CN103475179A

CN103475179A - 一种交流无刷手电钻

Info

Publication number: CN103475179A
Application number: CN 201310401929
Authority: CN
Inventors: 黄元銮; 刘荣坤; 马元虎
Original assignee: FUZHOU LVTAI NEW ENERGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: FUZHOU LVTAI NEW ENERGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2013-12-25

Abstract

一种交流无刷手电钻，包括手柄、外壳，钻头夹紧装置和电动机，电动机设置在所述的外壳的内腔中，所述的电机的输出轴与钻头夹紧装置相连接，所述的电机为交流无刷三相异步电动机改制为单相电动机来运行，还包含一个电动机起动运行电容和一个调整效率电容，所述电动机的三相绕组线圈为星形连接方式，U相绕组线圈的接线端子、V相绕组线圈的接线端直接用于与220V电源连接，起动运行电容的两端分别连接在U相绕组线圈和W相绕组线圈的接线端子之间，使用电源是民用220V交流电源。具有使用寿命长、机械特性软、能够避免产生火花和干扰，为一种应用范围广的手电钻来满足实际需要。

Description

一种交流无刷手电钻

技术领域

本发明涉及一种交流手电钻的改进技术，特别是一种高效率的交流无刷手电钻。

背景技术

目前，常规手电钻的单相串励式交流电动机都是采用有刷转子进行工作的，只有通过对碳刷换向器的转换机械特性才会变软。由于碳刷质量的好与差直接影响到火花的大小、谐波和声音的干扰以及使用寿命的长短，使其应用范围受限。因此，需要一种能够避免产生火花和干扰，使用寿命长、机械特性软、应用范围广的手电钻来满足实际需要。

发明内容

本发明的目的是要提供一种高效率的交流无刷手电钻，它的电动机是由交流（无刷）三相异步电动机改制为单相电动机来运行，使用民用220V交流电源，其具有转子无碳刷、无火花、无干扰、效率高、机械特性软和使用寿命长的优点。

本发明是这样实现的：一种交流无刷手电钻，包括电动机、手电钻机体外壳，钻头夹紧装置,电动机设置在所述的手电钻机体外壳的内腔中，所述的电动机的转子轴与钻头夹紧装置相连接，其特征在于：所述的电动机为交流无刷三相异步电动机改制为单相电动机来运行，还包含一个电动机起动运行电容，所述电动机的三相绕组线圈U相、V相和W相的第二接线端子连接在一起使电动机的U、V和W三相绕组线圈构成星形连接方式，U相绕组线圈的第一接线端子和V相绕组线圈的第一接线端子直接与220V交流电源连接，W相绕组线圈的第一接线端子和U相绕组线圈的第一接线端子与起动运行电容的两个电连接端连接；还包含一个调整效率电容，其两端与U相绕组线圈的第一接线端子、V相绕组线圈的第一接线端子成并联方式连接在220V交流电源的两端；还包含一个变速装置，所述电动机的转子轴与变速装置的输入端连接，钻头夹紧装置由变速装置的输出端驱动，所述变速装置为齿轮变速装置，包含主轴齿轮、变速齿轮和传动轴，其中主轴齿轮的轴心穿设在电动机的转子轴上，其齿部与变速齿轮的齿部啮合，所述传动轴的第一端部与变速齿轮的轴心连接，所述传动轴的第二端部与钻头夹紧装置连接。

进一步地，起动运行电容的大小，根据电动机绕组线圈电阻的大小来选配。

本发明交流无刷手电钻与常规同类交流手电钻相比，具有如下优点

1、把传统手电钻使用的交流单相串励式电动机改变为交流三相异步电动机改制为单相电动机来运行，并通过两个电容的调配，一个电容起动运行、一个电容调整效率，使三相电动机的机械特性硬性改制为单相电动机来运行它的机械特性变软了，使其符合电动工具对电动机机械特性的要求。

2、电动机转子无碳刷、无火花产生，不会引发火险，安全性高，也适合应用在有易燃气体的场所；

3、将交流三相异步电动机改制为单相电动机来运行，无干扰、效率高；

4、无碳刷和换向器设备，无需更换碳刷和换向器，节约维护成本，是节能减排的好设备。并能使电动机的使用寿命延长。

5、还可以将本发明中交流无刷电动机的输出电路应用于其他需要高效率软性电动机的设备。

附图说明：

下面是本发明实施例的交流无刷手电钻三相电动机的构造电路示意图。

图1是本发明的交流无刷手电钻的一个实施例示意图。

图2本发明的交流无刷手电钻的驱动电路连接示意图。

图3是实施例1中的交流无刷手电钻的交流三相异步电动机的电路构造示意图。

图1中，1手电钻，101为手电钻机体外壳，2为电动机，201为电动机的U相绕组线圈，2011为U相绕组线圈的第一接线端子，2012为U相绕组线圈的第一接线端子，202为电动机的V相绕组线圈，2021为V相绕组线圈的第一接线端子，2022为V相绕组线圈的第一接线端子；203为电动机的W相绕组线圈，2031为W相绕组线圈的第一接线端子，2032为W相绕组线圈的第一接线端子；3为转子，4为转子轴，41为转子轴第一轴承，42为转子轴第二轴承，5为定子，6为风叶，7为变速装置，71为主轴齿轮，72为变速齿轮，8为钻头夹紧装置，9为传动轴，91为传动轴9的第一端部，92为传动轴9的第一端部，93为传动轴轴承，10为电源线，11为电源开关，12为锁定开关，13为第一手柄（主提手柄）14为第二手柄，15为第三手柄，16为插头。

图2 中，2011是电动机2的U相绕组线圈的第一接线端子、2021是V相绕组线圈的第一接线端子、2031是W相绕组线圈的第一接线端子、17是起动运行电容C1、18是调整效率电容C2、0是电动机三相绕组线圈的中性点。

图3中，D1-D12为定子槽，U、V、W为三相绕组线圈，箭头所示为U相绕组线圈的电流方向。

具体实施方式：

以下结合附图1-3对本发明的一个实施例进行详细描述

实施例1：

如图1中所示，本发明所述的交流无刷手电钻1，包括电动机2、手电钻机体外壳101，钻头夹紧装置8、风叶6、电源线10及其电源插头16和第一手柄（主提手柄）13，第二手柄1 4和第三手柄。电源线10与电动机2连接，手电钻机体外壳101上设置电源开关11和锁定开关12。电动机2设置在所述的手电钻机体外壳101的内腔中，所述手电钻中还包含一个变速装置7。所述电动机2包含转子3、定子5、转子轴4、转子轴第一轴承41和转子轴第二轴承42，电动机的转子轴4的两个端部分别由转子轴第一轴承41和转子轴第二轴承42支撑和固定。所述转子轴4与变速装置7的输入端连接，钻头夹紧装置8与变速装置7的输出端连接。本实施例中，所述变速装置7为齿轮变速装置，包含主轴齿轮71、变速齿轮72和传动轴9，传动轴9由传动轴轴承93支撑和固定。其中主轴齿轮71的轴心穿设在电动机2的转子轴4上，其齿部与变速齿轮72的齿部啮合，所述传动轴9的第一端部91与变速齿轮72的轴心连接，所述传动轴9的第二端部92与钻头夹紧装置8连接，钻头夹紧装置用于夹紧钻头。

如图2中所示，本实施例1中所述的电动机2为交流无刷三相异步电动机，还包含一个电动机起动运行电容17（C1），所述电动机2的三相绕组线圈U、V、W各自的第二接线端子2012、2022和 2032连接在一起使电动机的三相绕组线圈U、V、W构成星形连接方式，中性点为0。U相绕组线圈的第一接线端子2011、V相绕组线圈的第一接线端子2021直接用于与220V交流电源连接，起动运行电容17（C1）的两端分别连接在U相绕组线圈和W相绕组线圈的第一接线端子2011和2031之间，本实施例中还包含一个调整效率电容18（C2），其两端与U相绕组线圈的第一接线端子2011、V相绕组线圈的第一接线端子2021成并联方式连接在220V电源的两端，调整效率电容18（C2）用于调整电动机线圈的电流。

如图3所示，电动机2的三相绕组线圈连接时，先把交流三相电动机2的三相绕组线圈（U、V、W）按120电角度分别嵌入12个槽内，再将三相绕组（U、V、W）各自的第二接线端子连接在一起使电动机的三相绕组线圈U、V、W构成星形连接方式，并引出U相绕组线圈的第一接线端子2011、V相绕组线圈的第一接线端子2021和W相绕组线圈的第一接线端子2031。三相电动机的正常使用的电源是三相380V,但在本技术中经上述改制后的三相电动机2使用的电源是民用交流电220V。本实施例中，电动机2的两相接于220V交流电源，即一相接火线一相接零线，其中一相接于起动运行电容17（C1）用电容起动，超前120度电角度起动。在本实施例中，要达到理想的机械特性强度，电动机绕组电阻量的大小与起动运行电容17（C1）的匹配是关键。实际

应用中，起动运行电容17（C1）的大小，根据电动机绕组线圈电阻的大小来选配，找到与所需的机械特性强度相匹配的电容。

还可以将本发明中交流无刷电动机的输出电路应用于其他需要高效率软性电动机的设备。

Claims

1.一种交流无刷手电钻，包括电动机（2）、手电钻机体外壳（101），钻头夹紧装置（8）,电动机（2）设置在所述的手电钻机体外壳（101）的内腔中，所述的电动机（2）的转子轴（4）与钻头夹紧装置（8）相连接，其特征在于：所述的电动机（2）为交流无刷三相异步电动机改制为单相电动机来运行，还包含一个电动机起动运行电容（17），所述电动机（2）的三相绕组线圈（201，202，203）即（U相、V相和W相）的第二接线端子连接在一起使电动机的U、V和W三相绕组线圈构成星形连接方式，U相绕组线圈（201）的第一接线端子（2011）和V相绕组线圈的第一接线端子（2021）直接与220V交流电源连接，W相绕组线圈的第一接线端子（2031）和U相绕组线圈的第一接线端子（2011）与起动运行电容（17）的两个电连接端连接；还包含一个调整效率电容（18），其两端与U相绕组线圈的第一接线端子（2011）、V相绕组线圈的第一接线端子（2021）成并联方式连接在220V交流电源的两端；还包含一个变速装置（7），所述电动机（2）的转子轴（4）与变速装置（7）的输入端连接，钻头夹紧装置（8）由变速装置（7）的输出端驱动，所述变速装置（7）为齿轮变速装置，包含主轴齿轮（71）、变速齿轮（72）和传动轴（9），其中主轴齿轮（71）的轴心穿设在电动机（2）的转子轴（4）上，其齿部与变速齿轮（72）的齿部啮合，所述传动轴（9）的第一端部（91）与变速齿轮（72）的轴心连接，所述传动轴9的第二端部（92）与钻头夹紧装置（8）连接。

2.如权利要求1所述的交流无刷手电钻，其特征在于：起动运行电容（17）根据无刷手电钻的功率大小搭配选型。