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[Hintergrund]
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein elektrisch angetriebenes Werkzeug, das dazu ausgestaltet ist, von einer Wechselstromquelle mit Strom versorgt zu werden und einen Motor anzutreiben.
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[Allgemeiner Stand der Technik]
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Ein Schleifgerät, das in der
JP 2019-51582 A angegeben ist, ist derart ausgestaltet, dass die Drehung eines Motors über zwei Kegelräder, die an einer Drehwelle und einer Spindel des Motors bereitgestellt sind, auf die Spindel übertragen wird. Das spindelseitige Kegelrad ist in einem Zustand, in dem es zwischen einem Wellenlager der Spindel und einem Fixierungselement eingeklemmt ist, das eine Bewegung der Spindel in Axialrichtung einschränkt, an der Spindel fixiert.
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[Kurzdarstellung]
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Wenn bei diesem Schleifgerät eine hohe Last auf ein an der Spindel angebrachtes Werkzeug wie etwa einen rundscheibenförmigen Schleifstein einwirkt, kommt es zu Schlupf des Kegelrads um die Spindel, wodurch unterbunden wird, dass ein übermäßiges Drehmoment von der Spindel auf die Drehwelle des Motors einwirkt. Das heißt, das an der Spindel fixierte Kegelrad ist ein mechanischer Drehmomentbegrenzer. Durch das Ausbilden eines mechanischen Drehmomentbegrenzers an dem Schleifgerät ist jedoch der Kopfabschnitt des Schleifgeräts je nach Gewicht des Fixierungsmechanismus, der das Kegelrad für Schlupf fixiert, recht schwer.
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Als Drehmomentbegrenzer ist auch ein Drehmomentbegrenzer mit Stromerfassung bekannt, der für den Fall, dass ein im Motor fließender Strom einen festgelegten Wert erreicht oder überschreitet und geurteilt wird, dass der Motor in einen Überlastzustand eingetreten ist, die Stromversorgung an den Motor einschränkt. Bei dem Drehmomentbegrenzer mit Stromerfassung liegt jedoch das Problem vor, dass am Antriebsstrang des Motors ein Stromerfassungsabschnitt bereitgestellt werden muss, was einen Kostenanstieg des elektrisch angetriebenen Werkzeugs bewirkt.
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In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist es wünschenswert, bei einem elektrisch angetriebenen Werkzeug, das dazu ausgestaltet ist, von einer Wechselstromquelle mit Strom versorgt zu werden und einen Motor anzutreiben, zu ermöglichen, dass ohne das Erfassen des im Motor fließenden Stroms ein Überlastzustand des Motors festgestellt und die Stromversorgung des Motors eingeschränkt wird.
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Ein elektrisch angetriebenes Werkzeug gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Motor, eine Ausgangswelle, einen Erfassungsabschnitt, einen Stromleitweg, ein Schaltelement, einen Steuerabschnitt und einen Drehmomentbegrenzungsabschnitt.
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Der Motor ist derart ausgestaltet, dass er Antriebskraft erzeugt. Die Ausgangswelle ist derart ausgestaltet, dass sie die Antriebskraft aufnimmt und sich dreht und so das Werkzeug antreibt. Der Erfassungsabschnitt ist derart ausgestaltet, dass er eine Istdrehzahl der Ausgangswelle erfasst.
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Der Stromleitweg ist derart ausgestaltet, dass er Wechselstrom von einer Wechselstromquelle an den Motor überträgt. Das Schaltelement ist am Stromleitweg bereitgestellt. Der Steuerabschnitt ist derart ausgestaltet, dass er das Schaltelement schaltend betätigt und eine an den Motor angelegte effektive Spannung steuert, derart, dass die am Erfassungsabschnitt erfasste Istdrehzahl eine im Voraus eingestellte Solldrehzahl erreicht. Das heißt, der Steuerabschnitt führt eine Rückkopplungssteuerung der an den Motor angelegten Spannung aus, derart, dass die Istdrehzahl der Ausgangswelle die Solldrehzahl erreicht.
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Der Drehmomentbegrenzungsabschnitt ist derart ausgestaltet, dass er für den Fall, dass eine Differenz zwischen der am Erfassungsabschnitt erfassten Istdrehzahl und der Solldrehzahl auf oder über einem Schwellenwert liegt, die am Steuerabschnitt gesteuerte effektive Spannung begrenzt und eine Reduzierung der Drehzahl oder einen Halt des Motors bewirkt.
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Gemäß dem derart ausgestalteten elektrisch angetriebenen Werkzeug kann der Motor vor einem Überlastzustand geschützt werden, ohne einen mechanischen Drehmomentbegrenzer bereitzustellen.
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Gemäß dem elektrisch angetriebenen Werkzeug kann ohne Bereitstellung eines Stromerfassungsabschnitts zum Erfassen des im Motor fließenden Stroms ein Überlastzustand des Motors beurteilt und die an den Motor angelegte Spannung begrenzt werden, weshalb ein elektrischer Drehmomentbegrenzer zu geringen Kosten erzielt werden kann.
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Bei der oben beschriebenen Ausgestaltung wird zum Beurteilen des Überlastzustands des Motors ein Erfassungsabschnitt verwendet. Da der Erfassungsabschnitt dazu verwendet wird, am Steuerabschnitt die Istdrehzahl der Ausgangswelle auf die Solldrehzahl zu steuern, ist keine gesonderte Bereitstellung erforderlich, um die Funktion als Drehmomentbegrenzer zu erzielen. Gemäß dem vorliegenden elektrisch angetriebenen Werkzeug kann somit die Funktion als Drehmomentbegrenzer zu geringen Kosten erzielt werden.
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Bei dem Motor kann es sich auch um einen Motor mit Bürste handeln. Der Steuerabschnitt kann auch derart ausgestaltet sein, dass er die effektive Spannung durch Steuern des Stromflusswinkels der an den Motor angelegten Wechselspannung steuert. Der Drehmomentbegrenzungsabschnitt kann auch derart ausgestaltet sein, dass er durch Begrenzen des Stromflusswinkels eine Reduzierung der Drehzahl oder einen Halt des Motors bewirkt.
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Der Steuerabschnitt kann auch derart ausgestaltet sein, dass eine Vorgabedrehzahl eingestellt ist, die sich nach dem Beginn der Steuerung im Laufe der Zeit an die Solldrehzahl annähert, und er die effektive Spannung auf Grundlage der Vorgabedrehzahl steuert.
Der Drehmomentbegrenzungsabschnitt kann auch derart ausgestaltet sein, dass er, wenn die Differenz zwischen der Vorgabedrehzahl und der Solldrehzahl einen im Voraus eingestellten Startfeststellungswert erreicht oder unterschritten hat, damit beginnt, festzustellen, ob eine Differenz zwischen der Istdrehzahl und der Solldrehzahl auf oder über dem Schwellenwert liegt (anders ausgedrückt mit einer Feststellung des Überlastzustands).
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Wenn der Drehmomentbegrenzungsabschnitt auf diese Weise ausgestaltet ist, kann unterbunden werden, dass es nach Beginn des Antreibens des Motors durch den Steuerabschnitt bis zum Ansteigen der Drehzahl des Motors zu einer fehlerhaften Beurteilung des Überlastzustands des Motors kommt und die an den Motor angelegte effektive Spannung begrenzt wird.
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Das elektrisch angetriebene Werkzeug kann einen Solleinstellungsabschnitt umfasst, der derart ausgestaltet ist, dass er eine Einstellung der Solldrehzahl akzeptiert. Der Drehmomentbegrenzungsabschnitt kann derart ausgestaltet sein, dass er den Startfeststellungswert entsprechend der über den Solleinstellungsabschnitt eingestellten Solldrehzahl einstellt.
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Der Drehmomentbegrenzungsabschnitt kann auch derart ausgestaltet, dass er auch dann die am Steuerabschnitt gesteuerte effektive Spannung begrenzt, wenn während des Verstreichens einer festgelegten Zeit ab dem Beginn des Steuerns des Motors durch den Steuerabschnitt die Istdrehzahl nicht eine im Voraus eingestellte Mindestdrehzahl erreicht.
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Wenn der Drehmomentbegrenzungsabschnitt auf diese Weise ausgestaltet ist, kann für den Fall, dass bereits zu Beginn des Antreibens des Motors eine starke Last auf die Ausgangswelle einwirkt und die Drehzahl der Ausgangswelle nicht ansteigt, der Überlastzustand des Motors schnell erkannt und eine Reduzierung der Drehzahl oder ein Halt des Motors bewirkt werden.
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Der Drehmomentbegrenzungsabschnitt kann auch derart ausgestaltet sein, dass er entsprechend der über den Solleinstellungsabschnitt eingestellten Solldrehzahl einen Schwellenwert einstellt.
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Der Drehmomentbegrenzungsabschnitt kann auch derart ausgestaltet sein, dass er für den Fall, dass die über den Solleinstellungsabschnitt eingestellte Solldrehzahl niedriger als eine im Voraus eingestellte Begrenzungsausführungsdrehzahl ist, die am Steuerabschnitt gesteuerte effektive Spannung nicht begrenzt.
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Wenn die Solldrehzahl niedrig eingestellt ist, so ist die Differenz zwischen der Istdrehzahl und der Solldrehzahl klein und es fließt kein starker Strom im Motor, auch wenn aufgrund einer von außen auf das Werkzeug einwirkenden Last die Drehung der Ausgangswelle abnimmt. In einem solchen Fall wird somit die Funktion des Drehmomentbegrenzungsabschnitts angehalten.
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Der Drehmomentbegrenzungsabschnitt kann auch derart ausgestaltet sein, dass er für den Fall, dass die am Steuerabschnitt gesteuerte effektive Spannung begrenzt wird und dabei die Istdrehzahl eine im Voraus eingestellte Erholungsdrehzahl überschreitet, die Begrenzung der effektiven Spannung aufhebt. Wenn sich der Motor vom Überlastzustand erholt hat, kann auf diese Weise die Steuerung des Motors durch den Steuerabschnitt schnell wieder zur normalen Steuerung zurückgebracht werden.
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Das elektrisch angetriebene Werkzeug kann auch einen Mitteilungsabschnitt umfassen, der derart ausgestaltet ist, dass er mitteilt, wenn der Drehmomentbegrenzungsabschnitt die effektive Spannung begrenzt. Auf diese Weise kann ein Benutzer anhand der Mitteilung durch den Mitteilungsabschnitt erkennen, dass sich der Motor im Überlastzustand befindet, und angemessene Maßnahmen ergreifen, indem er den Antrieb des Motors anhält oder dergleichen.
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Der Mitteilungsabschnitt kann derart ausgestaltet sein, dass er das Mitteilen beendet, wenn der Begrenzer die Begrenzung der effektiven Spannung aufhebt oder ein Betriebsschalter des elektrisch angetriebenen Werkzeugs ausgeschaltet wird.
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Das elektrisch angetriebene Werkzeug kann einen Mikrocomputer umfassen. Der Mikrocomputer kann derart ausgestaltet sein, dass er den Steuerabschnitt und den Drehmomentbegrenzungsabschnitt beinhaltet.
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In diesem Fall können der Steuerabschnitt und der Drehmomentbegrenzungsabschnitt als eines der Programme implementiert sein, die der Mikrocomputer ausführt, wodurch im Vergleich zur Ausgestaltung spezieller Schaltungen für den Steuerabschnitt und den Drehmomentbegrenzungsabschnitt die Ausgestaltung der Vorrichtung vereinfacht werden kann.
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Figurenliste
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Im Folgenden werden anhand der Figuren beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht des Aufbaus eines Schleifgeräts einer Ausführungsform;
- 2 eine Schnittansicht des Anordnungszustands eines Controllers im Inneren des Schleifgeräts;
- 3 ein Blockschaubild einer Schaltungsauslegung des Controllers;
- 4 ein Ablaufdiagramm von Steuerverarbeitungen, die an dem Mikrocomputer von 3 ausgeführt werden;
- 5 ein Ablaufdiagramm für Einzelheiten einer Drehmomentbegrenzerfeststellungsverarbeitung aus 4; und
- 6 eine erläuternde Ansicht von konkreten Beispielen für verschiedene Parameter, die in den Verarbeitungen aus 4 und 5 verwendet werden.
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[Ausführungsform der vorliegenden Erfindung]
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Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Schleifgerät 2 ein Motorgehäuse 4, ein Getriebegehäuse 6, ein hinteres Gehäuse 8 und eine Scheibenabdeckung 10.
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Das Motorgehäuse 4 ist ein zylindrisches Gehäuse, in dem ein Motor 12 aufgenommen ist. Wie in 2 gezeigt, ist der Motor 12 derart im Motorgehäuse 4 angeordnet, dass eine Drehwelle 14 des Motors 12 im Wesentlichen parallel mit der Mittelachse des Motorgehäuses 4 übereinstimmt. Die Drehwelle 14 des Motors 12 springt zum Getriebegehäuse 6 hin vor.
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Das hintere Gehäuse 8 ist an einer einen Endseite der Mittelachse des Motorgehäuses 4 (genauer auf der dem Getriebegehäuse 6 gegenüberliegenden Seite) bereitgestellt. Das hintere Gehäuse 8 ist derart ausgestaltet, dass ein Benutzer auf der hinteren Endseite des Schleifgeräts 2 es mit einer Hand ergreifen kann. Aus dem hinteren Ende des hinteren Gehäuses 8 ist ein Netzkabel 16 herausgeführt, um Wechselspannung von einer Wechselstromquelle wie etwa der Netzstromversorgung oder dergleichen zu beziehen.
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Das Getriebegehäuse 6 ist auf der einen Endseite des Motorgehäuses 4 gegenüber dem hinteren Gehäuse 8 bereitgestellt. Am Getriebegehäuse 6 springt eine Spindel 18 in einer Richtung orthogonal zur Drehwelle 14 des Motors 12 vor. An der Spindel 18 ist ein innerer Flansch 20 zum positionierenden Fixieren eines festgelegten Werkzeugs wie etwa eines rundscheibenförmigen Schleifsteins bereitgestellt.
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Auf einen in Bezug auf den inneren Flansch 20 weiter vorne gelegenen Endteil der Spindel 18 ist eine Sicherungsmutter 22 geschraubt. Die Sicherungsmutter 22 ist ein Element zum einklemmenden Halten des Werkzeugs zwischen sich und dem inneren Flansch 20.
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Die Spindel 18 ist über ein Lager drehbar im Inneren des Getriebegehäuses 6 fixiert. Im Getriebegehäuse 6 ist ein Getriebemechanismus untergebracht, der ein an der Spindel 18 fixiertes Kegelrad und ein an der Drehwelle des Motors 12 fixiertes Kegelrad beinhaltet.
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Die Drehung des Motors 12 wird mittels des Getriebemechanismus auf die Spindel 18 übertragen, sodass sich die Spindel 18 aufgrund der Drehung des Motors 12 dreht. Indem das Werkzeug mittels der Sicherungsmutter 22 an der Spindel 18 fixiert ist, kann somit das Werkzeug durch den Motor 12 gedreht werden, und es können Arbeiten wie Fräsen, Schleifen, Schneiden und dergleichen durchgeführt werden.
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Die Scheibenabdeckung 10 ist ein Element, um den Benutzer vor dem Umherfliegen von während der Arbeiten entstehenden Stücken des Werkstücks oder des Werkzeugs zu schützen. Die Scheibenabdeckung 10 ist im Wesentlichen halbkreisförmig gebildet, derart, dass sie einen Abschnitt des an der Spindel 18 fixierten Werkzeugs (in der vorliegenden Ausführungsform im Wesentlichen die Hälfte) von der Seite des Getriebegehäuses 6 her abdeckt.
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Der Griffabschnitt 24 ist auf lösbar angebrachte Weise am Getriebegehäuse 6 bereitgestellt. Der Griffabschnitt 24 dient dazu, zum Beispiel bei der Benutzung des Schleifgeräts 2 durch den Benutzer ergriffen zu werden, um das Werkzeug mit der Hand positionieren zu können. Daher springt der Griffabschnitt 24 in einer Richtung orthogonal zur Drehwelle 14 des Motors 12 und zur Mittelachse der Spindel 18 vom Getriebegehäuse 6 vor.
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Im Inneren des Getriebegehäuses 6 ist ein Controller zum Steuern des Antriebs des Motors 12 aufgenommen. Wie in 2 gezeigt, beinhaltet der Controller einen Steuerungs-Controller 30 zum Steuern der Drehung des Motors 12 und einen Antriebs-Controller 32, der den Motor 12 gemäß Befehlen des Steuerungs-Controllers 30 antreibt. Die beiden Controller 30, 32 sind mit dem Motor 12 zwischen sich im Getriebegehäuse 6 angeordnet.
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Wie in 3 gezeigt, umfasst der Antriebs-Controller 32 einen bidirektionalen Thyristor (ein so genanntes Triac) 34 und eine Motorantriebsschaltung 36. Der bidirektionale Thyristor 34 entspricht einem Beispiel für das Schaltelement.
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Der bidirektionale Thyristor 34 ist am Stromleitweg 33 bereitgestellt. Der Stromleitweg 33 ist derart ausgestaltet, dass er über das Netzkabel 16 von der Wechselstromquelle 26 eingespeisten Wechselstrom an den Motor 12 überträgt. Der Motor 12 ist ein Wechselstrommotor mit Bürste.
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Wenn der bidirektionale Thyristor 34 eingeschaltet wird und Wechselspannung von der Wechselstromquelle 26 an den Motor 12 angelegt wird, erzeugt er Antriebskraft, wodurch die Drehwelle 14 und damit die Spindel 18 gedreht wird. Am Motor 12 ist ein Drehzahlerfassungsabschnitt 12A zum Erfassen der Drehzahl der Drehwelle 14 bereitgestellt. Der Drehzahlerfassungsabschnitt 12A entspricht einem Beispiel für den Erfassungsabschnitt.
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Die Motorantriebsschaltung 36 ist derart ausgestaltet, dass sie den bidirektionalen Thyristor 34 gemäß den Befehlen vom Steuerungs-Controller 30 ein- und ausschaltet und einen Stromflusswinkel der an den Motor 12 angelegten Wechselspannung steuert. Ein Effektivwert der an den Motor 12 angelegten Wechselspannung (also die effektive Spannung) ändert sich somit entsprechend dem durch die Motorantriebsschaltung 36 gesteuerten Stromflusswinkel.
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Im bidirektionale Thyristor 34 fließt starker Strom für den Antrieb des Motors 12, und auch in der Motorantriebsschaltung 36 fließt Strom zum Antreiben des bidirektionalen Thyristors 34. Daher kommt es leicht zum einem starken Temperaturanstieg des Antriebs-Controllers 32. In Anbetracht dessen ist der Antriebs-Controller 32 in einem Gehäuse aus Metall untergebracht, an dessen Außenwand Rippen 38 zur Wärmeableitung bereitgestellt sind, wie in 2 gezeigt.
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Am Stromleitweg 33 ist ein Betriebsschalter 28 bereitgestellt, mit dem durch Bedienung des Benutzers zwischen Ein- und Ausschaltung umgeschaltet wird. Wenn sich der Betriebsschalter 28 im Einschaltzustand befindet, kann eine Drehung des Motors 12 durch Anlegen von Wechselspannung an diesen bewirkt werden.
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Der Betriebsschalter 28 ist am Motorgehäuse 4 bereitgestellt. Am Motorgehäuse 4 sind ein Regler 50 zum gestuften Umschalten der Solldrehzahl des Motors 12 und ein mit einer LED ausgestatteter Anzeigeabschnitt 56 bereitgestellt.
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Der Regler 50 entspricht einem Beispiel für den Solleinstellungsabschnitt und ist derart ausgestaltet, dass Reglerpositionen „1“ bis „5“ gemäß die Solldrehzahl des Motors 12 in fünf Stufen eingestellt werden kann, wie beispielhaft in 6 gezeigt ist.
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Der Anzeigeabschnitt 56 entspricht einem Beispiel für den Mitteilungsabschnitt und ist derart ausgestaltet, dass er, wenn je nach Betrieb eines nachstehend beschriebenen Drehmomentbegrenzungsabschnitts 70 ein Überlastzustand des Motors 12 erfasst und die Drehung des Motors 12 begrenzt oder angehalten wird, die LED aufleuchten lässt, um dies mitzuteilen. Der Mitteilungsabschnitt kann auch derart ausgestaltet sein, dass er den Überlastzustand durch einen Warnton oder eine Sprachansage mitteilt.
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Der Steuerungs-Controller 30 umfasst einen Mikrocomputer 40, eine Stromversorgungsschaltung 42, eine Nulldurchgangserfassungsschaltung 44, eine Schaltereinschalterfassungsschaltung 46, eine Reglerpositionserfassungsschaltung 48, eine Drehsignaleingangsschaltung 52 und eine Anzeigeschaltung 54. In der nachfolgenden Beschreibung wird der Mikrocomputer 40 als MCU 40 bezeichnet.
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Die Stromversorgungsschaltung 42 ist derart ausgestaltet, dass sie die von der Wechselstromquelle 26 eingespeiste Wechselspannung in Gleichspannung umwandelt und eine Versorgungsspannung (Nenngleichspannung) Vcc erzeugt, um die MCU 40 und deren Peripherieschaltungen zu betreiben, wenn sich der Betriebsschalter 28 im Einschaltzustand befindet.
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Die Nulldurchgangserfassungsschaltung 44 ist derart ausgestaltet, dass sie den Nulldurchgangspunkt der von der Wechselstromquelle 26 eingespeisten Wechselspannung erfasst. Das Erfassungssignal des Nulldurchgangspunkts wird in die MCU 40 eingespeist.
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Die Schaltereinschalterfassungsschaltung 46 ist derart ausgestaltet, dass sie die Einschaltung des Betriebsschalters 28 erfasst, wenn Wechselspannung am Stromleitweg 33 anliegt, und ein Erfassungssignal in die MCU 40 einspeist, das dies angibt.
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Die Reglerpositionserfassungsschaltung 48 ist derart ausgestaltet, dass sie die Reglerposition des Reglers 50 erfasst und in die MCU 40 einspeist.
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Die Drehsignaleingangsschaltung 52 ist derart ausgestaltet, dass sie das vom Drehzahlerfassungsabschnitt 12A bei jeder Drehung des Motors 12 um einen festgelegten Winkel ausgegebene Drehsignal einer Wellenformung in ein Impulssignal unterzieht und es in die MCU 40 einspeist.
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Die Anzeigeschaltung 54 ist derart ausgestaltet, dass sie die LED des Anzeigeabschnitts 56 gemäß den von der MCU 40 ausgegebenen Mitteilungsbefehlen aufleuchten lässt.
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Die MCU 40 beinhaltet eine CPU, ROM, RAM sowie eine Busleitung zum Verbinden derselben. Die MCU 40 dient aufgrund der Ausführung der Programme durch die CPU als Motorausgangsleistungssteuerabschnitt 60, Schalterfeststellungsabschnitt 62, Vorgabedrehzahlfeststellungsabschnitt 64, Motordrehzahlberechnungsabschnitt 66, Anzeigesteuerabschnitt 68 und Drehmomentbegrenzungsabschnitt 70.
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Der Schalterfeststellungsabschnitt 62 erfasst auf Grundlage des Erfassungssignals vom Schaltereinschalterfassungsschaltung 46, dass sich der Betriebsschalter 28 im Einschaltzustand befindet, und gibt das Erfassungsergebnis an den Motorausgangsleistungssteuerabschnitt 60 und den Drehmomentbegrenzungsabschnitt 70 aus.
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Der Vorgabedrehzahlfeststellungsabschnitt 64 stellt auf Grundlage der von der Reglerpositionserfassungsschaltung 48 eingegebenen Reglerposition die Solldrehzahl und die Vorgabedrehzahl des Motors 12 ein und gibt diese Drehzahlen an den Motorausgangsleistungssteuerabschnitt 60 und den Drehmomentbegrenzungsabschnitt 70 aus.
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Die Vorgabedrehzahl ist eine Drehzahl, die nach Beginn des Antriebs des Motors 12 im Laufe der Zeit aktualisiert wird, sodass sie sich der Solldrehzahl annähert, und der Motorausgangsleistungssteuerabschnitt 60 steuert auf Grundlage der Vorgabedrehzahl den Stromflusswinkel der an den Motor angelegten Wechselspannung.
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Der Motordrehzahlberechnungsabschnitt 66 berechnet anhand der Eingabeintervalle der von der Drehsignaleingangsschaltung 52 eingegebenen Impulssignale die Istdrehzahl des Motors 12 und gibt die berechnete Istdrehzahl an den Motorausgangsleistungssteuerabschnitt 60 und den Drehmomentbegrenzungsabschnitt 70 aus.
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Wenn sich der Betriebsschalter 28 im Einschaltzustand befindet, steuert der Motorausgangsleistungssteuerabschnitt 60 den Stromflusswinkel der an den Motor 12 angelegten Wechselspannung derart, dass die Istdrehzahl des Motors 12 die Vorgabedrehzahl erreicht.
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Der Motorausgangsleistungssteuerabschnitt 60 stellt den Stromflusswinkel so ein, dass die Istdrehzahl des Motors 12 die sukzessive aktualisierte Vorgabedrehzahl erreicht. Der Motorausgangsleistungssteuerabschnitt 60 stellt dem Stromflusswinkel entsprechend den Zeitpunkt der Einschaltung des bidirektionalen Thyristors 34 ein und gibt zu diesem Zeitpunkt ein Steuersignal an die Motorantriebsschaltung 36 aus.
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Infolgedessen schaltet die Motorantriebsschaltung 36 zum Zeitpunkt der Einspeisung des Steuersignals den bidirektionalen Thyristor 34 ein, wodurch eine so genannte Phasensteuerung stattfindet. Mittels dieser Phasensteuerung wird die an den Motor 12 angelegte effektive Spannung gesteuert.
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Der bidirektionale Thyristor 34 tritt in den Einschaltzustand ein, wenn eine Gate-Spannung an ihn angelegt wird, und tritt am nächsten Nulldurchgangspunkt der Wechselspannung in den Ausschaltzustand ein. Daher führt die Motorantriebsschaltung 36 eine so genannte Phasensteuerung aus. Konkret ist diese Positionssteuerung eine Steuerung, bei der zum Zeitpunkt der Einspeisung des Steuersignals die Gate-Spannung an den bidirektionalen Thyristor 31 angelegt wird und dadurch eine Schaltbetätigung des bidirektionalen Thyristors 34 bewirkt wird.
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Der Motorausgangsleistungssteuerabschnitt 60 entspricht einem Beispiel für den Steuerabschnitt. Wie oben beschrieben, entspricht der bidirektionale Thyristor 34 einem Beispiel für das Schaltelement, doch ist das Schaltelement nicht auf einen bidirektionalen Thyristor beschränkt, und es ist auch ein Halbleiterelement wie ein FET oder dergleichen ist verwendbar, mit dem sich durch Schaltbetätigung der Stromflusswinkel steuern lässt.
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Der Drehmomentbegrenzungsabschnitt 70 stellt auf Grundlage der am Vorgabedrehzahlfeststellungsabschnitt 64 eingestellten Solldrehzahl und Vorgabedrehzahl und der am Motordrehzahlberechnungsabschnitt 66 berechneten Istdrehzahl fest, ob ein Überlastzustand des Motors 12 vorliegt. Wenn der Drehmomentbegrenzungsabschnitt 70 feststellt, dass ein Überlastzustand des Motors 12 vorliegt, begrenzt der Motorausgangsleistungssteuerabschnitt 60 zum Reduzieren der Drehzahl oder Anhalten des Motors 12 den Stromflusswinkel.
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Wenn der Drehmomentbegrenzungsabschnitt 70 urteilt, dass ein Überlastzustand des Motors 12 vorliegt, und den Stromflusswinkel begrenzt, lässt der Anzeigesteuerabschnitt 68 durch Ausgeben eines Anzeigebefehls an die Anzeigeschaltung 54 die LED des Anzeigeabschnitts 56 aufleuchten. Infolgedessen wird am Anzeigeabschnitt 56 mitgeteilt, dass sich der Motor 12 im Überlastzustand befindet und die Drehzahl des Motors 12 begrenzt wird.
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Wenn der Drehmomentbegrenzungsabschnitt 70 die Begrenzung des Stromflusswinkels aufhebt oder am Schalterfeststellungsabschnitt 62 festgestellt wird, dass der Betriebsschalter 28 ausgeschaltet wurde, beendet der Anzeigesteuerabschnitt 68 die Ausgabe des Anzeigebefehls, wodurch die Mitteilung am Anzeigeabschnitt 56 aufgehoben wird.
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An der MCU 40 ausgeführte Steuerverarbeitungen zum Implementieren der Funktionen der oben beschriebenen Abschnitte werden anhand der Ablaufdiagramme aus 4 und 5 beschrieben. Diese Verarbeitungen erfolgen, indem die CPU in einem nichttransitorischen greifbaren Speichermedium wie etwa ROM oder nichtflüchtigem RAM gespeicherte Programme ausführt.
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Wie in 4 gezeigt, initialisiert die MCU 40 zu Beginn der Steuerverarbeitung zunächst in S100 verschiedene Variablen, die in den untenstehenden Verarbeitungen benutzt werden, und stellt dann in S110 auf Grundlage des Eingangssignals von der Nulldurchgangserfassungsschaltung 44 die Versorgungsfrequenz der Wechselstromquelle 26 (Wechselspannungsfrequenz) fest. Diese Feststellungsverarbeitung ist eine Verarbeitung, um zu bestimmen, ob die Wechselspannungsfrequenz 50 Hz oder 60 Hz ist, damit der Stromflusswinkel der an die Motorantriebsschaltung 36 angelegten Wechselspannung gesteuert werden kann.
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In S120 wird die Verarbeitung als der Schalterfeststellungsabschnitt 62 ausgeführt. Diese Verarbeitung ist eine Verarbeitung, bei der auf Grundlage des Eingangssignals von der Schaltereinschalterfassungsschaltung 46 festgestellt wird, dass der Betriebsschalter 28 eingeschaltet wurde. Sodann erfolgt ein Übergang zu S125.
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In S125 wird die Verarbeitung als der Anzeigesteuerabschnitt 68 ausgeführt. Diese Verarbeitung ist eine Verarbeitung, bei der für den Fall, dass in einer nachstehend beschriebenen Verarbeitung festgestellt wird, dass ein Überlastzustand des Motors 12 vorliegt, und der Begrenzungsphasenwinkel eingestellt wird, der Anzeigebefehl an die Anzeigeschaltung 54 ausgegeben und die LED des Anzeigeabschnitts 56 aufleuchten gelassen wird.
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Wenn sich der Motor 12 aus dem Überlastzustand erholt hat oder der Betriebsschalter 28 ausgeschaltet wurde, wird in S125 die Ausgabe des Anzeigebefehls an die Anzeigeschaltung 54 beendet, sodass die LED des Anzeigeabschnitts 56 erlischt.
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In S130 wird beurteilt, ob in S110 die Wechselspannungsfrequenz festgestellt wurde und in S120 festgestellt wurde, dass sich der Betriebsschalter 28 im Einschaltzustand befindet.
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Wenn in S130 geurteilt wird, dass die Wechselspannungsfrequenz und der Einschaltzustand des Betriebsschalters 28 festgestellt wurden, erfolgt ein Übergang zu S140, und anderenfalls erfolgt ein Übergang zu S100, und die Verarbeitungen von S100 bis S120 werden erneut ausgeführt.
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In S140 wird eine Verarbeitung zur Feststellung der Reglerposition ausgeführt. Diese Verarbeitung ist eine Verarbeitung, bei der auf Grundlage des Eingangssignals von der Reglerpositionserfassungsschaltung 48 die Betätigungsposition des Reglers 50 (also die Reglerposition) bestimmt wird. Anschließend wird in S150 entsprechend der in S140 bestimmten Reglerposition die Solldrehzahl festgelegt.
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Beim Festlegen der Solldrehzahl anhand der Reglerposition wird eine Tabelle benutzt, die beispielhaft in 6 gezeigt ist. Diese Tabelle ist zusammen mit den Programmen der Steuerverarbeitung in dem nichttransitorischen greifbaren Speichermedium gespeichert.
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In dieser Tabelle sind zusätzlich zu der der Reglerposition entsprechenden Solldrehzahl eine Mindestdrehzahl und eine maximale Zeit für die Motorantriebsfeststellung, ein Feststellungsstartverhältnis des Drehmomentbegrenzers, ein Schwellenwert, der Begrenzungsphasenwinkel und die Erholungsdrehzahl im Voraus eingestellt, um in nachstehend beschriebenen Verarbeitungen benutzt zu werden. Das Festellungsstartverhältnis des Drehmomentbegrenzers, der Schwellenwert, der Begrenzungsphasenwinkel und die Erholungsdrehzahl sind jeweils entsprechend der Solldrehzahl eingestellt.
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Wenn in S150 die Solldrehzahl festgelegt wurde, geht die MCU 40 zu S160 über und beurteilt, ob die Vorgabedrehzahl mit der Solldrehzahl übereinstimmt. Wenn die Vorgabedrehzahl mit der Solldrehzahl übereinstimmt, erfolgt ein Übergang zu S200, und wenn die Vorgabedrehzahl nicht mit der Solldrehzahl übereinstimmt, erfolgt ein Übergang zu S 170.
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In S170 wird beurteilt, ob die Solldrehzahl größer als die Vorgabedrehzahl ist. Wenn die Solldrehzahl größer als die Vorgabedrehzahl ist, erfolgt ein Übergang zu S180, wo die Vorgabedrehzahl um eine im Voraus eingestellte festgelegte Drehzahl erhöht wird, woraufhin ein Übergang zu S200 erfolgt. Wenn die Solldrehzahl kleiner als die Vorgabedrehzahl ist, erfolgt ein Übergang zu S190, wo die Vorgabedrehzahl um eine im Voraus eingestellte festgelegte Drehzahl reduziert wird, woraufhin ein Übergang zu S200 erfolgt.
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Wenn in S170 bis S 190 Solldrehzahl und Vorgabedrehzahl nicht übereinstimmen, wird die Vorgabedrehzahl um die festgelegte Drehzahl erhöht oder reduziert, wodurch die Vorgabedrehzahl aktualisiert wird, derart, dass sich die Vorgabedrehzahl an die Solldrehzahl annähert. Infolgedessen wird die Vorgabedrehzahl nach dem Beginn der Steuerverarbeitung im Laufe der Zeit sukzessive aktualisiert, sodass sie sich an die Solldrehzahl annähert.
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Der Anfangswert der Vorgabedrehzahl ist die Stillstandsdrehzahl „0“ vor dem Beginn des Antriebs des Motors 12, die mittels der Initialisierungsverarbeitung von S100 eingestellt wird. Sodann wird durch die Verarbeitungen von S150 bis S190 die Funktion als Vorgabedrehzahlfeststellungsabschnitt 64 implementiert.
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In S200 wird die Verarbeitung als Motordrehzahlberechnungsabschnitt 66 ausgeführt, der auf Grundlage des Eingangssignals von der Drehsignaleingangsschaltung 52 die Drehzahl des Motors 12 (Istdrehzahl) berechnet.
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Als Nächstes wird in S210 eine Überlastfeststellungsverarbeitung ausgeführt, bei der auf Grundlage der in S200 berechneten Istdrehzahl des Motors 12 und der durch die Verarbeitungen von S150 bis S190 eingestellten Solldrehzahl und Vorgabedrehzahl des Motors 12 festgestellt wird, ob ein Überlastzustand des Motors 12 vorliegt. Diese Überlastfeststellungsverarbeitung wird an späterer Stelle anhand des Ablaufdiagramms von 5 ausführlich beschrieben.
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In S220 wird beurteilt, ob in der Überlastfeststellungsverarbeitung von S210 derzeit ein Überlastzustand des Motors 12 festgestellt wird. Wenn ein Überlastzustand des Motors 12 festgestellt wird, erfolgt ein Übergang zu S240, und wenn kein Überlastzustand des Motors festgestellt wird, erfolgt ein Übergang zu S230.
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In S230 wird eine Motorsteuerverarbeitung ausgeführt. Diese Verarbeitung ist eine Verarbeitung, bei der der Stromflusswinkel der an den Motor 12 angelegten Wechselspannung aktualisiert wird, derart, dass die Istdrehzahl des Motors 12 die Vorgabedrehzahl (und damit die Solldrehzahl) erreicht. Sodann erfolgt ein Übergang zu S250.
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In S240 wiederum wird der Begrenzungsphasenwinkel eingestellt. Der Begrenzungsphasenwinkel ist ein Begrenzungswert des Stromflusswinkels der an den Motor 12 angelegten Wechselspannung, um die effektive Spannung der an den Motor 12 angelegten Wechselspannung zu reduzieren. Sodann erfolgt ein Übergang zu S250.
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Wie in 6 beispielhaft gezeigt ist, wird der Begrenzungsphasenwinkel entsprechend der Solldrehzahl des Motors 12 derart eingestellt, dass der Stromflusswinkel umso größer wird, je höher die Solldrehzahl ist. In der Reglerposition „5“, wenn die Solldrehzahl des Motors 12 am höchsten ist, ist 0° als Begrenzungsphasenwinkel eingestellt. Dies dient dazu, den Stromfluss an den Motor 12 anzuhalten, denn wenn bei einer hohen Drehzahl des Motors 12 ein Überlastzustand des Motors 12 eintritt, kann der im Motor 12 fließende starke Strom diesen beschädigen.
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In S250 wird eine Motorausgabeverarbeitung ausgeführt. Diese Verarbeitung stellt auf Grundlage des in S230 aktualisierten Stromflusswinkels bzw. des in S240 eingestellten Begrenzungsphasenwinkels und der in S110 festgestellten Wechselspannungsfrequenz den Ausgabezeitpunkt ein und gibt ein Steuersignal an die Motorantriebsschaltung 36 aus.
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Indem in S250 mittels der Motorantriebsschaltung 36 die Phasensteuerung ausgeführt wird, mit der der Stromflusswinkel der an den Motor 12 angelegten Wechselspannung gesteuert wird, wird die an den Motor 12 angelegte effektive Spannung gesteuert. Durch die Verarbeitungen von S220 bis S250 wird die Funktion als Motorausgangsleistungssteuerabschnitt 60 implementiert. Nach dem Ausführen der Verarbeitung von S250 erfolgt ein Übergang zu S110, und die oben beschriebene Folge von Verarbeitungen wird erneut ausgeführt.
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Als Nächstes wird die in S210 ausgeführte Überlastfeststellungsverarbeitung beschrieben. Die Überlastfeststellungsverarbeitung ist eine Verarbeitung zum Implementieren der Funktion als Drehmomentbegrenzungsabschnitt 70 und entspricht einem Beispiel für den Drehmomentbegrenzungsabschnitt.
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Wie in 5 gezeigt, misst die MCU 40 zu Beginn der Überlastfeststellungsverarbeitung zunächst in S310 die Motorantriebszeit seit Beginn des Antriebs des Motors 12 bis zum aktuellen Zeitpunkt und beurteilt dann in S320, ob derzeit ein Überlastzustand des Motors 12 festgestellt wird.
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Wenn in S320 geurteilt wird, dass kein Überlastzustand des Motors 12 festgestellt wird, erfolgt ein Übergang zu S325, und es wird beurteilt, ob die Solldrehzahl des Motors 12 eine im Voraus eingestellte Ausführungsdrehzahl des Drehmomentbegrenzers übersteigt. Wenn die Solldrehzahl auf oder unter der Ausführungsdrehzahl liegt, endet die Überlastfeststellungsverarbeitung.
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Bei niedriger Solldrehzahl besteht nämlich trotz des fortgesetzten Antriebs des Motors 12 nicht die Gefahr, dass ein Überstrom im Stromleitweg 33 fließt und den Motor 12 oder den bidirektionalen Thyristor 34 beschädigt, weshalb es nicht erforderlich ist, einen Überlastzustand des Motors 12 zu erfassen und die Drehzahl des Motors 12 zu begrenzen.
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Die Ausführungsdrehzahl ist der Mindestwert der Drehzahl des Motors 12 bei Ausführung der Begrenzung der effektiven Spannung durch den Drehmomentbegrenzer und entspricht einem Beispiel für die Begrenzungsausführungsdrehzahl.
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Auch für die Ausführungsdrehzahl gilt ebenso wie für die oben beschriebene Mindestdrehzahl und maximale Zeit, dass, wenn die Solldrehzahl bei Einstellung einer bestimmten Drehzahl (beispielsweise 12000 U/min) niedriger als die Ausführungsdrehzahl ist (beispielsweise Regler „1“), der Drehmomentbegrenzer außer Kraft gesetzt wird.
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Wenn in S325 geurteilt wird, dass die Solldrehzahl größer als die Ausführungsdrehzahl ist, so erfolgt ein Übergang zu S330, und die in S200 berechnete Istdrehzahl des Motors 12 und die im Voraus eingestellte Mindestdrehzahl werden verglichen.
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Wenn in S330 geurteilt wird, dass die Istdrehzahl des Motors 12 niedriger als die Mindestdrehzahl ist, so erfolgt ein Übergang zu S340, und es wird beurteilt, ob die in S310 gemessene Motorantriebszeit die im Voraus eingestellte maximale Zeit überschritten hat.
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Bei der Mindestdrehzahl und der maximalen Zeit handelt es sich um Parameter zum Feststellen, ob seit dem Beginn des Antriebs des Motors 12 ein Überlastzustand eingetreten ist, und sie sind, wie in der beispielhaften Tabelle aus 6 angegeben, auf eine bestimmte Drehzahl (2000 U/min) und eine bestimmte Zeit (1 Sek.) eingestellt.
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Wenn in S340 geurteilt wird, dass die maximale Zeit seit dem Beginn des Antriebs des Motors nicht verstrichen ist, erfolgt ein Übergang zu S380. Wenn in S340 geurteilt wird, dass die maximale Zeit seit dem Beginn des Antriebs des Motors verstrichen ist, so wird in S350 festgestellt, dass sich der Motor 12 im Überlastzustand befindet, und in S360 wird der Begrenzungsphasenwinkel eingestellt, der den Stromflusswinkel des Motors 12 begrenzt, und es erfolgt ein Übergang zu S380.
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Wenn also die Drehzahl des Motors 12 in der Zeit zwischen dem Beginn des Antriebs des Motors 12 und dem Verstreichen der maximalen Zeit nicht die Mindestdrehzahl erreicht, so wird geurteilt, dass sich der Motor 12 im Überlastzustand befindet, weshalb der Begrenzungsphasenwinkel eingestellt wird. Wie oben beschrieben, wird gemäß der in 6 beispielhaft gezeigten Tabelle der Begrenzungsphasenwinkel entsprechend der Solldrehzahl des Motors 12 derart eingestellt, dass der Stromflusswinkel umso größer wird, je höher die Solldrehzahl ist.
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In S380 wird die Feststellungsstartdrehzahl des Drehmomentbegrenzers berechnet, und erfolgt ein Übergang zu S390. Diese Feststellungsstartdrehzahl ist eine Drehzahl, die dazu dient, festzustellen, ob die Differenz zwischen der Solldrehzahl und der Vorgabedrehzahl einen festgelegten Startfeststellungswert erreicht oder unterschritten hat. In S380 wird die Feststellungsstartdrehzahl (=Solldrehzahl×Feststellungsstartverhältnis) berechnet, indem die Solldrehzahl mit dem aus der beispielhaften Tabelle aus 6 erlangten Feststellungsstartverhältnis multipliziert wird.
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In S390 wird beurteilt, ob die Differenz zwischen der Vorgabedrehzahl und der Solldrehzahl den festgelegten Startfeststellungswert erreicht oder unterschritten hat, indem beurteilt wird, ob die Vorgabedrehzahl größer ist als die in S380 berechnete Feststellungsstartdrehzahl. Der Startfeststellungswert ist ein Wert, der sich durch Abziehen der Feststellungsstartdrehzahl von der Solldrehzahl ergibt.
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Wenn in S390 die Vorgabedrehzahl auf oder unter der Feststellungsstartdrehzahl liegt, also wenn anders ausgedrückt die Differenz zwischen der Vorgabedrehzahl und der Solldrehzahl größer als der Startfeststellungswert ist, so endet die Überlastzustandfeststellungsverarbeitung.
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Wenn nämlich die Differenz zwischen der Vorgabedrehzahl und der Solldrehzahl größer als der Startfeststellungswert ist, so befindet sich der Motor 12 auf dem Weg der Beschleunigung hin zur Solldrehzahl, weshalb sich der Überlastzustand des Motors 12 nicht präzise anhand der Differenz zwischen der Istdrehzahl und der Solldrehzahl feststellen lässt.
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Wenn dagegen in S390 geurteilt wird, dass die Vorgabedrehzahl über der Feststellungsstartdrehzahl liegt, also wenn anders ausgedrückt die Differenz zwischen der Vorgabedrehzahl und der Solldrehzahl kleiner oder gleich dem Startfeststellungswert ist, so erfolgt ein Übergang zu S400, und die Drehzahldifferenz zwischen der Istdrehzahl und der Solldrehzahl wird berechnet.
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Da in S390 geurteilt wird, dass die Vorgabedrehzahl ungefähr bis zur Solldrehzahl angestiegen ist, wird in S400 durch Berechnen der Drehzahldifferenz zwischen der Istdrehzahl und der Solldrehzahl der Lastzustand des Motors 12 erfasst.
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In S410 wird beurteilt, ob die in S400 berechnete Drehzahldifferenz auf oder über einem im Voraus eingestellten Schwellenwert liegt, wodurch beurteilt wird, ob ein Überlastzustand des Motors 12 vorliegt. Der Schwellenwert ist ein auf Grundlage der beispielhaft in 6 gezeigten Tabelle entsprechend der Solldrehzahl eingestellter Wert.
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Wenn in S410 geurteilt wird, dass die Drehzahldifferenz unter dem Schwellenwert liegt, wird geurteilt, dass sich der Motor 12 nicht im Überlastzustand befindet, und die Überlastzustandfeststellungsverarbeitung wird beendet.
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Wenn in S410 geurteilt wird, dass die Drehzahldifferenz auf oder über dem Schwellenwert liegt, wird geurteilt, dass sich der Motor 12 im Überlastzustand befindet. Sodann wird in S430 auf Grundlage der beispielhaft in 6 gezeigten Tabelle der Begrenzungsphasenwinkel eingestellt, der den Stromflusswinkel des Motors 12 begrenzt, und die Überlastzustandfeststellungsverarbeitung wird beendet.
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Wenn in S320 geurteilt wird, dass ein Überlastzustand des Motors 12 festgestellt wird, erfolgt ein Übergang zu S440, und die Istdrehzahl des Motors 12 und eine im Voraus eingestellte Erholungsdrehzahl werden verglichen.
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Die Erholungsdrehzahl wird gemäß der beispielhaft in 6 gezeigten Tabelle entsprechend der Solldrehzahl des Motors 12 eingestellt. In der beispielhaften Tabelle aus 6 wird die Erholungsdrehzahl auch für die Reglerposition „5“ eingestellt, doch da bei der Reglerposition „5“ der Begrenzungsphasenwinkel 0° ist, steigt die Istdrehzahl nicht über die Erholungsdrehzahl hinaus an.
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Wenn in S440 geurteilt wird, dass die Istdrehzahl des Motors 12 größer als die Erholungsdrehzahl ist, so wird geurteilt, dass der Motor 12 aus dem Überlastzustand in den normalen Lastzustand zurückgekehrt ist, und es erfolgt ein Übergang zu S450, wo die Begrenzung des Stromflusswinkels durch den Begrenzungsphasenwinkel aufgehoben wird, und die Überlastzustandfeststellungsverarbeitung wird beendet.
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Wenn in S440 geurteilt wird, dass die Istdrehzahl des Motors 12 kleiner oder gleich der Erholungsdrehzahl ist, wird geurteilt, dass sich der Motor 12 noch im Überlastzustand befindet, und die Überlastzustandfeststellungsverarbeitung wird beendet.
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Wie oben beschrieben, ist bei dem Schleifgerät 2 der vorliegenden Ausführungsform die Ausgestaltung derart, dass auf Grundlage der Solldrehzahl die Vorgabedrehzahl so eingestellt, wird, dass die Drehzahl des Motors 12 die Solldrehzahl erreicht, wodurch der Antrieb des Motors 12 gesteuert wird.
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Wenn nach dem Beginn des Antriebs des Motors 12 die Vorgabedrehzahl ungefähr bis auf die Solldrehzahl angestiegen ist, wird beurteilt, ob die Drehzahldifferenz zwischen der Istdrehzahl des Motors 12 und der Solldrehzahl auf oder über dem Schwellenwert liegt, und wenn die Drehzahldifferenz auf oder über dem Schwellenwert liegt, wird geurteilt, dass ein Überlastzustand des Motors 12 vorliegt.
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Daher kann bei dem Schleifgerät 2 der vorliegenden Ausführungsform der Motor 12 vor einem Überlastzustand geschützt werden, ohne einen mechanischen Drehmomentbegrenzer oder einen elektrischen Drehmomentbegrenzer zu verwenden, der den Überlastzustand anhand des im Motor 12 fließenden Stroms feststellt.
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Auch muss nicht wie bei dem mechanischen Drehmomentbegrenzer ein Getriebemechanismus ausgebildet werden, der für den Fall, dass das vom Werkstück auf die Spindel 18 einwirkende Drehmoment ansteigt, einen Schlupf des Kegelrads, das die Spindel 18 an die Drehwelle 14 des Motors 12 koppelt, bewirkt.
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Im Vergleich zu einem Schleifgerät, an dem ein mechanischer Drehmomentbegrenzer installiert ist, kann daher gemäß dem Schleifgerät 2 der Kopfteil des Schleifgeräts 2 (also der Teil des Getriebegehäuses) leichter sein, sodass sich die Benutzungsfreundlichkeit verbessern lässt.
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Da ferner der Drehmomentbegrenzungsabschnitt 70 auf Grundlage der Istdrehzahl des Motors 12 sowie der Solldrehzahl und der Vorgabedrehzahl den Überlastzustand des Motors 12 feststellt, ist es nicht erforderlich, wie bei dem elektrischen Drehmomentbegrenzer den im Motor 12 fließenden Strom zu erfassen.
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Somit kann gemäß dem Schleifgerät 2 im Vergleich zu einem Schleifgerät, an dem ein elektrischer Drehmomentbegrenzer installiert ist, die Konfiguration der Vorrichtung vereinfacht und eine Kostenreduzierung erzielt werden.
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Der Schwellenwert, das Feststellungsstartverhältnis, der Begrenzungsphasenwinkel und die Erholungsdrehzahl, die in der vorliegenden Ausführungsform zum Feststellen des Überlastzustands des Motors 12 verwendet werden, werden entsprechend der mittels des Reglers 50 eingestellten Solldrehzahl eingestellt.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können also auch bei einer Änderung der Solldrehzahl der Überlastzustand des Motors 12 und die Erholung aus dem Überlastzustand korrekt festgestellt werden, wodurch der Motor 12 gut geschützt werden kann.
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Vorstehend wurde eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben, doch ist das elektrisch angetriebene Werkzeug der vorliegenden Offenbarung nicht auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt, sondern kann in unterschiedlicher Weise abgewandelt werden.
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Beispielsweise wird in der oben beschriebenen Ausführungsform die Drehzahl der Drehwelle 14 des Motors 12 als die Istdrehzahl erfasst, und der Stromfluss an den Motor 12 wird derart gesteuert, dass die Istdrehzahl die Solldrehzahl erreicht.
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Die Istdrehzahl kann jedoch auch als Drehzahl der Spindel 18 oder dergleichen oder als Drehzahl einer Ausgangswelle erfasst werden, die sich dreht, indem sie die Antriebskraft des Motors 12 aufnimmt, und solange der Stromfluss an den Motor 12 derart gesteuert wird, dass die erfasste Istdrehzahl die Solldrehzahl erreicht, ist die vorliegende Offenbarung auf ein beliebiges elektrisch angetriebenes Werkzeug anwendbar.
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Die Beschreibung der obenstehenden Ausführungsform erfolgt am Beispiel des Schleifgeräts 2, doch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf das Schleifgerät 2 beschränkt, sondern ist ebenso auf ein beliebiges elektrisch angetriebenes Werkzeug anwendbar, das von einer Wechselstromquelle mit Strom zum Antreiben eines Motors 12 versorgt wird.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die MCU 40 am Steuerungs-Controller 30 bereitgestellt, doch kann sie auch die Funktionen als Steuerabschnitt und als Drehmomentbegrenzungsabschnitt erfüllen, indem die CPU innerhalb der MCU 40 Programme ausführt, die auf einem nichttransitorischen greifbaren Speichermedium gespeichert sind.
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Allerdings kann der Steuerungs-Controller 30 auch mehrere Computer umfassen, die Funktionen als Steuerabschnitt und als Drehmomentbegrenzungsabschnitt erfüllen.
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Alle oder einige Funktionen der einzelnen oben beschriebenen Abschnitte, die implementiert werden, indem die CPU in der MCU 40 Programme ausführt, die auf einem nichttransitorischen greifbaren Speichermedium gespeichert sind, können auch unter Verwendung von Hardware implementiert werden, bei der Logikschaltungen, analoge Schaltungen und dergleichen kombiniert sind.
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Der Steuerungs-Controller 30 und der Antriebs-Controller 32 können auch als ein einziger Controller ausgestaltet sein.
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Es ist zudem möglich, Funktionen, die in der vorstehenden Ausführungsform als Funktionen von einem Aufbauelementen beschrieben wurden, durch mehrere Aufbauelemente zu erzielen, und eine Funktion eines einzelnen Aufbauelements durch mehrere Aufbauelement zu erzielen. Es ist auch möglich, Funktionen, die als Funktion von mehreren Aufbauelementen beschrieben wurden, durch ein Aufbauelement zu erzielen, und eine Funktion, die von mehreren Aufbauelementen erzielt wird, durch ein Aufbauelement zu erzielen. Auch kann ein Teil der Aufbauelemente der oben beschriebenen Ausführungsform wegfallen.
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Neben dem oben beschriebenen elektrisch angetriebenen Werkzeug kann die vorliegende Offenbarung auch in unterschiedlichen Formen verkörpert sein, etwa in Systemen, die die einzelnen Bauteile des elektrisch angetriebenen Werkzeugs ausmachen, Programmen, die einen Computer dazu veranlassen, als das elektrisch angetriebene Werkzeug zu arbeiten, nichttransitorische greifbare Speichermedien wie Halbleiterspeicher zum Speichern dieser Programme, einem Verfahren zum Steuern des elektrisch angetriebenen Werkzeugs oder dergleichen.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Schleifgerät
- 12
- Motor
- 12A
- Drehzahlerfassungsabschnitt
- 14
- Drehwelle
- 18
- Spindel
- 26
- Wechselstromquelle
- 28
- Betriebsschalter
- 33
- Stromleitweg
- 34
- bidirektionaler Thyristor
- 50
- Regler
- 56
- Anzeigeabschnitt
- 60
- Motorausgangslei stungssteuerab schnitt
- 70
- Drehmomentbegrenzungsabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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