JPS61147792A - 電動工具 - Google Patents
電動工具Info
- Publication number
- JPS61147792A JPS61147792A JP59267735A JP26773584A JPS61147792A JP S61147792 A JPS61147792 A JP S61147792A JP 59267735 A JP59267735 A JP 59267735A JP 26773584 A JP26773584 A JP 26773584A JP S61147792 A JPS61147792 A JP S61147792A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- duty ratio
- fet1
- reference voltage
- torque
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements 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
- H02P7/18—Arrangements 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
- H02P7/24—Arrangements 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
- H02P7/28—Arrangements 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
- H02P7/285—Arrangements 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
- H02P7/29—Arrangements 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は電池に接続された工具駆動用モータをスイッチ
ング素子を介してデユーティ−比制御してモータのトル
ク：回転数特性を任意に制御するする電動工具の改良に
関するものである。
ング素子を介してデユーティ−比制御してモータのトル
ク：回転数特性を任意に制御するする電動工具の改良に
関するものである。
（従来の技術）
従来、モータの動作状態、即ち、モータと直列に接続さ
れたスイッチング素子を第１図に示す波形でデユーティ
−比制御したときの第２図に示すトルク：回転数特性の
モータの動作状態は回転速度あるいは電流値で検出され
るが、回転速度の検知に際しては高価で大体積の専用検
知手段が必要で電動工具の外形形状が大きくなる上、モ
ータの回転軸に前記大形の専用検知手段取付けのための
加工をしなければならず、しかも、無負荷回転数を僅か
に変化させると停止トルクが大幅に変化してしまうと言
う欠点があり、又、電流の検知においては直流の場合、
抵抗器を必要とする上、抵抗器での発熱が電流の２乗に
比例するため、特に大電流を消費する電動工具において
は多足の熱を発生させると言う欠点があり、又、無負荷
速度と停止トルクが調節できる電動工具においては、一
般的に、低停止トルクが要求される作業においては無負
荷設定速度が低く、高停止トルクが要求される作業にお
いては無負荷設定速度が高いにも拘らず無負荷速度と停
止トルクを独立に調節しなければならないことから、作
業が繁雑になるばかりか、調節がおろそかになって、モ
ータのトルク：回転数特性の特に再現性が悪く、例えば
ネジ締めトルクの精度にバラツキがでる等の欠点があっ
た。
れたスイッチング素子を第１図に示す波形でデユーティ
−比制御したときの第２図に示すトルク：回転数特性の
モータの動作状態は回転速度あるいは電流値で検出され
るが、回転速度の検知に際しては高価で大体積の専用検
知手段が必要で電動工具の外形形状が大きくなる上、モ
ータの回転軸に前記大形の専用検知手段取付けのための
加工をしなければならず、しかも、無負荷回転数を僅か
に変化させると停止トルクが大幅に変化してしまうと言
う欠点があり、又、電流の検知においては直流の場合、
抵抗器を必要とする上、抵抗器での発熱が電流の２乗に
比例するため、特に大電流を消費する電動工具において
は多足の熱を発生させると言う欠点があり、又、無負荷
速度と停止トルクが調節できる電動工具においては、一
般的に、低停止トルクが要求される作業においては無負
荷設定速度が低く、高停止トルクが要求される作業にお
いては無負荷設定速度が高いにも拘らず無負荷速度と停
止トルクを独立に調節しなければならないことから、作
業が繁雑になるばかりか、調節がおろそかになって、モ
ータのトルク：回転数特性の特に再現性が悪く、例えば
ネジ締めトルクの精度にバラツキがでる等の欠点があっ
た。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明はモータのトルク：回転数特性を小形にして単一
の調節手段で容易かつ高精度に調節できる電動工具を得
ることにある。
の調節手段で容易かつ高精度に調節できる電動工具を得
ることにある。
（問題を解決するための手段）
本発明は工具駆動用モータを介して電池に接続されたス
イッチング素子を前記モータの負荷変動に対応してデユ
ーティ−比制御するに際して、前記デユーティ−比を前
記モータの逆起電力に反比例した例えばモータ若しくは
スイッチング素子の端子間電圧をデユーティ−比制御回
路にフィードバックして制御する電動工具にある。
イッチング素子を前記モータの負荷変動に対応してデユ
ーティ−比制御するに際して、前記デユーティ−比を前
記モータの逆起電力に反比例した例えばモータ若しくは
スイッチング素子の端子間電圧をデユーティ−比制御回
路にフィードバックして制御する電動工具にある。
（実施例）
次に、本発明の一実施例の構成を第３図〜第５図によっ
て説明する。
て説明する。
電動工具、例えば図示省略電池バックを電池挿入孔１に
挿着した状態においての正・逆切替えスイッチ機能付き
メインスイッチＳＷ１のオンによるモータＭ１の回転に
よってギヤ列２を介して図示省略工具の例えばドリル用
チャック３を回転させる電池駆動式電気ドリル４の本体
ケース５内には、ダイアル６によって抵抗値が調節され
る可変抵抗ＶＲ１からの出力によってモータＭ１の運転
を制御する電気制御回路７が取付けられている。
挿着した状態においての正・逆切替えスイッチ機能付き
メインスイッチＳＷ１のオンによるモータＭ１の回転に
よってギヤ列２を介して図示省略工具の例えばドリル用
チャック３を回転させる電池駆動式電気ドリル４の本体
ケース５内には、ダイアル６によって抵抗値が調節され
る可変抵抗ＶＲ１からの出力によってモータＭ１の運転
を制御する電気制御回路７が取付けられている。
このように構成された電気ドリル４の電池パック、即ち
、電源電池Ｂには電源スィッチＳＷ１とモータＭ１と該
モータＭ１に対する電力制御用パワーＭＯ８ＦＥＴトラ
ンジスタＦＥＴＩとのそれぞれが直列に接続され、トラ
ンジスタＦＥＴＩのゲート端子には、オペアンプＯＰ１
、ＯＦ２と抵抗Ｒ１〜Ｒ４とコンデンサＣ１とのそれ
ぞれからなる三角波発生器であって、Ｒ１とＣ１で発振
周波数が定まり、Ｒ２−Ｒ４で振幅が定まる三角波発生
器８からの出力がコンパレータ９を形成するオープンコ
レクタのオペアンプＯＰ３の反転端子に入力され、該コ
ンパレータ９からの出力は、抵抗Ｒ５を介して前記トラ
ンジスタＦＥＴ１のゲート端子に接続されている他、抵
抗Ｒ５を介してトランジスタＦＥＴ１のゲート端子には
ダイオードＤ１、Ｄ２と抵抗Ｒ６とコンデンサＣ２とで
モータＭ１によるノイズを吸収した電池Ｂからの電源を
オペアンプＯＰ１からの方形波とダイオードＤ３、Ｄ４
とコンデンサＣ３、Ｃ４とで昇圧した電圧が印加され、
コンパレータ９の出力がＯＮのときトランジスタＦＥＴ
１はそのゲート端子が抵抗Ｒ５を介して接地されてＯＦ
Ｆになり、コンパレータ９の出力がＯＦＦのときトラン
ジスタＦＥＴ１はそのゲート端子が抵抗Ｒ５、Ｒ７を介
してダイオードＤ３、Ｄ４とコンデンサＣ３、Ｃ４とか
らなる昇圧回路に接続されてＯＮになり、又、前記オペ
アンプＯＰ３の非反転端子には、モータＭ１に負荷が加
わって回転速度が低下したことによる逆起電力の低下に
よって上昇したトランジスタＦＥＴ１のドレイン・ソー
ス間電圧が抵抗Ｒ９〜Ｒ１４、オフセット電圧調整用可
変抵抗ＶＲＩ、コンデンサＣ７、ダイオードＤ５、オペ
アンプＯＰ４とのそれぞれからなる増幅器１０を介して
基準電圧として入力され、従って、モータＭ１負荷の増
大によりコンパレータ９の基準電圧が上昇して、三角波
の値が前記基準電圧以下になっている時間が長くなると
ともに、トランジスタＦＥＴ１のＯＮ時間も長くなって
、モータＭ１に印加される電圧の実効値も増大し、モー
タＭ１の回転速度の低下は緩和され、第５図に示す所望
のトルク二回転速度特性が得られる。
、電源電池Ｂには電源スィッチＳＷ１とモータＭ１と該
モータＭ１に対する電力制御用パワーＭＯ８ＦＥＴトラ
ンジスタＦＥＴＩとのそれぞれが直列に接続され、トラ
ンジスタＦＥＴＩのゲート端子には、オペアンプＯＰ１
、ＯＦ２と抵抗Ｒ１〜Ｒ４とコンデンサＣ１とのそれ
ぞれからなる三角波発生器であって、Ｒ１とＣ１で発振
周波数が定まり、Ｒ２−Ｒ４で振幅が定まる三角波発生
器８からの出力がコンパレータ９を形成するオープンコ
レクタのオペアンプＯＰ３の反転端子に入力され、該コ
ンパレータ９からの出力は、抵抗Ｒ５を介して前記トラ
ンジスタＦＥＴ１のゲート端子に接続されている他、抵
抗Ｒ５を介してトランジスタＦＥＴ１のゲート端子には
ダイオードＤ１、Ｄ２と抵抗Ｒ６とコンデンサＣ２とで
モータＭ１によるノイズを吸収した電池Ｂからの電源を
オペアンプＯＰ１からの方形波とダイオードＤ３、Ｄ４
とコンデンサＣ３、Ｃ４とで昇圧した電圧が印加され、
コンパレータ９の出力がＯＮのときトランジスタＦＥＴ
１はそのゲート端子が抵抗Ｒ５を介して接地されてＯＦ
Ｆになり、コンパレータ９の出力がＯＦＦのときトラン
ジスタＦＥＴ１はそのゲート端子が抵抗Ｒ５、Ｒ７を介
してダイオードＤ３、Ｄ４とコンデンサＣ３、Ｃ４とか
らなる昇圧回路に接続されてＯＮになり、又、前記オペ
アンプＯＰ３の非反転端子には、モータＭ１に負荷が加
わって回転速度が低下したことによる逆起電力の低下に
よって上昇したトランジスタＦＥＴ１のドレイン・ソー
ス間電圧が抵抗Ｒ９〜Ｒ１４、オフセット電圧調整用可
変抵抗ＶＲＩ、コンデンサＣ７、ダイオードＤ５、オペ
アンプＯＰ４とのそれぞれからなる増幅器１０を介して
基準電圧として入力され、従って、モータＭ１負荷の増
大によりコンパレータ９の基準電圧が上昇して、三角波
の値が前記基準電圧以下になっている時間が長くなると
ともに、トランジスタＦＥＴ１のＯＮ時間も長くなって
、モータＭ１に印加される電圧の実効値も増大し、モー
タＭ１の回転速度の低下は緩和され、第５図に示す所望
のトルク二回転速度特性が得られる。
次に、本実施例の作用について説明する。
このように構成された電動工具用制御装置において、メ
インスイッチＳＷ１をオンにすると、モータＭ１は可変
抵抗ＶＲ１によって調整された例えば第５図に示す任意
のトルク二回転数特性で運転される。
インスイッチＳＷ１をオンにすると、モータＭ１は可変
抵抗ＶＲ１によって調整された例えば第５図に示す任意
のトルク二回転数特性で運転される。
即ち、モータＭ１に負荷が加わりモータＭ１の回転速度
が低下するとモータの逆起電力も低下してトランジスタ
ＦＥＴ１の両端電圧が上昇し、これにともなって増幅器
１０の出力も上昇してコンパレータ９の基準電圧も上昇
するため、コンパレータ９の出力はｒＨＪの状態がｒＬ
Ｊの状態より長くなるとともに、トランジスタＦＥＴ１
のＯＮ時間も長くなり、このフィードバック作用により
、スイッチング電源のみで駆動した第２図に示す従来の
トルク二回転速度特性に比べて垂下性が緩和され、モー
タＭ１は第５図に示す所望のトルク：回転速度特性で運
転される。
が低下するとモータの逆起電力も低下してトランジスタ
ＦＥＴ１の両端電圧が上昇し、これにともなって増幅器
１０の出力も上昇してコンパレータ９の基準電圧も上昇
するため、コンパレータ９の出力はｒＨＪの状態がｒＬ
Ｊの状態より長くなるとともに、トランジスタＦＥＴ１
のＯＮ時間も長くなり、このフィードバック作用により
、スイッチング電源のみで駆動した第２図に示す従来の
トルク二回転速度特性に比べて垂下性が緩和され、モー
タＭ１は第５図に示す所望のトルク：回転速度特性で運
転される。
（発明の効果）
本発明は工具駆動用モータを介して電池に接続されたス
イッチング素子を前記モータの負荷変動に対応してデユ
ーティ−比制御するに際して、前記デユーティ−比を前
記モータの逆起電力に反比例してフィードバック制御す
ることによって、モータのトルク二回転数特性を小形に
して単一の調節手段で容易かつ高精度に調節できる電動
工具を得ることができる効果がある。
イッチング素子を前記モータの負荷変動に対応してデユ
ーティ−比制御するに際して、前記デユーティ−比を前
記モータの逆起電力に反比例してフィードバック制御す
ることによって、モータのトルク二回転数特性を小形に
して単一の調節手段で容易かつ高精度に調節できる電動
工具を得ることができる効果がある。
第１図は従来の実施例のデユーティ−比制御を示す波形
図、第２図はその動作特性図、第３図は本発明の一実施
例の電気ドリル４の破断側面図、第４図はそ電気回路図
、第５図はその動作特性図である。
図、第２図はその動作特性図、第３図は本発明の一実施
例の電気ドリル４の破断側面図、第４図はそ電気回路図
、第５図はその動作特性図である。
Claims (3)
- （１）工具駆動用モータを介して電池に接続されたスイ
ッチング素子を前記モータの負荷変動に対応してデュー
ティー比制御するに際して、前記デューティー比を前記
モータの逆起電力に反比例してフィードバック制御する
ことを特徴とする電動工具。 - （２）モータの逆起電力に反比例してのデューティー比
のフィードバック制御として、モータの端子間電圧をデ
ューティー比制御回路にフィードバックさせることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電動工具。 - （３）モータの逆起電力に反比例してのデューティー比
のフィードバック制御として、スイッチング素子の端子
間電圧をデューティー比制御回路にフィードバックさせ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電動
工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59267735A JPS61147792A (ja) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | 電動工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59267735A JPS61147792A (ja) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | 電動工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61147792A true JPS61147792A (ja) | 1986-07-05 |
Family
ID=17448843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59267735A Pending JPS61147792A (ja) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | 電動工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61147792A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6221794U (ja) * | 1985-07-19 | 1987-02-09 | ||
| FR2824204A1 (fr) * | 2001-04-30 | 2002-10-31 | Valeo Systemes Dessuyage | Procede de regulation electronique d'un moteur electrique |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5496728A (en) * | 1978-01-18 | 1979-07-31 | Japan Servo | Dc motor speed controller |
-
1984
- 1984-12-18 JP JP59267735A patent/JPS61147792A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5496728A (en) * | 1978-01-18 | 1979-07-31 | Japan Servo | Dc motor speed controller |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6221794U (ja) * | 1985-07-19 | 1987-02-09 | ||
| FR2824204A1 (fr) * | 2001-04-30 | 2002-10-31 | Valeo Systemes Dessuyage | Procede de regulation electronique d'un moteur electrique |
| WO2002087934A1 (fr) * | 2001-04-30 | 2002-11-07 | Valeo Systemes D'essuyage | Procede de regulation electronique d'un moteur electrique |
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