[發明專利]電動工具

在審

• 申請號: 201910704276.0
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN111769769A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 許彥卿;楊德中;王宏偉
• 申請（專利權）人: 南京德朔實業有限公司
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P21/22;H02P25/026;H02P27/08;B23B45/02;B24B23/02;B24B47/12
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種電動工具，包括電機，包括定子和轉子，電機為能夠產生磁阻轉矩的電機；電源裝置，用于提供電能至電機；驅動電路，與電機電性連接以驅動電機；控制器，用于控制驅動電路，控制器被配置為：控制器輸出PWM信號至驅動電路，PWM信號的占空比跟隨轉子的位置變化而變化。本發明的電動工具輸出性能更優。

技術領域

本發明涉及一種電動工具，具體涉及一種電機輸出性能更優的電動工具。

背景技術

現有的電動工具，通常采用傳統的方波驅動其內電機，通過對方波信號占空比的調節，控制電機速度以及扭矩。

對于直流無刷電機而言，在傳統的方波控制方式中，為了使無刷電機轉動，驅動電路具有多個驅動狀態，在一個驅動狀態下無刷電機的定子繞組會產生一個磁場，控制器被配置為依據轉子轉動位置輸出相應的驅動信號至驅動電路以使驅動電路切換驅動狀態，從而改變加載在無刷電機的繞組上的電壓的狀態，產生交變的磁場驅動轉子轉動，進而實現對無刷電機的驅動。

對于無刷電機而言，傳統方波調制控制方式下，在一個電周期中，無刷電機只有六種狀態，或者說定子電流有六種狀態（三相橋臂有六種開關狀態）。每一種電流狀態都可看作合成一個方向的矢量力矩，六個矢量有規律地、一步接一步地轉換，從而帶動轉子轉動，電機轉子會跟著同步旋轉。

傳統的方波控制實現方式簡便，但由于其僅有六個離散的、非連續矢量力矩，這樣會使得電機效率低，整機效率低，并且在重載情況下，可能會頻繁出現堵轉情況。

另外，傳統的方波控制方式在電機速度到達一定速度后難以進一步提升，而在輕載情況下，通常希望速度盡可能大。為此，通常的做法是借助機械結構，通過配置不同齒數比才能夠實現調速，但其必須借助機械結構，且調速范圍受電機限制較大，機械齒輪結構還會使得整機重量增加，影響使用。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種整機性能更優的電動工具。

一種電動工具，包括：電機，包括定子和轉子，所述電機為能夠產生磁阻轉矩的電機；電源裝置，用于提供電能至所述電機；驅動電路，與所述電機電性連接以驅動所述電機；控制器，用于控制所述驅動電路，所述控制器被配置為：所述控制器輸出PWM信號至所述驅動電路，所述PWM信號的占空比跟隨所述轉子的位置變化而變化。

可選地，所述控制器控制所述驅動電路以使所述電機的輸入電壓近似呈正弦波變化。

可選地，所述電機為三相電機，所述電機的三相輸入電壓互呈120°相位角。

可選地，所述控制器被配置為：依據所述電機的電流、電機的轉速和轉子的位置中的至少一個動態調整加載至所述定子的電流以使定子磁鏈和轉子磁鏈的夾角的取值范圍為90°~135°。

可選地，所述電機的輸出轉矩在預設時間范圍內大于預設閾值，所述預設閾值根據電機的特性和電機的電流設置。

可選地，所述控制器包括：第一轉速環，用于根據所述電機的目標轉速和所述電機的實際轉速生成所述電機的目標電流。

可選地，所述控制器還包括：第一電流分配單元，用于根據所述第一轉速環生成的所述電機的目標電流分配直軸目標電流和交軸目標電流；第一電流變換單元，用于根據所述電機的實際電流和所述電機的轉子的位置生成直軸實際電流和交軸實際電流；第一電流環，用于根據所述直軸目標電流和直軸實際電流生成第一電壓調節量；第二電流環，用于根據所述交軸目標電流和交軸實際電流生成第二電壓調節量；第一電壓變換單元，用于根據所述第一電壓調節量和所述第二電壓調節量生成第一電壓控制量和第二電壓控制量；第一控制信號生成單元，用于根據所述第一電壓控制量和第二電壓控制量生成控制信號，所述控制信號用于控制所述驅動電路。

可選地，所述控制器包括：第二轉速環，用于根據所述電機的目標轉速和實際轉速生成所述電機的目標轉矩。