电动工具的制作方法_3

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为100/极,则不但能够得到与100V样式的电机3相同的性能(转矩),而且能够使电流难以流动。可是,由于不但电机3自身也大型化,还需要将线径变细,存在由于震动等造成线圈3c断线的可能性。
[0113]因此,本发明通过根据电源环境变更变换器电路20的控制,能不变更电机3的参数地适用于不同的电源环境。即,如图3所示,根据电源电压实效值Ve变更变换器电路20的开关元件7a的PffM占空比D。
[0114]在图3中,实线A表示使用线径0.5mm、匝数50/极的100V样式的电机3的情况的电源电压实效值Ve与PffM占空比D的关系。如图3所示,向电机3的输入电压的实效值超过100V时,以根据电源电压实效值Ve降低PffM占空比D的方式控制变换器电路20。另一方面,使用进行最适用于电源电压230V设计的电机3、即线径0.35mm、匝数115/极的电机3的情况下如双点划线B所示,向电机3的输入电压的实效值超过230V时,以根据电源电压实效值Ve降低PffM占空比D的方式控制变换器电路20。
[0115]通过如上述控制变换器电路20,即使在最适当地设计的输入电压以上的电源环境中,也能抑制流经电机3的电流的骤增,抑制开关元件7a破损。
[0116]在本实施方式的螺丝改锥I中,运算部24参照图4所示的数据,设定与商用交流电源30的电源电压对应的PffM占空比。具体地说,设定与商用交流电源30的电源电压实效值Ve对应的两个PffM占空比、即第一占空比Dl以及第二占空比D2。在此,第一占空比Dl对应图3所示的PffM占空比D,根据电机3的样式以及电源电压实效值Ve而设定。另外,第二占空比D2对应第一占空比Dl而设定。在本实施方式中,第一占空比Dl以及第二占空比D2满足D2 <0.5XD1的关系式。另外,第一占空比Dl以及第二占空比D2各自随着电源电压实效值Ve变高而降低。运算部24进行该两个PffM占空比的切换控制。关于PffM占空比的切换控制的详细叙述将于后述。
[0117]接着,关于涉及第一实施方式的冲击式螺丝改锥I进行详细说明。冲击式螺丝改锥I在本实施方式中基于向变换器电路20输入的电流值I,进行PffM占空比D的切换。
[0118]另外,运算部24在电机3起动时进行将PffM占空比从初期值至目标值慢慢增加的软起动控制。图5是说明软起动控制的图。运算部24如图5所示用一定的增加量α (α >O)将PffM占空比D从规定的初期值DO增加至目标值。在本实施方式中,PffM占空比D的目标值为第一占空比Dl。
[0119]在本实施方式中,在运算部24的R0M24b中存储对应电源电压实效值Ve的电流临界值Ith。图6是表示涉及位于第一实施方式的冲击式螺丝改锥中的电源电压实效值以及电流临界值的关系的图。如图6所示,存储于运算部24中的电流临界值Ith随着电源电压实效值Ve的变高而降低。运算部24按照商用交流电源30的电源电压实效值Ve设定电流临界值Ith。并且,基于设定的电流临界值Ith,运算部24进行PffM占空比D的切换。
[0120]其次,关于变更位于涉及第一实施方式的冲击式螺丝改锥I中的PffM占空比D的动作,沿着图7所示的流程图进行说明。图7是表示涉及第一实施方式的冲击式螺丝改锥的动作的流程图。
[0121]图7所示的流程图以电源线8向商用交流电源30的连接为契机开始。电压检测电路27测量商用交流电源30的电源电压实效值Ve,向运算部24输出(SlOl)。
[0122]接着,运算部24设定第一占空比Dl以及第二占空比D2(S102)。运算部24基于图4所示的数据,设定与电源电压实效值Ve对应的两个PffM占空比Dl以及D2。此时,电源电压实效值Ve越高,越设定小的PffM占空比Dl以及D2。另外,运算部24设定电流临界值Ith(S102)。运算部24基于图6所示的数据,设定与电源电压实效值Ve对应的电流临界值Ith0此时,电源电压实效值Ve越高,越设定小的电流临界值Ith。
[0123]然后,触发器开关10接通(S103),PffM占空比设定为初期值D0,电机3起动(S104)。运算部24通过软起动控制,将PffM占空比从初期值DO以一定的增加率α向目标值Dl慢慢提升(S105) ο
[0124]另外,运算部24监视从电流检测电路26输出的电流值I。并且,输入至变换器电路20的电流值I超过与电源电压对应的电流临界值Ith (S106:YES)时,使PffM占空比D成为第二占空比D2(S107)。然后,电流值I下降至小于电流临界值Ith(S108:YES)时,运算部24将PffM占空比D切换为第一占空比Dl (S109)。
[0125]另外,在由软起动控制而产生的PffM占空比D的上升中,在电流值I到达电流临界值Ith前(S106:N0), PffM占空比D达到第一占空比Dl (S110:YES)时,运算部24停止PffM占空比D的上升,维持为第一占空比D1。在PffM占空比D小于第一占空比Dl的情况(S110:NO)下,运算部24在达到Dl之前(SI 10:YES)或在电流值I到达电流临界值Ith之前(S106:YES),持续PffM占空比D的上升(S105)。
[0126]并且,将PffM占空比D维持为Dl之后(S110:YES),电流值I超过电流临界值Ith(S108:N0)时,运算部24将PffM占空比D切换为第二占空比D2(S111)。然后,电流值I小于电流临界值Ith(S108:YES)时,运算部24将PffM占空比D切换为第一占空比Dl (S109)。
[0127]如上述,输入至变换器电路20的电流值I超过电流临界值Ith时,PffM占空比D降低至第二占空比D2。另外,电流值I小于电流临界值Ith的情况下,PffM占空比D提高至第一占空比D1。
[0128]图8是表不第一实施方式中的电机的驱动控制的一例的说明图。图8 (a)表不施加在电机3上的电压的时间变化,图8(b)表示流经电机3的电流的时间变化。另外,图8(c)表示PffM占空比D的时间变化。
[0129]在本实施方式中,向变换器电路20输入的电流值I超过电流临界值Ith时,PffM占空比从第一占空比Dl降低至第二占空比D2(图2(c))。伴随此,流经电机3的电流值变小(图8(b))。然后,直到超过施加于电机3的电压的最大振幅,向变换器电路20输入的电流值I降低至电流临界值Ith之前,PffM占空比维持为第二占空比D2。因此,在施加于电机3的电压最大振幅时产生电流值骤增的情况下,流经电机3的电流值也不会超过开关元件7a的最大额定值,能防止开关元件7a的损坏。
[0130]另外,向变换器电路20输入的电流值I下降至电流临界值Ith时,PffM占空比从第二占空比D2提高至第一占空比Dl (图8(c))。伴随此,流经电机3的电流值变大(图8 (b)),向电机3施加的电压的实效值也变高。因此,能够防止向电机3供给的驱动电力的供给量过度下降。
[0131]图9是表示整流后的电流电压波形以及电机电流波形的图。图9对应电源电压实效值为100V、电源频率数为50Hz的情况。图9 (a)表示由电压检测电路27检测出的整流后的电源电压的电压瞬时值V,图9 (b)表示由电流检测电路26检测出的流经电机3的电机电流的电流值I。如图9所示,在电源电压的峰值附近电机电流骤增,开关元件7a考虑该电机电流的骤增,设计或选择。可是,电源电压实效值Ve高于100V,如在200V的情况下,该电机电流I的骤增变大,超过开关元件7a的最大额定值的电流流经开关元件7a。
[0132]因此,在本实施方式中,如图10所示,设置比开关元件7a的最大额定值小的电流临界值Ith,在电机电流I超过该电流临界值Ith的情况下,降低PffM占空比D。图10是表示第一实施方式中的PWM占空比以及电机电流的关系的图。并且,在图10中表示半周期部分的电机电流波形。另外,在图10中,TwU Tw2以及Tn是PffM占空比的接通时间,Ta、Tb以及Tc是PffM周期。电流临界值Ith通过实验等预先确定,可以存储于R0M24b中。
[0133]在电机电流I到达电流临界值Ith之前,PffM占空比Dl = Twl/Ta设定为大致100%。电机电流I到达电流临界值Ith时,将PffM占空比从Dl降低至D2 = Tn/Tb。然后,电机电流I低于电流临界值Ith时,将PffM占空比作为Dl = Tw2/Tc。并且,PffM占空比的接通时间Twl、Tw2以及Tn为Tn < Twl = Tw2的关系,PffM周期Ta、Tb以及Tc为Ta = Tb
=Tc0
[0134]如上述,在电机电流I超过电流临界值Ith的情况下,变更PffM占空比D,通过降低占空比,如图8所示,抑制电流的骤增,能够防止开关元件7a的损坏。而且,电源电压实效值Ve变得越大,电机电流I越大,由于电流的骤增也变大,因此,根据电源电压变更电机电流I超过电流临界值Ith的情况下的PffM占空比D的接通时间Tn,通过电源电压实效值Ve越高越使接通时间Tn小,增大PffM占空比D的降幅(图8的I D1-D2 I )。由此,即使是任何电源电压,都可防止开关元件7a的损坏。如以上,涉及第一实施方式的冲击式螺丝改锥仅在向变换器电路输入的电流值超过电流临界值的情况下降低PWM占空比,所以不会过度降低向电机供给的驱动电力,可抑制向变换器电路输入的电流值。因此,能够维持电机的驱动电力,抑制超过开关元件的最大额定值的过电流的产生,防止开关元件的损伤。
[0135]其次,关于涉及第二实施方式的冲击式螺丝改锥I进行说明。冲击式螺丝改锥I在本实施方式中基于向变换器电路20输入的电压瞬时值V,进行PffM占空比D的切换。
[0136]在本实施方式中,在运算部24的R0M24b中存储对应电源电压实效值Ve的电压临界值Vth。图11是表示涉及本实施方式中的冲击式螺丝改锥中的电源电压实效值以及电压临界值的关系的图。在本实施方式中如图11所示,存储于运算部24的电压临界值Vth在电源电压实效值Ve为100V至200V的范围内,为一定值140V。运算部24根据商用交流电源30的电源电压实效值Ve,设定电压临界值Vth。并且,基于设定的电压临界值Vth,运算部24进行PffM占空比D的切换。并且,可以以电压临界值Vth随着电源电压变大而变小的方式设定。
[0137]其次,关于变更涉及第二实施方式的冲击式螺丝改锥I中的PffM占空比的动作,沿着图12所示的流程图进行说明。图12是表示涉及第二实施方式的冲击式螺丝改锥动作的流程图。
[0138]图12中所示的流程图以电源线8与商用交流电源30的连接为契机而开始。电压检测电路27测量商用交流电源30的电源电压实效值Ve,向运算部24输出(SlOl)。
[0139]接着,运算部24基于图4所示的数据设定对应电
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