DE10358055A1 - Drehzahlsteuerung für Elektrowerkzeuge - Google Patents

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DE10358055A1
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DE10358055A
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English (en)
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Yoshikazu Hitachinaka Kawano
Nobuhiro Hitachinaka Takano
Yuuichi Hitachinaka Satou
Toshihiko Hitachinaka Tachibana
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Hitachi Koki Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P7/285Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
    • H02P7/29Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using pulse modulation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25D2250/00General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/131Idling mode of tools

Abstract

Eine Drehzahlsteuerung hält eine konstante, niedrige Drehzahl während des Leerlaufs aufrecht, eine konstante, hohe Drehzahl, wenn eine Last einwirkt, und steuert eine Motordrehzahl im Bereich zwischen einer niedrigen und einer hohen Drehzahl, um einen sicheren Betrieb sicher zu stellen, beim Einsatz in einem Elektrowerkzeug. Wenn das Stromdetektorsignal, das von einer Stromdetektorschaltung ausgegeben wird, niedriger ist als ein erster vorbestimmter Wert (im Leerlauf), gibt eine Drehzahleinstellschaltung ein Drehzahleinstellsignal aus, welches eine erste Drehzahl anzeigt, um den Motor mit konstanter, niedriger Drehzahl zu betreiben. Wenn das Stromdetektorsignal einen zweiten, vorbestimmten Wert überschreitet (wenn eine Last einwirkt), gibt die Drehzahleinstellschaltung ein Drehzahleinstellsignal aus, welches die zweite Drehzahl anzeigt, um den Motor mit konstanter, hoher Drehzahl zu betreiben. Wenn das von der Stromdetektorschaltung ausgegebene Stromdetektorsignal zwischen dem ersten und dem zweiten, vorbestimmten Wert liegt, gibt die Drehzahleinstellschaltung ein Drehzahleinstellsignal aus, welches eine Motordrehzahl anzeigt, die annähernd proportional zum Stromdetektorsignalpegel ist.

Description

  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehzahlsteuerung, welche eine Motorgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der auf einen Motor einwirkenden Belastung steuert.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • Bislang verwenden Elektrowerkzeuge ein Drehzahlsteuersystem, das automatisch eine Motordrehzahl auf eine vorbestimmte Leerlaufdrehzahl verringert, wenn keine Belastung auf einen Motor einwirkt, und automatisch die Motordrehzahl erhöht, wenn auf den Motor eine Belastung einwirkt, wie dies in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 60-77694 und im japanischen Patent Nr. 3301533 beschrieben ist.
  • Der voranstehend geschilderte Stand der Technik setzt ein Steuersystem ein, das verhindert, dass der Motor eine Arbeitsdrehzahl unmittelbar nach Einschalten des Werkzeugs erreicht, und auch verhindert, dass der Motor von der Arbeitsdrehzahl auf eine Leerlaufdrehzahl umgeschaltet wird, wenn momentan keine Belastung auf den Motor einwirkt. Wenn bei einem derartigen Steuersystem der Belastungsstrom zunimmt, und einen Bezugswert überschreitet, wird jedoch der Motor von der Leerlaufdrehzahl auf die Arbeitsdrehzahl umgeschaltet. Andererseits wird der Motor, wenn der Belastungsstrom abnimmt, und unter den Bezugswert abfällt, von der Arbeitsdrehzahl auf die Leerlaufdrehzahl umgeschaltet.
  • An sich steigt der Belastungsstrom, der in den Motoren in Stichsägen, Kreissägen und anderen Werkzeugen fließt, unmittelbar dann an, nachdem das Sägeblatt in Berührung mit einem Werkstück gelangt ist. Wenn der Belastungsstrom den Bezugswert überschreitet, wird die Drehzahl des Motors abrupt von der Leerlaufdrehzahl auf die Arbeitsdrehzahl umgeschaltet. Diese abrupte Änderung der Motordrehzahl ist gefährlich für den Benutzer, der das Werkstück mit der Stichsäge und dergleichen schneidet.
  • Angesichts der voranstehend geschilderten Umstände besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Ausschaltung der Nachteile beim Stand der Technik, und in der Bereitstellung einer Drehzahlsteuerung, welche ordnungsgemäß die Motordrehzahl steuern kann, abhängig vom Ausmaß der Belastung, die auf den Motor beim Übergang vom Leerlauf zur Arbeitsdrehzahl einwirkt.
  • Um die voranstehend geschilderten und weitere Ziele zu erreichen, wird eine Drehzahlsteuerung zur Verfügung gestellt, die eine Halbleitervorrichtung aufweist, einen Drehzahldetektor, eine Drehzahleinstellvorrichtung, einen Komparator, eine Phasensteuerung, und einen Stromdetektor. Die Halbleitervorrichtung steuert die an einen Motor angelegte Spannung. Der Drehzahldetektor stellt die tatsächliche Drehzahl des Motors fest, und gibt ein Drehzahldetektorsignal aus, welches die tatsächliche Drehzahl angibt, die von dem Drehzahldetektor festgestellt wurde. Die Drehzahleinstellvorrichtung stellt eine Solldrehzahl des Motors ein, und gibt ein Drehzahleinstellsignal aus, welches die Solldrehzahl angibt, die von der Drehzahleinstellvorrichtung eingestellt wurde. Der Komparator vergleicht das Drehzahldetektorsignal mit dem Drehzahleinstellsignal, und gibt ein Signal aus, welches das Vergleichsergebnis anzeigt. Die Phasensteuerung steuert einen Zündwinkel der Halbleitervorrichtung auf Grundlage des von dem Komparator ausgegebenen Signals. Der Stromdetektor stellt den in dem Motor fließenden Strom fest, und gibt ein Stromdetektorsignal aus, welches den in dem Motor fließenden Strom anzeigt. Bei der so aufgebauten Drehzahlsteuerung arbeitet die Drehzahleinstellvorrichtung auf eine nachstehend geschilderte Art und Weise. Die Drehzahleinstellvorrichtung gibt ein erstes Drehzahleinstellsignal aus, das eine erste Drehzahl anzeigt, wenn das Stromdetektorsignal, das von dem Stromdetektor ausgegeben wird, kleiner oder gleich einem ersten, vorbestimmten Wert ist. Die Drehzahleinstellvorrichtung gibt ein zweites Drehzahleinstellsignal aus, das eine zweite Drehzahl anzeigt, die höher ist als die erste Drehzahl, wenn das Stromdetektorsignal, das von dem Stromdetektor ausgegeben wird, größer oder gleich einem zweiten vorbestimmten Wert ist. Die Drehzahleinstellvorrichtung gibt ein drittes Drehzahleinstellsignal aus, das eine Drehzahl in einem Bereich zwischen der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl anzeigt, wenn das Stromdetektorsignal, das von dem Stromdetektor ausgegeben wird, zwischen dem ersten vorbestimmten Wert und dem zweiten vorbestimmten Wert liegt. Die Drehzahl, die von dem dritten Drehzahleinstellsignal angezeigt wird, ändert sich entsprechend einer Änderung des Stromdetektorsignals.
  • Die wie geschildert ausgebildete Drehzahlsteuerung arbeitet folgendermaßen. Wenn der Motor nicht belastet ist, und das von dem Stromdetektor ausgegebene Stromdetektorsignal höher ist als der erste vorbestimmte Wert, gibt die Drehzahleinstellvorrichtung ein Drehzahleinstellsignal aus, welches die erste Drehzahl anzeigt, und betreibt den Motor mit einer konstanten, niedrigen Drehzahl. Wenn das Stromdetektorsignal höher ist als der zweite vorbestimmte Wert, gibt die Drehzahleinstellvorrichtung ein zweites Drehzahleinstellsignal aus, das die zweite Drehzahl anzeigt, und betreibt den Motor bei einer konstanten hohen Drehzahl. Wenn das Stromdetektorsignal, das von dem Stromdetektor ausgegeben wird, zwischen dem ersten und dem zweiten vorbestimmten Wert liegt, gibt die Drehzahleinstellvorrichtung ein drittes Drehzahleinstellsignal aus, das eine Motordrehzahl im Bereich zwischen der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl anzeigt, und welches exakt oder annähernd proportional zum Stromdetektorsignal ist. Dies führt dazu, dass die Motordrehzahl allmählich in dem Bereich zwischen der ersten und der zweiten Drehzahl ansteigt oder absinkt, um die Sicherheit im Betrieb zu verbessern, beim Einsatz bei Elektrowerkzeugen.
  • An sich erzeugt eine niedrige Motorbelastung einen Strom mit niedrigem Pegel, und relativ geringer Drehzahl, wogegen eine stärkere Belastung einen Strom mit höherem Pegel und eine entsprechende Drehzahlerhöhung hervorruft. Eine Erhöhung der Motorbelastung im Bereich zwischen der Steuerung mit konstanter, niedriger Drehzahl (erster Drehzahl) und der Steuerung mit konstanter, höher Drehzahl (zweiter Drehzahl) führt daher dazu, dass die Motordrehzahl entsprechend ansteigt. Wenn die Erfindung dazu verwendet wird, Elektrowerkzeuge zu versorgen, beispielsweise eine Stichsäge oder eine Kreissäge für Schneidvorgänge, ändert sich die Hin- und Herbewegung bzw. die Drehbewegung des Sägeblatts im wesentlichen proportional zum Druck, der auf die Säge einwirkt, wenn sie sich in Berührung mit dem Werkstück befindet. Hierdurch erlangen Elektrowerkzeuge ein vorhersagbares Verhalten, und wird die Arbeitssicherheit verbessert.
  • Zusätzlich zu den voranstehend geschilderten Merkmalen ist es wünschenswert, dass die Drehzahleinstellvorrichtung eine Einstellvorrichtung für einen ersten vorbestimmten Wert aufweist, welche den ersten vorbestimmten Wert einstellt, sowie eine Einstellvorrichtung für den zweiten, vorbestimmten Wert, welche den zweiten vorbestimmten Wert einstellt.
  • Es ist weiterhin wünschenswert, dass die Einstellvorrichtung für den ersten vorbestimmten Wert eine erste Einstelleinheit aufweist, die den ersten vorbestimmten Wert einstellt, und die Einstellvorrichtung für den zweiten vorbestimmten Wert eine zweite Einstelleinheit aufweist, die den zweiten vorbestimmten Wert einstellt. Die erste und zweite Einstelleinheit ermöglichen es, dass Einstellungen, die in Bezug auf den ersten und den zweiten vorbestimmten Wert vorgenommen werden, mit Diskrepanzen in Bezug auf die Motoreigenschaften (Strom/Drehzahl) fertig werden können, wodurch die Leistung der Drehzahlsteuerung an die Erfordernisse spezieller Elektrowerkzeuge angepasst werden kann.
  • Zusätzlich zu den voranstehend geschilderten Merkmalen ist es wünschenswert, dass die Drehzahlsteuerung weiterhin eine erste Drehzahleinstelleinheit aufweist, welche die erste Drehzahl einstellt. Weiterhin ist es wünschenswert, dass die Drehzahlsteuerung eine zweite Drehzahleinstelleinheit aufweist, welche die zweite Drehzahl einstellt. Durch Bereitstellung der ersten und der zweiten Drehzahleinstelleinheit kann die Motordrehzahl exakt entsprechend der Motorbelastung eingestellt werden. Da angenommen wird, dass keine Belastung auf den Motor einwirkt (im Leerlauf), wenn das Stromdetektorsignal, das von dem Stromdetektor ausgegeben wird, niedriger ist als der erste Wert, kann eine niedrige Drehzahl als Motordrehzahl (erste Drehzahl) eingestellt werden. Hierdurch werden Geräusche, Schwingungen und der Stromverbrauch im Leerlauf verringert, und wird die Motorlebensdauer verlängert. Hierdurch wird auch die Betriebssicherheit erhöht, wenn die vorliegende Erfindung bei Elektrowerkzeugen wie beispielsweise Stichsägen, Kreissägen und anderen Schneidwerkzeugen oder bei Tellerschleifmaschinen eingesetzt wird, die für Schleifvorgänge verwendet werden.
  • Wie voranstehend geschildert, wird das Drehzahleinstellsignal, welches die erste Drehzahl anzeigt, ausgegeben, um eine konstante Motordrehzahl beizubehalten, wenn das Stromdetektorsignal, das von der Stromdetektorvorrichtung ausgegeben wird, unter den ersten, vorbestimmten Wert absinkt, beispielsweise im Leerlauf. Daher wird selbst dann eine stabile Leerlaufgeschwindigkeit beibehalten, wenn der Strom im Bereich unterhalb des ersten vorbestimmten Wertes schwankt.
  • Das Drehzahleinstellsignal, welches die zweite Drehzahl anzeigt, wird ausgegeben, um die maximale Drehzahl aufrecht zu erhalten, wenn das Stromdetektorsignal, das von dem Stromdetektor ausgegeben wird, höher ist als der zweite vorbestimmte Wert. Daher wird selbst dann eine stabile Motordrehzahl aufrecht erhalten, wenn Motorbelastung (der Motorstrom) den zweiten vorbestimmten Wert überschreitet.
  • Die Motordrehzahl in dem Bereich konstanter Drehzahl, wenn der dem Motor zugefügte Strom unterhalb des ersten oder oberhalb des zweiten vorbestimmten Wertes liegt, kann je nach Wunsch eingestellt werden. Dies erleichtert es, Motordrehzahlvorgaben für verschiedene Einsatzzwecke einzustellen, beispielsweise für Einsätze bei Elektrowerkzeugen.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Elektrowerkzeug zur Verfügung gestellt, das einen Motor und die voranstehend geschilderte Drehzahlsteuerung aufweist.
  • In den Zeichnungen:
  • 1 ist ein Blockschaltbild, das eine Drehzahlsteuerung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 2 ist eine graphische Darstellung der Eigenschaften der Drehzahlsteuerung gemäß der Ausführungsform der Erfindung; und
  • 3 ist eine Querschnittsansicht einer Stichsäge, bei welcher die in 1 gezeigte Drehzahlsteuerung vorgesehen ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Eine Drehzahlsteuerung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 geschildert. 1 ist ein Blockschaltbild, das die Drehzahlsteuerung zeigt.
  • Die Drehzahlsteuerung steuert die Drehzahl eines Motors 103. Die Drehzahlsteuerung weist eine Schaltung auf, die aus einer Wechselstromquelle 101, Wicklungen 102 und 104, einem TRIAC 105, und einem Stromdetektorwiderstand 106 besteht, die sämtlich in Reihe geschaltet sind, und den Motor 103 antreiben. Die Drehzahlsteuerung weist weiterhin ein Tachometer (TC) 107 auf, welches die Drehzahl pro Zeiteinheit oder die Drehzahl des Motors 103 feststellt, eine Drehzahleinstellschaltung 110, welche eine Solldrehzahl des Motors 103 einstellt, und einen Drehzahlsteuerungs-IC 109, der das Drehverhalten des Motors 103 auf Grundlage der festgestellten Drehzahl und der Solldrehzahl des Motors 103 steuert.
  • Der Drehzahlsteuerungs-IC 109 weist eine Drehzahldetektorschaltung (R.S.D.C.) 114 auf, einen Komparator 117, eine Phasensteuerschaltung (P.C.C.) 115, sowie eine Stromdetektorschaltung (C.D.C.) 116. Die Drehzahldetektorschaltung 114 ist mit dem Tachometer 107 verbunden. Der Komparator 117 weist eine invertierende Eingangsklemme auf, die an den Ausgang der Drehzahldetektorschaltung 114 angeschlossen ist, und eine nicht-invertierende Eingangsklemme, die an den Ausgang der Drehzahleinstellschaltung 110 angeschlossen ist. Der Komparator 117 vergleicht die tatsächliche Drehzahl des Motors 103 mit einer Solldrehzahl, die von der Drehzahleinstellschaltung 110 eingestellt wird. Die Phasensteuerschaltung 115 ist an den Ausgang des Komparators 117 angeschlossen, und betreibt den TRIAC 105 auf Grundlage der von dem Komparator 117 ausgegebenen Vergleichsergebnisse. Die Stromdetektorschaltung 116, die den in dem Motor 103 fließenden Strom feststellt, ist an den Stromdetektorwiderstand 106 angeschlossen. Der Drehzahlsteuer-IC 109 ist im Handel erhältlich, so dass keine weitere Beschreibung erforderlich ist.
  • Die Drehzahlsteuerung weist eine Bezugsspannungsschaltung 108 auf, die eine Bezugsspannung erzeugt, um jede Schaltung der Drehzahleinstellschaltung 110 zu versorgen. Die Bezugsspannungsschaltung 10 weist eine Diode 111 auf, einen Widerstand 112 und einen Kondensator 113, und erzeugt eine Bezugsgleichspannung Vcc aus der Wechselspannung, die von der Wechselstromversorgung 111 ausgegeben wird.
  • Die Drehzahleinstellschaltung 110 weist die folgenden Bauteile auf: 118, 120, 124, 125, 126, 127, 129, 133, 134, 136, 137, 139 und 140; einstellbare Widerstände 119, 130, 132 und 135; Kondensator 121; Operationsverstärker 122, 123, 128 und 138; Transistor 131. Die Drehzahleinstellspannung wird an die nicht-invertierende Eingangsklemme des Komparators 117 ausgegeben. Die Drehzahleinstellschaltung 110 stellt eine Motordrehzahl dadurch ein, dass sie eine erste Spannung ausgibt, eine zweite Spannung, oder eine Spannung, die höher ist als die erste Spannung, aber niedriger als die zweite Spannung. Die erste Spannung treibt den Motor 103 so, dass er sich langsam dreht, wenn keine Belastung auf den Motor einwirkt. Die zweite Spannung gibt maximale Drehzahl für die Konstantdrehzahlsteuerung des Motors 103 vor, wenn eine Belastung auf den Motor 103 einwirkt. Eine Spannung, die höher ist als die erste Spannung, aber niedriger als die zweite Spannung, wird für Situationen mit mittlerer Belastung verwendet.
  • Die Drehzahleinstellschaltung 110 gibt Signale zum Betrieb des Motors 103 mit Leerlaufdrehzahl bei Bedingungen ohne Belastung aus, und beim Maximaldrehzahl unter Bedingungen mit Belastung. Bei Änderungen vom Leerlauf zu Belastungsbedingungen nimmt die Drehzahl des Motors 103 allmählich von der Leerlaufdrehzahl zu der Maximaldrehzahl zu, wenn der Belastungsstrom zunimmt.
  • Als nächstes wird der Betrieb der Drehzahlsteuerung beschrieben.
  • Der Tachometer 107 stellt die Drehzahl des Motors 103 fest. Der Tachometer 107 gibt ein Impulssignal proportional zur Drehzahl des Motors 103 aus, und gibt dieses Impulssignal in die Drehzahldetektorschaltung 114 ein. Die Drehzahldetektorschaltung 114 wandelt das Eingangsimpulssignal in ein Gleichspannungssignal um und gibt dieses Signal in die invertierende Eingangsklemme des Komparators 117 ein. Die Drehzahleinstellschaltung 110 vergleicht das zugeführte Gleichspannungssignal mit der Solldrehzahl, und gibt das Vergleichsergebnis in die Phasensteuerschaltung 115 ein. Die Phasensteuerschaltung 115 bestimmt den Zündwinkel des TRIAC 105 auf Grundlage des von dem Komparator 117 ausgegebenen Vergleichsergebnisses. Wenn die Drehzahl des Motors 103 infolge einer Erhöhung der Belastung absinkt, wird der Zündwinkel des TRIAC 105 vergrößert, so dass die Drehzahl des Motors 103 im wesentlichen auf der Solldrehzahl gehalten wird. Dies ermöglicht es, eine konstante Drehzahl des Motors 103 unter Bedingungen mit wechselnder Belastung aufrecht zu erhalten.
  • Der Stromdetektorwiderstand 106 stellt den in dem Motor 103 fließenden Strom fest, und die Stromdetektorschaltung 116 wandelt den erfassten Strom in ein Stromdetektorsignal (Gleichspannungssignal) um. Wenn das Stromdetektorsignal einen voreingestellten Wert überschreitet, hält die Stromdetektorschaltung 116 den Motor 103 an, oder steuert auf andere Art und Weise dessen Betrieb, um den Motor 103 und den TRIAC 105 gegen einen zu starken Strom zu schützen.
  • Der Widerstand 120 und der Kondensator 121 mitteln das Stromdetektorsignal, das von der Stromdetektorschaltung 116 ausgegeben wird. Das sich ergebende Signal wird der nichtinvertierenden Eingangsklemme des Operationsverstärkers 126 zugeführt, nachdem es den Operationsverstärker 123 durchlaufen hat (Spannungsfolger). Gleichzeitig wird eine Steuerstartspannung, die von dem Widerstand 118 und dem einstellbaren Widerstand 119 eingestellt wird, der invertierenden Eingangsklemme des Operationsverstärkers 128 durchgeführt, nachdem sie den Operationsverstärker 122 durchlaufen hat (Spannungsfolger). Der Operationsverstärker 128 ist ein Additions/Subtraktions-Verstärker, der eine Addition, Subtraktion und Verstärkung des Eingangssignals durchführt. Ein Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers wird durch die Werte der Widerstände 124, 125 und 127 festgelegt. Dann wird die Spannung des verarbeiteten Stromdetektorsignals durch die Widerstände 129 und 130 geteilt, und wird der Basis des Transistors 131 zugeführt.
  • Eine Maximaldrehzahleinstellspannung, die durch den Widerstand 133 und den einstellbaren Widerstand 132 festgelegt wird, wird dem Emitter des Transistors 131 zugeführt. Die Emitterspannung wird durch das Stromdetektorsignal gesteuert, welches der Basis des Transistors 131 zugeführt wird. Dies führt dazu, dass dann, wenn das Stromdetektorsignal (die Basisspannung) ausreichend hoch wird, der Transistor 131 ausgeschaltet wird, und die Emitterspannung, die durch den Widerstand 133 und den einstellbaren Widerstand 132 gesteuert wird, als die Maximaldrehzahleinstellspannung verwendete wird. Wenn jedoch das Stromdetektorsignal (die Basisspannung) niedrig ist, wird der Transistor 131 eingeschaltet, und sinkt die Emitterspannung entsprechend dem Stromdetektorsignal (der Basisspannung) ab.
  • Dann wird die Emitterspannung von dem Transistor 131 der nicht-invertierenden Klemme des Operationsverstärkers 138 zugeführt. Der Operationsverstärker 138 ist ein Addierer, der die Emitterspannung der Leerlaufdrehzahleinstellspannung hinzu addiert, die durch den Widerstand 134 und den einstellbaren Widerstand 135 bestimmt wird, entsprechend den Werten der Widerstände 136, 137, 139 und 140. Das sich ergebende Signal wird dem Drehzahlsteuer-IC 109 zugeführt.
  • Die Beziehung zwischen der Größe der Belastung, die auf den Motor 103 einwirkt (dem durch den Motor 103 fließenden Strom) und der Drehzahl des Motors 103 (Drehzahleinstellspannung) wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
  • Wenn der Strom, der dem Motor 103 zugeführt wird (das Stromdetektorsignal, das von der Stromdetektorschaltung 116 ausgegeben wird) niedrig ist, wird der Transistor 131 eingeschaltet, so dass nur die Spannung über den Emitter und die Basis als die Emitterspannung ausgegeben wird. Dann wird die Summe der Leerlaufdrehzahleinstellspannung, festgelegt durch den Widerstand 134 und den einstellbaren Widerstand 135, und der Emitterspannung zwischen der Basis und dem Emitter dem Drehzahlsteuer-IC 109 als die Drehzahleinstellspannung zugeführt.
  • Wenn die Spannung des Stroms, der beim Motor 103 eingesetzt wird (Stromdetektorsignal), die Steuerstartspannung überschreitet, die durch den Widerstand 118 und den einstellbaren Widerstand 119 festgelegt wird, steigt die Emitterspannung des Transistors 131 an. Dies führt dazu, dass auch die Drehzahleinstellspannung ansteigt, die dem Drehzahlsteuer-IC 109 zugeführt wird. Dann steigt die Basisspannung des Transistors 131, die den bei dem Motor 103 fließenden Strom ansteigt, über die maximale Drehzahleinstellspannung an, die durch den Widerstand 133 und den einstellbaren Widerstand 132 festgelegt wird, was dazu führt, dass der Transistor 131 ausgeschaltet wird. Da die Emitterspannung nur bis zur maximalen Drehzahleinstellspannung ansteigen kann, die durch den Widerstand 133 in dem einstellbaren Widerstand 132 eingestellt wird, bleibt die Drehzahleinstellspannung, die dem Drehzahlsteuer-IC 109 zugeführt wird, konstant.
  • Wie in 2 gezeigt, können die Leerlaufdrehzahl, die Maximaldrehzahl, der Steuerstartpunkt und der Steuerendpunkt je nach Wunsch eingestellt werden. Daher steuern die einstellbaren Widerstände 135, 132, 119 und 130 exakt die Leerlaufdrehzahl, die Maximaldrehzahl, den Steuerstartpunkt bzw. den Steuerendpunkt. Falls keine Genauigkeit erforderlich ist, können die einstellbaren Widerstände 119, 130, 132 und 135 durch Festwiderstände ersetzt werden, die an die Motoreigenschaften (Strom und Drehzahl) und die Drehzahlvorgaben angepasst sind.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die voranstehend geschilderte Drehzahlsteuerung im Zusammenhang mit Elektrowerkzeugen eingesetzt werden kann, beispielsweise Stichsägen. 3 zeigt den Innenaufbau einer Stichsäge, bei welcher die Drehzahlsteuerung, wie sie in 1 gezeigt ist, vorgesehen ist. Der Aufbau einer Stichsäge ist auf diesem Gebiet wohlbekannt, so dass hier auf eine Beschreibung verzichtet wird.
  • Zwar wurde die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und beschrieben, jedoch wird darauf hingewiesen, dass innerhalb des Umfangs der beigefügten Patentansprüche verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen.

Claims (14)

  1. Drehzahlsteuerung zum Steuern der Drehzahl eines Motors, wobei vorgesehen sind: eine Halbleitervorrichtung, die eine an den Motor angelegte Spannung steuert; ein Drehzahldetektor, der eine tatsächliche Drehzahl des Motors feststellt, und ein Drehzahldetektorsignal ausgibt, welches die tatsächliche Drehzahl anzeigt; eine Drehzahleinstellvorrichtung, die eine Solldrehzahl des Motors einstellt, und ein Drehzahleinstellsignal ausgibt, welches die Solldrehzahl anzeigt; ein Komparator, der das Drehzahldetektorsignal mit dem Drehzahleinstellsignal vergleicht, und ein Signal ausgibt, welches ein Vergleichsergebnis anzeigt; eine Phasensteuerung, welche die Halbleitervorrichtung auf Grundlage des von dem Komparator ausgegebenen Signals steuert; und ein Stromdetektor, der einen Strom erfasst, der in dem Motor fließt, und ein Stromdetektorsignal ausgibt, welches den in dem Motor fließenden Strom anzeigt; wobei die Drehzahleinstellvorrichtung selektiv entweder ein erstes Drehzahleinstellsignal ausgibt, welches eine erste Drehzahl anzeigt, wenn das von dem Stromdetektor ausgegebene Stromdetektorsignal kleiner oder gleich einem ersten vorbestimmten Wert ist, oder ein zweites Drehzahleinstellsignal, welches eine zweite Drehzahl anzeigt, die höher ist als die erste Drehzahl, wenn das von dem Stromdetektor ausgegebene Stromdetektorsignal größer oder gleich einem zweiten vorbestimmten Wert ist, oder ein drittes Drehzahleinstellsignal, welches eine Drehzahl im Bereich zwischen der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl anzeigt, wenn das von dem Stromdetektor ausgegebene Stromdetektorsignal zwischen dem ersten vorbestimmten Wert und dem zweiten vorbestimmten Wert liegt, wobei die Drehzahl, die durch das dritte Drehzahleinstellsignal angezeigt wird, sich entsprechend einer Änderung des Stromdetektorsignals ändert.
  2. Drehzahlsteuerung nach Anspruch 1, bei welcher die Drehzahleinstellvorrichtung eine erste Einstellvorrichtung für einen vorbestimmten Wert aufweist, welche den ersten vorbestimmten Wert einstellt, und eine Einstellvorrichtung für einen zweiten vorbestimmten Wert, welche den zweiten vorbestimmten Wert einstellt.
  3. Drehzahlsteuerung nach Anspruch 2, bei welcher die Einstellvorrichtung für den ersten vorbestimmten Wert eine erste Einstelleinheit aufweist, welche den ersten vorbestimmten Wert einstellt.
  4. Drehzahlsteuerung nach Anspruch 2, bei welcher die Einstellvorrichtung für den zweiten vorbestimmten Wert eine zweite Einstelleinheit aufweist, welche den zweiten vorbestimmten Wert einstellt.
  5. Drehzahlsteuerung nach Anspruch 3, bei welcher die Einstellvorrichtung für den zweiten vorbestimmten Wert eine zweite Einstelleinheit aufweist, welche den zweiten vorbestimmten Wert einstellt.
  6. Drehzahlsteuerung nach Anspruch 1, welche weiterhin eine Einstelleinheit für die erste Drehzahl aufweist, welche die erste Drehzahl einstellt.
  7. Drehzahlsteuerung nach Anspruch 1, welche weiterhin eine Einstelleinheit für die zweite Drehzahl aufweist, welche die zweite Drehzahl einstellt.
  8. Elektrowerkzeug, welches aufweist: einen Motor; eine Halbleitervorrichtung, welche eine an den Motor angelegte Spannung steuert; einen Drehzahldetektor, der eine momentane Drehzahl des Motors feststellt, und ein Drehzahldetektorsignal ausgibt, welches die momentane Drehzahl anzeigt; eine Drehzahleinstellvorrichtung, die eine Solldrehzahl des Motors einstellt, und ein Drehzahleinstellsignal ausgibt, welches die Solldrehzahl anzeigt; einen Komparator, der das Drehzahldetektorsignal mit dem Drehzahleinstellsignal vergleicht, und ein Signal ausgibt, welches das Vergleichsergebnis anzeigt; eine Phasensteuerung, welche die Halbleitervorrichtung auf Grundlage des von dem Komparator ausgegebenen Signals steuert; und einen Stromdetektor, der einen Strom erfasst, der in dem Motor fließt, und ein Stromdetektorsignal ausgibt, welches den in dem Motor fließenden Strom anzeigt, wobei die Drehzahleinstellvorrichtung selektiv entweder ein erstes Drehzahleinstellsignal ausgibt, welches eine erste Drehzahl anzeigt, wenn das Stromdetektorsignal, das von dem Stromdetektor ausgegeben wird, kleiner oder gleich einem ersten vorbestimmten Wert ist, oder ein zweites Drehzahleinstellsignal, welches eine zweite Drehzahl anzeigt, die höher ist als die erste Drehzahl, wenn das von dem Stromdetektor ausgegebene Stromdetektorsignal größer oder gleich einem zweiten vorbestimmten Wert ist, oder ein drittes Drehzahleinstellsignal, welches eine Drehzahl im Bereich zwischen der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl anzeigt, wenn das von dem Stromdetektor ausgegebene Stromdetektorsignal zwischen dem ersten vorbestimmten Wert und dem zweiten vorbestimmten Wert liegt, wobei die Drehzahl, die von dem dritten Drehzahleinstellsignal angezeigt wird, sich entsprechend einer Änderung des Stromdetektorsignals ändert.
  9. Elektrowerkzeug nach Anspruch 8, bei welchem die Drehzahleinstellvorrichtung eine Einstellvorrichtung für einen ersten vorbestimmten Wert aufweist, welche den ersten vorbestimmten Wert einstellt, sowie ein Einstellvorrichtung für den zweiten vorbestimmten Wert, welche den zweiten vorbestimmten Wert einstellt.
  10. Elektrowerkzeug nach Anspruch 9, bei welchem die Einstellvorrichtung für den ersten vorbestimmten Wert eine erste Einstelleinheit aufweist, welche den ersten vorbestimmten Wert einstellt.
  11. Elektrowerkzeug nach Anspruch 9, bei welchem die Einstellvorrichtung für den zweiten vorbestimmten Wert eine zweite Einstelleinheit aufweist, die den zweiten vorbestimmten Wert einstellt.
  12. Elektrowerkzeug nach Anspruch 10, bei welchem die Einstellvorrichtung für den zweiten vorbestimmten Wert eine zweite Einstelleinheit aufweist, welche den zweiten vorbestimmten Wert einstellt.
  13. Elektrowerkzeug nach Anspruch 8, welches weiterhin eine Einstelleinheit für die erste Drehzahl aufweist, welche die erste Drehzahl einstellt.
  14. Elektrowerkzeug nach Anspruch 8, welches weiterhin eine Einstelleinheit für die zweite Drehzahl aufweist, welche die zweite Drehzahl einstellt.
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