JP4082344B2 - 電動機駆動装置およびそれを用いる電動工具 - Google Patents
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Description
以下に、本発明に係る電動機駆動装置を電動工具に適用した実施形態について図1〜図5に基づいて説明する。図2は本実施形態の全体の回路構成図であり、この電動工具は図9に示す従来例と同様に3相の電機子巻線1bを巻装した固定子と永久磁石を有する回転子1aとを具備したブラシレスDCモータのような電動機1と、電動機1の駆動のオン/オフを設定するとともに操作量に応じて回転速度を設定する回転速度設定手段たるトリガボリューム4と、回転子1aの永久磁石の磁極位置を検出する位置検出手段たる位置検出回路22と、インバータ回路20のドライブ回路23に指令電圧信号を与える制御回路24を設けた構成に加え、インバータ回路20の入力電流の大きさから電動機1の負荷電流の大きさ、つまり負荷(トルク)の大きさを検出する負荷検出手段たる電流検出回路21を設け、位置検出回路22による磁極位置の検出間隔から求めた回転速度と、電流検出回路21の求めた負荷の大きさとに基づいて脱調の有無を判定する点に特徴がある。なお電動機1、インバータ回路20及び位置検出回路22の構成及び動作は上述した従来例と同じであるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。また電動工具の構成は図8に示す従来例の構成と同じであるので、図8を参照し、ここでは図示しない。
したがって脱調検出回路24fでは、上記の式(1)の関係が成立するか否かを判別することにより、脱調の有無を判定するようにしても良く、上述と同様、負荷の大きさが変動することによって回転速度が大きく変動する場合でも、脱調の有無を正確に判定することができる。
図5(b)中のイは式(1)で求められる平均電流Iaを、同図中のロ、ハはそれぞれ以下の式(3)、式(4)で求められる平均電流Iaを示しており、図中に斜線で示した範囲が脱調と判定される領域となる。
Ia×(1+h2)=(V−Ke×ω)/R …(4)
(実施形態2)
以下に、本発明に係る電動機駆動装置を電動工具に適用した実施形態について図6及び図7に基づいて説明する。なお制御回路24以外の構成は実施形態1と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
20 インバータ回路
21 電流検出回路
22 位置検出回路
24 制御回路
24a 指令速度設定回路
24b 電流検出回路
24c 速度検出回路
24d 速度制御回路
24e 電圧制御回路
24f 脱調検出回路
Claims (3)
- 永久磁石を有した回転子と複数相の電機子巻線を有した固定子を具備する電動機と、電動機の各相の電機子巻線に駆動電圧をそれぞれ印加するインバータ回路と、操作量に応じて前記電動機の回転速度を設定する回転速度設定手段と、前記回転速度設定手段の設定値を指令速度に変換する指令速度設定手段と、前記回転子の回転に応じて、通電されていない前記電機子巻線に誘起される逆起電圧から前記回転子の回転位置を検出する位置検出手段と、当該位置検出手段の検出結果から前記回転子の回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記指令速度と前記回転速度検出手段の検出結果が一致するように指令電圧を演算する速度制御手段と、前記位置検出手段の検出位置と前記指令電圧の電圧値に応じて前記インバータ回路を構成するスイッチング素子を制御して前記電動機に印加する駆動電圧を制御する電圧制御手段と、前記電動機の負荷の大きさを検出する負荷検出手段と、前記回転速度検出手段の検出結果と前記負荷検出手段の検出結果とに基づいて脱調の有無を検出する脱調検出手段と、当該脱調検出手段が脱調を検出すると前記電動機を停止させる停止手段とを備え、前記負荷検出手段は、前記電機子巻線に流れる電流の大きさから負荷の大きさを検出しており、前記脱調検出手段は、前記電圧制御手段の出力電圧によって示される前記電機子巻線への印加電圧をV、前記電気子巻線の抵抗値をR、前記電気子巻線に流れる平均電流をIa、前記回転速度検出手段の検出結果をω、電動機の逆起電力定数をKeとしたときに、Ia=(V−Ke×ω)/Rなる関係が成立しなければ脱調と判定することを特徴とする電動機駆動装置。
- 前記脱調検出手段は、前記指令速度設定手段により設定された指令速度の変化率が第1の閾値以上であるか、又は、前記負荷検出手段により検出された負荷の大きさの変化率が第2の閾値以上である場合、脱調とは判定しないことを特徴とする請求項1記載の電動機駆動装置。
- 請求項1又は2記載の電動機駆動装置と、回転工具が取着される出力軸に電動機の回転を伝達する動力伝達手段とを備えて成ることを特徴とする電動工具。
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