括: (1)檢測所述電機的電流; (2)判斷所述電機是否堵轉;當所述電機未堵轉時執(zhí)行步驟(3),當所述電機堵轉時執(zhí)行步驟(4); (3)使所述供電電路按照即時設定的占空比為所述電機供電; (4)判斷所述供電電路即時的占空比是否為第一預設值;當所述供電電路即時的占空比為第一預設值時,執(zhí)行步驟(5),當所述供電電路即時的占空比不為第一預設值時,執(zhí)行步驟(6); (5)降低所述供電電路的占空比至第二預設值,使所述電機的電流等于第一電流值; (6)提尚所述供電電路的占空比。6.根據權利要求5所述的控制方法,其特征在于:在執(zhí)行所述步驟(5)后,返回所述步驟(I)。7.根據權利要求5所述的控制方法,其特征在于:在執(zhí)行所述步驟(6)后,返回所述步驟(I)。8.根據權利要求5所述的控制方法,其特征在于:在所述步驟(5)中,所述第一電流值等于在所述供電電路以第一預設值的占空比為空載狀態(tài)下的所述電機供電時流經所述電機的電流的電流值。9.根據權利要求5至8任意一項所述的控制方法,其特征在于:所述第一預設值大于所述第二預設值,且在所述步驟(6)中所述供電電路的占空比增量小于所述第一預設值與所述第二預設值的差值。10.一種電動工具,包括: 電機; 供電電路,為所述電機供電; 其特征在于:所述電動工具還包括: 控制裝置,能檢測所述電機的電流值和控制所述供電電路的占空比; 其中,所述控制裝置在檢測到所述電機的電流大于預設電流時,先提高所述供電電路的占空比至第一預設值,如果所述電機電流仍大于所述預設電流值則降低所述供電電路的占空比至第二預設值,使所述電機的電流等于小于所述預設電流的第一電流值。
【文檔編號】H02P29/00GK105846755SQ201510018688
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年1月14日
【發(fā)明人】陳武, 周鳳琴, 周其偉
【申請人】南京德朔實業(yè)有限公司