DE102016001731B4

DE102016001731B4 - Elektrische Arbeitsmaschine

Info

Publication number: DE102016001731B4
Application number: DE102016001731.7A
Authority: DE
Inventors: Katsuhito FUJINAMI; Kazuki IYOTA
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2015-02-16
Filing date: 2016-02-15
Publication date: 2022-11-03
Anticipated expiration: 2036-02-16
Also published as: DE102016001731A1; JP6449043B2; US9825572B2; JP2016150397A; US20160241178A1

Abstract

Elektrische Arbeitsmaschine (6) mit:einem Gehäuse (6a);einer Befestigungsvorrichtung (6c), die zum Befestigen eines Werkzeugbits (6d) oder eines mit einer Schneidkante versehenen Werkzeugs zum Bearbeiten eines Werkstücks ausgebildet ist;einem Motor (8), der in das Gehäuse (6a) eingebaut ist und dazu ausgebildet ist, durch elektrische Leistung, die von einer elektrischen Leistungsquelle (2) zugeführt wird, zum Antreiben der Befestigungsvorrichtung (6c) angetrieben zu werden;einem Betätigungsschalter (18) zum Antreiben des Motors (8);einem Stromdetektor (14), der zum Detektieren eines während des Antriebs des Motors (8) in Verbindung mit einer Betätigung des Betätigungsschalters (18) durch den Motor (8) fließenden Stroms ausgebildet ist;einem Spannungsdetektor (16), der zum Detektieren einer Eingangsspannung, die dem Motor (8) während eines Antriebs des Motors (8) zugeführt wird, ausgebildet ist; undeiner Lastzustandsbestimmungseinheit (10), die zum Bestimmen, ob der Motor (8) während eines Antriebs des Motors (8) in einem Leerlastbetriebszustand ist, in dem keine Bearbeitung des Werkstücks vorgenommen wird, basierend auf dem von dem Stromdetektor (14) detektierten Strom, der von dem Spannungsdetektor (16) detektierten Eingangsspannung und einer Ausgangsspannung der elektrischen Leistungsquelle (2) ausgebildet ist,bei der die Lastzustandsbestimmungseinheit (10) zum Korrigieren eines Werts (Iin) des detektierten Stroms gemäß einem Verhältnis (Vs/Vin) zwischen der Ausgangsspannung (Vs) und der Eingangsspannung (Vin) und Bestimmen, ob der Motor in dem Leerlastbetriebszustand ist, basierend auf einem Stromwert (I) nach der Korrektur ausgebildet ist.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine elektrische Arbeitsmaschine mit einem Motor.
Elektrische Arbeitsmaschinen wie elektrische Kraftwerkzeuge sind bekannt. Bei solchen elektrischen Arbeitsmaschinen wird, wenn ein Motor im Leerlauf bzw. unter Leerlast läuft, eine Antriebsleistung des Motors, die eine elektrische Leistung zum Antreiben des Motors ist, verringert, um den Motor mit niedriger Drehzahl zu drehen. Wenn eine Last an den Motor angelegt wird, wird die Antriebsleistung des Motors (und die Antriebskraft des Motors) erhöht.
Dieser Typ von elektrischen Arbeitsmaschinen ist bekannt, wie beispielsweise in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung JP S60 - 77 694 A beschrieben ist. Dieser Typ einer elektrischen Arbeitsmaschine detektiert typischerweise einen Strom, der während eines Antriebs des Motors fließt. Wenn ein Wert des Stroms eine spezifizierte Schwelle überschreitet, wird bestimmt, dass der Motor seinen Betriebszustand von einem Leerlastbetriebszustand zu einem Lastbetriebszustand geändert hat.
Wenn bestimmt wird, dass der Motor seinen Betriebszustand von dem Leerlastbetriebszustand zu dem Lastbetriebszustand geändert hat, erhöht die elektrische Arbeitsmaschine beispielsweise eine Antriebseinschaltdauer zum Steuern des dem Motor zugeführten Stroms, um die Antriebsleistung des Motors zu erhöhen, damit ein angetriebenes Objekt als eine externe Last angetrieben wird.
DE 10 2014 011 643 A1 offenbart eine motorbetriebene Vorrichtung mit einem Motor und einer Steuereinheit, die eine Antriebsausgabe zu dem Motor steuert. Die Steuereinheit detektiert eine Zustandsgröße, die einen Betriebszustand des Motors angibt, um einen Schwankungsbereich einer Schwankung der Zustandsgröße abzuleiten. Die Steuereinheit detektiert basierend auf dem abgeleiteten Schwankungsbereich, ob der Motor in einem Nulllastzustand oder einem Lastzustand ist, so dass die Antriebsausgabe zu dem Motor basierend auf dem Detektionsresultat durchgeführt wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Wenn ein Lastzustand eines Motors lediglich durch einen durch den Motor fließenden Strom bestimmt wird, wie oben beschrieben, ist es jedoch nicht möglich, in einer Umgebung, in der eine Länge eines Leistungszufuhrpfads von einer elektrischen Leistungsquelle zu einer elektrischen Arbeitsmaschine geändert wird, einen Betriebszustand des Motors korrekt zu bestimmen.
Wie in 1A und 1B dargestellt, fließt, wenn einer elektrischen Arbeitsmaschine 6 (einem elektrischen Hammer in der Figur) eine Antriebsleistung über ein Leistungs- bzw. Stromkabel 4 von einer elektrischen Leistungs- bzw. Stromquelle 2 (einer Wechselstromleistungsversorgung in der Figur) zugeführt wird, ein Strom durch das Stromkabel 4. Daher tritt in dem Stromkabel 4 ein Spannungsabfall auf.
Dieser Spannungsabfall hängt von einem Innenwiderstand R des Stromkabels 4 und einem Eingangsstrom Iin der elektrischen Arbeitsmaschine 6 ab. Je größer der Eingangsstrom Iin ist, umso größer wird der Spannungsabfall. Wenn dieser Spannungsabfall (Iin × R) größer wird, wird eine Eingangsspannung Vin für die elektrische Arbeitsmaschine 6 (und den Motor 8) verringert.
Dementsprechend werden, wenn zwischen der elektrischen Leistungsquelle 2 und der elektrischen Arbeitsmaschine 6 beispielsweise eine Kabeltrommel für eine Verlängerung vorgesehen ist, die Eingangsspannung Vin und der Eingangsstrom Iin verringert, wie in 2A und 2B gezeigt ist, sowohl während eines Leerlastbetriebs als auch während eines Lastbetriebs des Motors 8. Eine solche Verlängerung wird beispielsweise verwendet, wenn das aus der elektrischen Arbeitsmaschine 6 herausgeführte Stromkabel 4 kurz ist.
Wenn die Anzahl der Verlängerungen von einer auf zwei erhöht wird, so dass der Leistungszufuhrpfad von der elektrischen Leistungsquelle 2 zu der elektrischen Arbeitsmaschine 6 weiter verlängert wird, werden die Eingangsspannung Vin und der Eingangsstrom Iin weiter verringert.
Der Eingangsstrom Iin während des Leerlastbetriebs des Motors 8 unterscheidet sich von dem Eingangsstrom Iin während des Lastbetriebs. Der Eingangsstrom Iin ist während des Lastbetriebs größer als während des Leerlastbetriebs.
Somit gäbe es beispielsweise keinen Unterschied im Hinblick auf den Stromwert zwischen einem Eingangsstrom Iin1 zu dem Zeitpunkt, zu dem der Motor 8 unter Leerlast läuft, ohne dass eine Kabeltrommel verwendet wird, und einem Eingangsstrom Iin2 zu dem Zeitpunkt, zu dem der Motor 8 bei einer Verwendung von zwei Kabeltrommeln unter Last läuft.
Daher kann, wenn die Möglichkeit besteht, die Länge des Leistungszufuhrpfads von der elektrischen Leistungsquelle zu der elektrischen Arbeitsmaschine zu ändern, lediglich basierend auf dem durch den Motor fließenden Strom nicht genau bestimmt werden, ob der Motor unter Leerlast läuft.
Die in 1A beschriebene elektrische Arbeitsmaschine 6 ist ein Schlagwerkzeug wie ein elektrischer Hammer. Die elektrische Arbeitsmaschine 6 weist ein Gehäuse 6a, ein Paar von Greifern 6b, die von dem Gehäuse 6a vorstehen, und eine Befestigungsvorrichtung 6c zum Befestigen eines Werkzeugbits 6d auf. In der Nähe der Greifer 6b ist ein Betätigungsschalter 18 vorgesehen.
Bei der elektrischen Arbeitsmaschine 6 wird der Motor 8 in dem Gehäuse 6a angetrieben, wenn der Betätigungsschalter 18 betätigt wird. Eine Antriebskraft des Motors 8 wird über einen (nicht gezeigten) Antriebskraftübertragungsmechanismus in dem Gehäuse 6a von dem Motor 8 zu der Befestigungsvorrichtung 6c (und dem Werkzeugbit 6d) übertragen.
Das zuvor erwähnte Problem tritt nicht nur bei diesem Typ eines Schlagwerkzeugs auf, sondern bei einer Vielzahl von elektrischen Arbeitsmaschinen mit einem Motor als einer Antriebsquelle.
Das obige Problem tritt ferner nicht nur bei einer elektrischen Arbeitsmaschine auf, die elektrische Leistung erhält, die durch ein Stromkabel von einer elektrischen Leistungsquelle zugeführt wird, sondern auch bei einer elektrischen Arbeitsmaschine, die elektrische Leistung erhält, die von einer Batterie zum Antreiben eines Motors zugeführt wird.
Wiederholtes Laden und Entladen verschlechtert eine Batterie und erhöht deren Innenwiderstand. Wenn der Innenwiderstand der Batterie erhöht ist, wird eine Ausgangsspannung der Batterie stark verringert, wenn ein Entladestrom größer wird.
Daher unterscheidet sich der Eingangsstrom Iin für die elektrische Arbeitsmaschine 6 (und somit den Motor 8) in einem Fall, in dem eine verschlechterte Batterie mit einem großen Innenwiderstand verwendet wird, und in einem Fall, in dem eine neue Batterie mit einem geringen Innenwiderstand verwendet wird, erheblich.
Bei der elektrischen Arbeitsmaschine, die eine Batterie als eine elektrische Leistungsquelle verwendet, kann, auch wenn die Länge des Leistungszufuhrpfads von der elektrischen Leistungsquelle zu der elektrischen Arbeitsmaschine (mit anderen Worten, der Innenwiderstand) konstant ist, lediglich anhand des Eingangsstroms Iin der Betriebszustand des Motors 8 nicht genau bestimmt werden.
Bei der elektrischen Arbeitsmaschine mit einem Motor der vorliegenden Offenbarung ist es wünschenswert, dazu in der Lage zu sein, den Leerlastbetriebszustand des Motors präzise zu bestimmen, ohne dass sich der Spannungsabfall in der elektrischen Leistungsquelle und dem Leistungszufuhrpfad, der der elektrischen Arbeitsmaschine elektrische Leistung zuführt, auswirkt.
Eine elektrische Arbeitsmaschine gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist ein Gehäuse, eine Befestigungsvorrichtung, einen Motor, einen Betätigungsschalter, einen Stromdetektor, einen Spannungsdetektor und eine Lastzustandsbestimmungseinheit auf. Die Befestigungsvorrichtung ist zum Befestigen eines Werkzeugbits oder eines mit einer Schneidkante versehenen Werkzeugs zum Bearbeiten eines Werkstücks ausgebildet. Der Motor ist in das Gehäuse eingebaut und so ausgebildet, dass er durch elektrische Leistung, die von einer elektrischen Leistungsquelle zugeführt wird, zum Antreiben der Befestigungsvorrichtung antreibbar ist. Der Betätigungsschalter dient zum Antreiben des Motors.
Der Stromdetektor ist zum Detektieren eines während eines Antriebs des Motors in Verbindung mit einer Betätigung des Betätigungsschalters durch den Motor fließenden Stroms ausgebildet. Beispielsweise ist der Stromdetektor zum Detektieren eines durch den Motor fließenden Stroms, wenn der Betätigungsschalter zum Antreiben des Motors betätigt wird, ausgebildet. Der Spannungsdetektor ist zum Detektieren einer dem Motor während des Antriebs des Motors zugeführten Eingangsspannung ausgebildet. Die Lastzustandsbestimmungseinheit ist zum Bestimmen, ob der Motor während des Antriebs des Motors in einem Leerlastbetriebszustand ist, basierend auf den detektierten Werten ausgebildet.
Genauer gesagt ist die Lastzustandsbestimmungseinheit zum Bestimmen, ob der Motor in dem Leerlastbetriebszustand ist, in dem keine Bearbeitung des Werkstücks durchgeführt wird, basierend auf dem von dem Stromdetektor detektierten Strom, der von dem Spannungsdetektor detektierten Eingangsspannung und einer Ausgangsspannung der elektrischen Leistungsquelle ausgebildet.
Auf diese Weise wird gemäß der vorliegenden Offenbarung ein Betriebszustand des Motors nicht nur unter Verwendung eines durch den Stromdetektor detektierten Stroms Iin bestimmt, sondern unter Verwendung einer Eingangsspannung Vin, die dem Motor während des Antriebs des Motors zugeführt wird, und einer Ausgangsspannung Vs der elektrischen Leistungsquelle. Einer der Gründe dafür ist der folgende.
Wie in 1B gezeigt, kann, wenn ein Innenwiderstand des Leistungszufuhrpfads zu dem Motor 8 R ist, die Ausgangsspannung Vs der elektrischen Leistungsquelle 2 unter Verwendung des Stroms Iin und der Eingangsspannung Vin mit der folgenden Gleichung (1) beschrieben werden.
$Vs = Iin \times R + Vin$
Wenn der Innenwiderstand des Motors 8 selbst Rm ist, kann die Ausgangsspannung Vs der elektrischen Leistungsquelle 2 durch die folgende Gleichung (2) beschrieben werden.
$Vs = Iin \times R \times Iin \times Rm$
Der von dem Stromdetektor detektierte Strom Iin wird durch einen Einfluss des Innenwiderstands R des Leistungszufuhrpfads zu dem Motor 8 beeinflusst. Daher wird der Strom Iin in einen Stromwert I umgewandelt, wenn der Innenwiderstand R als null angenommen wird (d.h., wenn sich der Innenwiderstand R nicht auswirkt).
Der Grund dafür, dass der Strom Iin in den Stromwert I zu der Zeit, zu der der Innenwiderstand R als null angenommen wird, umgewandelt werden sollte, besteht darin, dass der Betriebszustand des Motors 8 anhand des Stromwerts I genau bestimmt werden kann, ohne dass sich der Innenwiderstand R des Leistungszufuhrpfads auswirkt.
Eine Gleichung bzw. ein Rechenausdruck zum Bestimmen des Stromwerts I kann unter Verwendung der Gleichung (2) abgeleitet werden.
Das heißt, der Stromwert I, wenn der Innenwiderstand R in dem Leistungszufuhrpfad als null angenommen wird, kann durch die folgende Gleichung (3) beschrieben werden.
$I = Vs/Rm$
Der Innenwiderstand Rm des Motors 8 kann durch die folgende Gleichung (4) in Abhängigkeit von der Eingangsspannung Vin und dem durch den Motor 8 fließenden Strom Iin beschrieben werden.
$Rm = Vin/Iin$
Durch Einsetzen der Gleichung (4) in die Gleichung (3) kann der Stromwert I durch die folgende Gleichung (5) dargestellt werden.
Die Gleichung (5) kann als ein Rechenausdruck zum Umwandeln des durch den Stromdetektor detektierten Stroms Iin in den Stromwert I, wenn der Innenwiderstand R des Leistungszufuhrpfads als null angenommen wird, verwendet werden. $I = Vs/Vin \times Iin$
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein Parameter zum Bestimmen des Betriebszustands (Stromwert I oder ein dazu äquivalenter Wert) gemäß dem Rechenausdruck (5) erhalten werden. Basierend auf diesem Parameter kann bestimmt werden, ob der Motor unter Leerlast läuft.
Wie durch eine gepunktete Linie und eine gestrichelte Linie in 3 angegeben, ändert sich, wenn sich der Innenwiderstand R der elektrischen Leistungsquelle und des Leistungszufuhrpfads ändert, der von dem Stromdetektor detektierte Strom Iin ebenfalls. Daher kann lediglich basierend auf dem Strom Iin nicht genau bestimmt werden, ob der Motor unter Leerlast oder unter Last läuft.
Im Gegensatz dazu ist es, wie durch eine durchgezogene Linie in 3 gezeigt, wenn der Strom Iin unter Verwendung der Eingangsspannung Vin und der Ausgangsspannung Vs in den Stromwert I (oder einen dazu äquivalenten Wert), wenn der Innenwiderstand R als null angenommen wird, umgewandelt wird, möglich, genau zu bestimmen, ob der Motor unter Leerlast läuft.
Beispielsweise ist möglich, den Leerlastbetriebszustand des Motors ohne einen Einfluss des Spannungsabfalls, der in der elektrischen Leistungsquelle und dem Leistungszufuhrpfad, der der elektrischen Arbeitsmaschine elektrische Leistung zuführt, bewirkt wird, genau zu bestimmen.
Die Lastzustandsbestimmungseinheit kann zum Korrigieren des Stroms Iin in Abhängigkeit von einem Verhältnis (Vs/Vin) zwischen der Ausgangsspannung Vs und der Eingangsspannung Vin gemäß des Rechenausdrucks (5) und zum Bestimmen, dass der Motor unter Leerlast läuft, wenn der korrigierte Stromwert I kleiner oder gleich einer voreingestellten Schwelle für eine Leerlastbestimmung ist, ausgebildet sein.
Die Lastzustandsbestimmungseinheit kann zum Erhalten eines zu dem Strom I äquivalenten Werts aus der Ausgangsspannung Vs, der Eingangsspannung Vin und dem Strom Iin unter Verwendung eines im Voraus gemäß dem obigen Rechenausdruck (5) eingestellten Kennfelds und zum Bestimmen, ob der Motor unter Leerlast läuft, unter Verwendung des zu dem Strom I äquivalenten Werts ausgebildet sein.
Die Lastzustandsbestimmungseinheit kann eine voreingestellte feste Spannung als die Ausgangsspannung der elektrischen Leistungsquelle verwenden. Beispiele für die voreingestellte feste Spannung beinhalten eine Nennausgangsspannung der elektrischen Leistungsquelle, eine spezifizierte Ladespannung einer Batterie, die als eine elektrische Leistungsquelle dient, usw.
Wenn der Antrieb des Motors gestoppt wird, fließt kein Strom durch den Leistungszufuhrpfad. Das heißt, der durch den Innenwiderstand des Leistungszufuhrpfads bewirkte Spannungsabfall wird null oder sehr klein.
Daher kann die Lastzustandsbestimmungseinheit eine von dem Spannungsdetektor zu der Zeit, zu der der Antrieb des Motors gestoppt ist, detektierte Spannung als die Ausgangsspannung der elektrischen Leistungsquelle erhalten.
Der Betätigungsschalter kann auf einem Strompfad näher an dem Motor als ein Verbindungsabschnitt mit dem Spannungsdetektor in dem Strompfad zu dem Motor in der elektrischen Arbeitsmaschine vorgesehen sein und zum Schließen/Unterbrechen des Strompfads ausgebildet sein. In diesem Fall kann die Lastzustandsbestimmungseinheit wie folgt ausgebildet sein.
Die Lastzustandsbestimmungseinheit kann zum Erhalten der Eingangsspannung von dem Spannungsdetektor, wenn der Betätigungsschalter eingeschaltet ist, und Erhalten der Ausgangsspannung von dem Spannungsdetektor, wenn der Betätigungsschalter ausgeschaltet ist, ausgebildet sein.
Die Lastzustandsbestimmungseinheit kann von einem Ausgangsspannungsdetektor die Ausgangsspannung der elektrischen Leistungsquelle erhalten. Der Ausgangsspannungsdetektor kann in der elektrischen Leistungsquelle oder in dem Leistungszufuhrpfad von der elektrischen Leistungsquelle zu der elektrischen Arbeitsmaschine vorgesehen sein.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann die elektrische Arbeitsmaschine eine Motorsteuereinheit aufweisen, die eine Antriebsleistung des Motors erhöht, wenn sie basierend auf einem Bestimmungsresultat der Lastzustandsbestimmungseinheit detektiert, dass der Motor seinen Betriebszustand von einem Leerlastbetriebszustand zu einem Lastzustand geändert hat.
Die elektrische Arbeitsmaschine mit der Motorsteuereinheit kann die Antriebsleistung des Motors verringern, wenn der Motor unter Leerlast läuft, so dass der Motor mit niedriger Drehzahl dreht, und die Antriebsleistung des Motors erhöhen, wenn eine Last an den Motor angelegt wird, so dass ein angetriebenes Objekt, das als die Last dient, angetrieben wird.
Figurenliste
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1A und 1B Diagramme zur Erläuterung eines in einem Leistungszufuhrpfad zu einer elektrischen Arbeitsmaschine bewirkten Spannungsabfalls;
2A ein Diagramm, das Spannungs- und Stromänderungen aufgrund des Vorhandenseins oder Fehlens einer Kabeltrommel während eines Leerlastbetriebs des Motors zeigt;
2B ein Diagramm, das Spannungs- und Stromänderungen aufgrund des Vorhandenseins oder Fehlens einer Kabeltrommel während eines Lastbetriebs des Motors zeigt;
3 ein Diagramm zur Erläuterung von Stromänderungen aufgrund des Spannungsabfalls in dem Leistungszufuhrpfad und einer Korrektur des Stromwerts;
4 ein Diagramm, das eine Konfiguration einer elektrischen Arbeitsmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform und ein Leistungszufuhrsystem für die elektrische Arbeitsmaschine zeigt;
5 ein Flussdiagramm, das einen von einer Steuereinheit ausgeführten Motorantriebssteuerprozess zeigt;
6 ein Diagramm, das eine Konfiguration einer elektrischen Arbeitsmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform und ein Leistungszufuhrsystem für die elektrische Arbeitsmaschine zeigt;
7 ein Diagramm, das eine Konfiguration einer elektrischen Arbeitsmaschine gemäß einer dritten Ausführungsform und ein Leistungszufuhrsystem für die elektrische Arbeitsmaschine zeigt; und
8 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Modifikation der dritten Ausführungsform zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
[Erste Ausführungsform]
Eine elektrische Arbeitsmaschine 6 der vorliegenden Ausführungsform ist ähnlich wie die in 1 dargestellte elektrische Arbeitsmaschine ein Schlagwerkzeug wie ein elektrischer Hammer mit einem Gehäuse 6a, einem Paar von Greifern 6b, einer Befestigungsvorrichtung 6c, die so ausgebildet ist, dass ein Werkzeugbit 6d befestigt werden kann, und einem Betätigungsschalter 18. Ein Motor 8 und ein Antriebskraftübertragungsmechanismus (nicht gezeigt) sind in dem Gehäuse 6a vorgesehen. Beispielsweise ist die Befestigungsvorrichtung 6c lösbar mit dem Werkzeugbit 6d verbunden. Die Befestigungsvorrichtung 6c wird durch den Motor 8 direkt oder indirekt angetrieben, um das befestigte Werkzeugbit 6d anzutreiben.
Wie in 4 gezeigt, nutzt die elektrische Arbeitsmaschine 6 der Ausführungsform eine Wechselstromleistungsquelle 3, die eine Netzstromversorgung oder ein Generator ist, als eine elektrische Leistungsquelle 2. Die elektrische Leistungsquelle 2 ist über ein Leistungs- bzw. Stromkabel 4 mit der elektrischen Arbeitsmaschine 6 verbunden.
In 4 stellt ein Widerstand R0 der elektrischen Leistungsquelle 2 einen Innenwiderstand der elektrischen Leistungsquelle 2 dar. Widerstände R1, R2 in dem Stromkabel 4 stellen Innenwiderstände des Stromkabels 4 dar. Spezifische Beispiele für den Innenwiderstand R0 der elektrischen Leistungsquelle 2 können einen Innenwiderstand des Generators selbst, einen Innenwiderstand einer Stromleitung oder einer Hausinstallation für eine elektrische Leistungsübertragung der Netzstromversorgung usw. beinhalten.
Der Betätigungsschalter 18 ist in einem von einem Paar von Strompfaden vorgesehen, die das Stromkabel 4 und den Motor 8 verbinden. Der Betätigungsschalter 18 kann von einem Benutzer zum direkten Schließen/Unterbrechen des Strompfads betätigt werden.
In dem anderen des Paars von Strompfaden ist ein Triac bzw. Zweirichtungsthyristor 12 zum Schließen/Unterbrechen des Strompfads zum Steuern eines durch den Motor 8 fließenden Stroms vorgesehen, und ferner ist ein Stromdetektionswiderstand Rs zum Detektieren des durch den Strompfad (mit anderen Worten, den Motor 8) fließenden Stroms vorgesehen.
Beide Enden des Stromdetektionswiderstands Rs sind mit einer Stromdetektionsschaltung 14 verbunden. Die Stromdetektionsschaltung 14 detektiert einen durch den Motor 8 fließenden Strom In anhand einer Spannung zwischen den beiden Enden des Stromdetektionswiderstands Rs.
Ferner ist bei der elektrischen Arbeitsmaschine 6 eine Eingangsspannungsdetektionsschaltung 16 zum Detektieren einer Eingangsspannung Vin von dem Stromkabel 4 auf dem Paar von Strompfaden, die mit dem Stromkabel 4 verbunden sind, näher an dem Stromkabel 4 (mit anderen Worten, der elektrischen Leistungsquelle 2) vorgesehen als der Betätigungsschalter 18, das Triac 12 und der Stromdetektionswiderstand Rs.
Detektionssignale von der Eingangsspannungsdetektionsschaltung 16 und der Stromdetektionsschaltung 14 werden in eine Steuereinheit 10 eingegeben.
Die Steuereinheit 10 ist zum Steuern eines dem Motor 8 zugeführten Stroms (mit anderen Worten, einer Antriebsleistung des Motors 8) über das Triac 12 ausgebildet. Die Steuereinheit 10 ist als ein Mikrocomputer mit einer Recheneinheit 10a und einer Speichereinheit 10b ausgebildet. Beispielsweise weist die Recheneinheit 10a eine CPU und dergleichen auf. Die Speichereinheit 10b weist ein ROM, ein RAM und dergleichen auf. Die Steuereinheit 10 kann als ein ASIC (Application Specified Integrated Circuit) oder eine programmierbare Logikvorrichtung wie ein FPGA (Field Programmable Gate Array) oder eine Kombination daraus implementiert werden.
Die Recheneinheit 10a führt einen in 5 gezeigten Motorantriebssteuerprozess aus. Durch Ausführung des Motorantriebssteuerprozesses bestimmt die Steuereinheit 10, wenn der Betätigungsschalter 18 eingeschaltet ist, ob der Motor 8 unter Leerlast angetrieben wird, und steuert den dem Motor 8 zugeführten Strom (die Antriebsleistung).
Der Motorantriebssteuerprozess wird im Folgenden beschrieben. Der Motorantriebssteuerprozess wird von der Steuereinheit 10 wiederholt ausgeführt, wenn die elektrische Arbeitsmaschine 6 über das Stromkabel 4 mit der elektrischen Leistungsquelle 2 verbunden ist und eine Leistungsversorgungsschaltung (nicht gezeigt) der elektrischen Arbeitsmaschine 6 die von der elektrischen Leistungsquelle 2 zugeführte Leistung zum Zuführen einer Leistungsversorgungspannung (Konstantgleichspannung) zu der Steuereinheit 10 erhält.
Wie in 5 gezeigt, erhält die Steuereinheit 10, wenn der Motorantriebssteuerprozess gestartet wird, zuerst in S110 (S bezeichnet einen Schritt) von der Eingangsspannungsdetektionsschaltung 16 eine Ausgangsspannung Vs der elektrischen Leistungsquelle 2.
Unmittelbar nach dem Start des Motorantriebssteuerprozesses ist der Betätigungsschalter 18 ausgeschaltet, und kein Strom zum Antreiben des Motors 8 fließt zu dem Stromkabel 4. Daher wird in S110 eine Detektionsspannung von der Eingangsspannungsdetektionsschaltung 16 als die Ausgangsspannung Vs der elektrischen Leistungsquelle erhalten.
In dem darauffolgenden S120 wird bestimmt, ob der Betätigungsschalter 18 eingeschaltet ist. Wenn der Betätigungsschalter 18 nicht eingeschaltet ist, nimmt die Steuereinheit 10 in S120 eine negative Bestimmung vor und schaltet den Prozess erneut zu S110 um, um die Ausgangsspannung Vs der elektrischen Leistungsquelle 2 zu überwachen.
Wenn in S120 bestimmt wird, dass der Betätigungsschalter 18 eingeschaltet ist, treibt die Steuereinheit 10 den Motor 8 über das Triac 12 in einem Leerlaufmodus an.
Das heißt, in S130 wird davon ausgegangen, dass der Motor 8 in einem Leerlauf- bzw. Leerlastzustand ist. Der dem Motor 8 zugeführte Strom wird über das Triac 12 so gesteuert, dass die Antriebsleistung des Motors 8 (mit anderen Worten, die an den Motor 8 angelegte elektrische Leistung) gleich einer Menge an Leistung ist, die im Voraus für einen Leerlastbetrieb eingestellt ist (eine niedrige elektrische Leistung).
Nachdem der Motor 8 wie oben beschrieben in S130 in dem Leerlaufmodus angetrieben worden ist, wird der Strom Iin während des Antriebs des Motors 8 in dem darauffolgenden S140 von der Stromdetektionsschaltung 14 erhalten. In S150 wird die Eingangsspannung Vin während des Antriebs des Motors 8 von der Eingangsspannungsdetektionsschaltung 16 erhalten.
In S160 wird basierend auf der Ausgangsspannung Vs von der elektrischen Leistungsquelle 2, die in S110 erhalten wird, wenn der Motor 8 nicht angetrieben wird, und dem Strom Iin und der Eingangsspannung Vin, die in S140 und S150 erhalten werden, ein Stromwert I zu der Zeit berechnet, zu der die Innenwiderstände R0, R1, R2 der elektrischen Leistungsquelle 2 und der Stromkabel 4 als null angenommen werden.
Das heißt, in S160 wird unter Verwendung der oben erwähnten Gleichung (5) oder eines basierend auf der Gleichung (5) eingestellten Kennfelds der Stromwert I zu der Zeit, zu der die Innenwiderstände R0, R1 und R2 der elektrischen Leistungsquelle 2 und der Stromkabel 4 als null angenommen werden und kein Spannungsabfall aufgrund der Innenwiderstände R0, R1 und R2 vorliegt, anhand des Stroms Iin während des Antriebs des Motors 8, der von der Stromdetektionsschaltung 14 detektiert worden ist, berechnet.
In dem darauffolgenden S170 bestimmt die Steuereinheit 10, ob der Motor 8 derzeit in dem Leerlaufmodus angetrieben wird. Wenn der Motor 8 in dem Leerlaufmodus angetrieben wird, schreitet der Prozess zu S180 fort.
In S180 bestimmt die Steuereinheit 10, ob der in S160 berechnete Stromwert I größer oder gleich einer für einen bestimmten Lastbetrieb des Motors 8 voreingestellten Lastbestimmungsschwelle ist, und ob dieser Zustand eine voreingestellte spezifizierte Zeit oder länger angedauert hat.
Wenn der Stromwert I größer oder gleich der Lastbestimmungsschwelle ist und der Zustand die spezifizierte Zeit oder länger andauert, schreitet der Prozess zu S190 fort. In S190 wird der Antriebsmodus des Motors 8 von dem Leerlaufmodus zu dem Lastmodus geändert. In S190 wird der Antriebsmodus des Motors 8 zum Erhöhen der Antriebsleistung des Motors 8 von einer niedrigen elektrischen Leistung während eines Leerlastbetriebs zu der Antriebsleistung während eines Lastbetriebs zu dem Lastmodus umgeschaltet.
Demzufolge nimmt das Drehmoment des Motors 8 zu. Eine externe Last kann geeignet angetrieben werden.
In S190 schreitet, wenn der Antriebsmodus des Motors 8 zu dem Lastmodus geändert wird, der Prozess zu S200 fort. Alternativ dazu schreitet der Prozess, wenn in S180 bestimmt wird, dass der Stromwert I kleiner als die Lastbestimmungsschwelle ist, oder der Zustand, in dem der Stromwert I größer oder gleich der Lastbestimmungsschwelle ist, nicht länger als die spezifizierte Zeit angedauert hat, zu S200 fort.
Die Steuereinheit 10 schreitet, wenn in S170 bestimmt wird, dass der Motor 8 nicht in dem Leerlaufmodus angetrieben wird (mit anderen Worten, er in dem Lastmodus angetrieben wird) zu S210 fort.
In S210 wird bestimmt, ob der in S160 berechnete Stromwert I kleiner oder gleich einer zum Bestimmen des Leerlastbetriebs des Motors 8 voreingestellten Leerlastbestimmungsschwelle ist und ob dieser Zustand für eine voreingestellte spezifizierte Zeit oder länger angedauert hat.
Die Leerlastbestimmungsschwelle ist so eingestellt, dass sie kleiner ist als die Lastbestimmungsschwelle, die in S180 verwendet wird. Dies dient dazu, zu verhindern, dass der Antriebsmodus des Motors 8 häufig umgeschaltet wird.
In S210 schreitet die Steuereinheit 10, wenn bestimmt wird, dass der Stromwert I kleiner oder gleich der Leerlastbestimmungsschwelle ist und der Zustand länger als die spezifizierte Zeit angedauert hat, zum Ändern des Antriebsmodus des Motors 8 von dem Lastmodus zu dem Leerlaufmodus zu S220 fort.
In S220 wird der Antriebsmodus des Motors 8 zum Verringern der Antriebsleistung des Motors 8 auf eine niedrige elektrische Leistung für einen Leerlastbetrieb zu dem Leerlaufmodus umgeschaltet.
Demzufolge wird der Motor 8 in dem Leerlastbetrieb mit niedriger Drehzahl angetrieben.
Wenn in S220 der Antriebsmodus des Motors 8 zu dem Leerlaufmodus geändert wird, schreitet der Prozess zu S200 fort. Alternativ dazu schreitet der Prozess, wenn in S210 bestimmt wird, dass der Stromwert I größer als die Leerlastbestimmungsschwelle ist, oder der Zustand, in dem der Stromwert I kleiner oder gleich der Leerlastbestimmungsschwelle ist, nicht die spezifizierte Zeit oder länger angedauert hat, zu S200 fort.
In S200 wird bestimmt, ob der Betätigungsschalter 18 ausgeschaltet ist. Wenn der Betätigungsschalter 18 nicht ausgeschaltet ist, schreitet der Prozess zum Ausführen des Prozesses S140 und der darauffolgenden Schritte erneut zu S140 fort.
Wenn in S200 bestimmt wird, dass der Betätigungsschalter 18 ausgeschaltet ist, schreitet der Prozess zum Ausführen des Prozesses S110 und der darauffolgenden Schritte zu S110 fort.
Wie vorher beschrieben, wird in dem Motorantriebsteuerprozess der Strom Iin, der zu der Zeit fließt, zu der der Betätigungsschalter 18 eingeschaltet ist, basierend auf einem Verhältnis (Vs/Vin) zwischen der Eingangsspannung Vin des Motors 8 und der Ausgangsspannung Vs der elektrischen Leistungsquelle 2 korrigiert. Unter Verwendung des korrigierten Stromwerts I wird bestimmt, ob der Motor 8 in dem Leerlaufbetrieb ist.
Somit ist es gemäß der elektrischen Arbeitsmaschine 6 der vorliegenden Ausführungsform möglich, den Leerlastbetrieb des Motors 8 unabhängig von einer Änderung der Länge des Stromkabels 4 aufgrund der Kabeltrommel oder einer anderen Verlängerung genau zu bestimmen. Daher ist es möglich, die Motorantriebssteuerung basierend auf dem Ergebnis der Bestimmung ordnungsgemäß auszuführen.
Ferner wird in dem Motorantriebssteuerprozess die Eingangsspannung Vin in den Motor 8 von der Eingangsspannungsdetektionsschaltung 16 erhalten, wenn der Betätigungsschalter 18 eingeschaltet ist, und die Ausgangsspannung Vs der elektrischen Leistungsquelle 2 wird von der Eingangsspannungsdetektionsschaltung 16 erhalten, wenn der Betätigungsschalter 18 ausgeschaltet ist.
Daher kann unter Verwendung der Eingangsspannungsdetektionsschaltung 16 nicht nur die Eingangsspannung Vin in den Motor 8, sondern ebenfalls die Ausgangsspannung Vs der elektrischen Leistungsquelle 2 detektiert werden. Somit kann der Strom Iin zu der Zeit, zu der angenommen wird, dass die Innenwiderstände R0, R1 und R2 der elektrischen Leistungsquelle 2 und der Stromkabel 4 null sind, genau zu dem Stromwert I korrigiert werden.
Bei dieser Ausführungsform entspricht die Stromdetektionsschaltung 14 einem Beispiel für einen Stromdetektor der vorliegenden Offenbarung. Die Eingangsspannungsdetektionsschaltung 16 entspricht einem Beispiel für einen Spannungsdetektor der vorliegenden Offenbarung. Die Steuereinheit 10 entspricht einem Beispiel für eine Lastzustandsbestimmungseinheit und eine Motorsteuereinheit.
Der Prozess von S110 bis S170 des Motorantriebsprozesses, der von der Steuereinheit 10 ausgeführt wird, entspricht einem Beispiel für einen von der Lastzustandsbestimmungseinheit der vorliegenden Offenbarung ausgeführten Prozess. Der Prozess der Schritte S180 bis S220 entspricht einem Beispiel für einen durch die Motorsteuereinheit der vorliegenden Offenbarung ausgeführten Prozess.
Wie vorher beschrieben, wird bei dieser Ausführungsform die Detektionsspannung von der Eingangsspannungsdetektionsschaltung 16 erhalten, wenn der Betätigungsschalter 18 ausgeschaltet ist. Daher wird die Ausgangsspannung Vs der Gleichstromleistungsquelle 3 der elektrischen Leistungsquelle 2 detektiert. Es ist jedoch nicht immer notwendig, die Ausgangsspannung Vs zu detektieren. Mit anderen Worten, eine Nennausgangsspannung eines Generators oder einer Netzstromversorgung kann als die Ausgangsspannung Vs verwendet werden.
In diesem Fall kann die Ausgangsspannung Vs in der Speichereinheit 10b gespeichert sein. In S110 des Motorantriebssteuerprozesses in 5 kann die Steuereinheit 10 die Ausgangsspannung Vs aus der Speichereinheit 10b auslesen.
[Zweite Ausführungsform]
Wie in 6 gezeigt, ist die elektrische Arbeitsmaschine 6 der vorliegenden Ausführungsform eine elektrische Arbeitsmaschine eines Gleichstromantriebssystems, die durch Empfangen einer Versorgungsspannung (Gleichspannung) von der elektrischen Leistungsquelle 2 mit einer Batterie 20, die an einem Maschinenkörper montiert werden kann, arbeitet.
Bei der elektrischen Arbeitsmaschine 6 weist der Motor 8 einen Gleichstrommotor auf. Anstelle des Triac 12 der ersten Ausführungsform ist ein MOSFET 13 als ein Schaltelement in dem Strompfad zu dem Motor 8 vorgesehen.
Abgesehen von dem oben beschriebenen Punkt ist die elektrische Arbeitsmaschine 6 der vorliegenden Ausführungsform genauso ausgebildet wie bei der ersten Ausführungsform. Somit wird eine detaillierte Beschreibung derselben wegelassen.
Die Batterie 20 der Leistungsquelle 2 ist an einem Hauptkörper der elektrischen Arbeitsmaschine 6 montiert. Somit ist der Leistungszufuhrpfad von der elektrischen Leistungsquelle 2 zu der elektrischen Arbeitsmaschine 6 kurz. Die Länge desselben ändert sich nicht wie bei dem Stromkabel 4, das durch eine Kabeltrommel und dergleichen verlängert werden kann.
Die Batterie 20 kann jedoch aufgrund wiederholten Ladens und Entladens verschlechtert werden. Ein in 6 gezeigter Innenwiderstand Rx kann zunehmen.
Daher wird die Eingangsspannung Vin der elektrischen Arbeitsmaschine 6 während eines Antriebs des Motors 8 um einen Spannungsabfall aufgrund des Innenwiderstands Rx niedriger als die Ausgangsspannung Vs einer Zelle 22 der Batterie 20. Darüber hinaus variiert die Eingangsspannung Vin in Abhängigkeit von einem Grad einer Verschlechterung der Batterie 20.
Daher ist es im Fall einer Verwendung der Batterie 20 als die Leistungsquelle 2 nicht möglich, den Leerlastbetrieb des Motors 8 lediglich anhand des Stroms Iin, der durch die Stromdetektionsschaltung 14 detektiert wird, genau zu bestimmen, auch wenn kein Stromkabel 4 vorhanden ist.
Daher führt auch bei dieser Ausführungsform die Steuereinheit 10 den in 5 gezeigten Motorantriebssteuerprozess wie bei der ersten Ausführungsform aus.
Das heißt, die Steuereinheit 10 korrigiert den Strom Iin während des Antriebs des Motors 8 gemäß dem Verhältnis Vs/Vin zwischen der Eingangsspannung Vin während des Antriebs des Motors 8 und der Ausgangsspannung Vs der Batterie 20 (genauer gesagt der Zelle 22), und bestimmt anhand des korrigierten Stromwerts I, ob der Motor 8 in dem Leerlastbetrieb ist.
Daher ist es auch bei der elektrischen Arbeitsmaschine 6 der vorliegenden Ausführungsform möglich, dieselbe Wirkung wie bei der ersten Ausführungsform zu erzielen.
[Dritte Ausführungsform]
Wie in 7 gezeigt, ist die elektrische Arbeitsmaschine 6 gemäß der dritten Ausführungsform ähnlich zu der der zweiten Ausführungsform eine elektrische Arbeitsmaschine eines Gleichstromantriebssystems. Die elektrische Arbeitsmaschine 6 ist über das Stromkabel 4 und einen Batterieadapter 7 mit der elektrischen Leistungsquelle 2 mit der Batterie 20 verbunden.
Der Batterieadapter 7 dient zum Verbinden des Stromkabels 4 mit der Batterie 20. In dem Batterieadapter 7 ist eine Steuerschaltung 30 zum Detektieren und Übertragen der Ausgangsspannung Vs der Batterie 20 zu der Steuereinheit 19 der elektrischen Arbeitsmaschine 6 vorgesehen.
Das Stromkabel 4 ist mit Kommunikationspfaden L1, L2 zum Übertragen und Empfangen von Informationen wie der Ausgangsspannung Vs zwischen der Steuerschaltung 30 und der Steuereinheit 10 versehen, zusätzlich zu dem Leistungszufuhrpfad mit den Innenwiderständen R1, R2 zum Zuführen von Gleichstromleistung von der elektrischen Leistungsquelle 2 zu der elektrischen Arbeitsmaschine 6.
Die Steuereinheit 10 der elektrischen Arbeitsmaschine 6 führt ähnlich wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen den Motorantriebssteuerprozess der 5 aus, erhält jedoch in S110 die Ausgangsspannung Vs von der Steuerschaltung 30 in dem Batterieadapter 7.
Daher ist es auch bei der elektrischen Arbeitsmaschine 6 der vorliegenden Ausführungsform möglich, dieselbe Wirkung wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen zu erzielen. Die Steuerschaltung 30 in dem Batterieadapter 7 entspricht einem Ausgangsspannungsdetektor der vorliegenden Offenbarung.
Bei dieser Ausführungsform kann, da die Steuereinheit 10 die Ausgangsspannung Vs von der Steuerschaltung 30 in dem Batterieadapter 7 erhält, die Steuereinheit 10 die Ausgangsspannung Vs auch während eines Antriebs des Motors 8 erhalten.
Auch bei der vorliegenden Ausführungsform kann, wenn die Steuereinheit 10 die Ausgangsspannung Vs von dem Ausgangsspannungsdetektor außerhalb der elektrischen Arbeitsmaschine 6 erhält, die Ausgangsspannung Vs ohne den in der elektrischen Arbeitsmaschine 6 vorgesehenen Betätigungsschalter 18 erhalten werden.
Bei der in 7 gezeigten Ausführungsform ist die Steuerschaltung 30 zum Detektieren der Ausgangsspannung Vs in dem Batterieadapter 7 vorgesehen. Wie in 8 gezeigt, kann jedoch der Ausgangsspannungsdetektor (die Steuerschaltung 30) in der Batterie 20 der elektrischen Leistungsquelle 2 vorgesehen sein.
Bei der Ausführungsform mit dem Ausgangsspannungsdetektor in der Batterie 20 ist es möglich, die Ausgangsspannung Vs der elektrischen Leistungsquelle 2 direkt von der Batterie 20 zu erhalten und den Strom Iin zu dem Stromwert I zu der Zeit, zu der kein Spannungsabfall in dem Leistungszufuhrpfad auftritt, zu korrigieren, auch wenn die elektrische Arbeitsmaschine den Batterieadapter 7 nicht verwendet.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wurden im Vorhergehenden beschrieben. Die vorliegende Offenbarung soll jedoch nicht auf die im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein und kann verschiedene Formen annehmen, ohne von der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Beispielsweise ist die elektrische Arbeitsmaschine 6 nicht auf ein Schlagwerkzeug beschränkt. Die vorliegende Offenbarung kann auf ähnliche Weise auf eine elektrische Arbeitsmaschine angewandt werden, die Wechselstrom oder Gleichstrom von der elektrischen Leistungsquelle 2 erhält und den Motor 8 durch den erhaltenen elektrischen Strom antreibt. Diese elektrische Arbeitsmaschine erzielt dieselben Wirkungen wie die elektrische Arbeitsmaschine 6.
Die elektrische Arbeitsmaschine der vorliegenden Offenbarung kann elektrische Kraftwerkzeuge für Bauarbeiten, Metallarbeiten, Holzarbeiten, Gartenarbeit und dergleichen beinhalten. Genauer gesagt kann die vorliegende Offenbarung auf elektrische Arbeitsmaschinen wie elektrische Hämmer, elektrische Bohrhämmer, elektrische Bohrer, elektrische Schrauber, elektrische Schraubenschlüssel, elektrische Schleifgeräte, elektrische Kreissägen, elektrische Stichsägen, elektrische Reziprosägen, elektrische Schneider, elektrische Kettensägen, elektrische Hobel, elektrische Nagler, elektrische Heckentrimmer, elektrische Rasenmäher, elektrische Rasentrimmer, elektrische Freischneider, elektrische Reinigungswerkzeuge (Sauger), elektrische Gebläse etc. angewandt werden.
Dabei dienen elektrische Sauger und elektrische Gebläse zum Ansaugen oder Ausblasen von Luft. In einem elektrischen Sauger und einem elektrischen Gebläse entspricht ein von einem Motor zur Drehung angetriebenes Lüfterrad einem Beispiel für das Werkzeugbit. Ein Aufbau zum Montieren des Lüfterrads an einer Drehwelle des Motors entspricht einem Beispiel für die Befestigungsvorrichtung.
Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.

Claims

Elektrische Arbeitsmaschine (6) mit: einem Gehäuse (6a); einer Befestigungsvorrichtung (6c), die zum Befestigen eines Werkzeugbits (6d) oder eines mit einer Schneidkante versehenen Werkzeugs zum Bearbeiten eines Werkstücks ausgebildet ist; einem Motor (8), der in das Gehäuse (6a) eingebaut ist und dazu ausgebildet ist, durch elektrische Leistung, die von einer elektrischen Leistungsquelle (2) zugeführt wird, zum Antreiben der Befestigungsvorrichtung (6c) angetrieben zu werden; einem Betätigungsschalter (18) zum Antreiben des Motors (8); einem Stromdetektor (14), der zum Detektieren eines während des Antriebs des Motors (8) in Verbindung mit einer Betätigung des Betätigungsschalters (18) durch den Motor (8) fließenden Stroms ausgebildet ist; einem Spannungsdetektor (16), der zum Detektieren einer Eingangsspannung, die dem Motor (8) während eines Antriebs des Motors (8) zugeführt wird, ausgebildet ist; und einer Lastzustandsbestimmungseinheit (10), die zum Bestimmen, ob der Motor (8) während eines Antriebs des Motors (8) in einem Leerlastbetriebszustand ist, in dem keine Bearbeitung des Werkstücks vorgenommen wird, basierend auf dem von dem Stromdetektor (14) detektierten Strom, der von dem Spannungsdetektor (16) detektierten Eingangsspannung und einer Ausgangsspannung der elektrischen Leistungsquelle (2) ausgebildet ist, bei der die Lastzustandsbestimmungseinheit (10) zum Korrigieren eines Werts (Iin) des detektierten Stroms gemäß einem Verhältnis (Vs/Vin) zwischen der Ausgangsspannung (Vs) und der Eingangsspannung (Vin) und Bestimmen, ob der Motor in dem Leerlastbetriebszustand ist, basierend auf einem Stromwert (I) nach der Korrektur ausgebildet ist.
Elektrische Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, bei der die Lastzustandsbestimmungseinheit (10) zum Bestimmen, dass der Motor (8) in dem Leerlastbetriebszustand ist, wenn der Stromwert (I) nach der Korrektur kleiner oder gleich einer voreingestellten Schwelle für eine Leerlastbestimmung ist, ausgebildet ist.
Elektrische Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der die Lastzustandsbestimmungseinheit (10) zum Erhalten der Ausgangsspannung von der elektrischen Leistungsquelle (2) über den Spannungsdetektor (16), wenn der Motor (8) nicht angetrieben wird, ausgebildet ist.
Elektrische Arbeitsmaschine nach Anspruch 3, bei der der Betätigungsschalter (18) in einem Strompfad zu dem Motor (18) näher an dem Motor (8) als ein Verbindungsabschnitt mit dem Spannungsdetektor (16) vorgesehen ist und zum Schließen/Unterbrechen des Strompfads ausgebildet ist, wobei die Lastzustandsbestimmungseinheit (10) zum Erhalten der Eingangsspannung von dem Spannungsdetektor (16), wenn der Betätigungsschalter (18) eingeschaltet ist, und der Ausgangsspannung von dem Spannungsdetektor (16), wenn der Betätigungsschalter (18) ausgeschaltet ist, ausgebildet ist.
Elektrische Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der die Lastzustandsbestimmungseinheit (10) zum Erhalten der Ausgangsspannung von einem Ausgangsspannungsdetektor (30) ausgebildet ist, und der Ausgangsspannungsdetektor (30) in der elektrischen Leistungsquelle (2) oder einem Leistungszufuhrpfad (7) von der elektrischen Leistungsquelle (2) zu der elektrischen Arbeitsmaschine vorgesehen ist.
Elektrische Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner mit einer Motorsteuereinheit (10), die zum Erhöhen einer Antriebsleistung des Motors (8), wenn sie detektiert, dass der Motor (8) seinen Betriebszustand von dem Leerlastbetriebszustand zu einem Lastbetriebszustand geändert hat, basierend auf einem Ergebnis einer Bestimmung der Lastzustandsbestimmungseinheit (10) ausgebildet ist.