JP6274414B2 - 電動工具 - Google Patents
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Description
モータと、
前記モータを制御する制御部と、
前記モータによって回転される回転具と、を備え、
前記制御部は、
停止している前記モータを目標回転数まで加速する際、前記モータの通電開始直後の回転数上昇速度を、前記目標回転数に達する直前の前記モータの回転数上昇速度より大きくし、
前記モータへの通電開始から所定の時間が経過する又は前記モータが所定の回転数に達するまでの第1の制御期間は比例制御もしくは比例+積分制御を行い、
前記第1の制御期間の後に続く第2の制御期間は比例+微分制御もしくは比例+微分+積分制御を行い、
前記第1の制御期間における比例制御の制御ゲインが、前記第2の制御期間における比例制御の制御ゲインよりも小さい。
図1は、本発明の実施の形態1に係る電動工具の回路図である。交流電源1は、例えば50Hz又は60Hzの単相100Vであり、スイッチ2によってON/OFFされる。回転制御装置4は、モータ3の回転数を検出する回転数センサ6、回転数センサ6から出力される回転数信号を増幅する回転数信号増幅回路5、制御部としてのマイコン(マイクロコンピュータ)23、マイコン23及び制御回路内の基準電源を作るための電源回路7、交流電源1からの交流電圧のゼロクロス点を検出するためのゼロクロス検出回路8、モータ3に通電される電圧を位相制御するための半導体素子(スイッチング素子)の例示であるトライアック24、トライアック24のゲート信号を入力するための抵抗器25、並びにモータ3の回転数を設定するための抵抗器26,28及び可変抵抗器27を備える。
・比例制御(P制御)… 目標回転数と検出回転数の偏差に比例制御ゲインKPを掛けたものをトライアック24の導通角変更量とする制御(数式は以下のとおり)。
トライアック導通角変更量
=比例制御ゲインKP×偏差N0
・積分制御(I制御)… 目標回転数と検出回転数の偏差の累積値に積分制御ゲインKIを掛けたものをトライアック24の導通角変更量とする制御(数式は以下のとおり)。
トライアック導通角変更量
=積分制御ゲインKI×(今回の偏差N0+前回の偏差N1+前々回の偏差N2)
・微分制御(D制御)… 目標回転数と検出回転数の今回の偏差と前回の偏差の差分に微分制御ゲインKDを掛けたものをトライアック24の導通角変更量とする制御(数式は以下のとおり)。
トライアック導通角変更量
=微分制御ゲインKD×(今回の偏差N0−前回の偏差N1)
・比例+積分制御(PI制御)… 比例制御と積分制御を組み合わせた制御。比例制御と積分制御の数式でそれぞれ求めたトライアック導通角変更量を足し算し、現在のトライアック導通角に加減算。
・比例+積分+微分制御(PID制御)… 比例制御と積分制御と微分制御を組み合わせた制御。比例制御と積分制御と微分制御の数式でそれぞれ求めたトライアック導通角変更量を足し算し、現在のトライアック導通角に加減算。
図4は、本発明の実施の形態2に係る電動工具の回路図である。実施の形態1では、モータ3は交流ブラシ付きモータであったが、本実施の形態では、モータ3を直流ブラシレスモータとする。
Claims (7)
- モータと、
前記モータを制御する制御部と、
前記モータによって回転される回転具と、を備え、
前記制御部は、
停止している前記モータを目標回転数まで加速する際、前記モータの通電開始直後の回転数上昇速度を、前記目標回転数に達する直前の前記モータの回転数上昇速度より大きくし、
前記モータへの通電開始から所定の時間が経過する又は前記モータが所定の回転数に達するまでの第1の制御期間は比例制御もしくは比例+積分制御を行い、
前記第1の制御期間の後に続く第2の制御期間は比例+微分制御もしくは比例+微分+積分制御を行い、
前記第1の制御期間における比例制御の制御ゲインが、前記第2の制御期間における比例制御の制御ゲインよりも小さい、電動工具。 - 前記制御部は、前記モータへの通電開始後の所定のタイミングから前記モータが前記目標回転数に達するまでの間、前記モータの回転数上昇速度を徐々に低下させる、請求項1に記載の電動工具。
- 前記所定のタイミングは、前記モータへの通電開始から所定の時間が経過したタイミング、又は前記モータが所定の回転数に達したタイミングである、請求項2に記載の電動工具。
- 前記制御部は、前記第1の制御期間の開始に先立って、前記モータに印加する電圧の実効値を初期値まで急速に高める、請求項1から3のいずれか一項に記載の電動工具。
- 前記モータに直列に接続されたスイッチング素子を備え、前記制御部は、前記スイッチング素子の導通角、又は前記スイッチング素子の制御端子に印加するPWM信号のデューティを変化させることで、前記モータに印加する電圧の実効値を制御する、請求項1から4のいずれか一項に記載の電動工具。
- 前記制御部は、入力電源の周波数に応じて少なくとも1つの制御ゲインを切り替える、請求項1から5のいずれか一項に記載の電動工具。
- 前記回転具が、丸鋸刃もしくは砥石である、請求項1から6のいずれか一項に記載の電動工具。
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JP2014037259A JP6274414B2 (ja) | 2014-02-27 | 2014-02-27 | 電動工具 |
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