电动机械器具的制作方法_3

文档序号:9934419阅读:来源:国知局
控制而不向变换器电路18输出驱动信号。因此,在禁止开关输出的情况下,变换器电路18的开关动作停止(换句话说六个开关元件Q1?Q6全部断开),电机10不被旋转驱动。开关控制部27在操作了触发开关5的情况下,在通过开关许可/禁止部25许可开关输出的情况下,执行开关控制向变换器电路18输出驱动信号,使电机10旋转。
[0072]本实施方式的电动机械器具1具有的最有特征的构成之一是具备开关许可/禁止部25,S卩、具有即使操作了触发开关5在第二全波整流电压比感应电压DA值低的情况下也使开关输出禁止的功能。
[0073]在本实施方式的电动机械器具1中,被第一全波整流电路16全波整流后的第一全波整流电压经由供电线15输入到变换器电路18。在供电线15连接有电容器C1的一端,但该电容器C1如已叙述的那样,并不是以使第一全波整流电压平滑化的目的设置。因此,从第一全波整流电路16输出的第一全波整流电压虽然通过电容器C1被抑制一些脉动量,但作为脉动的电压(脉动电流)输入到变换器电路18。
[0074]另一方面,在电机10的旋转中,在电机10产生的感应电压经由变换器电路18施加给供电线15。因此,有时在执行控制电路20的开关控制旋转驱动电机10的期间,产生第一全波整流电压比感应电压低的期间。该期间由于与第一全波整流电压相比感应电压较大,所以即使变换器电路18进行开关动作第一全波整流电压也不施加给电机10。换句话说,该期间并不通过第一全波整流电压而电机10旋转,所以即使进行开关动作在电机10的控制上也没有意味。
[0075]因此,在本实施方式的电动机械器具1中,在第一全波整流电压比感应电压低的期间,使从控制电路20的开关输出禁止,由此强制地使变换器电路18的开关动作停止。
[0076]为了决定第一全波整流电压比感应电压低的期间,即应该使开关输出禁止的期间(以下也称为“开关禁止期间”),需要获取从第一全波整流电路16输出(施加)到供电线15上的第一全波整流电压、和从电机10施加给供电线15的感应电压。此外,不一定需要直接获取第一全波整流电压本身,而只要能够获取至少一个直接或者间接地表示第一全波整流电压的信息亦即全波整流电压信息即可。对于感应电压,也不一定需要直接获取施加给供电线15的感应电压,而只要能够获取至少一个直接或者间接地表示感应电压的信息亦即感应电压信息即可。
[0077]然后,若能够获取全波整流电压信息以及感应电压信息,则能够基于这些各信息,决定开关禁止期间(即第一全波整流电压比感应电压低的期间)。
[0078]作为获取全波整流电压信息的具体的方法,在本说明书中,提出以下的A1、A2两个方法。
[0079]A1.使用与生成电机驱动用的第一全波整流电压的第一全波整流电路16分开设置的第二全波整流电路17,并获取在该第二全波整流电路17被全波整流的第二全波整流电压作为全波整流电压信息的方法。
[0080]A2.获取从工业电源100供给的交流的电源电压的过零点以及最大值(峰值),作为全波整流电压信息的方法。
[0081]在上述A1的方法获取的第二全波整流电压是与第一全波整流电压相同的值。因此,上述A1的方法可以说是直接获取第一全波整流电压的方法。
[0082]在上述A2的方法获取的电源电压的过零点以及最大值是间接地表示第一全波整流电压的信息。此外,在上述A2的方法中,也可以获取电源电压的过零点以及最大值并进一步基于它们对第一全波整流电压进行估计运算,并获取该估计值作为全波整流电压信息。
[0083]另外,作为获取感应电压信息的具体的方法,在本说明书中,提出以下的B1、B2两个方法。
[0084]B1.对电机10的转速进行运算,直接获取该转速作为感应电压信息,或者基于该转速对感应电压进行估计运算从而获取该感应电压(估计值)作为感应电压信息的方法。
[0085]B2.在执行开关控制的期间,在暂时禁止了开关输出的情况下,获取并联合成电机10的各相线圈的电压(每相的感应电压)后的相电压合成值作为感应电压信息的方法。[〇〇86]电机10的感应电压几乎与电机10的转速成比例。因此,在上述B1的方法中,获取电机1 〇的转速意味着间接地获取感应电压。另一方面,根据电机1 〇的转速对感应电压进行估计运算的方法能够考虑各种。例如,也可以通过预先设定与电机10的各种参数对应的常数,并将常数与转速相乘来对感应电压进行估计运算。
[0087]若在开关控制的执行中禁止开关输出,则暂时中断从变换器18向电机10的电力供给,不从变换器18向电机10的各相线圈供给电压。因此,上述B2的方法中的开关禁止期间中的相电压合成值成为直接表示从电机1 〇产生的感应电压的值。
[0088]另外,作为决定开关禁止期间(第一全波整流电压比感应电压低的期间)的具体的方法,在本说明书中,提出以下的Cl、C2、C3三个方法。
[0089]C1.使用模拟信号比较用的比较电路对在上述A1或者A2的方法获取的全波整流电压信息表示的第一全波整流电压的模拟值、和在上述B1或者B2的方法获取的感应电压信息表示的感应电压的模拟值进行大小比较的方法。
[0090]C2.通过微机的软件处理对在上述A1或者A2的方法获取的全波整流电压信息表示的第一全波整流电压的数字值、和在上述B1或者B2的方法获取的感应电压信息表示的感应电压的数字值进行大小比较的方法。
[0091]C3.将在上述A1或者A2的方法获取的全波整流电压信息和在上述B1或者B2的方法获取的感应电压信息集中作为获取电压信息,并预先准备该获取电压信息与开关禁止期间相对应的转换表格,使用该转换表格,来获取开关禁止期间的方法。
[0092]对于作为获取全波整流电压信息的具体的方法采用上述A1、A2中哪一个,另外,作为获取感应电压信息的具体的方法采用上述B1、B2中哪一个,另外,作为决定开关禁止期间的具体的方法采用上述C1、C2、C3中哪一个,能够任意地决定,能够采用所有的组合。
[0093]在本说明书中,对组合的例子中以下的三种样式进行具体的说明。第一样式是A1、B1、C1的组合。该第一样式与其他的样式相比,有能够抑制微机的处理负载并精度良好地决定开关禁止期间这样的优点。对于该第一样式在本第一实施方式中进行说明。
[0094]第二样式是A1、B2、C2的组合。该第二样式与其他的样式相比,有能够高精度地检测感应电压,相应地,能够精度良好地决定开关禁止期间这样的优点。对于该第二样式在后述的第二实施方式中进行说明。
[0095]第三样式是A2、B1、C3的组合。该第三样式与第二样式相比有微机的处理负载较低这样的优点。对于该第三样式,在后述的第三实施方式中进行说明。
[0096]本第一实施方式的电动机械器具1构成为能够通过上述第一样式决定开关禁止期间。
[0097]S卩,对于全波整流电压信息,使用上述A1的方法获取。具体而言,设置第二全波整流电路17,并使用从该第二全波整流电路17输出的第二全波整流电压,作为全波整流电压信息。
[0098]由于第一全波整流电压输出到供电线15并经由供电线15输入到变换器电路18,所以也不是不能够通过监视供电线15的电压来直接检测第一全波整流电压。但是,供电线15的电压被施加电机10的感应电压,并且,也受到电容器C1的充电电容的影响。因此,并不容易根据供电线15的电压精度良好地检测第一全波整流电压。
[0099]与此相对,第二全波整流电压不受到电机10的感应电压、电容器C1的充电电容的影响,并且是与第一全波整流电压相同的值。因此,能够将第二全波整流电压作为直接表示第一全波整流电压的值进行处理。在本实施方式中,第二全波整流电压输入到比较器19的非反转输入端子。
[0100]另外,在本第一实施方式中,对于感应电压信息,使用上述B1的方法获取。即,通过控制电路20的软件处理(具体而言通过感应电压计算部24),根据电机转速来计算感应电压,并对该感应电压的值进行DA转换输入到比较器19的反转输入端子。
[0101]然后,控制电路20内的开关许可/禁止部25基于来自比较器19的比较信号,将比较信号为L电平的期间作为开关禁止期间,使开关输出禁止。
[0102]使用图2对在本第一实施方式的电动机械器具1中,为了许可或者禁止开关输出而控制电路20执行的开关判定处理进行说明。若从外部的工业电源100向电动机械器具1供给电源电压,则向控制电路20供给动作用的电源,而控制电路20内的各部(包括CPU)启动。若控制电路20的CPU启动,则从ROM读入图2的开关判定处理的程序,并以规定的控制周期反复执行。
[0103]若开始图2的开关判定处理,则控制电路20的CPU在S110,基于来自转子位置传感器11、12、13的霍尔信号生成转子位置信号,并基于该转子位置信号计算电机转速。通过该S110的处理,实现作为转子旋转速度运算部23的功能。
[0104]在S120中,基于在S110计算出的电机转速,例如通过已叙述的比例运算等,计算感应电压。通过该S120的处理,实现作为感应电压计算部24的功能。
[0105]在S130中,将在S120计算出的感应电压在未图示的DA转换器转换为模拟信号(感应电压DA值)并输出。该感应电压DA值输入到比较器19。
[0106]在S140中,基于从比较器19输出的比较信号,获取比较器19的比较结果,即全波整流电压与感应电压DA值的大小比较结果。在S150中,基于在S140获取的大小比较结果,判断全波整流电压是否在感应电压DA值以上。
[0107]在全波整流电压在感应电压DA值以上的情况下,在S160,许可开关控制部27的开关输出。由此,开关控制部27执行开关控制。在全波整流电压比感应电压DA值低的情况下,在S170,判断为开关禁止期间,并禁止开关控制部27的开关输出。由此,开关控制部27暂时停止开关控制。此外,通过S140?S170的处理,实现作为开关许可/禁止部25的功能。
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