DE19851479C2 - Steuerung für einen Stromwendermotor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung für einen mit einer Phasenanschnittsteuerung betriebenen Stromwendermotor, mit einem stetigen als auch mit einem ruckartigen Drehverhal­ ten des Stromwendermotors, wozu der Phasenanschnittsteuerung eine erste und eine zweite Steuereinrichtung zugeordnet ist, für einen ersten und einen zweiten Anschnitt der Halbwellen einer Wechselstromspannung.

Stromwendermotoren sind durch die Zuordnung einer Elektronik in ihrer Drehzahl variabel steuerbar. Eine derartige Elektro­ nik kann beispielsweise eine Phasenanschnittsteuerung bei Wechselstrombetrieb oder einen Pulsweitenmodulator bei Gleichstrombetrieb beinhalten. Solche steuerbaren Stromwen­ dermotoren kommen auch vorteilhaft bei Elektrohandwerkzeugen zur Anwendung.

Es gibt Anwendungsfälle für Elektrohandwerkzeuge, beispiels­ weise bei kraftaufwendigen Schraubarbeiten und sicherem Boh­ ren in Blech und Aluminium, bei denen es von Vorteil ist, wenn das Elektrowerkzeug mit einer Elektronik versehen ist, womit ein an- und abschwellendes Drehmoment bzw. eine gepul­ ste Drehzahl bei einem Stromwendermotor erzielbar ist.

Eine solche Elektronik ist aus der DE 195 01 430 A1 bekannt. Dort wird ein Verfahren zur Ansteuerung eines Elektromotors beschrieben, das bei Elektrowerkzeugen Anwendung findet. Der Elektromotor (1) wird mit veränderbaren Pulsen (11, 11', 20) einer elektrischen Spannung (U) derart beaufschlagt, so daß sich der Rotor des Elektromotors mit einer einstellbaren Drehzahl (n1, n2) bewegt. Hierfür kommen Phasenanschnitt­ steuerungen oder Pulsweitenmodulatoren zur Anwendung. Die ruck- bzw. stoßartige Bewegung des Rotors des Elektromotors (1) wird dadurch erzielt, daß Teile von einzelnen Pulsen (11, 11', 20) durch Überlagerung einer Pulspause (12, 12', 22) mit einer Nullspannung ausgeblendet werden.

Desweiteren wird eine Schaltungsanordnung in der DE 195 01 430 A1 zur Ansteuerung eines Elektromotors (1) mit einer Steuerelektronik (5) und einem elektronischen Leistungsschal­ ter (4) beschrieben, bei der der elektronische Leistungs­ schalter (4) von der Steuerelektronik (5) derart geschaltet wird, daß über den elektronischen Leistungsschalter (4) ver­ änderbare Pulse (11, 11', 20) einer elektrischen Spannung (U) an den Elektromotor (1) zum Betrieb des Elektromotors mit ei­ ner voreingestellten Drehzahl (n1, n2) anlegbar sind. Die ruck- bzw. stoßartige Bewegung des Rotors des Elektromo­ tors (1) wird hier dadurch erzielt, daß die Steuerelektronik (5) Mittel zum Ausschalten des elektronischen Leistungsschal­ ters (4) während wenigstens Teilen von wenigsten einzelnen Pulsen (11, 11', 20) enthält.

Der Nachteil einer derartigen Ansteuerung eines Elektromotors besteht darin, daß beispielsweise bei einer Phasenanschnitt­ steuerung jeweils eine stetige Anzahl von Halbwellen einer Wechselstromspannung komplett ausgeblendet werden. Diese Maß­ nahme ist besonders bei einer kleinen Drehzahl, also beim großen Anschnitt der verbleibenden Halbwellen, störend, da bei einer kleinen Drehzahl während eines Schraubvorganges ei­ ne kontinuierliche Drehzahl vorteilhafter ist.

Aus der EP 0 784 884 B1 ist eine Elektronik bekannt, womit auch eine ruckende Drehzahl einstellbar ist. Hier wird ein Elektro-Schraubwerkzeug mit einem Universalmotor (1) be­ schrieben, das mittels einer Phasenanschnittsteuerung (3) zur Bestimmung variabler Drehzahlen betrieben ist, wobei die Pha­ senanschnittsteuerung (3) auf eine wellenpaketgesteuerte Pha­ senanschnittsteuerung umschaltbar ist. Bei der wellenpaketge­ steuerten Phasenanschnittsteuerung werden auch nicht alle Halbwellen des Netzes durchgesteuert. Das Durchsteuern und nicht Durchsteuern der Halbwellen wird mit einem Oszillator (4) erzielt, der der Phasenanschnittsteuerung zuschaltbar ist. Je weiter die Frequenz des Oszillators (4) unterhalb der Netzfrequenz von 50 Hz liegt, um so weniger Halbwellen des Netzes werden durchgesteuert.

Die Wirkungsweise dieser Steuerung entspricht die der DE 195 01 430 A1, und somit ist auch der Nachteil der gleiche.

In der Offenlegungsschrift DE 196 09 986 A1 wird ein Verfah­ ren zum Betreiben eines Elektromotors beschrieben, bei dem eine Elektronik zur Anwendung kommt, womit eine erste, eine zweite und eine dritte Drehzahl erzielbar ist. Bei Wechsel­ strombetrieb des Elektromotors besteht die Elektronik aus ei­ ner Phasenanschnittsteuerung, und der Elektromotor kommt bei Elektroschraubwerkzeugen zur Anwendung. Mit der ersten vor­ eingestellten Drehzahl wird die Schraube solange eingedreht, bis der Schraubenkopf in die Nähe der Materialoberfläche kommt, erste Betriebsphase. Wird das zuvor eingestellte Grenzdrehmoment erreicht, so wird über die Elektronik der Elektromotor in einer weiteren Betriebsphase umgeschaltet, und der Motor wird nun derart angesteuert, daß durch Drehmo­ mentpausen einer bestimmten Länge ein periodisch unterbroche­ nes sogenanntes Nachdrehmoment vom Elektromotor ausgeübt wird. In der zweiten Betriebsphase erfolgt ein periodisches Wiedereinschalten des elektronischen Schalters, wobei die Pausen des Wiedereinschaltens bis zu einer Sekunde betragen kann, Spalte 7, Zeile 5 bis 10.

Hier handelt es sich einerseits um ein Verfahren, bei dem ei­ ne Phasenanschnittsteuerung auf eine Wellenpaketsteuerung um­ schaltbar ist, Spalte 5, Zeile 30 bis 51, ähnlich des Verfah­ rens aus der EP 0 784 884 B1.

Andererseits wird in dieser Schrift offenbart, daß die zweite Drehzahl einem minimalen Stromflußwinkel entspricht, Sp. 6, Z. 53 bis 56, Sp. 7, Z. 52 bis 56.

Aus der Beschreibung und der Zeichnung dieser Schrift geht hervor, daß die Elektronik der Phasenanschnittsteuerung min­ destens zwei bzw. drei Betriebszustände bei einem Elektro­ werkzeug bewirkt, wobei der erste und der zweite bzw. der dritte Betriebszustand von der Höhe der Stromaufnahme des Elektromotors abhängig ist. Wird die zuvor eingestellte Schwelle der Stromaufnahme überschritten, so schaltet die Elektronik vom ersten Betriebszustand, bei der der Elektromo­ tor des Elektrowerkzeugs mit variablen einstellbaren kontinu­ ierlichen stetigen Drehzahlen betreibbar ist, in den zweiten und dritten Betriebszustand um, bei denen der Elektromotor ein mehr oder minder ruckendes Drehverhalten aufweist.

Das Verfahren nach der DE 196 09 986 A1 mit den bis zu drei Betriebszuständen während eines Schraubvorganges mit einem Elektrowerkzeug hat den Nachteil, daß der Übergang von einem kontinuierlichen, stetigen Drehverhalten des Elektromotors zu einem ruckenden Drehverhalten nicht gleitend, sondern abrupt erfolgt.

DE 35 34 052 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erzeugung eines Alarms bei Überlastung im Betrieb eines Elektrowerkzeugs, das dem Benutzer einen eindeutigen nicht übersehbaren Hinweis auf den Überlastungszustand gibt. Das beschriebene Verfahren be­ wirkt bei einem Überlastungszustand eine Absenkung der dem Elektrowerkzeug zugeführten Leistung, wodurch die Drehzahl des Elektromotors reduziert wird, und anschließend erfolgt zusätzlich ein zyklisches Anheben und Absenken der reduzier­ ten zugeführten Leistung, wodurch die Drehzahl des Elektromo­ tors bei abgesenkter Leistung hin- und herpendelt, bis der Überlastzustand beendet ist. Zur Drehzahlsteuerung ist dem Elektrowerkzeug eine mikrokontrollergesteuerte Phasenan­ schnittsteuerung zugeordnet.

Das hier beschriebene Verfahren findet für Schraub- und Bohr­ arbeiten mit einem Elektrowerkzeug keine Anwendung, da eine Absenkung der reduzierten zugeführten hin- und herpendelnden Leistung für solche Anwendungen ungeeignet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Steuerung für einen Stromwendermotor zu schaffen, womit ein gleitender sanfter Übergang von einem stetigen Drehverhalten des Motors zu einem bei einem kontinuierlich ansteigenden Drehmoment ein sich entsprechend proportional verstärkendes ruckendes Dreh­ verhalten des Motors erzielt wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der ne­ bengeordneten Patentansprüche 1, 4, 6 gelöst. Vorteilhafte Aus­ gestaltungsmerkmale der Erfindung sind den übrigen Ansprüchen und der Beschreibung zu entnehmen.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Steuerung für einen Strom­ wendermotor liegt darin, daß der Phasenanschnittsteuerung Steuereinrichtungen zugeordnet sind, womit ein erster An­ schnitt der Halbwellen einer Wechselstromspannung in erste Bereichsabschnitte und ein zweiter Anschnitt der Halbwellen in zweite Bereichsabschnitte durchführbar ist mit dem Zweck, daß bei einer kleinen Drehzahl und einem kleinen Drehmoment ein stetiges Drehverhalten des Motors und bei einem kontinu­ ierlich ansteigendem Drehmoment proportional zum Drehmoment ein sanfter Übergang zu einem sich verstärkenden ruckenden Drehverhalten des Motors erzielt wird, wobei ein derartiges Drehverhalten des Motors vorteilhaft ohne Umschaltvorgänge erfolgt.

Dieses Drehverhalten des Motors ist besonders bei Schraubar­ beiten mit einem Elektrowerkzeug vorteilhaft.

Bei Gleichstrombetrieb des Stromwendermotors kommt ein Puls­ weitenmodulator sinngemäß zur Anwendung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher er­ läutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung der elektronischen Steue­ rung für einen Stromwendermotor,

Fig. 2 eine Halbwellendarstellung einer Wechselstromspan­ nung mit angeschnittenen Halbwellen,

Fig. 3 eine Halbwellendarstellung mit einem ersten An­ schnitt in ersten Bereichsabschnitten einer Wech­ selstromspannung und einem zweiten Anschnitt in zweiten Bereichsabschnitten,

Fig. 4 eine grafische Darstellung des Motorstroms in Bezug zur Ausführung der Fig. 3,

Fig. 5 eine Halbwellendarstellung mit einem variabel ein­ stellbaren Anschnitt der Halbwellen einer Wechsel­ stromspannung in ersten Bereichsabschnitten und ein variables Ausschneiden von Halbwellen in zweiten Bereichsabschnitten,

Fig. 6 eine Halbwellendarstellung mit einem variabel ein­ stellbaren Anschnitt der Halbwellen vom minimalen Anschnitt aufwärts bis hin zum maximalen Anschnitt der Halbwellen in sich wiederholenden Bereichsab­ schnitten einer Wechselstromspannung.

Elektrohandwerkzeuge sind überwiegend mit einer Elektronik zur Drehzahlsteuerung ausgestattet, indem bei Wechselstrombe­ trieb eine Phasenanschnittsteuerung und bei Gleichstrombetrieb ein Pulsweitenmodulator zur Anwendung kommt. Der Dreh­ zahlsteuerungselektronik des Elektrowerkzeugs kann für be­ stimmte Anwendungsfälle eine zusätzliche Steuerung zur Errei­ chung eines an- und abschwellenden Drehmoments des Elektro­ werkzeugmotors zugeordnet sein. Entsprechend ist die Dreh­ zahlsteuerungselektronik derart ausgelegt, daß der Stromwen­ dermotor des Elektrowerkzeugs sowohl mit variabler stetiger Drehzahl, als auch mit variabler, impulsartiger ruckender Drehzahl betreibbar ist.

Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung einer solchen Steue­ rung. In Reihe mit dem Stromwendermotor 1 liegt ein Triac 2, dem eine Phasenanschnittsteuerung 3 zugeordnet ist. Die Pha­ senanschnittsteuerung 3 ist über eine erste, eine zweite und eine dritte Steuereinrichtung 4, 5, 6 betreibbar. Mit der er­ sten Steuereinrichtung 4 wird die Phasenanschnittsteuerung in bekannter Weise betätigt, und die Halbwellen einer Wechsel­ stromspannung sind in ihrer Gesamtheit mit der ersten Steuer­ einrichtung 4 anschneidbar. Die erste Steuereinrichtung kann einen einstellbaren Widerstand beinhalten und als Drehpoten­ tiometer oder als Schiebepotentiometer ausgelegt sein, wobei der Schiebepotentiometer vorzugsweise in einem Netzschalter angeordnet ist und mit dem Bedienungselement des Netzschal­ ters betrieben wird.

Fig. 2 zeigt einen standardgemäßen variablen Anschnitt a, b, c, d der Halbwellen einer Wechselstromspannung, der mit einer in bekannter Weise ausgelegten Phasenanschnittsteuerung 3 er­ zielt wird.

Zur Erreichung einer gepulsten ruckartigen Drehzahl bei einem Stromwendermotor 1, ist der Phasenanschnittsteuerung 3 eine erste und zweite Steuereinrichtung 4, 5 zugeordnet. Mit der zweiten Steuereinrichtung 5, die auch einen einstellbaren Wi­ derstand oder einen Stufenschalter beinhalten kann, sind ent­ sprechende Bereichsabschnitte von Halbwellen einer Wechselstromspannung beeinflußbar, wodurch erste und zweite Be­ reichsabschnitte von Halbwellen einer Wechselstromspannung gebildet werden.

Fig. 3 zeigt derartige Bereichsabschnitte einer Wechselstrom­ spannung. In erste Bereichsabschnitte 7 erfolgt ein erster Anschnitt a', b', c', d' der Halbwellen und in zweite Bereichs­ abschnitte 8 ein zweiter Anschnitt e, wobei zur Erreichung eines ruckartigen Drehverhaltens des Stromwendermotors die ersten und zweiten Bereichsabschnitte 7, 8 sich fortwährend wiederholen. Der Anschnitt der Halbwellen in den zweiten Be­ reichsabschnitten 8 ist mit der zweiten Steuereinrichtung 5 variabel fest einstellbar, und mit einer dritten Steuerein­ richtung 6 werden die zweiten Bereichsabschnitte 8 in ihrer Weite und in ihrer Wiederholfrequenz eingestellt.

Bei einem standardgemäßen Anschnitt aller Halbwellen einer Wechselstromspannung wird der zweite Anschnitt e der Halbwel­ len mit der zweiten Steuereinrichtung 5 auf einen minimalen Anschnitt eingestellt oder dieser Anschnitt wird gänzlich aufgehoben, wodurch in bekannter Weise ein variabler An­ schnitt der Halbwellen einer Wechselstromspannung mit der er­ sten Steuereinrichtung 4, entsprechend der Fig. 2, erzielt wird.

Mit einem ersten und einem zweiten Anschnitt der Halbwellen einer Wechselstromspannung bestehen ständig erste und zweite Bereichsabschnitte 7, 8 von angeschnittenen Halbwellen, wobei der Anschnitt der Halbwellen der zweiten Bereichsabschnitte 8 unabhängig von den ersten Bereichsabschnitten 7 einstellbar ist, und mit dem Anschnitt der Halbwellen der ersten Be­ reichsabschnitte 7 ist der Elektromotor unabhängig von den zweiten Bereichsabschnitten 8 variabel betreibbar.

Soll nun ein mehr oder minder an- und abschwellendes Drehmo­ ment und somit ein ruckartiges Drehverhalten bei einem Stromwendermotor erzielt werden, so wird mit der zweiten Steuer­ einrichtung 5 der zweite Anschnitt e der Halbwellen entspre­ chend fest eingestellt.

Dieser zweite Anschnitt der Halbwellen in den zweiten Be­ reichsabschnitten 8 ist unabhängig von dem ersten Anschnitt der Halbwellen in den ersten Bereichsabschnitten 7 fest ein­ stellbar. Ist der fest eingestellte zweite Anschnitt geringer wie der erste Anschnitt, so werden die Halbwellen einer Wech­ selstromspannung insgesamt über die erste Steuereinrichtung 4 bis zu der fest eingestellten Anschnittshöhe 9 des zweiten Anschnitts angeschnitten, und im weiteren Verlauf der An­ schnittsverringerung der Halbwellen bis hin zum minimalen oder keinen Anschnitt, werden die Halbwellen nur in den er­ sten Bereichsabschnitten 7 über die erste Steuereinrichtung 4 angeschnitten, wobei die mit der zweiten Steuereinrichtung 5 fest eingestellte Anschnittshöhe 9 der Halbwellen in den zweiten Bereichsabschnitten 8 konstant bleibt.

Die variabel fest einstellbare Anschnittshöhe des zweiten An­ schnitts der Halbwellen in den zweiten Bereichsabschnitten 8 kann auch den Bereich eines eingestellten Grenzdrehmoments kennzeichnen, bei dem in Abhängigkeit vom Drehmoment des Stromwendermotors der Anschnitt der Halbwellen in den zweiten Bereichsabschnitten 8 proportional zum ansteigenden Drehmo­ ment des Motors über das eingestellte Grenzdrehmoment hinaus zunimmt, so daß auch hierdurch ein sich verstärkendes ruckar­ tiges Drehverhalten des Stromwendermotors in Abhängigkeit vom Drehmoment erzielt wird. Das Drehmoment ist in bezug zur Höhe der Stromaufnahme des Motors zu sehen.

Zum Einschrauben großer Schrauben mit einem Elektrowerkzeug wird vorzugsweise eine geringere fest eingestellte An­ schnittshöhe 9 der Halbwellen in den zweiten Bereichsab­ schnitten 8 eingestellt wie für kleine Schrauben, so daß am Anfang und im weiteren Verlauf des Schraubvorganges eine kontinuierliche, stetige Drehzahl erzielt wird, und zum Ende des Schraubvorganges erfolgt eine mehr oder minder ruckende Dreh­ zahl, ohne daß hierbei Umschaltvorgänge erforderlich sind. Somit können bei einem einzigen Betriebszustand sowohl ein stetiges als auch ein sich proportional zum Drehmoment ver­ stärkendes ruckendes Drehverhalten bei einem Elektromotor er­ zielt werden.

Der hier beschriebene erste und zweite Anschnitt in ersten und zweiten Bereichsabschnitten einer Wechselstromspannung wird anhand eines Diagramms noch näher erläutert.

Fig. 4 zeigt ein Diagramm über den Stromverlauf während des Motorbetriebes bei einem stetigen und bei einem mehr oder minder ruckartigen Drehverhalten des Stromwendermotors. Die Wechselstromspannung ist durch die Drehzahlsteuerungselektro­ nik des Stromwendermotors in ein entsprechendes Raster, be­ stehend aus erste und zweite Bereichsabschnitte 7, 8 von Halb­ wellen, aufgeteilt. Mit der ersten Steuereinrichtung 4 werden alle Halbwellen bis zu der mit der zweiten Steuereinrichtung 5 fest eingestellten Anschnittshöhe 9 der Halbwellen in den zweiten Bereichsabschnitten 8 angeschnitten. Die Stromkurve 10 kennzeichnet den kontinuierlich ansteigenden Stromverlauf während eines Schraubvorganges bei einem stetigen Drehverhal­ ten des Stromwendermotors bis zu der variabel fest einstell­ baren Anschnittshöhe 9 der zweiten Bereichsabschnitte 8. Da­ nach verläuft eine theoretische Stromkurve 10' gestrichelt weiter. Im weiteren Verlauf des Schraubvorganges erhöht sich das hierfür erforderliche Drehmoment und somit auch die Stromaufnahme des Stromwendermotors, wobei eine Stromaufnahme des Stromwendermotors über die fest einstellbare Anschnitts­ höhe 9 der zweiten Bereichsabschnitte 8 hinaus der Strom in den zweiten Bereichsabschnitten 8 etwa konstant bleibt, und in den ersten Bereichsabschnitten 7 steigt der Strom propor­ tional zu der theoretischen Stromkurve 10' an. Übersteigt der Strom in den ersten Bereichsabschnitten 7 den Strom in den zweiten Bereichsabschnitten 8, so sinkt die Drehzahl des Stromwendermotors in den zweiten Bereichsabschnitten 8 ent­ sprechend ab, wodurch jeweils ein entsprechender erhöhter An­ stieg des Stroms in den ersten Bereichsabschnitten 7 hervor­ gerufen wird.

Mit der hier dargelegten Lösung wird ein gleitender sanfter Übergang vom variablen stetigen Drehverhalten zum ruckenden Drehverhalten des Stromwendermotors erzielt.

Nach Fig. 3 wird bei einem einzigen Betriebszustand sowohl ein stetiges als auch ein ruckendes Drehverhalten bei einem Elek­ tromotor erzielt durch unterschiedliches Anschneiden der Halbwellen in ersten und zweiten Betriebsabschnitten einer Wechselstromspannung. Dieses Drehverhalten eines Stromwender­ motors kann auch durch variables Anschneiden der Halbwellen in erste Betriebsabschnitte und durch Ausblenden von Halbwel­ len in zweite Bereichsabschnitte erzielt werden.

Fig. 5 zeigt eine derartige Lösung. Ein variables Anschneiden der Halbwellen einer Wechselstromspannung mit der ersten Steuereinrichtung 4 der Phasenanschnittsteuerung erfolgt in den ersten Bereichsabschnitten 7' in bekannter Weise. Die er­ sten Bereichsabschnitte 7' der Fig. 5 zeigen lediglich jeweils den gleichen Anschnitt. In den zweiten Bereichsabschnitten 8' werden mit der zweiten Steuereinrichtung 5 eine variabel ein­ stellbare Anzahl von Halbwellen ausgeblendet, indem mit der zweiten Steuereinrichtung die Weite der zweiten Bereichsab­ schnitte 8' variabel einstellbar ist. Die minimale Anzahl der ausblendbaren Halbwellen in den zweiten Bereichsabschnitten 8' umfaßt eine Halbwelle. Die Weite von den ersten und den zweiten Bereichsabschnitten 7'; 8' umfaßt jeweils einen Ge­ samtbereichsabschnitt 11. Die Weite des Gesamtbereichsab­ schnittes 11 einer Wechselstromspannung kann vorteilhaft je­ weils gleich sein, und der Gesamtbereichsabschnitt wiederholt sich fortwährend, somit sind die ersten und die zweiten Be­ reichsabschnitte 7'; 8' in ihrer Weite mit der zweiten Steuereinrichtung 5 derart variabel einstellbar, daß bei einer grö­ ßeren Einstellung der Weite des zweiten Bereichsabschnittes 8' sich die Weite des ersten Bereichsabschnittes 7' um den gleichen Wert verringert. Die Weite des Gesamtbereichsab­ schnittes 11 kann auch unterschiedlich einstellbar sein.

Der variable Anschnitt der Halbwellen in den ersten Bereichs­ abschnitten 7' und das Ausschneiden von Halbwellen in den zweiten Bereichsabschnitten 8' kann mit Hilfe eines Mikrokon­ trollers erfolgen, wobei die Einstellung der Weite der zwei­ ten Bereichsabschnitte 8' am Drehmoment des Stromwendermotors gekoppelt sein kann. Die Einstellung des Drehmoments zur Aus­ blendung von Halbwellen in den zweiten Bereichsabschnitten 8' wird ebenfalls mit der zweiten Steuereinrichtung 5 bestimmt. Der Mikrokontroller ist so programmiert, daß beim Erreichen des eingestellten Drehmoments mindestens eine Halbwelle aus­ geblendet wird, und mit einem zunehmenden Drehmoment die Aus­ blendung von Halbwellen in den zweiten Bereichsabschnitten 8' proportional zum ansteigenden Drehmoment zunimmt, so daß bei einem zunehmenden Drehmoment ein sich verstärkendes ruckendes Drehverhalten des Stromwendermotors ergibt. Die Weite der er­ sten Bereichsabschnitte 7' können auch konstant gehalten wer­ den, indem die Weite der zweiten Bereichsabschnitte 8' ent­ sprechend der Zunahme der ausgeblendeten Halbwellen sich ver­ größert, und hierdurch die Weite der Gesamtbereichsabschnitte 11 sich um den gleichen Wert vergrößert.

Fig. 6 zeigt eine weitere Lösung womit ein stetiges und ein ruckendes Drehverhalten bei einem Stromwendermotor erreicht wird. Mit der zweiten Steuereinrichtung 5 ist hier die Pha­ senanschnittsteuerung so beeinflußbar, daß in Bereichsab­ schnitten von Halbwellen einer Wechselstromspannung, bei ei­ ner periodischen Wiederholung dieser Bereichsabschnitte, der Anschnitt der Halbwellen vom minimalen Anschnitt linear oder nicht linear aufwärts bis zum maximalen Anschnitt erfolgt, wobei dieser Vorgang am Drehmoment des Stromwendermotors ge­ koppelt sein kann. Dieser Verlauf des Anschnitts der Halbwel­ len der Bereichsabschnitte 12 ist in der ersten Halbwellen­ darstellung f der Fig. 6 dargestellt. Den Beginn des An­ schnittsverlaufs der Halbwellen ist variabel mit der ersten Steuereinrichtung (4) bestimmbar. Der mit der ersten Steuer­ einrichtung variabel einstellbare Beginn des Anschnitts der Halbwellen kennzeichnet die Bereichsabschnitte 12' der ersten Halbwellendarstellung f der Fig. 6. Die Anzahl der Halbwellen in den Bereichsabschnitten mit einem minimalen Anschnitt und die Anzahl der Halbwellen mit einem maximalen Anschnitt sind entsprechend bestimmbar. Die zweite Halbwellendarstellung g der Fig. 6 zeigt solche Halbwellen 14, 14', 15, wobei auch hier der Beginn des Anschnittsverlaufs der Halbwellen mit der ersten Steuereinrichtung 4 variabel einstellbar ist.

Das hier beschriebene Anschneiden von Halbwellen einer Wech­ selstromspannung mit einer Phasenanschnittsteuerung zur Er­ reichung eines stetigen als auch eines ruckenden Drehverhal­ tens bei einem Stromwendermotor kann auch sinngemäß bei einer Gleichstromspannung mit einem Pulsweitenmodulator erfolgen. Der Triac 2 ist dann durch einen Transistor ersetzt, und an­ statt des Anschnitts von Halbwellen einer Wechselstromspan­ nung wird Gleichstromspannung in entsprechenden Abschnitten unterschiedlich ausgeschnitten. Auch bei einem Pulsweitenmo­ dulator kommt die erste und die zweite Steuereinrichtung 4, 5 hierfür zur Anwendung, wobei auch die dritte Steuereinrich­ tung 6 den Pulsweitenmodulator zugeordnet sein kann.

Eine Steuerung für einen Stromwendermotor, bei der mehrere Steuereinrichtungen für den Betrieb einer Drehzahlsteuerungs­ einrichtung zur Anwendung kommen, womit eine impulsartige Drehzahl erzielt wird, kommt vorteilhaft bei Elektroschraub- und Elektrobohrwerkzeugen zur Anwendung.

Eine impulsartige Drehzahl bei Elektrowerkzeugen ist unter anderem bei komfortablen Anbohren in allen Materialien ohne anzukörnen besonders gut geeignet, ohne daß hierbei der Boh­ rer verläuft, und ein derartiges Drehverhalten des Bohrers erlaubt ein bequemes und sicheres Bohren in Blech und Alumi­ nium. Weiterhin ist eine impulsartige Drehzahl vorteilhaft bei kraftaufwendigen Schraubarbeiten anwendbar, vor allem bei schwer einzudrehenden oder schwer zu lösenden Schrauben.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestell­ ten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern sie kann viel­ seitig bei elektronisch steuerbaren Stromwendermotoren zum Einsatz kommen.

Claims (8)

1. Steuerung für einen Stromwendermotor (1) mit einer Phasen­ anschnittsteuerung (3), der eine erste und eine zweite Steu­ ereinrichtung (4, 5) zugeordnet ist, mit einem stetigen Dreh­ verhalten als auch mit einem ruckartigen Drehverhalten des Stromwendermotors, wozu die Phasenanschnittsteuerung (3), in ersten und zweiten Bereichsabschnitten abwechselnd mit einem ersten und einem zweiten Phasenanschnittwinkel (a', b', c', d') arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß mit der ersten Steuereinrichtung (4) in den ersten Bereichsabschnitten (7) alle Halbwellen ei­ ner Wechselspannung mit variablem Phasenanschnittwinkel anschneidbar sind, und in den zweiten Bereichsabschnitten (8) der Phasenanschnittwinkel mit der zweiten Steuereinrichtung (5) fest eingestellt ist, so daß während des Betriebes des Stromwendermotors (1) ohne Umschaltvorgänge und bei einem sanften Übergang vom stetigen zum ruckenden Drehverhalten so­ wohl ein stetiges als auch ein ruckendes Drehverhalten des Stromwendermotors (1) erzielt wird.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fest einstellbare Phasenan­ schnittwinkelhöhe (9) des zweiten Phasenanschnittwinkels der Halbwellen in den zweiten Bereichsabschnitten (8) den Bereich eines eingestellten Grenzdrehmoments kennzeichnet, bei dem das ruckartige Drehverhalten des Stromwendermotors beginnt.

3. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer dritten Steuereinrich­ tung (6) die Weite der zweiten Bereichsabschnitte (8) und so­ mit die Wiederholfrequenz dieser Bereichsabschnitte (8) ein­ stellbar ist.

4. Steuerung für einen Stromwendermotor (1) mit einer Phasen­ anschnittsteuerung (3), der eine erste und eine zweite Steu­ ereinrichtung (4, 5) zugeordnet ist, mit einem stetigen Dreh­ verhalten als auch mit einem ruckartigen Drehverhalten des Stromwendermotors, wozu erste Bereichsabschnitten mit abhän­ gig vom Solldrehmoment angeschnittenen Halbwellen und zweite Bereichsabschnitten mit ausgeblendeten Halbwellen abwechseln, dadurch gekennzeichnet, daß während des Betriebs des Strom­ wendermotors (1) ohne Umschaltvorgänge sowohl ein stetiges als auch ein ruckendes Drehverhalten des Stromwendermotors (1) erzielt wird, indem beim Erreichen des durch die zweite Steuereinrichtung (5) eingestellten Drehmoments zunächst eine Halbwelle ausgeblendet wird, und bei einem zunehmenden Dreh­ moment die Ausblendung von Halbwellen in den zweiten Be­ reichsabschnitten (8') proportional zum ansteigenden Soll­ drehmoment zunimmt.

5. Steuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Weite eines ersten und die Weite eines zweiten Bereichsabschnittes (7'; 8') jeweils ei­ nen Gesamtbereichsabschnitt (11) bilden, wobei die Weite der Gesamtbereichsabschnitte stets gleich ist, oder sich um den Wert des zweiten Bereichsabschnitts 8' vergrößert.

6. Steuerung für einen Stromwendermotor (1) mit einer Phasen­ anschnittsteuerung (3), der eine erste und eine zweite Steu­ ereinrichtung (4, 5) zugeordnet ist, mit einem stetigen Dreh­ verhalten als auch mit einem ruckartigen Drehverhalten des Stromwendermotors, dadurch gekennzeichnet, daß mit der zweiten Steuereinrichtung (5) die Phasenanschnittsteuerung (3) so beeinflußbar ist, daß innerhalb von nacheinander folgenden Bereichsabschnitten (12) einer Wechselspannung der Phasenanschnittwinkel der Halbwel­ len in den Bereichsabschnitten (12) linear oder nicht linear bis hin zum maximalen Phasenanschnittwinkel zunimmt, wobei der Wert des Phasenanschnittwinkels der Halbwellen am Beginn der Bereichsabschnitte (12') mit der ersten Steuereinrichtung (4) so bestimmt wird, daß während des Betriebes des Stromwen­ dermotors (1) ohne Umschaltvorgänge und bei einem sanften Übergang vom stetigen zum ruckenden Drehverhalten sowohl ein stetiges als auch ein ruckendes Drehverhalten des Stromwen­ dermotors (1) erzielt wird.

7. Steuerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Halbwellen in den Bereichsabschnitten (12; 12') bestimmbar ist.

8. Steuerung nach Anspruch 1, 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß analog zum Anschneiden und/oder Ausblenden von Halbwellen einer Wechselspannung mit einer Phasenanschnittsteuerung in ersten und zweiten Bereichsab­ schnitten (7, 8; 7', 8') sowie zum Anschneiden der Halbwellen vom minimalen Phasenanschnittwinkel bis hin zum maximalen Phasenanschnittwinkel der Halbwellen in einstellbaren Be­ reichsabschnitten (12; 12') ein Pulsweitenmodulator eine Gleichspannung in entsprechenden Bereichsabschnitten unter­ schiedlich ausschneidet, wobei dem Pulsweitenmodulator hier­ für auch eine erste, eine zweite und eine dritte Steuerein­ richtung zugeordnet ist, die sinngemäß wie die der Phasenan­ schnittsteuerung zugeordneten ersten, zweiten und dritten Steuereinrichtungen (4, 5, 6) wirken.