CN107735928A - 电动工具 - Google Patents

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CN107735928A
CN107735928A CN201680031193.4A CN201680031193A CN107735928A CN 107735928 A CN107735928 A CN 107735928A CN 201680031193 A CN201680031193 A CN 201680031193A CN 107735928 A CN107735928 A CN 107735928A
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Abstract

本发明提供一种能够抑制在电压不同的外部电源间的电动机特性的改变并且能够抑制电动工具自身的大型化的电动工具,该电动工具具备:电动机,其具有缠绕有多个绕组的定子、可相对于定子旋转的转子;输出部,其通过转子的旋转而进行驱动;电源连接部,其可与成为电动机的驱动源的外部电源连接;电源电压检测单元,其检测与电源连接部连接的外部电源的电压;及接线变更单元,其根据外部电源的电压来变更绕组间的接线方式。

Description

电动工具
技术领域
本发明涉及电动工具,尤其涉及具备电动机的电动工具。
背景技术
以往,使用可以将工业用电源以及二次电池作为电动机的驱动源的交直两用的电动工具。一般而言,此种的交直两用的电动工具的电动机被设计成将工业用电源以及二次电池中的一个电压作为规定的输入电压(额定电压),在施加有规定的输入电压时获得预定的电动机特性。因此,存在当使用具有不同于规定的输入电压的电压的工业用电源以及二次电池中的另一个作为驱动源时,而无法得到预定的电动机特性的问题。换言之,有在电压不同的驱动源间电动机特性改变的问题。
为了解决上述问题,已知有一种具备电动机部的电动送风机(专利文献1),该电动机部具有缠绕有工业用电源用第1定子绕组的第1定子、缠绕有二次电池用第2定子绕组的第2定子。在专利文献1记载的电动送风机中,通过使工业用电源的电压施加于第1定子绕组时(工业用电源驱动时)的电动机特性与二次电池的电压施加于第2定子时(二次电池驱动时)的电动机特性大致相同,从而能够抑制电压不同的驱动源间的电动机特性的改变。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-93298号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在上述的电动送风机中,虽然在工业用电源驱动时和二次电池驱动时能够抑制电动机特性的改变,但是由于是具有第1定子及第2定子即2个定子的结构,因而会引起电动机部的大型化,进而存在电动送风机自身(电动工具自身)大型化的问题。
因此,本发明的目的在于提供一种能够抑制电压不同的驱动源间的电动机特性改变且能够抑制电动工具自身大型化的电动工具。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明提供的电动工具具备:电动机,其具有缠绕有多个绕组的定子和能够相对于该定子旋转的转子;输出部,其通过该转子的旋转进行驱动;电源连接部,其能够与成为该电动机的驱动源的外部电源连接;电源电压检测单元,其检测与该电源连接部连接的该外部电源的电压;接线变更单元,其根据该外部电源的电压来变更该绕组间的接线方式。
根据上述结构,能够根据与电源连接部连接的外部电源(驱动源)的电压,变更缠绕于定子的多个绕组间的接线方式。即,能够根据与电源连接部连接的电压,选择用于得到预定的电动机特性的适当的接线方式。由此,能够抑制在电压不同的外部电源间(驱动电源间)电动机特性的改变。另外,根据该种结构,无需为了抑制在电压相互不同的多个外部电源间电动机特性的改变而具备缠绕有与该多个外部电源分别相对应的定子绕组的定子,从而能够抑制电动工具自身的大型化。
在上述结构中,该电源连接部优选具有:能够与交流外部电源连接的交流连接端子部、能够与直流外部电源连接的直流连接端子部。
根据上述结构,能够将交流外部电源以及直流外部电源用作外部电源。由此,在没有交流外部电源的作业场所中,可以使用直流外部电源进行作业,从而能够提高电动工具的作业性。
另外,该接线变更单元优选根据与该交流连接端子部连接的该交流外部电源的电压来变更该绕组间的接线方式。
根据上述结构,由于能够根据与交流连接端子部连接的交流外部电源的电压来变更绕组间的接线方式,因而能够根据交流外部电源的电压,选择用于获得预定的电动机特性的适当的接线方式。由此,能够抑制电压不同的外部电源间(驱动电源间)电动机特性的改变。
该接线变更单元优选根据与该直流连接端子部连接的该直流外部电源的电压来变更该绕组间的接线方式。
根据上述结构,由于能够根据与直流连接端子部连接的直流外部电源的电压来变更绕组间的接线方式,因而能够根据直流外部电源的电压,选择用于获得预定的电动机特性的适当的接线方式。由此,能够抑制在电压不同的外部电源间(驱动电源间)电动机特性的改变。
另外,优选该电动机为n相电动机,该n相分别包括该多个绕组中的2以上的该绕组,该接线变更单元在同一相内变更该绕组间的接线方式。
根据上述结构,在多个相的电动机中,由于能够在同一相内变更绕组间的接线方式,因而能够在多个相的电动机中抑制电压不同的外部电源间的电动机特性的改变。
另外,优选该接线变更单元在串联连接和并联连接之间变更该接线方式。
根据上述结构,能够抑制在电压不同的2个外部电源间的电动机特性的改变。
另外,优选该接线变更单元在串联连接、并联连接以及串并联连接之间变更该接线方式。
根据上述结构,能够抑制在电压不同的3个外部电源间的电动机特性的改变。
另外,优选进一步具备电压变更单元,该电压变更单元在该接线变更单元变更该接线方式后,变更基于该外部电源的电压且施加于该电动机。
根据上述结构,能够在变更接线方式抑制电压不同的外部电源间的电动机特性的改变之后,进一步变更施加到电动机的电压,从而进行电动机特性的微调整。由此,能够进一步抑制电压不同的外部电源间的电动机特性的改变。
另外,优选该电压变更单元通过改变占空比来变更基于该外部电源的电压。
根据上述结构,能够以简单的结构变更基于外部电源的电压。
发明效果
根据本发明的电动工具,能够提供一种能够抑制在电压不同的外部电源间的电动机特性的改变,且能够抑制电动工具自身的大型化的电动工具。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的桌上型圆锯的外观的侧视图。
图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的桌上型圆锯的外观的正视图。
图3是表示本发明的第1实施方式所涉及的桌上型圆锯的切割部外壳的内部的局部剖面正视图。
图4是表示本发明的第1实施方式所涉及的桌上型圆锯的电动机基板部的右视图。
图5是包括表示本发明的第1实施方式所涉及的桌上型圆锯的电气结构的框图的电路图。
图6是表示本发明的第1实施方式所涉及的桌上型圆锯的U相绕组部的电路图,是表示4个U相绕组串联连接的状态。
图7是表示本发明的第1实施方式所涉及的桌上型圆锯的4个U相绕组、4个V相绕组以及4个W相绕组的连接状态的电路图,表示在各相内绕组相互串联连接的状态。
图8是表示本发明的第1实施方式所涉及的桌上型圆锯的4个U相绕组、4个V相绕组以及4个W相绕组的连接状态的电路图,表示在各相内绕组相互并联连接的状态。
图9是表示流经本发明的第1实施方式所涉及的桌上型圆锯的逆变器电路部以及电动机的电流的峰值的图,(a)表示以工业用电源驱动电动机的情况,(b)表示以电池组件驱动电动机的情况。
图10是表示现有的电动工具中流经的逆变器电路部以及电动机的电流的峰值的图,(a)表示以工业用电源驱动电动机的情况,(b)表示以电池组件驱动电动机的情况。
图11是表示本发明的第1实施方式所涉及的桌上型圆锯的运算部的驱动控制流程的流程图。
图12是表示本发明的第2实施方式所涉及的桌上型圆锯的电动机基板部的右视图。
图13是表示本发明的第2实施方式所涉及的桌上型圆锯的2个U相绕组、2个V相绕组以及2个W相绕组的连接状态的电路图,表示在各相内绕组相互串联连接的状态。
图14是表示本发明的第2实施方式所涉及的桌上型圆锯的2个U相绕组、2个V相绕组以及2个W相绕组的连接状态的电路图,表示在各相内绕组相互并联连接的状态。
图15是表示本发明的第3实施方式所涉及的桌上型圆锯的4个U相绕组、4个V相绕组以及4个W相绕组的连接状态的电路图,表示在各相内绕组相互串联连接的状态。
图16是表示本发明的第3实施方式所涉及的桌上型圆锯的4个U相绕组、4个V相绕组以及4个W相绕组的连接状态的电路图,表示在各相内绕组相互串并联连接的状态。
图17是表示本发明的第3实施方式所涉及的桌上型圆锯的4个U相绕组、4个V相绕组以及4个W相绕组的连接状态的电路图,表示在各相内绕组相互并联连接的状态。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。在此,以本发明适用于桌上型圆锯的情况为例进行说明。
在以下的说明中,在提及具体的数值的情况下,例如对于旋转角度提及像“100V”等的情况,并不仅是与该数值完全一致的情况,还包含与该数值大致相同的情况。另外,在提及位置关系等的情况,例如提及像平行、正交、相反等的情况,不仅是完全平行、正交、相反等的情况,还包含大致平行、大致正交、大致相反等的情况。
在最开始,参照图1~图11说明本发明的第1实施方式所涉及的电动工具的一例即桌上型圆锯1。另外,在图1中将以箭头所示的上定义为上方向、下定义为下方向、前定义为前方向、后定义为后方向。并且,将从后方观察桌上型圆锯1时的左定义为左方向、右定义为右方向。
图1以及图2是表示桌上型圆锯1的外观的侧视图以及正视图,表示电池组件S被安装于桌上型圆锯1的状态。如图1至图2所示,桌上型圆锯1具备:能够放置被切割材料W的基座部2、以可旋转方式支承圆锯齿32C的切割部3、以使切割部3相对于基座部2沿上下方向自由摆动且使圆锯齿32C的侧面相对于基座部2的上表面自由倾动的方式来支承切割部3的切割部支承部4、被收纳于切割部3内的电动机5。
基座部2具有基座21、转台22、围栏23以及电源线24。
基座21是可放置于地面等的结构,在俯视时呈大致矩形形状。转台22被埋设于基座21。转台22的上表面与基座21的上表面成同一平面,从而形成基座21的上表面以及基座部2的上表面,能够放置被切割材料W。另外,转台22经由与其上表面正交的旋转轴可以相对于基座21自由旋转。另外,若旋转转台22,则切割部3以及切割部支承部4成为与转台22一体旋转的结构。
围栏23被设置于基座21的上表面,具有可与被切割材料W抵接的抵接面。在对被切割材料W进行切割加工时,在被切割材料W的一面抵接于围栏23的抵接面的状态下进行切割作业。由此,能够进行稳定的切割作业。另外,若使转台22相对于基座21旋转,则与转台22一体旋转的切割部3相对于围栏23的位置发生改变,从而围栏23和圆锯齿32C的侧面之间的角度发生改变。由此,能够以各种角度对抵接于围栏23的被切割材料W进行切割加工。
电源线24从基座21的右侧面前后方向大致中央朝向后方延伸,电源线24的前端构成为可与外部交流电源即工业用电源P、例如家庭用电源插座等连接。
切割部支承部4具备:倾动轴41、保持器42、两根引导杆43、滑动器44以及铰链45。
倾动轴41是在转台22的后端部被支承为与转台22的上表面大致平行的沿前后方向延伸的轴。保持器42是沿上下方向延伸的部分,且被设置为经由倾动轴41相对于转台22自由倾动。保持器42可以从相对于转台22的上表面垂直的姿势向正视时的左方向以及右方向倾动预定角度,可固定在可倾动范围中的所希望的旋转位置。由此,圆锯齿32C也可以被固定在同样的倾斜角度,成为所谓的斜切。
两根引导杆43分别从保持器42的上部相互大致平行地向前方向延伸。滑动器44贯穿两根引导杆43,且被设置成能够相对于两根引导杆43沿前后方向滑动。铰链45被连结成使切割部3相对于滑动器44自由摆动。通过使滑动器44相对于两根引导杆43沿前后方向滑动,切割部3与滑动器44一体地在前后方向上移动。
切割部3以可旋转方式支承圆锯齿32C,且切割部3具有切割部外壳31、锯齿外壳32、电池安装部33。
如图2所示,切割部外壳31以经由铰链45自由旋转的方式与滑动器44连接,且以可在接近以及远离基座部2的方向上自由摆动的方式被安装。切割部外壳31通过被安装于铰链45的周围的弹簧依附于上方。因此,只要不在设置于切割部外壳31的前上部的操作手柄31A上向下方施加操作力,切割部3就被设置于铰链45的周围的挡块限制在上止点(图1的状态)。在操作手柄31A设置有用于控制电动机5旋转、停止的触发式开关31B。另外,在切割部外壳31的内部收纳有电动机5、旋转传动机构6、电动机基板部7、控制基板部8。
锯齿外壳32与切割部外壳31形成为一体,形成为覆盖圆锯齿32C的上部的形状。另外,锯齿外壳32具有输出轴32A以及保护罩32B。
输出轴32A是沿左右方向延伸的轴,被支承为可在锯齿外壳32旋转。在输出轴32A上安装有圆锯齿32C,通过输出轴32A的旋转圆锯齿32C旋转。输出轴32A是本发明的输出部的一例。
保护罩32B是用于覆盖未被圆锯齿32C的锯齿外壳32覆盖的部分的部件,保护罩32B被支承为可沿锯齿外壳32的内侧面旋转。若将切割部3从上止点位置向下止点按下,则保护罩32B通过未图示的链接机构向露出圆锯齿32C的方向旋转,为能够切割被切割材料W的状态。
电池安装部33从切割部外壳31的后端部上部向上方延伸,可装卸成为电动机5驱动源的电池组件S。向电池安装部33安装电池组件S是通过使电池组件S相对于电池安装部33向下方向滑行而进行的。另外,在从电池安装部33卸下电池组件S时,是通过使电池组件S相对于电池安装部33向上方向滑行而进行的。另外,电池组件S具备具有构成电动机5的驱动源的多个二次电池的电池组。电池组件S是本发明的外部电源以及直流外部电源的一例。
接着,对切割部外壳31的内部进行说明。图3是表示切割部外壳31的内部的局部剖面正视图。如图3所示,在沿切割部外壳31的左右方向延伸的部分收纳有电动机5、旋转传动机构6、电动机基板部7、控制基板部8。
电动机5具备旋转轴51、转子52、定子53。旋转轴51是由切割部外壳31以可旋转方式支承且沿前后方向延伸的轴,输出旋转驱动力。旋转轴51的左端部被连接于旋转传动机构6,旋转轴51的旋转驱动力被传递到旋转传动机构6。另外,在旋转轴51的与旋转传动机构6的连接部分的右方同轴设置有风扇51A。
转子52具有永磁铁,与旋转轴51同轴固定。定子53被设置于转子52的半径方向外侧方向,构成为转子52可相对于定子53进行旋转。另外,定子53具有与转子52对置而构成的3个槽,即,具有U相槽、V相槽以及W相槽。
旋转传动机构6是将旋转轴51的旋转力传递到输出轴32A的机构,设置于风扇51A的左方。通过传递旋转轴51的旋转力的输出轴32A的旋转,圆锯齿32C旋转,从而能够进行作业。
电动机基板部7具有安装于定子53的右端部的圆形基板71、9个继电器72、3个霍尔元件73。图4是表示电动机基板部7的右侧视图。如图4所示,圆形基板71在右视时成大致圆形,在其中心形成有沿左右方向贯穿的贯通孔71a。在贯通孔71a中贯穿电动机5的旋转轴51(图3)。另外,将9个继电器72以及3个霍尔元件73等与控制基板部8连接的连接线从圆形基板71的下部向下方延伸。
如图4所示,9个继电器72在圆形基板71的右侧面沿圆周方向以大致等间隔配置。继电器72是具有2个切换接点72A即所谓的C接点(图6)以及未图示的切换信号输入部的继电器开关。如图6所示,切换接点72A具备第1连接点72a、第2连接点72b以及公共连接点72c,在断开(OFF)信号被输入到继电器72的切换信号输入部时,2个切换接点72A各自的第1连接点72a与公共连接点72c连接,在导通(ON)信号被输入时,第2连接点72b与公共连接点72c连接。
如图3所示,3个霍尔元件73在圆形基板71的左侧面沿圆周方向以大致60°间隔配置,且与转子52的右侧面对置。
如图3所示,控制基板部8具有配置于电动机5的下方的控制基板81、6个FET81A~81F。控制基板81在正视下呈大致矩形形状,在其前表面搭载有6个FET81A~81F、后述的整流电路82等。
接着,参照图5,对桌上型圆锯1的电气结构以及电动机5详细地进行说明。图5是包含表示桌上型圆锯1的电气结构的框图的电路图。
如图5所示,桌上型圆锯1具备:交流连接端子部10、整流电路82、直流连接端子部11、逆变器电路部83、电流检测电路84、电压检测电路85、操作量检测电路86、转子位置检测电路87、转速检测电路88、继电器驱动电路89、控制信号输出电路90以及运算部91。另外,逆变器电路部83、电流检测电路84、电压检测电路85、操作量检测电路86、转子位置检测电路87、转速检测电路88、继电器驱动电路89、控制信号输出电路90以及运算部91安装于控制基板81。
交流连接端子部10设置于电源线24的前端,在电源线24与工业用电源P连接的情况下,具备与工业用电源P连接的交流正端子10a以及交流负端子10b。另外,在本实施方式中,工业用电源P的电压为100V(有效值)。另外,交流正端子10a以及交流负端子10b经由整流电路82连接于逆变器电路部83。工业用电源P是本发明的外部电源以及交流外部电源的一例。交流连接端子部10是本发明的电源连接部的一例。
整流电路82具备二极管桥式电路,且与交流连接端子部10以及逆变器电路部83连接。整流电路82对工业用电源P输入来交流电压进行全波整流且输出到逆变器电路部83。
直流连接端子部11设置于电池安装部33,在电池安装部33和电池组件S连接的情况下,具备与电池组件S所具备的电池组(多个二次电池)连接的直流正端子11a以及直流负端子11b。另外,直流正端子11a以及直流负端子11b连接于逆变器电路部83。另外,在本实施方式中,电池组件S的电池组的电压为20V(公称电压18V的电池组件)。直流连接端子部11是本发明的电源连接部的一例。
逆变器电路部83是向电动机5供给驱动电力的电路,具备以3相桥式连接的6个FET81A~81F。6个FET81A~81F的各栅极连接于控制信号输出电路90,6个FET81A~81F的各漏极或者各源极连接于电动机5。6个FET81A~81F通过从控制信号输出电路90输入来的控制信号而进行反复导通/断开的开关动作,从而将输入的直流电压供给到电动机5。
电流检测电路84是获取连接于整流电路82和逆变器电路部83之间的电流检测电阻84A的电压下降值从而检测流经电动机5即FET81A~81F的电流,且将表示该电流的电流值的信号(电流值信号)输出到运算部91的电路。
电压检测电路85是连接于整流电路82和逆变器电路部83之间,检测施加于电动机5的电压即驱动源(工业用电源P或者电池组件S)的电压,且将表示该施加电压的电压值的信号(电压值信号)输出到运算部91的电路。电压检测电路85是本发明的电源电压检测单元的一例。
操作量检测电路86是与触发式开关31B连接,检测触发式开关31B的操作量(拉伸量),且将表示该操作量的信号(操作量信号)输出到运算部91的电路。
转子位置检测电路87是根据从霍尔元件73输出的信号来检测转子52的旋转位置,且将表示该旋转位置的信号(旋转位置信号)输出到转速检测电路88以及运算部91的电路。
转速检测电路88是基于来自转子位置检测电路87的旋转位置信号计算转子52的转速,将表示该转速的信号(转速信号)输出到运算部91的电路。
继电器驱动电路89是根据从运算部91输出的切换信号(后述)分别向9个继电器72输出导通信号或者断开信号的电路。
控制信号输出电路90将FET81A~81F各自的栅极与运算部91连接。控制信号输出电路90是基于从运算部91输入的驱动信号(后述)向6个FET81A~81F的各栅极输出用于控制FET81A~81F的导通/非导通的控制信号的电路。FET81A~81F中,被输入导通信号的FET为导通状态,允许向电动机5通电,被输入断开信号的FET为断开状态,阻断向电动机5通电。
运算部91主要具备未图示的中央处理装置(CPU)、未图示的ROM、未图示的RAM,未图示的中央处理装置(CPU)基于电动机5的驱动控制中使用的处理程序、各种数据进行运算,未图示的ROM用于存储该处理程序、各种数据、各种阈值等,未图示的RAM用于临时存储数据。
运算部91基于从转子位置检测电路87输入来的旋转位置信号,形成用于使预定FET81A~81F交替开关的驱动信号,且将该驱动信号输出到控制信号输出电路90。由此,在U相绕组部54、V相绕组部55、W相绕组部56中的预定的绕组部交替通电,从而使转子52沿预定的旋转方向旋转。此时,控制连接于负电源侧的FET81A~81F的驱动信号作为脉冲宽度调制信号(PWM驱动信号)被输出。另外,PWM驱动信号是可以变更FET的导通/断开的开关周期(预定时间)中信号输出持续时间的比例(占空比)的信号。
另外,运算部91基于从操作量检测电路86输出的操作量信号来控制电动机5的启动/停止、占空比。详细而言,运算部91基于操作量信号设定转子52的目标转速,对根据转速信号计算的转子52的转速和目标转速进行比较,进行基于该比较结果的反馈控制,即,即使负载变动也能进行变更占空比的恒定转速控制,从而使转子52的转速维持在目标转速。
并且,运算部91基于从电压检测电路85输出的电压值信号,将切换电动机5的各相内的绕组的接线方式的切换信号输出到继电器驱动电路89。在后面叙述电动机5的各相内的绕组的接线方式。运算部91是本发明的接线变更单元以及电压变更单元的一例。
电动机5是具备转子52以及定子53的3相无刷DC电动机。转子52包含2组以N极、S极为1组的永磁铁,在与永磁铁相对的位置配置有3个霍尔元件73。
定子53具备星形接线的U相绕组部54、V相绕组部55以及W相绕组部56。具体而言,U相绕组部54的U相中性点连接点54a、V相绕组部55的V相中性点连接点55a以及W相绕组部56的W相中性点连接点56a分别连接于中性点5a。另外,U相绕组部54的U相电源侧连接点54b、V相绕组部55的V相电源侧连接点55b以及W相绕组部56的W相电源侧连接点56b分别连接于逆变器电路部83。
如图6所示,U相绕组部54具备4个U相绕组54A~54D。4个U相绕组54A~54D相互匝数相同,且经由继电器72的切换接点72A相互连接。具体而言,4个U相绕组54A~54D经由3个继电器72即6个切换接点72A相互连接。通过向该3个继电器72各自的切换信号输入部输入导通信号,使4个U相绕组54A~54D成为相互串联连接的状态,通过输入断开信号,使4个U相绕组54A~54D成为相互并联连接的状态。换言之,4个U相绕组54A~54D构成为可切换串联连接的状态和并联连接的状态。另外,4个U相绕组54A~54D被反复缠绕于定子53的U相槽。图6是表示U相绕组部54的电路图,且表示U相绕组54A~54D串联连接的状态。
在此,对U相绕组部54的U相绕组54A~54D以及6个切换接点72A(3个继电器72)的连接结构以及U相绕组部54内的接线方式的切换详细地进行说明。
如图6所示,U相绕组54A的一端连接于U相电源侧连接点54b,另一端连接于切换接点72A的公共连接点72c。U相绕组54B的两端连接于与U相绕组54A连接的切换接点72A不同的2个切换接点72A各自的公共连接点72c。U相绕组54C的两端连接至不同于与U相绕组54A连接的切换接点72A以及与U相绕组54B连接的2个切换接点72A的2个切换接点72A各自的公共连接点72c。U相绕组54D的一端被连接于剩余的切换接点72A的公共连接点72c,且另一端连接于U相中性点连接点54a。
连接于U相绕组54A、54B以及54C的另一端的切换接点72A的各个的第1连接点72a被连接于U相中性点连接点54a,连接于U相绕组54B、54C以及54D的一端的切换接点72A的各个第1连接点72a被连接于U相电源侧连接点54b。
另外,连接于U相绕组54A的另一端的切换接点72A的第2连接点72b与连接于U相绕组54B的一端的切换接点72A的第2连接点72b相连接,连接于U相绕组54B的另一端的切换接点72A的第2连接点72b与连接于U相绕组54C的一端的切换接点72A的第2连接点72b相连接,连接于U相绕组54C的另一端的切换接点72A的第2连接点72b与连接于U相绕组54D的一端的切换接点72A的第2连接点72b相连接。
如图7以及图8所示,V相绕组部55以及W相绕组部56也与U相绕组部54相同地分别具有4个V相绕组55A~55D、4个W相绕组56A~56D,V相绕组55A~55D以可通过3个继电器72切换为相互串联或者并联连接的方式连接,W相绕组56A~56D以可通过3个继电器72切换为相互串联或者并联连接的方式连接。另外,V相绕组55A~55D被反复缠绕于V相槽,W相绕组56A~56D被反复缠绕于W相槽。图7以及图8是表示U相绕组54A~54D、V相绕组55A~55D以及W相绕组56A~56D的连接状态的电路图,图7是表示在各相内为绕组相互串联连接的状态,图8表示在各相内为绕组相互并联连接的状态。另外,由于U相绕组部54内的连接结构、V相绕组部55内的连接结构以及W相绕组部56内的连接结构是相同的,因而省略了V相绕组部55内的连接结构以及W相绕组部56内的连接结构的说明。
U相绕组部54内、V相绕组部55内以及W相绕组部56内的连接结构如上述构成,因此能够切换各相内的绕组的接线方式。具体而言,如图7所示,通过向9个继电器72各自的切换信号输入部输出导通信号,可以使U相绕组54A~54D、V相绕组55A~55D以及W相绕组56A~56D在各相内相互成为串联连接的状态。另外,如图8所示,通过向9个继电器72各自的切换信号输入部输出断开信号,能够使U相绕组54A~54D、V相绕组55A~55D以及W相绕组56A~56D在各相内成为相互并联连接的状态。换言之,通过在导通信号和断开信号之间切换输出到9个继电器72各自的切换信号输入部的信号,能够在串联连接(图7)和并联连接(图8)之间切换同一相内的接线方式。U相绕组54A~54D、V相绕组55A~55D以及W相绕组56A~56D是本发明的多个绕组的一例。
接着,对运算部91所涉及的桌上型圆锯1的驱动控制进行说明。运算部91为了在电动机5的驱动源为工业用电源P时和电动机5的驱动源为电池组件S时抑制电动机5的电动机特性的改变,进行在U相绕组部54、V相绕组部55以及W相绕组部56的各相内切换接线方式的控制。
电动机特性即电动机电流-转矩特性、电动机电流-转速特性以及电动机电流-输出特性依赖于缠绕于一槽的绕组产生的磁力的总和(在本实施方式中,为反复缠绕于一槽的4个绕组产生的磁力的总量)。另外,一绕组产生的磁力依赖于流经一绕组的电流。并且,在将绕组数设定为恒定时,流经一绕组的电流依赖于施加于一绕组的两端的电压。
因此,在本实施方式中,根据驱动源的电压,在串联连接和并联连接之间切换同一相内的绕组的接线方式,使通过工业用电源P进行驱动时施加于一绕组的两端的电压(工业用时两端电压)和通过电池组件S进行驱动时施加于一绕组的两端的电压(电池时两端电压)相接近,从而抑制在两驱动源间的电动机特性的改变。并且,在本实施方式中,在该接线方式切换后(变更后)使用占空比控制,进行使工业用时两端电压和电池时两端电压进一步接近的微调整,从而能够进一步抑制两驱动源间的电动机特性的改变。
具体而言,在使用工业用电源P驱动电动机5时,运算部91使U相绕组部54、V相绕组部55以及W相绕组部56的各相内的4个绕组为串联连接的状态,在使用电池组件S驱动电动机5时,运算部91使U相绕组部54、V相绕组部55以及W相绕组部56的各相内的4个绕组为并联连接的状态。并且,之后,在使用工业用电源P驱动电动机5时,进行占空比控制,改变工业用电源P的电压(有效值),进行使工业用时两端电压接近电池时两端电压的微调整。
在此,对本实施方式中的工业用时两端电压以及电池时两端电压进行说明。在以下的说明中,以在空载下,触发式开关31B的操作量最大,且使电流通电到U相绕组部54以及V相绕组部55的驱动状态作为例子来说明。
在本实施方式中,在通过工业用电源P进行驱动时,在串联连接的U相绕组54A~54D以及V相绕组55A~55D(相同匝数的8个绕组)上施加工业用电源P电压100V(有效值)。因此,工业用时两端电压即在以工业用电源P进行驱动时施加于一绕组的两端的电压的有效值大致成为12.5V。
另一方面,在通过电池组件S进行驱动时,对将并联连接的U相绕组54A~54D和并联连接的V相绕组55A~55D串联连接后的电路施加电池组件S的电压即20V。因此,电池时两端电压即在通过电池组件S进行驱动时施加于一绕组两端的电压大致成为10.0V。如此,根据驱动源切换接线方式,从而能够使工业用时两端电压为大致12.5V、电池时两端电压为大致10.0V,在两驱动源间使施加于一绕组两端的电压相接近。由此,能够抑制在两驱动源间的电动机5的电动机特性的改变。
另外,如上述,在通过电池组件S进行驱动时不进行占空比控制,且触发式开关31B的操作量为最大的状态与占空比控制下以占空比100%驱动电动机5的状态相同。因此,在本实施方式中,空载驱动时,且在触发式开关31B的操作量为最大时设占空比为100%,且使操作量和占空比具有比例关系,例如在操作量为最大的一半时,进行占空比为50%的占空比控制。
并且,在通过工业用电源P驱动电动机5时,运算部91在将接线方式切换成串联连接,使工业用时两端电压为大致12.5V之后,进行占空比控制,使施加于电动机5的电压从有效值100V降压到80V左右,使U相绕组部54以及V相绕组部55内的工业用时两端电压的有效值为大致10.0V(峰值电压为12.5V)。由此,能够使工业用时施加电压和电池时施加电压大致一致,从而能够进一步抑制两驱动源间的电动机特性的改变。
另外,在如上述通过工业用电源P进行驱动时,为了在两驱动源间进一步抑制电动机特性的改变而进行微调整,即为了使占空比下降,因而在触发式开关31B的操作量为最大时占空比为80%。因此,在本实施方式中,在通过工业用电源P进行驱动时,空载驱动时、且在触发式开关31B的操作量为最大时,将占空比设为80%,且使操作量和占空比具有比例关系,例如在操作量为最大的一半时,进行占空比为40%的占空比控制。
如此,在本实施方式中,若通过工业用电源P进行驱动时的触发式开关31B的操作量与通过电池组件S进行驱动时的触发式开关31B的操作量相同,则工业用时施加电压和电池时施加电压一致。并且,换言之,无论是哪一个驱动电源只要是触发式开关31B的操作量相同,则输出相同的转矩或者转速。由此,在两驱动电源间的操作性不会不同,因此作业性良好。
另外,在通过如上述那样切换接线方式来抑制两驱动源间的电动机特性的改变的结构中,能够降低流经逆变器电路部83以及电动机5的电流的峰值。由此,能够使逆变器电路部83以及电动机5小型化。例如,在交直两用的电动工具中,为了抑制两驱动源间的电动机特性的改变,已知有一种现有的电动工具仅使用占空比来控制将工业用电源的有效值降压为电池组件的电压程度,但是使用该种现有的电动工具时,峰值大幅高于本实施方式中的峰值,因此会引起逆变器电路部以及电动机的大型化。
图9是表示到达电动机5的输入功率为800W时的流经本实施方式的逆变器电路部83以及电动机5的电流的峰值的图,(a)表示以工业用电源P(有效值100V)驱动电动机5的情况,(b)表示以电池组件S(20V)驱动电动机5的情况。图10是表示到达电动机的输入功率为800W时的流经现有的电动工具的逆变器电路部以及电动机的电流的峰值的图,(a)表示以工业用电源(有效值100V)驱动电动机的情况,(b)表示以电池组件(20V)驱动电动机的情况。另外,在图9的(a)中,为了便于说明,表示未在接线方式切换后(变更后)进行占空比控制的状态。
如图9的(b)所示,以电池组件S(20V)驱动本实施方式所涉及的桌上型圆锯1时的流经逆变器电路部83以及电动机5的电流的峰值成为40A。如图10的(b)所示,以电池组件(20V)驱动现有的电动工具时的流经逆变器电路部以及电动机的电流的峰值也成为40A。如此,在电池组件(20V)的驱动下,两工具的峰值没有不同。
另外,如图9的(a)所示,以工业用电源P(有效值100V)驱动本实施方式所涉及的桌上型圆锯1时的流经逆变器电路部83以及电动机5的电流的有效值以及峰值均为8A。另一方面,在现有的电动工具中,为了使电动机特性接近于通过电池组件进行的驱动时,将占空比设为20%左右,使工业用电源在从有效值100V降压至20V左右的状态下驱动电动机时的流经逆变器电路部以及电动机的电流的有效值成为40A、峰值成为200A。如此,在相同的输入功率下进行比较时,本实施方式的桌上型圆锯1的峰值成为现有的仅使用占空比控制的电动工具的流经逆变器电路部以及电动机的电流的峰值的12.5分之1左右。即,若根据本实施方式的桌上型圆锯1,则与现有的电动工具进行比较,能够大幅降低流经逆变器电路部83以及电动机5的电流的峰值。另外,即使以工业用电源P(有效值100V)驱动本实施方式所涉及的桌上型圆锯1且在接线方式变更后进行占空比控制的情况下,与上述现有的电动工具相比,流经逆变器电路部83以及电动机5的电流的峰值也大幅降低。
并且,已知有一种现有的电动工具为了抑制两驱动源间的电动机特性的改变而将电池组件的电压升压至工业用电源的电压程度,但是一般而言,由于必须设置大型的升压电路,因而会引起电动工具的大型化。关于该点,在本实施方式中,即使不设置大型升压电路的情况下,也能够抑制两驱动源间的电动机特性的改变,因而能够抑制电动工具的大型化。
接着,参照图11说明运算部91所涉及的驱动控制流程。图11是表示运算部91的驱动控制流程的流程图。
如图11所示,运算部91在步骤101中开始驱动控制。若开始驱动控制,则在步骤102中,判断驱动电源(电源电压)是否为100V。换言之,判断工业用电源P是否连接于交流连接端子部10。另外,驱动电源的电压的判断是基于从电压检测电路85输出的电压值信号而进行的。
在步骤102中,在判断为驱动电源是100V的情况下,即判断为工业用电源P连接于交流连接端子部10的情况下(步骤101的是),在步骤102中向继电器驱动电路89输出用于分别使U相绕组54A~54D、V相绕组55A~55D以及W相绕组56A~56D各相内的接线方式成为串联连接的切换信号。输入有该切换信号的继电器驱动电路89将导通信号输出到9个继电器72各自的切换信号输入部。由此,各相的4个绕组相互成为串联连接。另外,桌上型圆锯1具有能够选择性切换被输入到逆变器电路部83的驱动电源的未图示的切换电路,在判断为驱动电源为100V的情况下,运算部91控制该切换电路,进行将输入到逆变器电路部83的驱动电源设为工业用电源P的切换。
另一方面,在驱动电源不是100V的情况下(步骤102的否),在步骤104中判断驱动电源是否为20V。换言之,判断电池组件S是否连接于直流连接端子部11。驱动电源的电压的判断与步骤102同样地是基于从电压检测电路85输出的电压值信号而进行的。
在步骤104中,在判断为驱动电源是20V的情况下,即判断为电池组件S连接于直流连接端子部11的情况下(步骤104的是),在步骤105中向继电器驱动电路89输出用于分别使U相绕组54A~54D、V相绕组55A~55D以及W相绕组56A~56D的各相内的接线方式成为并联连接的切换信号。输入有该切换信号的继电器驱动电路89将断开信号输出到9个继电器72各自的切换信号输入部。由此,各相的4个绕组相互成为并联连接。此时,运算部91控制切换电路,进行将输入到逆变器电路部83的驱动电源设为电池组件S的切换。
另一方面,在驱动电源不为20V的情况下(步骤104的否),返回步骤102。即,在连接有任意一个电源之前,成为反复进行步骤102以及104的待机状态。
在步骤103中在将各相的4个绕组串联连接后、或者在步骤105中并联连接后,在步骤106中判断触发式开关31B是否导通。触发式开关31B是否导通的判断是判断是否从操作量检测电路86输出有操作量信号。在判断为触发式开关31B未导通时(步骤106的否),返回步骤102,在触发式开关31B导通前,成为反复进行步骤102~105的处理的待机状态。
在判断为触发式开关31B是导通的情况下(步骤106的是),在步骤107中根据驱动电源决定占空比,进行电动机特性的微调整。在本实施方式中,若空载,则驱动电源为20V时,将占空比设为100%,驱动电源为100V时,将占空比设为80%。由此,能够使两驱动源间的电动机特性大致一致。
在步骤107中在决定与驱动电源相对应的占空比后,在步骤108中决定与触发式开关31B的操作量相对应的占空比。即,决定用于恒定转速控制的占空比。详细而言,在本实施方式中,由于转速控制与使电动机特性一致的占空比控制(微调整)一起进行,因而在步骤107中决定为了接近与该操作量信号相对应的目标转速的恒定转速控制的占空比。
在步骤107以及108中决定占空比后,在步骤109中通过该占空比开始电动机5的驱动。电动机5的驱动是通过控制信号输出电路90基于来自运算部91的驱动信号将控制信号输出到FET81A~81F而进行的。通过该控制信号,FET81A~81F依次进行开关,依次切换U相绕组部54、V相绕组部55以及W相绕组部56中的通电的绕组部。由此,转子52沿预定的旋转方向旋转,该旋转力经由旋转传动机构6被传递到输出轴32A,圆锯齿32C旋转。
开始电动机5的驱动后,在步骤110判断触发式开关31B是否为断开。在判断为触发式开关31B未断开的情况下(步骤110的否),在反复进行步骤109以及110的同时持续驱动电动机5,直至触发式开关31B为断开。
另一方面,在判断为触发式开关31B为断开的情况下(步骤110的是),在步骤111中停止驱动电动机5。停止电动机5的驱动后,在步骤112中结束电动机5的驱动控制。
如此,本发明的第1实施方式所涉及的桌上型圆锯1具备运算部91,该运算部91根据驱动源的电压进行变更U相绕组54A~54D间、V相绕组55A~55D间以及W相绕组56A~56D间的接线方式的控制,因而能够根据驱动源的电压变更(切换)U相绕组54A~54D间、V相绕组55A~55D间以及W相绕组56A~56D间的接线方式。即,能够根据驱动源的电压选择用于获得预定的电动机特性的适当的接线方式。由此,能够抑制在电压不同的驱动源间(在本实施方式中为交流100V和直流20V之间)的电动机特性的改变。另外,根据该种结构,无需为了抑制电压相互不同的多个驱动源间的电动机特性的改变而另行具备与该多个驱动源分别对应的缠绕定子绕组的定子,从而能够抑制桌上型圆锯1自身的大型化。
另外,桌上型圆锯1由于具有可与工业用电源P连接的交流连接端子部10、可与电池组件S连接的直流连接端子部11,因而能够使用工业用电源P以及电池组件S作为驱动源。由此,在不具有工业用电源P的作业场所中,能够使用电池组件S进行作业,从而能够提高电动工具的作业性。
另外,在桌上型圆锯1中,电动机5为3相电动机,该3相分别含有4个绕组(U相绕组54A~54D、V相绕组55A~55D以及W相绕组56A~56D),运算部91是在同一相内变更绕组间的接线方式的机构。在3相的电动机中,能够抑制在电压不同的驱动源间的电动机特性的改变。
另外,本实施方式所涉及的桌上型圆锯1的运算部91是在串联连接和并联连接间变更绕组间的接线方式的机构。由此,能够抑制在电压不同的2个驱动源间(工业用电源P和电池组件S之间)的电动机特性的改变。
另外,在本实施方式中,运算部91能够在变更(切换)接线方式后,通过变更基于驱动源的电压(从逆变器电路部83输出的电压)且施加到电动机5来进行电动机特性的微调整。由此,能够进一步抑制电压不同的驱动源间的电动机特性的改变。
另外,桌上型圆锯1的运算部91能够通过变更占空比,来变更基于驱动源的电压(从逆变器电路部83输出的电压)。根据上述结构,能够通过简单地结构来变更基于驱动源的电压。
接着,参照图12至图14说明本发明的第2实施方式所涉及的电动工具的一例及桌上型圆锯201。另外,对于与桌上型圆锯1相同的部件或结构标记相同的符号且省略说明,仅说明不同的结构。
如图12所示,第2实施方式所涉及的桌上型圆锯201具备电动机基板部207。另外,桌上型圆锯201的直流连接端子部11构成为可选择性连接电池组件S(20V)和电池组件D(40V、公称电压36V的电池组件)(图1)。另外,桌上型圆锯201不具有交流连接端子部10。图12是表示电动机基板部207的右侧视图。电池组件D是本发明的外部电源以及直流外部电源的一例。
电动机基板部207具有3个继电器72。3个继电器72在圆形基板71的右侧面沿圆周方向以大致120°间隔配置。
如图13以及图14所示,桌上型圆锯201具备星形接线的U相绕组部254、V相绕组部255以及W相绕组部256,U相绕组部254具有2个U相绕组254A以及254B,V相绕组部255具有2个V相绕组255A以及255B,W相绕组部256具有2个W相绕组256A以及256B。图13以及图14是表示U相绕组254A以及254B、V相绕组255A和255B以及W相绕组256A和256B的连接状态的电路图,图13表示在各相内绕组相互串联连接的状态,图14表示在各相内绕组相互并联连接的状态。
2个U相绕组254A以及254B相互匝数相同,且经由继电器72的切换接点72A相互连接。具体而言,2个U相绕组254A以及254B通过1个继电器72即2个切换接点72A相互连接。通过将导通信号输入到该1个继电器72的切换信号输入部,使2个U相绕组254A以及254B成为相互串联连接的状态,通过输入断开信号而成为相互并联连接的状态。换言之,2个U相绕组254A以及254B构成为可切换串联连接的状态和并联连接状态。另外,2个U相绕组254A以及254B被反复叠缠绕于定子53的U相槽。
另外,如图12以及图13所示,V相绕组部255以及W相绕组部256也与U相绕组部254相同地具有2个V相绕组255A以及255B、2个W相绕组256A以及256B,V相绕组255A以及255B可通过1个继电器72切换成相互串联以及并联连接的方式进行连接,W相绕组256A以及256B以可通过1个继电器72切换成相互串联以及并联连接的方式进行连接。
另外,V相绕组255A以及255B被反复缠绕于V相槽,W相绕组256A以及256B被反复缠绕于W相槽。另外,由于U相绕组部254内的连接结构、V相绕组部255内的连接结构以及W相绕组部256内的连接结构相同,因而省略V相绕组部255内的连接结构以及W相绕组部256内的连接结构的说明。
通过如上述那样构成U相绕组部254内、V相绕组部255内以及W相绕组部256内的连接结构,能够切换各相内的绕组的接线方式。
具体而言,如图13所示,通过将导通信号输出到3个继电器72各自的切换信号输入部,可以在各相内使U相绕组254A以及254B、V相绕组255A以及255B和W相绕组256A以及256B成为相互串联连接状态。另外,通过将断开信号输出到3个继电器72各自的切换信号输入部,如图14所示,能够在各相内使U相绕组254A以及254B、V相绕组255A以及255B和W相绕组256A以及256B成为相互并联连接状态。换言之,通过在导通信号和断开信号之间切换输出到3个继电器72各自的切换信号输入部的信号,能够在串联连接(图13)和并联连接(图14)之间切换同一相内的接线方式。
在以电池组件D(40V)驱动电动机5的情况下,第2实施方式所涉及的桌上型圆锯201的运算部91使U相绕组部254、V相绕组部255以及W相绕组部256的各相内的2个绕组为串联连接状态,在以电池组件S驱动电动机5的情况下,第2实施方式所涉及的桌上型圆锯201的运算部91使U相绕组部254、V相绕组部255以及W相绕组部256的各相内的2个绕组为并联连接状态。
在此,对第2实施方式的施加于U相绕组254A以及254B、V相绕组255A以及255B和W相绕组256A以及256B的各个绕组的两端的电压进行说明。在以下的说明中,以在空载下,触发式开关31B的操作量为最大,且使电流通电到U相绕组部254以及V相绕组部255的驱动状态为例进行说明。
在第2实施方式中,如图13所示,在通过电池组件D进行驱动时,向串联连接的U相绕组254A以及254B、V相绕组255A以及255B(相同匝数的4个绕组)施加电池组件D的电压即40V。因此,通过电池组件D进行驱动时施加于一绕组的两端的电压大致为10.0V。
另一方面,如图14所示,在通过电池组件S进行驱动时,在将并联连接的U相绕组254A以及254B和并联连接的V相绕组255A以及255B串联连接的电路上施加电池组件S的电压即20V。因此,通过电池组件S进行驱动时施加于一绕组两端的电压大致为10.0V。
如此,在第2实施方式中,通过电池组件D(40V)进行驱动时施加于一绕组的两端的电压(大致10.0V)和通过电池组件S(20V)进行驱动时施加于一绕组的两端的电压(大致10.0V)大致一致。即,根据连接于直流连接端子部11的电池组件的电压(20V以及40V)切换接线方式,从而能够使两驱动源间的施加于一绕组的两端的电压大致一致,从而能够抑制两驱动源间的电动机5的电动机特性的改变。另外,上述说明的部件、结构以及控制以外的部件、结构以及控制与第1实施方式所涉及的桌上型圆锯1相同,该相同的部件、结构以及控制实现与桌上型圆锯1的相同部件、机构以及控制的相同的作用效果。
接着,参照图15至图17说明本发明的第3实施方式所涉及的电动工具的一例即桌上型圆锯301。另外,对与桌上型圆锯1相同的部件或结构标记相同的符号且省略说明,仅说明不同的结构。
第3实施方式所涉及的桌上型圆锯301的交流连接端子部10可与工业用电源P(有效值100V)连接,直流连接端子部11构成为可选择性地连接电池组件S(20V)和电池组件D(40V)(图1)。
如图15至图17所示,桌上型圆锯201具备:星形接线的U相绕组部354、V相绕组部355以及W相绕组部356。图15至图17是表示U相绕组354A~354D、V相绕组355A~355D以及W相绕组356A~356D的连接状态的电路图,图15表示在各相内绕组为相互串联连接的状态,图16表示在各相内绕组为相互串并联连接的状态,图17表示在各相内绕组相互为并联连接的状态。
如图15所示,U相绕组部354是将第1实施方式的U相绕组部54的U相绕组54A~54D的连接结构变更后的绕组部,第3实施方式所涉及的桌上型圆锯301的U相绕组部354的4个U相绕组354A~354D通过4个继电器72(8个切换接点72A)相互连接。具体而言,U相绕组部354的U相绕组354A~354D的相互的连接结构是在桌上型圆锯1的连接于U相绕组部54的U相绕组54B的一端的切换接点72A的第1连接点72a和连接于U相绕组54C的一端的切换接点72A的第1连接点72a之间新设置切换接点72A,且还可以在连接于U相绕组54B的另一端的切换接点72A的第1连接点72a和连接于U相绕组54C的另一端的切换接点72A的第1连接点72a之间新设置切换接点72A,并且,与将新设置的2个切换接点72A各自的第1连接点72a相互连接的结构相同。
另外,如图15以及图17所示,V相绕组部355以及W相绕组部356也与U相绕组部354相同地具有4个V相绕组355A~355D、4个W相绕组356A~356D,由于U相绕组部354内的连接结构、V相绕组部355内的连接结构以及W相绕组部356内的连接结构相同,因而省略了V相绕组部355内的连接结构以及W相绕组部356内的连接结构的说明。
如上述那样构成U相绕组部354内、V相绕组部355内以及W相绕组部356内的连接结构,从而能够在串联连接、串并联连接以及并联连接之间切换各相内的绕组的接线方式。
详细而言,U相绕组部354内、V相绕组部355内以及W相绕组部356内的绕组间的连接可以通过向12个继电器72各自的切换信号输入部输出导通信号而设置为串联连接状态(图15),通过向12个继电器72各自的切换信号输入部输出断开信号而设为串并联连接状态(图16),通过向具有新设置的2个切换接点72A的3个继电器72输出导通信号且向剩余的9个继电器72输出断开信号而设置为并联连接状态(图17)。换言之,通过在导通信号和断开信号之间切换输出到12个继电器72各自的切换信号输入部的信号,能够在串联连接(图15)、串并联连接(图16)以及并联连接(图17)间切换同一相内的接线方式。
第3实施方式所涉及的桌上型圆锯301的运算部91在电动机5的驱动源为工业用电源P(有效值100V)的情况下,将各相内的4个绕组的接线方式设为串联连接状态,在电动机5的驱动源为电池组件D(40V)的情况下,设为串并联连接状态,在电动机5的驱动源为电池组件S(20V)的情况下,设为并联连接状态。
在此,对第3实施方式中的施加于U相绕组部354的U相绕组354A~354D、V相绕组部355的V相绕组355A~355D以及W相绕组部356的W相绕组356A~356D的各个绕组的两端的电压进行说明。在以下的说明中,以在空载下、触发式开关31B的操作量为最大且使电流通电到U相绕组部354以及V相绕组部355的驱动状态为例进行说明。
在第3实施方式中,如图15所示,在通过工业用电源P进行驱动时,在串联连接的U相绕组354A~354D以及V相绕组355A~355D即相同匝数的8个绕组上施加工业用电源P的电压即有效值100V。因此,通过工业用电源P进行驱动时施加于一绕组的两端的电压的有效值为大致12.5V。
另外,如图16所示,在通过电池组件D进行驱动时,在将并联连接的U相绕组354A以及354B、并联连接的U相绕组354C以及354D、并联连接的V相绕组355A以及355B、并联连接的V相绕组355C以及355D串联连接后的电路上施加电池组件D的电压即40V。因此,通过电池组件D进行驱动时施加于一绕组的两端的电压为大致10.0V。
并且,如图17所示,在通过电池组件S进行驱动时,在将并联连接的U相绕组354A~354D和并联连接的V相绕组355A~355D串联连接后的电路上施加电池组件S的电压即20V。因此,在通过电池组件S进行驱动时施加于一绕组的两端的电压为大致10.0V。
如此,在第3实施方式中,能够使通过工业用电源P(有效值100V)进行驱动时施加于一绕组的两端的电压(大致12.5V)、通过电池组件D(40V)进行驱动时施加于一绕组的两端的电压(大致10.0V)和通过电池组件S(20V)进行驱动时施加于一绕组的两端的电压(大致10.0V)相互接近。即,根据连接于交流连接端子部10的工业用电源P、连接于直流连接端子部11的电池组件S以及D的3个驱动源来切换接线方式,从而能够使在3个驱动源间的施加于一绕组的两端的电压相互接近,从而能够抑制3个驱动源间的电动机5的电动机特性的改变。另外,在上述说明的部件、结构以及控制以外的部件、结构以及控制与第1实施方式所涉及的桌上型圆锯1相同,该相同的部件、结构以及控制实现与桌上型圆锯1中的相同的部件、结构以及控制相同的作用效果。
如此,本发明的第3实施方式所涉及的桌上型圆锯301的运算部91是在串联连接、并联连接以及串并联连接之间变更绕组间的接线方式的结构。由此,能够抑制电压不同的3个驱动源间(工业用电源P、电池组件S以及D之间)的电动机特性的改变。
另外,在上述的实施方式中,以将本发明适用于桌上型圆锯的情况作为例子进行了说明,但是本发明并不限定于此。在权利要求记载的范围中,能够进行各种变形或改良。例如,本发明的第1实施方式所涉及的桌上型圆锯1的电动机5是具有3个槽即U相、V相以及W相槽且在各相槽中分别反复缠绕4个绕组的结构,但是各相的4个绕组相互的连接结构可以在作为桌上型圆锯1的状态下,在电动机5中设置12个槽(U相槽4个、V相槽4个以及W相槽4个),在12个槽中分别缠绕1个绕组的结构。即使在该情况下也能够获得与桌上型圆锯1相同的效果。另外,虽然将继电器72设置于电动机基板部7(圆形基板71),但是也可以设置于控制基板部8。
附图标记说明
1,201,301…桌上型圆锯、2…基座部、3…切割部、4…切割部支承部、5…电动机、6…旋转传动机构、7…电动机基板部、8…控制基板部、10…交流连接端子部、11…直流连接端子部、21…基座、22…转台、24…电源线、31B…触发式开关、32A…输出轴、32C…圆锯齿、33…电池安装部、51A…风扇、52…转子、53…定子、54,254,354…U相绕组部、54A~54D,254A,254B…U相绕组、55,255,355…V相绕组部、55A~55D,255A,255B…V相绕组、56,256,356…W相绕组部、56A~56D,256A,256B…W相绕组、72…继电器、73…霍尔元件、85…电压检测电路、89…继电器驱动电路、91…运算部、S,D…电池组件、W…被切割材料。

Claims (9)

1.一种电动工具,其特征在于,该电动工具具备:
电动机,其具有缠绕有多个绕组的定子和能够相对于该定子旋转的转子;
输出部,其通过该转子的旋转进行驱动;
电源连接部,其能够与成为该电动机的驱动源的外部电源连接;
电源电压检测单元,其检测与该电源连接部连接的该外部电源的电压;以及
接线变更单元,其根据该外部电源的电压来变更该绕组间的接线方式。
2.根据权利要求1所述的电动工具,其特征在于,
该电源连接部具有能够与交流外部电源连接的交流连接端子部、能够与直流外部电源连接的直流连接端子部。
3.根据权利要求2所述的电动工具,其特征在于,
该接线变更单元根据与该交流连接端子部连接的该交流外部电源的电压来变更该绕组间的接线方式。
4.根据权利要求2所述的电动工具,其特征在于,
该接线变更单元根据与该直流连接端子部连接的该直流外部电源的电压来变更该绕组间的接线方式。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的电动工具,其特征在于,
该电动机为n相电动机,
该n相分别包含该多个绕组中的2以上的该绕组,
该接线变更单元在同一相内中变更该绕组间的接线方式。
6.根据权利要求5所述的电动工具,其特征在于,
该接线变更单元在串联连接和并联连接之间变更该接线方式。
7.根据权利要求5所述的电动工具,其特征在于,
该接线变更单元在串联连接、并联连接以及串并联连接之间变更该接线方式。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的电动工具,其特征在于,
所述电动工具还具备电压变更单元,该电压变更单元在该接线变更单元变更该接线方式后,变更基于该外部电源的电压并施加于该电动机。
9.根据权利要求8所述的电动工具,其特征在于,
该电压变更单元通过变更占空比来变更基于该外部电源的电压。
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