CN211540704U - 单相角磨机控制装置和角磨机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种单相角磨机控制装置和角磨机，其中，单相角磨机控制装置包括电源模块、开关电源电路、控制电路、位置检测电路和逆变电路，位置检测电路获取转子位置，控制电路根据位置检测电路输出的位置检测信号确定电机换相角度，进而输出预设占空比的信号至逆变电路，以使逆变电路输出预设交流电驱动单相直流无刷电机旋转，进而驱动砂轮片工作。采用本实用新型单相角磨机控制装置，角磨机中无需设置电刷即可实现电机换相驱动，提高了角磨机的运行效率和可靠性。

Description

单相角磨机控制装置和角磨机

技术领域

本实用新型涉及角磨机技术领域，特别涉及一种单相角磨机控制装置和角磨机。

背景技术

角磨机是转轴与电动机轴成直角，用圆周面与端面进行磨光作业的一种工具，其是利用高速旋转的薄片砂轮以及橡胶砂轮、钢丝轮等对金属构件进行磨削、切削、除锈、磨光加工的一种电动工具。

传统角磨机使用有刷直流电机进行驱动砂轮片，有刷直流电机损耗大，电刷易磨损，需要经常更换电刷，寿命短，效率低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种单相角磨机控制装置，旨在提高角磨机的运行效率和可靠性。

为实现上述目的，本实用新型提出的单相角磨机控制装置，用于角磨机，所述角磨机包括单相直流无刷电机、砂轮片和所述单相角磨机控制装置，所述单相直流无刷电机与所述砂轮片固定安装，所述单相角磨机控制装置包括电源模块、开关电源电路、控制电路、位置检测电路和逆变电路；

所述电源模块的输出端分别与所述开关电源电路的电源输入端和所述逆变电路的电源输入端连接，所述开关电源电路的第一电源输出端与所述控制电路的电源端连接，所述逆变电路的电源输出端与所述单相直流无刷电机的电源端连接，所述位置检测电路的信号端与所述控制电路的信号端连接，所述逆变电路的受控端与所述控制电路的控制端连接；

所述电源模块，用于输出直流电至所述逆变电路和所述开关电源电路；

所述开关电源电路，用于对所述直流电进行电源转换，并输出第一工作电压至所述控制电路；

所述位置检测电路，用于检测所述单相直流无刷电机的转子位置，并输出位置检测信号至所述控制电路；

所述控制电路，用于根据所述位置检测信号确定换相角度，进而输出预设占空比的PWM信号至所述逆变电路；

所述逆变电路，用于根据所述预设占空比的PWM信号对所述直流电进行逆变转换，以输出预设交流电驱动所述单相直流无刷电机旋转进而带动所述砂轮片工作。

优选地，所述位置检测电路包括电流采样电路，所述电流采样电路的信号输入端与所述单相直流无刷电机的电源端连接，所述电流采样电路的信号输出端与所述控制电路的信号端连接；

所述电流采样电路，用于采集流经所述单相直流无刷电机的电流，并输出电流采样信号至所述控制电路。

优选地，所述电流采样电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电容、第二电容、第一稳压二极管和第二稳压二极管，所述单相直流无刷电机的电源端包括第一电源端和第二电源端；

所述第一电阻的第一端与所述单相直流无刷电机的第一电源端连接，所述第二电阻的第一端与所述单相直流无刷电机的第二电源端连接，所述第一电阻的第二端、所述第三电阻的第一端、所述第一电容的第一端、所述第四电阻的第一端及所述第二稳压二极管的负极互连，所述第二电阻的第二端、所述第三电阻的第二端、所述第一电容的第二端、所述第八电阻的第一端及所述第一稳压二极管的负极互连，所述第一稳压二极管的正极和所述第二稳压二极管的正极均接地，所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述第六电阻的第二端连接，所述第六电阻的第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述第七电阻的第一端连接，所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第二端连接，所述第四电阻的第二端、所述第五电阻的第二端、所述第六电阻的第二端、所述第七电阻的第一端、所述第七电阻的第二端及所述第九电阻的第二端分别与所述控制电路的信号端连接。

优选地，所述位置检测电路包括位置传感器，所述位置传感器的电源端还与所述开关电源电路的第二电源输出端连接；

所述开关电源电路，还用于输出第二工作电压至所述位置传感器。

优选地，所述位置传感器包括霍尔传感器、传感器端口、第十电阻、第十一电阻、第三电容、第四电容和第二工作电压输入端；

所述霍尔传感器与所述传感器端口连接，所述第三电容的第一端、所述传感器端口的第一电源端、所述第十电阻的第一端及所述第二工作电压输入端互连，所述第三电容的第二端、所述传感器接口的第二电源端及所述第四电容的第一端均接地，所述第十电阻的第二端、所述传感器接口的信号端及所述第十一电阻的第一端互连，所述第十一电阻的第二端与所述第四电容的第二端连接且为所述位置传感器的信号输出端。

优选地，所述控制电路为控制芯片。

优选地，所述单相直流无刷电机包括第一电源端和第二电源端，所述逆变电路包括驱动电路，所述驱动电路包括第一驱动器、第二驱动器和对称设置的逆变桥，所述逆变桥包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂包括第一上桥臂开关和第一下桥臂开关，所述第二桥臂包括第二上桥臂开关和第二下桥臂开关；

所述第一驱动器的信号端和所述第二驱动器的信号端分别与所述控制电路的信号端连接，所述第一驱动器的控制端分别与所述第一上桥臂开关的受控端和所述第一下桥臂开关的受控端连接，所述第二驱动器的控制端分别与所述第二上桥臂开关的受控端和所述第二下桥臂开关的受控端连接，所述第一上桥臂开关的输入端和所述第二上桥臂开关的输入端均与所述电源模块的输出端连接，所述第一下桥臂开关的输出端与所述第一下桥臂开关的输入端连接且连接节点与所述第一电源端连接，所述第二下桥臂开关的输出端与所述第二下桥臂开关的输入端连接且连接节点与所述第二电源端连接，所述第一下桥臂开关的输出端和所述第二下桥臂开关的输出端均接地。

优选地，所述第一上桥臂开关、所述第一下桥臂开关、所述第二上桥臂开关和所述第二下桥臂开关均包括一场效应管。

优选地，所述第一上桥臂开关、所述第一下桥臂开关、所述第二上桥臂开关和所述第二下桥臂开关均为绝缘栅双极型晶体管。

本实用新型还提出一种角磨机，该角磨机包括单相直流无刷电机、砂轮片和如上所述的单相角磨机控制装置，所述单相角磨机控制装置的电源端与所述单相直流无刷电机的电源端连接，所述单相直流无刷电机与所述砂轮片固定安装。

本实用新型技术方案通过采用电源模块、开关电源电路、控制电路、位置检测电路和逆变电路组成单相角磨机控制装置，单相角磨机控制装置驱动单相直流无刷电机旋转进而控制砂轮片工作，其中，位置检测电路获取转子位置，控制电路根据位置检测电路输出的位置检测信号确定电机换相角度，进而输出预设占空比的信号至逆变电路，以使逆变电路输出预设交流电驱动单相直流无刷电机旋转，进而驱动砂轮片工作。采用本实用新型单相角磨机控制装置，角磨机中无需设置电刷即可实现电机换相驱动，提高了角磨机的运行效率和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型角磨机一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型单相角磨机控制装置一实施例的模块示意图；

图3为本实用新型单相角磨机控制装置中控制电路换相角度波形示意图；

图4为本实用新型单相角磨机控制装置闭环控制示意图；

图5为本实用新型单相角磨机控制装置开环控制示意图；

图6为本实用新型单相角磨机控制装置中电流采样电路一实施例的电路结构示意图；

图7为本实用新型单相角磨机控制装置中位置传感器一实施例的电路结构示意图；

图8为本实用新型单相角磨机控制装置中控制电路一实施例的电路结构示意图；

图9为本实用新型单相角磨机控制装置中逆变电路一实施例的电路结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为：包括三个并列的方案，以“A/B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案，另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种单相角磨机控制装置100，用于角磨机。

其中，角磨机包括单相直流无刷电机200、砂轮片300和单相角磨机控制装置100，如图1所示，角磨机还包括机身400、位于机身400前端的机头600 以及安装在机身400侧面的副手柄(图未示出)。机身400内部安装有用于提供机械驱动力的单相直流无刷电机200，机头600中安装有传动机构(图未示出)，传动机构用于将电机产生的原始驱动力进行转换以驱动连接在机头 600上的砂轮片300。砂轮片300可以是用于打磨或者切削物件。在机身400 侧面的副手柄可以从机身400上卸载。副手柄22用于在操作中供用户使用另一只手抓握，以提供更好的稳定性。角磨机护罩500安装在机头600上，其至少部分地遮盖砂轮片300。

机身400可由两个半壳组合而成，在这两个半壳组成的内部空间中铺设有导线以将来自电源模块10的电力输送到单相直流无刷电机200，电源模块 10可为电池或者整流滤波电路，当为电池时，电池位于机身400末端的并与机身400可分离地连接，当为整流滤波电路时，则角磨机还包括电源插头，电源插头将输入的交流电经导线传输至整流滤波电路进行整流滤波，并经导线传输直流电至单相直流无刷电机200，另一方面，单相直流无刷电机200具有与之集成为一体的电路板(图未示出)，其同时具有为单相直流无刷电机200 供电以及控制的功能。单相直流无刷电机200连接到机头600中的传动机构例如齿轮组。机头600上安装砂轮片300，而砂轮片300可以通过夹持法兰被固定到机头600的输出轴上，夹持法兰通过紧固螺母进行锁定。

当电源模块10为电池时，电池通过导线或者金属片与电路板连接，进而为单相直流无刷电机200供电，电路板上设有逆变电路20、开关电源电路30 和控制电路40，位置检测电路50可设置在电路板上或者不设置在电路板上，根据位置检测电路50的具体结构而设定。

当电源模块10为整流滤波电路时，整流滤波电路、逆变电路20、开关电源电路30和控制电路40均设置在电路板上，位置检测电路50可设置在电路板上或者不设置在电路板上。

如图2所示，单相角磨机控制装置100包括电源输入端、整流滤波电路、开关电源电路30、控制电路40、位置检测电路50和逆变电路20；

电源模块10的电源输出端分别与开关电源电路30的电源输入端和逆变电路20的电源输入端连接，开关电源电路30的第一电源输出端与控制电路40的电源端连接，逆变电路20的电源输出端与单相直流无刷电机200的电源端连接，位置检测电路50的信号端与控制电路40的信号端连接，逆变电路 20的受控端与控制电路40的控制端连接；

电源模块10，用于输出直流电至逆变电路20和开关电源电路30；

开关电源电路30，用于对直流电进行电源转换，并输出第一工作电压至控制电路40；

位置检测电路50，用于检测单相直流无刷电机200的转子位置，并输出位置检测信号至控制电路40；

控制电路40，用于根据位置检测信号确定换相角度，进而输出预设占空比的PWM信号至逆变电路20；

逆变电路20，用于根据预设占空比的PWM信号对直流电进行逆变转换，以输出预设交流电驱动单相直流无刷电机200旋转进而带动砂轮片工作。

本实施例中，电源模块10可为电池或者整流滤波电路，电源模块10输出的交流电经逆变电路20进行逆变转换，开关电源电路30对直流电进行电源转换，开关电源电路30可为电源转换芯片，或者分压电路，可根据实际需求进行选择，开关电源电路30可输出至少一路直流电，以为控制电路40提供工作电压，还可为其他功能模块提供工作电压，逆变电路20可为单独的H 桥驱动电路，或者包括H桥驱动电路和驱动器。

位置检测电路50用于检测单相直流无刷电机200的转子位置，以供控制电路40根据电子转子位置确定换相角度，位置检测电路50可为电流采集电路，电流采集电路与单相直流无刷电机200的电源端连接，以获取单相直流无刷电机200的电流大小，控制电路40根据电机电流确定换相角度，位置检测电路50还可为位置传感器，例如霍尔传感器，位置传感器获取电机转子位置，并与单相直流无刷电机200同轴安装，霍尔传感器输出位置检测信号以供控制电路40确定电机换相角度，进而输出预设占空比的PWM信号至逆变电路20，以控制逆变电路20工作。

进一步地，单相角磨机控制装置100还包括多个采集电路，用于采集单相直流无刷电机200的输入电流、输入电压、输出电流和输出电压，以确定单相直流无刷电机200的输入功率和输出功率和工作效率，并根据工作效率对应调节电机的换相角度，在上电后控制电路40根据位置检测信号和工作效率对应调节换相角度，即根据位置检测信号获取的换相角度进行超前或者滞后调节，如图3所示，例如假设通过霍尔传感器获取的真实霍尔信号确定换相角度并驱动时，工作效率低时，那么就需要对霍尔信号做处理，如果加超前角度能改善提高工作效率，就用超前角度，超前角度可以改变，范围是0 到180度电角度，如果加滞后角度能改善提高工作效率，就用滞后角度，进而获取一最佳的换相角度。

同时，控制电路40可通过开环或者闭环的控制方式对单相直流无刷电机 200进行驱动，采用闭环控制时，如图4所示，控制电路40接收到角磨机上的开关输入的给定速度信号时，控制电路40获取位置检测电路50的位置检测信号，并通过内部的速度计算模块获取一反馈速度信号，两速度信号进行负反馈调节和PI调节后输出一预设占空比信号，控制电路40中的相位判断和励磁时间控制模块进行换相角度调节，并根据预设占空比信号和位置检测信号确定预设占空比的PWM信号，从而控制逆变电路20工作以及驱动单相直流无刷电机200工作，实现闭环控制，提高可靠性。

当采用开环控制时，如图5所示，控制电路40接收到角磨机上的开关输入的目标占空比信号时，控制电路40获取位置检测电路50的位置检测信号，并通过内部的速度计算模块获取一反馈速度信号直接输出，控制电路40中的相位判断和励磁时间控制模块进行换相角度调节，并根据目标占空比信号和位置检测信号确定预设占空比的PWM信号，从而驱动逆变电路20和单相直流无刷电机200工作，实现开环控制。具体控制方式可根据需求进行选择，在此不做具体限制。

本实用新型技术方案通过采用电源模块10、开关电源电路30、控制电路 40、位置检测电路50和逆变电路20组成单相角磨机控制装置100，单相角磨机控制装置100驱动单相直流无刷电机200旋转进而控制砂轮片300工作，其中，位置检测电路50获取转子位置，控制电路40根据位置检测电路50输出的位置检测信号确定电机换相角度，进而输出预设占空比的信号至逆变电路20，以使逆变电路20输出预设交流电驱动单相直流无刷电机200旋转，进而驱动砂轮片300工作。采用本实用新型单相角磨机控制装置100，角磨机中无需设置电刷即可实现电机换相驱动，提高了角磨机的运行效率和可靠性。

在一实施例中，位置检测电路50包括电流采样电路，电流采样电路的信号输入端与单相直流无刷电机200的电源端连接，电流采样电路的信号输出端与控制电路40的信号端连接，如图6所示，电流采样电路包括第一电阻 R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一电容C1、第二电容C2、第一稳压二极管D1和第二稳压二极管D2，单相直流无刷电机200的电源端包括第一电源端和第二电源端；

第一电阻R1的第一端与单相直流无刷电机200的第一电源端连接，第二电阻R2的第一端与单相直流无刷电机200的第二电源端连接，第一电阻R1 的第二端、第三电阻R3的第一端、第一电容C1的第一端、第四电阻R4的第一端及第二稳压二极管D2的负极互连，第二电阻R2的第二端、第三电阻 R3的第二端、第一电容C1的第二端、第八电阻R8的第一端及第一稳压二极管D1的负极互连，第一稳压二极管D1的正极和第二稳压二极管D2的正极均接地，第四电阻R4的第二端与第五电阻R5的第一端连接，第五电阻R5 的第二端与第六电阻R6的第二端连接，第六电阻R6的第二端与第二电容C2 的第一端连接，第二电容C2的第二端与第七电阻R7的第一端连接，第八电阻R8的第二端与第九电阻R9的第二端连接，第四电阻R4的第二端、第五电阻R5的第二端、第六电阻R6的第二端、第七电阻R7的第一端、第七电阻R7的第二端及第九电阻R9的第二端分别与控制电路40的信号端连接。

其中，第一电阻R1的第一端和第二电阻的第一端与单相直流无刷电机 200的电源端，即与逆变电路20的电源输出端分别连接，以获取流经单相直流无刷电机200的电流大小，通过第一电阻R1和第二电阻R2转换为电压信号反馈至控制电路40，第一电容C1和第二电容C2用于滤波工作，第一稳压二极管D1和第二稳压二极管D2用于稳压和过压保护，控制电路40根据电压信号的换相点确定换相角度，并进行对应换相角度超期或者滞后调节，以输出预设占空比的PWM信号至逆变电路20进行逆变工作。

在另一实施例中，如图7所示，位置检测电路50包括位置传感器，位置传感器的电源端还与开关电源电路30的第二电源输出端连接；

开关电源电路30，还用于输出第二工作电压VCC2至位置传感器，位置传感器包括霍尔传感器(图未示出)、传感器端口J1、第十电阻R10、第十一电阻R11、第三电容C3、第四电容C4和第二工作电压VCC2输入端；

霍尔传感器与传感器端口J1连接，第三电容C3的第一端、传感器端口 J1的第一电源端、第十电阻R10的第一端及第二工作电压VCC2输入端互连，第三电容C3的第二端、传感器接口J1的第二电源端及第四电容C4的第一端均接地，第十电阻R10的第二端、传感器接口J1的信号端及第十一电阻R11 的第一端互连，第十一电阻R11的第二端与第四电容C4的第二端连接且为位置传感器的信号输出端。

本实施例中，霍尔传感器连接在传感器端口J1处，第二工作电压VCC2 输入端提供霍尔传感器的工作电压，霍尔传感器与单相直流无刷电机200同轴连接，以获取单相直流无刷电机200的转子位置，并输出位置检测信号至控制电路40，控制电路40根据位置检测信号确定换相角度，并进行对应换相角度超期或者滞后调节，以输出预设占空比的PWM信号至逆变电路20进行逆变工作。

如图8所示，控制电路40包括控制芯片U1。

本实施例中，控制芯片U1包括多个引脚，多个引脚分别与逆变电路20、位置检测电路50、开关电源电路30对应连接，根据接收到位置检测信号确定换相角度，并从信号端，包括第二十九引脚L_DU、第三十引脚L_DV、第三十二引脚H_DU和第三十三引脚H_DV输出四路预设占空比的PWM信号至逆变电路20，以对逆变电路20中的开关进行导通或者截止控制，其中，控制芯片类型可根据需求进行选择，在此不做具体限制。

在一实施例中，如图9，单相直流无刷电机200包括第一电源端(图未示出)和第二电源端(图未示出)，逆变电路20包括驱动电路，驱动电路包括第一驱动器U2、第二驱动器U3和对称设置的逆变桥，逆变桥包括第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂包括第一上桥臂开关Q1和第一下桥臂开关Q2，第二桥臂包括第二上桥臂开关Q3和第二下桥臂开关Q4；

第一驱动器U2的信号端和第二驱动器U3的信号端分别与控制电路40 的信号端连接，第一驱动器U2的控制端分别与第一上桥臂开关Q1的受控端和第一下桥臂开关Q2的受控端连接，第二驱动器U3的控制端分别与第二上桥臂开关Q3的受控端和第二下桥臂开关Q4的受控端连接，第一上桥臂开关 Q1的输入端和第二上桥臂开关Q3的输入端均与电源模块10的输出端连接，第一下桥臂开关Q2的输出端与第一下桥臂开关Q2的输入端连接且连接节点与第一电源端连接，第二下桥臂开关Q4的输出端与第二下桥臂开关Q4的输入端连接且连接节点与第二电源端连接，第一下桥臂开关Q2的输出端和第二下桥臂开关Q4的输出端均接地。

本实施例中，逆变电路20还包括多个限流电阻(例如第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9和第十电阻R10等)、滤波电容(例如第五电容C5至第十电容C10)以及复位电阻(RS1和RS2)等，驱动器分别接收控制电路40输出的控制信号，并根据控制信号对应驱动桥臂开关的交错导通和截止，即第一上桥臂开关Q1和第二下桥臂开关Q4同时导通和截止，第二上桥臂开关Q3 和第一下桥臂开关Q2同时导通和截止，从而输出交流电至单相直流无刷电机 200。其中，桥臂开关可为接触器、三极管、场效应管或者IPM模块，桥臂开关类型可根据需求进行选择。

在一实施例中，第一上桥臂开关Q1、第一下桥臂开关Q2、第二上桥臂开关Q3和第二下桥臂开关Q4均包括一场效应管。

本实施例中，为了简化线路结构，各桥臂开关均为场效应管，其中，场效应管分为PMOS管和NMOS管，当应用于高压时，为了提高安全性，各桥臂开关均为NMOS管，当应用于低压时，则下桥臂开关均为NMOS管，上桥臂开关可为PMOS管或者NMOS管，可根据需求进行设置。例如当各桥臂开关均为NMOS管时，均在接收到高电平导通，以及接收到低电平关断，且第一上桥臂开关Q1和第一下桥臂开关Q2接收到的控制信号电平极性相反，从而交错导通，第二上桥臂开关Q3和第二下桥臂开关Q4接收到的控制信号电平极性相反，从而交错导通，第一上桥臂开关Q1和第二下桥臂开关Q4接收到的控制信号电平极性相同，从而同时导通，第二上桥臂开关Q3和第一下桥臂开关Q2接收到的控制信号电平极性相同，从而同时导通。

在另一实施例中，第一上桥臂开关Q1、第一下桥臂开关Q2、第二上桥臂开关Q3和第二下桥臂开关Q4均为绝缘栅双极型晶体管。

同理，本实施例中，各桥臂开关还可为绝缘栅双极型晶体管，即IGBT模块，IGBT模块是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力半导体器件，兼有MOS管的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点，因此，可适用于更多场合，提高兼容性。

如图1所示，本实用新型还提出一种角磨机，该角磨机包括单相直流无刷电机200、砂轮片和单相角磨机控制装置100，该单相角磨机控制装置100 的具体结构参照上述实施例，由于本角磨机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，单相角磨机控制装置100的电源端与单相直流无刷电机200的电源端连接，单相直流无刷电机200与砂轮片固定安装。

同时，角磨机还包括机身400、位于机身400前端的机头600以及安装在机身400侧面的副手柄(图未示出)。机身400内部安装有用于提供机械驱动力的单相直流无刷电机200(图未示出)，机头600中安装有传动机构(图未示出)，传动机构用于将电机产生的原始驱动力进行转换以驱动连接在机头600 上的砂轮片300。砂轮片300可以是用于打磨或者切削物件。在机身400侧面的副手柄可以从机身400上卸载。副手柄22用于在操作中供用户使用另一只手抓握，以提供更好的稳定性。角磨机护罩500安装在机头600上，其至少部分地遮盖砂轮片300。

机身400实际上是由两个半壳组合而成的。在这两个半壳组成的内部空间中铺设有导线以将来自电源模块10的电力输送到单相直流无刷电机200，电源模块10可为电池或者整流滤波电路，当为电池时，电池位于机身400末端的并与机身400可分离地连接，当为整流滤波电路时，则角磨机还包括电源插头，电源插头将输入的交流电经导线传输至整流滤波电路进行整流滤波，并经导线传输直流电至单相直流无刷电机200，另一方面，单相直流无刷电机 200具有与之集成为一体的电路板(图未示出)，其同时具有为单相直流无刷电机200供电以及控制的功能。单相直流无刷电机200连接到机头600中的传动机构例如齿轮组。机头600上安装砂轮片300，而砂轮片300可以通过夹持法兰被固定到机头600的输出轴上，夹持法兰通过紧固螺母进行锁定。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种单相角磨机控制装置，用于角磨机，其特征在于，所述角磨机包括单相直流无刷电机、砂轮片和所述单相角磨机控制装置，所述单相直流无刷电机与所述砂轮片固定安装，所述单相角磨机控制装置包括电源模块、开关电源电路、控制电路、位置检测电路和逆变电路；

所述电源模块的电源输出端分别与所述开关电源电路的电源输入端和所述逆变电路的电源输入端连接，所述开关电源电路的第一电源输出端与所述控制电路的电源端连接，所述逆变电路的电源输出端与所述单相直流无刷电机的电源端连接，所述位置检测电路的信号端与所述控制电路的信号端连接，所述逆变电路的受控端与所述控制电路的控制端连接；

所述电源模块，用于输出直流电至所述逆变电路和所述开关电源电路；

所述开关电源电路，用于对所述直流电进行电源转换，并输出第一工作电压至所述控制电路；

所述位置检测电路，用于检测所述单相直流无刷电机的转子位置，并输出位置检测信号至所述控制电路；

所述控制电路，用于根据所述位置检测信号确定换相角度，进而输出预设占空比的PWM信号至所述逆变电路；

所述逆变电路，用于根据所述预设占空比的PWM信号对所述直流电进行逆变转换，以输出预设交流电驱动所述单相直流无刷电机旋转进而带动所述砂轮片工作。

2.如权利要求1所述的单相角磨机控制装置，其特征在于，所述位置检测电路包括电流采样电路，所述电流采样电路的信号输入端与所述单相直流无刷电机的电源端连接，所述电流采样电路的信号输出端与所述控制电路的信号端连接；

所述电流采样电路，用于采集流经所述单相直流无刷电机的电流，并输出电流采样信号至所述控制电路。

3.如权利要求2所述的单相角磨机控制装置，其特征在于，所述电流采样电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电容、第二电容、第一稳压二极管和第二稳压二极管，所述单相直流无刷电机的电源端包括第一电源端和第二电源端；

所述第一电阻的第一端与所述单相直流无刷电机的第一电源端连接，所述第二电阻的第一端与所述单相直流无刷电机的第二电源端连接，所述第一电阻的第二端、所述第三电阻的第一端、所述第一电容的第一端、所述第四电阻的第一端及所述第二稳压二极管的负极互连，所述第二电阻的第二端、所述第三电阻的第二端、所述第一电容的第二端、所述第八电阻的第一端及所述第一稳压二极管的负极互连，所述第一稳压二极管的正极和所述第二稳压二极管的正极均接地，所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述第六电阻的第二端连接，所述第六电阻的第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述第七电阻的第一端连接，所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第二端连接，所述第四电阻的第二端、所述第五电阻的第二端、所述第六电阻的第二端、所述第七电阻的第一端、所述第七电阻的第二端及所述第九电阻的第二端分别与所述控制电路的信号端连接。

4.如权利要求1所述的单相角磨机控制装置，其特征在于，所述位置检测电路包括位置传感器，所述位置传感器的电源端还与所述开关电源电路的第二电源输出端连接；

所述开关电源电路，还用于输出第二工作电压至所述位置传感器。

5.如权利要求4所述的单相角磨机控制装置，其特征在于，所述位置传感器包括霍尔传感器、传感器端口、第十电阻、第十一电阻、第三电容、第四电容和第二工作电压输入端；

所述霍尔传感器与所述传感器端口连接，所述第三电容的第一端、所述传感器端口的第一电源端、所述第十电阻的第一端及所述第二工作电压输入端互连，所述第三电容的第二端、所述传感器接口的第二电源端及所述第四电容的第一端均接地，所述第十电阻的第二端、所述传感器接口的信号端及所述第十一电阻的第一端互连，所述第十一电阻的第二端与所述第四电容的第二端连接且为所述位置传感器的信号输出端。

6.如权利要求1所述的单相角磨机控制装置，其特征在于，所述控制电路为控制芯片。

7.如权利要求1所述的单相角磨机控制装置，其特征在于，所述单相直流无刷电机包括第一电源端和第二电源端，所述逆变电路包括驱动电路，所述驱动电路包括第一驱动器、第二驱动器和对称设置的逆变桥，所述逆变桥包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂包括第一上桥臂开关和第一下桥臂开关，所述第二桥臂包括第二上桥臂开关和第二下桥臂开关；

所述第一驱动器的信号端和所述第二驱动器的信号端分别与所述控制电路的信号端连接，所述第一驱动器的控制端分别与所述第一上桥臂开关的受控端和所述第一下桥臂开关的受控端连接，所述第二驱动器的控制端分别与所述第二上桥臂开关的受控端和所述第二下桥臂开关的受控端连接，所述第一上桥臂开关的输入端和所述第二上桥臂开关的输入端均与所述电源模块的输出端连接，所述第一下桥臂开关的输出端与所述第一下桥臂开关的输入端连接且连接节点与所述第一电源端连接，所述第二下桥臂开关的输出端与所述第二下桥臂开关的输入端连接且连接节点与所述第二电源端连接，所述第一下桥臂开关的输出端和所述第二下桥臂开关的输出端均接地。

8.如权利要求7所述的单相角磨机控制装置，其特征在于，所述第一上桥臂开关、所述第一下桥臂开关、所述第二上桥臂开关和所述第二下桥臂开关均包括一场效应管。

9.如权利要求8所述的单相角磨机控制装置，其特征在于，所述第一上桥臂开关、所述第一下桥臂开关、所述第二上桥臂开关和所述第二下桥臂开关均为绝缘栅双极型晶体管。

10.一种角磨机，其特征在于，包括单相直流无刷电机、砂轮片和如权利要求1-9任意一项所述的单相角磨机控制装置，所述单相角磨机控制装置的电源端与所述单相直流无刷电机的电源端连接，所述单相直流无刷电机与所述砂轮片固定安装。

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