电动工具的制作方法

本发明涉及一种电动工具，具体涉及一种电机输出转速更高的电动工具。

背景技术：

1、现有的电动工具，通常采用传统的方波驱动其内电机，通过对方波信号占空比的调节，控制电机速度以及扭矩。

2、对于直流无刷电机而言，在传统的方波控制方式中，为了使无刷电机转动，驱动电路具有多个驱动状态，在一个驱动状态下无刷电机的定子绕组会产生一个磁场，控制器被配置为依据转子转动位置输出相应的驱动信号至驱动电路以使驱动电路切换驱动状态，从而改变加载在无刷电机的绕组上的电压的状态，产生交变的磁场驱动转子转动，进而实现对无刷电机的驱动。

3、对于无刷电机而言，传统方波调制控制方式下，在一个电周期中，无刷电机只有六种状态，或者说定子电流有六种状态（三相桥臂有六种开关状态）。每一种电流状态都可看作合成一个方向的矢量力矩，六个矢量有规律地、一步接一步地转换，从而带动转子转动，电机转子会跟着同步旋转。

4、传统的方波控制实现方式简便，但由于其仅有六个离散的、非连续矢量力矩，这样会使得电机效率低，整机效率低，并且在重载情况下，可能会频繁出现堵转情况。

5、另外，传统的方波控制方式在电机速度到达一定速度后难以进一步提升，而在轻载情况下，通常希望速度尽可能大。为此，通常的做法是借助机械结构，通过配置不同齿数比才能够实现调速，但其必须借助机械结构，且调速范围受电机限制较大，机械齿轮结构还会使得整机重量增加，影响使用。

技术实现思路

1、为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种输出转速更高、输出性能更优的电动工具。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种电动工具，包括：电机，包括定子和转子；电源装置，用于提供电能至所述电机；驱动电路，与所述电机电性连接以驱动所述电机；控制器，与所述驱动电路和所述检测模块电耦合，所述控制器包括：转矩环，用于根据所述电机的目标转矩和实际转矩生成第一电压调节量v1；磁链环，用于根据所述电机的目标定子磁链和实际定子磁链生成第二电压调节量v2；反馈线性化调节单元，至少根据所述第一电压调节量v1和所述第二电压调节量v2 ，生成在旋转坐标系下的电压控制量和电压控制量；第二电压变换单元，用于将所述电压控制量和所述电压控制量变换成静止坐标系下的电压控制量和电压控制量；第二控制信号生成单元，用于根据所述电压控制量和所述电压控制量生成控制信号控制所述驱动电路。

4、在一个实施例中，所述电动工具还包括：检测模块，被配置为检测所述电机的工作参数；所述控制器还包括：磁链和转矩计算单元，根据所述电机的工作参数计算所述实际转矩和所述实际定子磁链。

5、在一个实施例中，所述工作参数包括电流或电压中的至少一个。

6、在一个实施例中，所述电机的输出转矩与所述电机的电磁转矩呈正相关关系。

7、在一个实施例中，所述控制器被配置为：在第一负载区间，以第一特性控制方式控制所述驱动电路以使所述电机在第一转速范围内转动；在第二负载区间，以第二特性控制方式控制所述驱动电路以使所述电机在第二转速范围内转动。

8、在一个实施例中，所述第一特性控制方式包括：依据所述电机的电流、转速和转子位置中的至少一个动态调整加载至定子的电流以使定子磁链和转子磁链的夹角β的取值范围为135°~180°；第二特性控制方式包括：依据所述电机的电流、转速和转子位置中的至少一个动态调整加载至定子的电流以使所述定子磁链和所述转子磁链的夹角β的取值范围为90°~135°。

9、在一个实施例中，所述控制器以所述第二特性控制方式控制所述驱动电路时，所述电机的输出转矩大于所述控制器以所述第一特性控制方式控制所述驱动电路时，所述电机的输出转矩。

10、在一个实施例中，所述第二控制信号生成单元是空间矢量脉宽调制单元。

11、一种电动工具，包括：电机，包括定子和转子；电源装置，用于提供电能至所述电机；驱动电路，与所述电机电性连接以驱动所述电机，所述驱动电路包括多个开关元件；检测模块，被配置为检测所述电机的工作参数；控制器，与所述驱动电路和所述检测模块电耦合，所述控制器被配置为：至少根据用户输入获取所述电机的目标转矩和目标定子磁链；根据所述工作参数获取所述电机的实际转矩和实际定子磁链；比较所述电机的目标转矩和实际转矩、比较所述电机的目标定子磁链和实际定子磁链，并根据比较结果，生成控制信号控制所述多个开关元件的通断。

12、在一个实施例中，所述控制器被配置为：比较所述电机的目标转矩和实际转矩、比较所述电机的目标定子磁链和实际定子磁链，并根据比较结果生成控制信号以调整所述实际定子磁链和所述实际转矩，以使所述实际定子磁链和所述实际转矩能够尽可能达到所述目标定子磁链、所述目标转矩。

13、在一个实施例中，所述电动工具还包括调速机构。

14、在一个实施例中，所述调速机构是开关、扳机、旋钮、滑动机构组成的组中的一个。

15、在一个实施例中，所述调速机构用于设置所述电机的目标转速。

16、在一个实施例中，所述控制器还包括转速环，所述转速环被配置为根据所述目标转速和所述电机的实际转速输出所述目标转矩。

17、在一个实施例中，所述电动工具是角磨。

18、本发明的有益之处在于：本发明的电动工具的电机输出转速更高，且电机输出性能更优。

技术特征：

1.一种电动工具，包括：

2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的电动工具，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的电动工具，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的电动工具，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，

9.一种电动工具，包括：

10.根据权利要求9所述的电动工具，其特征在于，

11.根据权利要求9所述的电动工具，其特征在于，

12.根据权利要求11所述的电动工具，其特征在于，

13.根据权利要求11所述的电动工具，其特征在于，

14.根据权利要求13所述的电动工具，其特征在于，

15.根据权利要求9所述的电动工具，其特征在于，

技术总结
本申请公开了一种电动工具，包括：电机，包括定子和转子；电源装置，用于提供电能至电机；驱动电路，与电机电性连接以驱动电机；控制器，与驱动电路和检测模块电耦合，控制器包括：转矩环，用于根据电机的目标转矩和实际转矩生成第一电压调节量v1；磁链环，用于根据电机的目标定子磁链和实际定子磁链生成第二电压调节量v2；反馈线性化调节单元，至少根据第一电压调节量v1和第二电压调节量v2，生成在旋转坐标系下的电压控制量和电压控制量；第二电压变换单元，用于将电压控制量和电压控制量变换成静止坐标系下的电压控制量和电压控制量；第二控制信号生成单元，用于根据电压控制量和电压控制量生成控制信号控制驱动电路。

技术研发人员：许彦卿,杨德中,王宏伟
受保护的技术使用者：南京泉峰科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12