JP2019004614A - 電動作業機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動作業機において、制動制御部は、回転検出部が発生する検出信号に基づき、次にスイッチング素子のオン・オフ状態を切り替える切り替えタイミングを設定し、切り替えタイミングの設定後、切り替えタイミングよりも前に検出信号が発生した際には、検出信号に基づきスイッチング素子のオン・オフ状態を切り替える。
【選択図】図5
Description
2相短絡制御では、回転センサからの検出信号に対応した所定の回転角度毎(図に矢印で示すタイミング毎)に、次にオン・オフ状態を切り替えるまでの時間(図では電気角30度に対応する時間)をタイマにセットして、タイマに計時を開始させる(時点t1)。
このため、各相U,V,Wのホール素子の配置がずれると、回転センサからの検出信号(ホール信号)の変化タイミングがばらつき、一定の回転角度毎(例えば、電気角60度毎)に変化しなくなる。
ここで、ブリッジ回路は、3相ブラシレスモータの3つの端子と直流電源の正極側及び負極側とをそれぞれ接続する正極側通電経路及び負極側通電経路に設けられ、各通電経路を導通・遮断する6つのスイッチング素子を有するものである。
このため、タイマ設定部は、切り替え制御部に代わってブレーキ制御を実施する際には、モータが、検出信号から得られる所定の回転位置に達してから、所定時間内に、ブレーキ制御(スイッチング素子のオン・オフ状態の切り替え)を実施するように構成されていてもよい。
なお、本実施形態では、本開示の電動作業機として、被加工材に対して研削、研磨、切断等の加工を行うグラインダを例にとり説明する。
モータハウジング4は、使用者が片手で把持し得る外径を有する円筒形状であり、その内部に、図2に示すモータ5を収容している。なお、モータ5は、3相ブラシレスモータである。
また、リヤハウジング8には、使用者がリヤハウジング8を把持した状態で引き操作可能なトリガスイッチ16が設けられており、モータ駆動回路30は、トリガスイッチ16の操作状態に応じて、モータ5を駆動したり停止したりする。
また、先端工具10の周囲には、研削、研磨、切断等の作業時に発生する粉塵等が使用者側に飛散するのを防止し、使用者を保護するためのホイールカバー12が設けられている。
ブリッジ回路32は、直列接続されたバッテリパック20A,20Bから電力供給を受けて、モータ5の各相巻線に電流を流すためのものであり、本実施形態では、6つのスイッチング素子Q1〜Q6からなる3相フルブリッジ回路として構成されている。
また、電流検出回路26は、ブリッジ回路32からグラウンドラインに至るモータ5への通電経路(負極側通電経路)上に設けられて、モータ5に流れる電流を検出するためのものである。
図3に示すように、制御回路36は、所定の制御周期(タイムベース)でS120〜S150(Sはステップを表す)の一連の処理を繰り返し実行する。
S130では、バッテリ電圧検出部24及び電流検出回路26からの検出信号を、A/D変換して取り込むA/D変換処理を実行する。
S230では、モータ5の回転速度(又は駆動電流)を、目標回転速度(電流)まで徐々に増加させて、モータ5を目標回転状態に制御するためのブリッジ回路32の駆動デューティ比を演算するモータ駆動処理を実行し、当該モータ制御処理を終了する。
S350では、S340で取得した経過時間と、予め設定された遅延角度とから、当該割り込み処理を開始してから、次にスイッチング素子Q1〜Q6のオン・オフ状態を切り替える迄の遅延時間を求める。
このタイマ割り込み処理では、まず、S410にて、ソフトブレーキ処理要求がセットされているか否かを判断する。そして、ソフトブレーキ処理要求がセットされていれば、S420に移行して、2相短絡ブレーキによりモータ5に制動力を発生させるブレーキ制御処理を実行する。
一方、S410にて、ソフトブレーキ処理要求がセットされていないと判断されると、S440に移行し、モータ駆動など、ブレーキ以外の処理を実行して、当該タイマ割り込み処理を終了する。
例えば、モータ駆動の場合、上述したS230のモータ駆動処理にて求められた駆動デューティ比にて、ブリッジ回路32内のスイッチング素子Q1〜Q6を所定の駆動パターンでオンさせる必要がある。
例えば、上記実施形態では、信号割り込み処理において、S320にて、ソフトブレーキ処理要求がセットされており、タイマ割り込み処理にてブレーキ制御処理が実施されていないと判断した場合には、直ぐに、S330のブレーキ制御処理を実行するようにしている。
このため、信号割り込み処理において、S320にて、ソフトブレーキ処理要求がセットされていると判断されると、S325に移行し、S330のブレーキ制御処理を実施するまで所定時間だけ遅延させる遅延処理を実施するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、バッテリパック20A,20Bから電力供給を受けてモータ5を駆動するよう構成されたグラインダ2について説明したが、本開示の電動作業機は、こうしたグラインダに限定されるものではない。
Claims (4)
- 3相ブラシレスモータと、
前記3相ブラシレスモータの3つの端子と直流電源の正極側及び負極側とをそれぞれ接続する正極側通電経路及び負極側通電経路に設けられ、各通電経路を導通・遮断する6つのスイッチング素子を有するブリッジ回路と、
前記モータの所定回転角度毎に、前記モータの回転位置を表す検出信号を発生する回転検出部と、
前記3相ブラシレスモータの回転時に制動制御の実行条件が成立すると、前記ブリッジ回路において、前記正極側通電経路及び前記負極側通電経路の一方に設けられた3つのスッチング素子をオフ状態とし、前記正極側通電経路及び前記負極側通電経路の他方に設けられた3つのスッチング素子のオン・オフ状態を前記回転検出部からの検出信号に基づき切り替えることで、前記3相ブラシレスモータに2相短絡ブレーキによる制動力を発生させる制動制御部と、
を備え、
前記制動制御部は、前記回転検出部が発生する前記検出信号に基づき、次に前記スイッチング素子のオン・オフ状態を切り替える切り替えタイミングを設定し、該切り替えタイミングの設定後、該切り替えタイミングよりも前に前記検出信号が発生した際には、該検出信号に基づき前記スイッチング素子のオン・オフ状態を切り替えるように構成されている、電動作業機。 - 前記制動制御部は、
前記回転検出部が発生する前記検出信号に基づき、前記切り替えタイミングまでの時間をタイマにセットし、該セットした時間の計時を開始させるタイマ設定部と、
前記タイマにて前記時間が計時されると、前記スイッチング素子のオン・オフ状態を切り替える切り替え制御部と、
を有し、前記タイマ設定部は、前回、前記タイマにセットした前記時間が経過する前に、前記検出信号に基づき前記タイマに前記時間をセットする際には、前記切り替え制御部に代わって前記スイッチング素子のオン・オフ状態を切り替えるように構成されている、請求項1に記載の電動作業機。 - 前記タイマ設定部は、前回、前記タイマにセットした前記時間が経過する前に、前記検出信号に基づき前記タイマに前記時間をセットする際には、前記モータが前記検出信号から得られる所定の回転位置に達してから、所定時間内に、前記スイッチング素子のオン・オフ状態を切り替えるように構成されている、請求項2に記載の電動作業機。
- 前記タイマ設定部は、前回、前記タイマにセットした前記時間が経過する前に、前記検出信号に基づき前記タイマに前記時間をセットする際には、前記モータが前記検出信号から得られる所定の回転位置に達すると、直ぐに、前記スイッチング素子のオン・オフ状態を切り替えるように構成されている、請求項3に記載の電動作業機。
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