電動(dòng)工具以及電機(jī)的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動(dòng)工具以及兩種涉及電機(jī)堵轉(zhuǎn)的控制方法，該電動(dòng)工具包括：電機(jī)、供電電路和控制裝置，控制裝置在檢測(cè)到電機(jī)的電流大于預(yù)設(shè)電流時(shí)，先提高供電電路的占空比至第一預(yù)設(shè)值，如果電機(jī)電流仍大于預(yù)設(shè)電流值則降低供電電路的占空比至第二預(yù)設(shè)值，使電機(jī)的電流等于小于預(yù)設(shè)電流的第一電流值；這兩種涉及電機(jī)堵轉(zhuǎn)的控制方法均至少包括：檢測(cè)電機(jī)的電流值；判斷電機(jī)是否堵轉(zhuǎn)；發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)減少流經(jīng)電機(jī)的電流的步驟。以上方案使電機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)仍為電機(jī)供電，并通過控制其供電電路的占空比，使電機(jī)的電流平穩(wěn)，從保證電機(jī)和電路不會(huì)因長時(shí)間堵轉(zhuǎn)而損壞。
【專利說明】
電動(dòng)工具以及電機(jī)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本發(fā)明涉及電動(dòng)工具以及電機(jī)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)工具，尤其電鉆、往復(fù)鋸、曲線鋸、修枝機(jī)等工具，在使用中，時(shí)常遇到堵轉(zhuǎn)情況，當(dāng)工具堵轉(zhuǎn)時(shí)電流驟增，如果長時(shí)間處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，則造成電機(jī)或者電路中的元件燒毀，因此，現(xiàn)有的電動(dòng)工具往往會(huì)在發(fā)生堵轉(zhuǎn)后，斷開電機(jī)的供電，防止電機(jī)或電路損壞。這是一種有效避免機(jī)器損壞的方法，但是用戶如果需要繼續(xù)工作，則需要重新啟動(dòng)電機(jī)，這無疑降低了工作效率，尤其是在頻繁堵轉(zhuǎn)的工況下，并且反復(fù)啟動(dòng)對(duì)電機(jī)本身壽命也造成不良影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]—種電機(jī)的控制方法包括:檢測(cè)電機(jī)的電流值；判斷電機(jī)是否堵轉(zhuǎn)；如果發(fā)生堵轉(zhuǎn)，減少流經(jīng)電機(jī)的電流。
[0004]進(jìn)一步地，電機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)，通過降低為電機(jī)供電的電路的占空比減少流經(jīng)電機(jī)的電流；電機(jī)未發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)，維持為電機(jī)供電的電路的占空比。
[0005]進(jìn)一步地，在判斷電機(jī)是否堵轉(zhuǎn)時(shí)，將電機(jī)的電流值與預(yù)設(shè)電流值進(jìn)行比較，如果電機(jī)的電流值超過預(yù)設(shè)電流值則判斷為發(fā)生堵轉(zhuǎn)，如果電機(jī)的電流值沒有超過預(yù)設(shè)電流值則判斷為未發(fā)生堵轉(zhuǎn)。
[0006]進(jìn)一步地，如果發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)，減少流經(jīng)電機(jī)的電流使其電流值等于電機(jī)空載時(shí)的電流值；在未發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)，為電機(jī)供電的電路的占空比為100%。
[0007]—種電機(jī)供電電路的控制方法包括:
(1)檢測(cè)電機(jī)的電流；
(2)判斷電機(jī)是否堵轉(zhuǎn)；當(dāng)電機(jī)未堵轉(zhuǎn)時(shí)執(zhí)行步驟(3)，當(dāng)電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)執(zhí)行步驟(4);
(3)使供電電路按照即時(shí)設(shè)定的占空比為電機(jī)供電；
(4)判斷供電電路即時(shí)的占空比是否為第一預(yù)設(shè)值；當(dāng)供電電路即時(shí)的占空比為第一預(yù)設(shè)值時(shí)，執(zhí)行步驟(5)，當(dāng)供電電路即時(shí)的占空比不為第一預(yù)設(shè)值時(shí)，執(zhí)行步驟(6);
(5)降低供電電路的占空比至第二預(yù)設(shè)值，使電機(jī)的電流等于第一電流值；
(6)提高供電電路的占空比。
[0008]進(jìn)一步地，在執(zhí)行步驟(5)后，返回步驟(I)。
[0009]進(jìn)一步地，在執(zhí)行步驟(6)后，返回步驟(I)。
[0010]進(jìn)一步地，在步驟(5 )中，第一電流值等于在供電電路以第一預(yù)設(shè)值的占空比為空載狀態(tài)下的電機(jī)供電時(shí)流經(jīng)電機(jī)的電流的電流值。
[0011]進(jìn)一步地，第一預(yù)設(shè)值大于第二預(yù)設(shè)值，且在步驟(6)中供電電路的占空比增量小于第一預(yù)設(shè)值與第二預(yù)設(shè)值的差值。
[0012]—種電動(dòng)工具，包括:電機(jī)；為電機(jī)供電的供電電路；該電動(dòng)工具還包括:控制裝置，能檢測(cè)電機(jī)的電流值和控制供電電路的占空比；其中，控制裝置在檢測(cè)到電機(jī)的電流大于預(yù)設(shè)電流時(shí)，先提高供電電路的占空比至第一預(yù)設(shè)值，如果電機(jī)電流仍大于預(yù)設(shè)電流值貝IJ降低供電電路的占空比至第二預(yù)設(shè)值，使電機(jī)的電流等于小于預(yù)設(shè)電流的第一電流值。
[0013]本發(fā)明的有益之處在于:在電機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)仍為電機(jī)供電，并通過控制其供電電路的占空比，使電機(jī)的電流平穩(wěn)，從保證電機(jī)和電路不會(huì)因長時(shí)間堵轉(zhuǎn)而損壞。
【附圖說明】
[0014]圖1是電機(jī)供電電路的控制方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的流程框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。
[0016]首先，本發(fā)明提供一種電機(jī)的控制方法，該方法總的來說包括如下:檢測(cè)電機(jī)的電流值；判斷電機(jī)是否堵轉(zhuǎn)；如果發(fā)生堵轉(zhuǎn)，減少流經(jīng)電機(jī)的電流。減少流經(jīng)電機(jī)的電流，既可以使電機(jī)不必?cái)嚯娭匦聠?dòng)，同時(shí)使電機(jī)不會(huì)因?yàn)橥ㄟ^較大的電流而損壞。
[0017]優(yōu)選地，在電機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)，通過降低為電機(jī)供電的電路的占空比減少流經(jīng)電機(jī)的電流；電機(jī)未發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)，維持為電機(jī)供電的電路的占空比。通過對(duì)占空比的控制能有效的控制流經(jīng)電機(jī)的電流，保護(hù)電機(jī)不被大電流持續(xù)沖擊，避免電機(jī)被損壞。
[0018]優(yōu)選地，可以通過以下的方式判斷電機(jī)是否處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài):將電機(jī)的電流值與預(yù)設(shè)電流值進(jìn)行比較，如果電機(jī)的電流值超過預(yù)設(shè)電流值則判斷為發(fā)生堵轉(zhuǎn)，如果電機(jī)的電流值沒有超過預(yù)設(shè)電流值則判斷為未發(fā)生堵轉(zhuǎn)。
[0019]當(dāng)然，可以采用測(cè)量電壓并判斷其是否超過閾值的方式來判斷是否發(fā)生堵轉(zhuǎn)?；蛘?，可以采用位置探測(cè)裝置來檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)子或被轉(zhuǎn)子帶動(dòng)的結(jié)構(gòu)是否轉(zhuǎn)動(dòng)來判斷是否發(fā)生堵轉(zhuǎn)，具體而言，比如可以采用霍爾元件檢測(cè)被電機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)的輸出軸是否轉(zhuǎn)動(dòng)來判斷電機(jī)是否發(fā)生堵轉(zhuǎn)。
[0020]優(yōu)選地，以上控制方法在執(zhí)行時(shí)，如果發(fā)生堵轉(zhuǎn)，減少流經(jīng)電機(jī)的電流使其電流值等于電機(jī)空載時(shí)的電流值；在未發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)，為電機(jī)供電的電路的占空比始終為100%。通過降低占空比使流經(jīng)電機(jī)的電流為其在空載狀態(tài)下的電流值，這樣能夠保證電機(jī)即使在堵轉(zhuǎn)時(shí)也不會(huì)因?yàn)殡姍C(jī)本身因負(fù)載增大而電流增大的特性而損壞。
[0021]以上的控制方法比較適于沒有擋位調(diào)速的電動(dòng)工具中，在具有擋位調(diào)速的電動(dòng)工具中，往往通過調(diào)整電機(jī)的供電電路使其即時(shí)的占空比與擋位對(duì)應(yīng)從而實(shí)現(xiàn)擋位的控制。
[0022]對(duì)于這種電機(jī)的供電電路具有不同的占空比的情況，以下介紹一種電機(jī)供電電路的控制方法，該控制方法包括:
(1)檢測(cè)電機(jī)的電流；
(2)判斷電機(jī)是否堵轉(zhuǎn)；當(dāng)電機(jī)未堵轉(zhuǎn)時(shí)執(zhí)行步驟(3)，當(dāng)電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)執(zhí)行步驟(4);
(3)使供電電路按照即時(shí)設(shè)定的占空比為電機(jī)供電；
(4)判斷供電電路即時(shí)的占空比是否為第一預(yù)設(shè)值；當(dāng)供電電路即時(shí)的占空比為第一預(yù)設(shè)值時(shí)，執(zhí)行步驟(5)，當(dāng)供電電路即時(shí)的占空比不為第一預(yù)設(shè)值時(shí)，執(zhí)行步驟(6);
(5)降低供電電路的占空比至第二預(yù)設(shè)值，使電機(jī)的電流等于第一電流值；
(6)提高供電電路的占空比。
[0023]優(yōu)選地，在執(zhí)行步驟(5)、(6)后，均返回步驟(I)。這樣該方法即能構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)控制。
[0024]優(yōu)選地，在步驟(5 )中，第一電流值等于在供電電路以第一預(yù)設(shè)值的占空比為空載狀態(tài)下的電機(jī)供電時(shí)流經(jīng)電機(jī)的電流的電流值。
[0025]優(yōu)選地，第一預(yù)設(shè)值大于第二預(yù)設(shè)值，且在步驟(6)中供電電路的占空比增量小于第一預(yù)設(shè)值與第二預(yù)設(shè)值的差值。
[0026]該控制方法在電機(jī)沒有堵轉(zhuǎn)時(shí)，供電電路就按照即時(shí)用戶所選擇的擋位所對(duì)應(yīng)的占空比進(jìn)行供電，在發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)，首先判斷供電電路即時(shí)的占空比是否為第一預(yù)設(shè)值，第一預(yù)設(shè)值的作用在于設(shè)置一個(gè)占空比的上限，在保證電機(jī)不被損壞的前提下，看能否增加供電電路占空比直至第一預(yù)設(shè)值，在這個(gè)過程中使電機(jī)的電流增加看能否消除堵轉(zhuǎn)，如果能則繼續(xù)恢復(fù)到即時(shí)設(shè)定擋位對(duì)應(yīng)的占空比為電機(jī)供電；如果不能，則將供電電路的占空比降低，使電機(jī)仍有較小的電流通過直至電機(jī)的堵轉(zhuǎn)狀態(tài)解除。
[0027]作為具體方案，判斷電機(jī)是否處于堵轉(zhuǎn)仍可以采用如前所介紹的技術(shù)方案。另外，為了增加電機(jī)沖過堵轉(zhuǎn)狀態(tài)的能力，第一預(yù)設(shè)值可選用100%。
[0028]從另一方面，本發(fā)明提供一種電動(dòng)工具，該電動(dòng)工具至少包括:電機(jī)以及為其供電的供電電路。除此之外，該電動(dòng)工具還可以包括:容納電機(jī)和供電電路的外殼、為電機(jī)提供電能的電池包或者電源模塊以及能被電機(jī)驅(qū)動(dòng)的工具附件。
[0029]該電動(dòng)工具還具有一個(gè)控制模塊，該控制模塊能檢測(cè)電機(jī)的電流值和控制供電電路的占空比。該控制裝置在檢測(cè)到電機(jī)的電流大于預(yù)設(shè)電流值時(shí)，先提高供電電路的占空比至第一預(yù)設(shè)值，如果電機(jī)電流仍大于預(yù)設(shè)電流值則降低供電電路的占空比至第二預(yù)設(shè)值，使電機(jī)的電流等于小于預(yù)設(shè)電流的第一電流值。
[0030]作為優(yōu)選方案，控制裝置至少包括一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管和一個(gè)單片機(jī)。場(chǎng)效應(yīng)管用于實(shí)現(xiàn)供電電路的導(dǎo)通和關(guān)斷，單片機(jī)負(fù)責(zé)向場(chǎng)效應(yīng)管的控制端發(fā)送控制信號(hào)，只要控制單片機(jī)所發(fā)送信號(hào)的占空比即可控制供電電路的占空比。
[0031 ] 換言之，該電動(dòng)工具能夠執(zhí)行如上所述的電機(jī)控制方法和電機(jī)供電電路的控制方法。
[0032]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電機(jī)的控制方法，其特征在于:所述控制方法包括: 檢測(cè)所述電機(jī)的電流值； 判斷所述電機(jī)是否堵轉(zhuǎn)； 如果發(fā)生堵轉(zhuǎn)，減少流經(jīng)所述電機(jī)的電流。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于:所述電機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)，通過降低為所述電機(jī)供電的電路的占空比減少流經(jīng)所述電機(jī)的電流；所述電機(jī)未發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)，維持為所述電機(jī)供電的電路的占空比。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于:在判斷所述電機(jī)是否堵轉(zhuǎn)時(shí)，將所述電機(jī)的電流值與預(yù)設(shè)電流值進(jìn)行比較，如果所述電機(jī)的電流值超過預(yù)設(shè)電流值則判斷為發(fā)生堵轉(zhuǎn)，如果所述電機(jī)的電流值沒有超過預(yù)設(shè)電流值則判斷為未發(fā)生堵轉(zhuǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的控制方法，其特征在于，如果發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)，減少流經(jīng)所述電機(jī)的電流使其電流值等于所述電機(jī)空載時(shí)的電流值；在未發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)，為所述電機(jī)供電的電路的占空比為100%。5.一種電機(jī)供電電路的控制方法，其特征在于:所述控制方法包括: (1)檢測(cè)所述電機(jī)的電流； (2)判斷所述電機(jī)是否堵轉(zhuǎn)；當(dāng)所述電機(jī)未堵轉(zhuǎn)時(shí)執(zhí)行步驟(3)，當(dāng)所述電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)執(zhí)行步驟(4); (3)使所述供電電路按照即時(shí)設(shè)定的占空比為所述電機(jī)供電； (4)判斷所述供電電路即時(shí)的占空比是否為第一預(yù)設(shè)值；當(dāng)所述供電電路即時(shí)的占空比為第一預(yù)設(shè)值時(shí)，執(zhí)行步驟(5)，當(dāng)所述供電電路即時(shí)的占空比不為第一預(yù)設(shè)值時(shí)，執(zhí)行步驟(6)； (5)降低所述供電電路的占空比至第二預(yù)設(shè)值，使所述電機(jī)的電流等于第一電流值； (6)提尚所述供電電路的占空比。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于:在執(zhí)行所述步驟(5)后，返回所述步驟(I)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于:在執(zhí)行所述步驟(6)后，返回所述步驟(I)。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于:在所述步驟(5)中，所述第一電流值等于在所述供電電路以第一預(yù)設(shè)值的占空比為空載狀態(tài)下的所述電機(jī)供電時(shí)流經(jīng)所述電機(jī)的電流的電流值。9.根據(jù)權(quán)利要求5至8任意一項(xiàng)所述的控制方法，其特征在于:所述第一預(yù)設(shè)值大于所述第二預(yù)設(shè)值，且在所述步驟(6)中所述供電電路的占空比增量小于所述第一預(yù)設(shè)值與所述第二預(yù)設(shè)值的差值。10.一種電動(dòng)工具，包括: 電機(jī)； 供電電路，為所述電機(jī)供電； 其特征在于:所述電動(dòng)工具還包括: 控制裝置，能檢測(cè)所述電機(jī)的電流值和控制所述供電電路的占空比； 其中，所述控制裝置在檢測(cè)到所述電機(jī)的電流大于預(yù)設(shè)電流時(shí)，先提高所述供電電路的占空比至第一預(yù)設(shè)值，如果所述電機(jī)電流仍大于所述預(yù)設(shè)電流值則降低所述供電電路的占空比至第二預(yù)設(shè)值，使所述電機(jī)的電流等于小于所述預(yù)設(shè)電流的第一電流值。
【文檔編號(hào)】H02P29/00GK105846755SQ201510018688
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年1月14日
【發(fā)明人】陳武, 周鳳琴, 周其偉
【申請(qǐng)人】南京德朔實(shí)業(yè)有限公司