CN103904966A

CN103904966A - 电动工具以及电动工具的电机控制方法

Info

Publication number: CN103904966A
Application number: CN201210579258.2A
Authority: CN
Inventors: 田角峰; 周昶
Original assignee: Positec Power Tools Suzhou Co Ltd
Current assignee: Positec Power Tools Suzhou Co Ltd
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-07-02

Abstract

一种电动工具以及电动工具的电机控制方法，电动工具包括动力输出轴、用于控制动力输出轴转动的电机、用于控制电机的电动输出的控制装置、用于给电机及控制装置提供电能力的供电装置，控制装置包括一个微控制单元，电机的供电回路上连接有场效应晶体管，控制装置还包括电流调节模块、用于驱动场效应晶体管的晶体管驱动模块、用于采集供电回路的实际工作电流的电流采集模块，电流调节模块与晶体管驱动模块依次连接在微控制单元与场效应晶体管之间，电流采集模块与微控制单元连接，电流调节模块将设定的基准电流范围与电机的实际工作电流进行比较后，其输出控制晶体管驱动模块，从而控制场效应晶体管的负载电流维持在基准电流范围值范围内。

Description

电动工具以及电动工具的电机控制方法

技术领域

本发明涉及一种电动工具以及电动工具的电机控制方法。

背景技术

现有技术中，如枪钻、电锤等，包括基架，分别设置在基架上的动力输出轴、用于控制所述的动力输出轴转动的电机、用于控制所述的电机的电动输出的控制装置、用于给所述的电机及所述的控制装置提供电能力的供电装置等，所述的控制装置包括一个微控制单元等。在使用过程中，控制装置通过检测电机的工作电流，经常会遇到大负载的情况，此时电流会达到一个很高的值，控制装置会切断电机的输出，即动力输出轴停下来。这种方式可以达到保护电动工具的目的，但是对使用者来说，如果保护是过于频繁停机，会极大的影响使用。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种电动工具。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种电动工具，包括动力输出轴、用于控制所述的动力输出轴转动的电机、用于控制所述的电机的电动输出的控制装置、用于给所述的电机及所述的控制装置提供电能力的供电装置，所述的控制装置包括一个微控制单元，所述的电机的供电回路上连接有场效应晶体管，所述的控制装置还包括电流调节模块、用于驱动所述的场效应晶体管的晶体管驱动模块、用于采集供电回路的实际工作电流的电流采集模块，所述的电流调节模块与所述的晶体管驱动模块依次连接在所述的微控制单元与所述的场效应晶体管之间，所述的电流采集模块与所述的微控制单元连接，所述的电流调节模块将设定的基准电流范围与所述的电机的实际工作电流进行比较后，其输出控制所述的晶体管驱动模块，从而控制所述的场效应晶体管的负载电流维持在基准电流范围值范围内。

在某些实施方式中，所述的电动工具为枪钻或电锤。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种电动工具的电机控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种采用上述电动工具的电机控制方法，用于控制所述的电机的电动输出，该电机控制方法包括：

所述的电流采集模块采集所述的电机的实际工作电流；

所述的电流调节模块将设定的基准电流范围与所述的电机的实际工作电流进行比较,当实际工作电流大于等于设定的基准电流范围时，驱动所述的场效应晶体管使得所述的电机的电流恒定在一个小电流范围内，控制所述的电机以较小的扭矩输出,当实际工作电流小于设定的基准电流范围时，恢复所述的电机的正常输出。

本发明的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（1但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案等。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：电动工具在工作中不会由于大负载而产生自动停机的状况，有效避免了用户需要松开工具开关并且把工具退出堵转状态才能再次启动工具，而是只要稍微松开工具退出堵转状态，机器就可以继续正常工作。

附图说明

附图1为枪钻的内部结构示意图；

附图2为本发明的电路原理图；

附图3为电流调节模块的电路图；

附图4为一般电机扭矩、电机电流及电机转速的关系原理示意图；

附图5为本发明中电机扭矩、电机电流及电机转速的关系原理示意图；

其中：11、动力输出轴；12、电机；13、供电装置；14、基架；15、微控制单元；16、电流调节模块；17、晶体管驱动模块；18、场效应晶体管；19、电流采集模块。

具体实施方式

一种电动工具，如附图1所示，以枪钻为例，包括基架4，还包括分别设置在基架4上的动力输出轴11、用于控制动力输出轴11转动的电机12、用于控制电机12的电动输出的控制装置、用于给电机12及控制装置提供电能力的供电装置13。

如附图2、附图3，控制装置包括一个微控制单元15，电机12的供电回路上设置有场效应晶体管18，控制装置还包括电流调节模块16、用于驱动场效应晶体管18的晶体管驱动模块17、用于采集供电回路的实际工作电流的电流采集模块19，电流调节模块16与晶体管驱动模块17依次连接在微控制单元15与场效应晶体管18之间，电流采集模块19与微控制单元15连接，电流调节模块16将设定的基准电流范围与电机12的实际工作电流进行比较后，其输出控制晶体管驱动模块17，从而控制场效应晶体管18的负载电流维持在基准电流范围值范围内。

其中，微控制单元15是PIC16F1936，microchip公司的。

请参考图4，电机的输出扭矩T与电机电流及电机转速N之间的关系为：当电机电流为定值时，电机转速N越高，扭矩T越小；当电机转速N为定值时，电机电流越大，扭矩T越大；当扭矩T为定值时，电机电流越大，电机转速N越高。

如附图2、附图5所示，一种采用上述枪钻的电机控制方法，用于控制电机12的电动输出，该电机控制方法包括：

电流采集模块19采集电机12的实际工作电流；

电流调节模块16将设定的基准电流范围与电机12的实际工作电流进行比较,当实际工作电流大于等于设定的基准电流范围时，驱动场效应晶体管18使得电机12的电流恒定在一个小电流范围内，控制电机12以较小的扭矩输出；而当稍微松开枪钻的动力输出轴1，实际工作电流小于设定的基准电流范围时，恢复电机12的正常输出，恢复至空载电流。

如附图3所示，电流调节模块16的工作原理：通过D/A输入端设置比较基准电流,Current为当前实际工作电流，当实际工作电流小于基准电流时，GATE端输出高电平，反之输出低电平。GATE端连接到晶体管驱动模块17的GATE端调节场效应晶体管18开关，从而使负载电流维持在基准电流值。

如上所述，我们完全按照本发明的宗旨进行了说明，但本发明并非局限于上述实施例和实施方法。相关技术领域的从业者可在本发明的技术思想许可的范围内进行不同的变化及实施。

Claims

1. 一种电动工具，包括动力输出轴（11）、用于控制所述的动力输出轴（11）转动的电机（12）、用于控制所述的电机（12）的电动输出的控制装置、用于给所述的电机（12）及所述的控制装置提供电能力的供电装置（13），所述的控制装置包括一个微控制单元（15），其特征在于：所述的电机（12）的供电回路上连接有场效应晶体管（18），所述的控制装置还包括电流调节模块（16）、用于驱动所述的场效应晶体管（18）的晶体管驱动模块（17）、用于采集供电回路的实际工作电流的电流采集模块（19），所述的电流调节模块（16）与所述的晶体管驱动模块（17）依次连接在所述的微控制单元（15）与所述的场效应晶体管（18）之间，所述的电流采集模块（19）与所述的微控制单元（15）连接，所述的电流调节模块（16）将设定的基准电流范围与所述的电机（12）的实际工作电流进行比较后，其输出控制所述的晶体管驱动模块（17），从而控制所述的场效应晶体管（18）的负载电流维持在基准电流范围值范围内。

2. 根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于：所述的电动工具为枪钻或电锤。

3. 一种根据权利要求1或2的电动工具的电机控制方法，用于控制所述的电机（12）的电动输出，其特征在于：该电机控制方法包括：

所述的电流采集模块（19）采集所述的电机（12）的实际工作电流；

所述的电流调节模块（16）将设定的基准电流范围与所述的电机（12）的实际工作电流进行比较,当实际工作电流大于等于设定的基准电流范围时，驱动所述的场效应晶体管（18）使得所述的电机（12）的电流恒定在一个小电流范围内，控制所述的电机（12）以较小的电流输出,当实际工作电流小于设定的基准电流范围时，恢复所述的电机（12）的正常输出。