DE102007015991A1 - Weed whacker, has control unit operating electrical drive motor in idle operation after one of operating curves and in loading condition after another operating curve, where operating curves are assigned to control unit - Google Patents
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- H02P29/10—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors for preventing overspeed or under speed
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein handgeführtes Arbeitsgerät, insbesondere einen Freischneider oder dgl. nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a hand-held Implement, in particular a brushcutter or the like according to the preamble of claim 1.
Freischneider mit elektrischen Antriebsmotoren weisen einen Ein/Aus-Schalter auf, mit dem das Gerät ein- oder ausgeschaltet werden kann. Dies führt dazu, dass bei lastfreiem Betrieb der eingeschaltete elektrische Antriebsmotor auf eine maximale Leerlaufdrehzahl hochläuft, die deutlich über der Betriebsdrehzahl liegt. Um die Leerlaufdrehzahl zu begrenzen, werden Drehzahlbegrenzerschaltungen verwendet, die die Maximaldrehzahl des elektrischen Antriebsmotors auf einen vorgebbaren Wert begrenzen.free tailor with electric drive motors have an on / off switch, with the device can be switched on or off. This leads to that in load-free Operation of the switched-on electric drive motor to a maximum Idling speed starts up, the significantly over the operating speed is. To limit the idling speed, Speed limiter circuits are used, the maximum speed limit the electric drive motor to a predetermined value.
Die Begrenzung der elektrischen Drehzahl erfolgt regelmäßig durch Begrenzen der Leistungsaufnahme, wodurch allerdings die Leistung des Antriebsmotors auch im Betriebsfall begrenzt ist.The Limitation of the electrical speed is carried out regularly Limiting the power consumption, which, however, the performance the drive motor is limited even in case of operation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein handgeführtes Arbeitsgerät mit einem elektrischen Antriebsmotor derart auszubilden, dass eine gewünschte Leerlaufdrehzahl vorgebbar ist, ohne dass dadurch die Leistungsaufnahme des Elektromotors im Lastfall eingeschränkt ist.Of the Invention is based on the object, a hand-held implement with a electric drive motor in such a way that a desired idle speed can be specified without thereby the power consumption of the electric motor restricted in the load case is.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The The object is achieved according to the invention characterizing features of claim 1 solved.
Der Antriebsmotor ist mit einer Steuereinheit versehen, der mindestens eine erste Betriebskurve und eine zweite Betriebskurve zugeordnet ist. Im Leerlauf des elektrischen Antriebsmotors wird die Leistungsaufnahme nach der ersten Betriebskurve und im Lastfall nach der zweiten Betriebskurve gesteuert. Mit der erfindungsgemäßen Steuerung ist es erstmals möglich, den elektrischen Antriebsmotor eines handgeführten Arbeitsgerätes im Leerlauffall auf eine vorgegebene Leerlaufdrehzahl zu beschränken, die deutlich unterhalb einer maximalen Betriebsdrehzahl im Lastfall liegen kann. Trotz dieser Beschränkung auf eine signifikant abgesenkte Leerlaufdrehzahl ist aufgrund des Umschaltens auf die zweite Betriebskurve unter Last eine maximale Leistungsaufnahme des elektrischen Antriebsmotors möglich, so dass dieser eine maximale Leistung am Werkzeug zur Verfügung stellen kann. Die Absenkung der Drehzahl im Leerlauffall hat keine Auswirkungen auf die Leistungsaufnahme und Drehzahl im Lastfall.Of the Drive motor is provided with a control unit that at least assigned a first operating curve and a second operating curve is. At idle the electric drive motor is the power consumption after the first operating curve and in the load case after the second operating curve controlled. With the control according to the invention is it possible for the first time the electric drive motor of a hand-held implement in idle case to a predetermined idle speed, which is significantly below can be a maximum operating speed in the load case. In spite of this restriction to a significantly reduced idle speed is due to the Switching to the second operating curve under load a maximum Power consumption of the electric drive motor possible, so that this one to provide maximum performance at the tool can. The reduction of the speed when idling has no effect on the power consumption and speed in the load case.
Die vorgesehenen Betriebskurven können als Leistung über der Drehzahl dargestellt sein und werden zweckmäßig als Kennfeld abgelegt. Die im Kennfeld abgelegte erste Betriebskurve entspricht einer Lastkurve im Leerlauffall, während die abgelegte zweite Betriebskurve einer Lastkurve unter Volllast entspricht. Vorzugsweise deckt die erste Betriebskurve einen niedrigen Leistungsbereich bei niedriger Drehzahl und die zweite Betriebskurve einen großen Leistungsbereich bei hoher Drehzahl ab.The provided operating curves can as Performance over be shown the speed and are expedient stored as a map. The first operating curve stored in the map corresponds to a load curve while idle while the stored second operating curve corresponds to a load curve under full load. Preferably, the first operating curve covers a low power range at low speed and the second operating curve a large power range at high speed.
Die Umschaltung zwischen den Betriebskurven kann nach maschinenspezifischen oder betriebsspezifischen Kriterien erfolgen. Zweckmäßig ist, wenn die Umschaltung eine gewisse Hysterese zeigt, so dass die Umschaltung von der ersten Betriebskurve (Leerlauf) auf die zweite Betriebskurve (Last) von unterschiedlichen Rahmenbedingungen abhängig ist. Damit soll erreicht werden, dass während des Arbeitens mit dem Arbeitsgerät ein kurzzeitiger Abfall der Last – und damit ein Anstieg der Drehzahl – nicht sofort zu einem Umschalten auf die Betriebskurve für Leerlauf führt. Zweckmäßig erfolgt die Umschaltung von der ersten Betriebskurve auf die zweite Betriebskurve im Wesentlichen ohne Zeitverzögerung und die Umschaltung von der zweiten Betriebskurve auf die erste Betriebskurve zeitverzögert. Dies kann in einfacher Weise durch Anordnung eines Zeitgliedes ausgeführt sein, nach dessen Ablauf die Umschaltung erfolgt, sofern die Betriebsbedingungen für ein Umschalten im Zeitpunkt des Ablaufs des Zeitgliedes noch gegeben sind. Das Zeitglied wird bei jedem Vorliegen der Umschaltbedingungen zweckmäßig neu gestartet.The Switching between the operating curves may be machine-specific or company-specific criteria. It is useful if the switching shows a certain hysteresis, so the switching from the first operating curve (idling) to the second operating curve (Load) depends on different framework conditions. This is to ensure that while working with the implement a short-term drop in the load - and thus an increase in the load Speed - not immediately to switch to the operating curve for idle leads. Appropriately the switchover from the first operating curve to the second operating curve essentially without time delay and switching from the second operating curve to the first one Operating curve delayed. This can be carried out in a simple manner by arranging a timer, after which the switchover takes place, provided that the operating conditions for a Switching at the time of expiration of the timer still given are. The timer will be at each occurrence of the switching conditions expediently restarted.
Die Umschaltbedingungen können von verschiedenen Kriterien abhängig gemacht sein.The Switching conditions can depending on different criteria be made.
Wird der Antriebsmotor elektrisch von einem Akku gespeist, ist es vorteilhaft, den Antriebsmotor außerhalb des Arbeitsbereiches auf einer Betriebskurve mit niedriger Leistungsaufnahme zu betreiben, wodurch eine nur geringe elektrische Leistungsaufnahme zugelassen wird. Durch die erfindungsgemäßen Umschaltung ist nicht nur ein geräuschärmerer Dauerbetrieb möglich; diese Betriebsweise spart auch Energie, was bei einem Betrieb als Akkugerät zu deutlich längeren Betriebszeiten führt.Becomes the drive motor is electrically powered by a battery, it is advantageous the drive motor outside of the work area on a low power operating curve operate, resulting in low electrical power consumption is allowed. By switching the invention is not only a quieter continuous operation possible; these Operation also saves energy, which is too obvious when operating as a cordless device longer Operating times leads.
Vorteilhaft ist ein Schallaufnehmer vorgesehen, dessen Ausgangssignal überwacht wird, um in Abhängigkeit des Ausgangssignals die Umschaltung zwischen den Betriebskurven auszuführen. Der Schallaufnehmer kann aus einem vorzugsweise im Bereich des Werkzeugkopfes angeordneten Mikrofon bestehen oder auch in Form eines Körperschallaufnehmers vorgesehen sein, welcher an geeigneter Stelle des Werkzeugkopfes, der Führungsstange zwischen Antriebsmotor und Werkzeugkopf oder auch am Antriebsmotor angeordnet sein kann.Advantageous a sound pickup is provided whose output signal monitors will depend on the output signal, the switching between the operating curves perform. The acoustic sensor can be made of a preferably in the region of the tool head arranged microphone or in the form of a structure-borne sound pickup be provided, which at a suitable location of the tool head, the guide rod between Drive motor and tool head or arranged on the drive motor can be.
Alternativ oder ergänzend werden die Betriebsdaten wie Drehzahl, Strom und Spannung des elektrischen Antriebsmotors von einer Überwachungsvorrichtung erfasst und der jeweilige Betriebspunkt durch die Steuereinheit ermittelt. Wird eine Abweichung von der ersten Betriebskurve (der Leerlauf kurve) erfasst, erfolgt vorteilhaft z. B. ein Vergleich mit einem vorgegebenen Schwellwert, wobei bei Überschreiten des Schwellwertes insbesondere ohne Zeitverzögerung von der Steuereinheit auf die zweite Betriebskurve (Volllastkurve) umgeschaltet wird. Mit Umschalten auf die zweite Betriebskurve wird eine höhere Leistungsaufnahme und eine höhere Drehzahl zugelassen. Läuft der elektrische Antriebsmotor auf der ersten Betriebskurve (Leerlauffall), ist die Leistungsaufnahme auf einen niedrigen wert reduziert und die Drehzahl auf eine vorgegebene Leerlaufdrehzahl abgesenkt, die unterhalb der Betriebsdrehzahl liegt.Alternatively or additionally, the operating data such as speed, current and voltage of the electric drive motor are detected by a monitoring device and the respective operation point determined by the control unit. If a deviation from the first operating curve (the idle curve) is detected, is advantageously z. Example, a comparison with a predetermined threshold, which is switched when the threshold is exceeded in particular without time delay from the control unit to the second operating curve (full load curve). Switching to the second operating curve allows higher power consumption and higher speed. Running the electric drive motor on the first operating curve (idle case), the power consumption is reduced to a low value and the speed is lowered to a predetermined idle speed, which is below the operating speed.
In einfacher Weise wird ein zur Umschaltung zwischen den Betriebskurven überwachtes Ausgangssignal mit einem Schwellwert verglichen, wobei der Umschaltvorgang zweckmäßig so ausgelegt wird, dass bei Unterschreiten eines ersten Schwellwertes eine Umschaltung auf die eine Betriebskurve und bei Überschreiten eines zweiten Schwellwertes eine Umschaltung auf die andere Betriebskurve erfolgt. So wird z.B. das Ausgangssignal des Schallaufnehmers derart ausgewertet, dass bei Überschreiten eines ersten Schwellwertes eine Umschaltung auf die erste Betriebskurve (Leerlauf) erfolgt und erst bei Unterschreiten eines zweiten Schwellwertes eine Umschaltung auf die zweite Betriebskurve (Lastfall) ausgeführt wird.In simple way is a monitored for switching between the operating curves Output signal compared to a threshold, wherein the switching operation appropriately designed so that when falling below a first threshold, a switch on the one operating curve and on exceeding a second Threshold a changeover to the other operating curve is done. For example, the output signal of the sound pickup is evaluated in such a way that when exceeding one first threshold, a switch to the first operating curve (Idle) takes place and only when falling below a second threshold a switchover to the second operating curve (load case) is performed.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der ein nachfolgend im einzelnen beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:Further Features of the invention will become apparent from the other claims, the Description and the drawing, in which a detail below described embodiment the invention is shown. Show it:
Das
in
Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
ist ein gekrümmtes
Führungsrohr
Im
Ausführungsbeispiel
ist auf dem Führungsrohr
Wie
in
In
einer ersten Ausführungsform
der Erfindung wird während
des Betriebs des elektrischen Antriebsmotors
Wird
bei der Überwachung
der erfassten Betriebsparameter des elektrischen Antriebsmotors
Die
Umschaltung von der Betriebskurve I (Leerlauf) auf die Betriebskurve
II (Last) erfolgt zweckmäßig ohne
wesentliche Zeitverzögerung.
Die Umschaltung von Betriebskurve II (Last) auf Betriebskurve I
(Leerlauf) hingegen erfolgt zweckmäßig verzögert. Der Umschaltvorgang selbst
weist somit eine Hysterese auf. So kann die Umschaltung dann erfolgen,
wenn die erfasste Abweichung im Punkt
Vorteilhaft
kann der Ein/Aus-Schalter des elektrischen Arbeitsgerätes derart
ausgelegt sein, dass bei vollständigem
Niederdrücken
des Schalters nach Art eines "Kick
down" sofort auf
die Betriebskurve II umgeschaltet wird. Die Auslegung kann dabei
so getroffen sein, dass die Umschaltung auf Betriebskurve I (Leerlaufkurve)
automatisch mittels der Steuereinheit
Durch
die erfindungsgemäße Art der
leistungsangepassten Drehzahlsteuerung wird erreicht, dass bei lastfrei
laufendem Antriebsmotor die Drehzahl n durch Begrenzung der aufgenommenen
Leistung P auf eine niedrige Leerlaufdrehzahl von z. B. 6000 1/min
abgesenkt wird, während
im Zeitpunktdes Aufbringens einer Last der veränderte Betriebszustand durch
die erfasste Abweichung von der ersten Betriebskurve I festgestellt
wird, um unmittelbar auf einen entsprechenden Betriebspunkt
Das
Umschalten zwischen den Betriebskurven kann alternativ oder ergänzend auch
nach anderen Kriterien erfolgen. Nach einem weiteren Ausführungsform
ist ein Schallaufnehmer
Als
Schallaufnehmer
Eine
vorteilhafte Ausführung
des Schallaufnehmers
Claims (15)
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---|---|---|---|
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102006018678 | 2006-04-21 | ||
DE102006018678.8 | 2006-04-21 | ||
DE102007015991A DE102007015991A1 (en) | 2006-04-21 | 2007-04-03 | Weed whacker, has control unit operating electrical drive motor in idle operation after one of operating curves and in loading condition after another operating curve, where operating curves are assigned to control unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102007015991A1 true DE102007015991A1 (en) | 2007-10-25 |
Family
ID=38536987
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102007015991A Pending DE102007015991A1 (en) | 2006-04-21 | 2007-04-03 | Weed whacker, has control unit operating electrical drive motor in idle operation after one of operating curves and in loading condition after another operating curve, where operating curves are assigned to control unit |
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-
2007
- 2007-04-03 DE DE102007015991A patent/DE102007015991A1/en active Pending
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