工作器具中的用蓄電池運行的電動馬達制造技術

本發(fā)明專利技術涉及工作器具中的用蓄電池運行的電動馬達，尤其作為驅動馬達，它用在工作器具尤其手持的工作器具如電氣的馬達鏈鋸、電氣的剪枝機、電氣的自由切割機、電氣的吹風器具、電氣的砂輪切割機或類似器具中，它具有為驅動轉子設置的由繞組構成的裝置，繞組與能源相連接，使得驅動轉子的轉矩起作用。繞組的相應電路具有電位點，其電壓通過調整機構輸送給分析單元的輸入端。調整機構能在兩個能轉換的調整級中運行且與根據(jù)轉子的旋轉位置工作的觸發(fā)線路連接。觸發(fā)線路根據(jù)電動馬達的轉子的旋轉位置將調整機構轉換為有較高敏感性的第一調整級或轉換為有較低敏感性的第二調整級，從而可將分析單元中的微處理器上必要的模擬的輸入端保持在較少的程度上。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
工作器具中的用蓄電池運行的電動馬達
本專利技術涉及一種作為驅動馬達的電動馬達，該電動馬達用在工作器具尤其手持的工作器具比如電氣的馬達鏈鋸、電氣的剪枝機、電氣的自由切割機、電氣的吹風器具、電氣的砂輪切割機或類似器具中。
技術介紹
用蓄電池運行的直流電動馬達作為驅動裝置越來越多地用在手持式工作器具比如馬達鏈鋸、剪枝機、自由切割機、吹風器具、砂輪切割機或類似器具中。為了能夠使用輕巧而功率強大的電動馬達，必須解決巨大的電子方面的開銷。電動馬達在接近其最大的功率范圍內運行，因而要利用所謀劃的電子的監(jiān)控，利用所述電子的監(jiān)控來避免電動馬達的電氣的過載以及所利用的大功率電子裝置的過載。為此，必須檢測電動馬達的大量的運行數(shù)據(jù)并且-在多數(shù)情況下用微處理器對其進行分析。為此，將每個信號輸送給所述微處理器的輸入端，因而微處理器必須擁有大量的尤其模擬的輸入端，用于適當?shù)貙λ行盘栠M行處理。具有大量的輸入端尤其模擬的輸入端的處理器成本很高并且占據(jù)很多位置空間。如果使用以電子方式換向的電動馬達，那么為進行啟動必須存在所定義的起動條件，以便以電子方式換向的旋轉場沿所規(guī)定的旋轉方向來驅動轉子。在使電動馬達加速到運行轉速時也需要所定義的運行條件。必須保證，所述轉子可以可靠地跟隨變得越來越快的旋轉場。因此，所述電動馬達在加速的過程中可以根據(jù)固定地預先給定的轉換模式通過斜升（Hochrampen）來運行。為了保證以電子方式換向的電動馬達的可靠的加速，比如布置了位置傳感器，所述位置傳感器檢測所述轉子的旋轉位置并且將其報告給所述電動馬達的電子的控制單元。因此比如使用霍耳傳感器，利用所述霍耳傳感器可以保證，總是在與所述轉子的旋轉位置相匹配的情況下來轉換所述旋轉場。如果達到了運行轉速，那就借助于在所述電動馬達中在定子的激磁繞組中所誘導的電壓來控制所述旋轉場，所述電壓的大小和方向保證在所述運行轉速的范圍內可靠地控制所述以電子方式換向的電動馬達。除了所述旋轉的電動馬達的發(fā)電電壓之外，也要檢測其它的運行信號，比如負載電流，所述負載電流同樣可以用于控制所述旋轉場。因為所述發(fā)電機電壓處于伏特范圍內并且反映負載電流的負載電壓處于毫伏范圍內，所以必須分開地對所述運行信號進行處理并且將其輸送給所述控制單元。用于運行以電子方式換向的電動馬達的電子方面的開銷比較可觀；所使用的微處理器已經(jīng)對大量所輸送的信號進行處理，因而所述電動馬達的其它的運行信號的利用經(jīng)常成問題或者在不通過更大且成本更高的具有更多模擬的輸入端的處理器來取代原有處理器的情況下是不可能的。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的任務是，以較少的布線開銷來提供所述電動馬達的控制單元的為該電動馬達的無故障的運行而有待分析的運行信號。該任務按照本專利技術由一種作為驅動馬達的電動馬達來解決，其用在工作器具中，該電動馬達具有為了驅動轉子而設置的由繞組構成的裝置，所述繞組如此與能源相連接，使得驅動著所述轉子的轉矩起作用，其中繞組的相應的電路具有電位點，所述電位點的電壓通過調整機構來輸送給分析單元的輸入端，其中所述調整機構能夠在兩個能夠轉換的調整級中運行，并且具有用于所述調整機構的根據(jù)所述轉子的旋轉位置來工作的觸發(fā)線路，其中所述觸發(fā)線路根據(jù)所述電動馬達的轉子的旋轉位置來將所述調整機構轉換為擁有較高的敏感性的第一調整級或者轉換為擁有較低的敏感性的第二調整級。。所述電動馬達包括由激磁繞組構成的用于以電動方式來驅動轉子的裝置，其中所述激磁繞組先后交替地如此與能源相連接，使得驅動著所述轉子的轉矩來起作用。在相應的繞組相上設置了電位點，所述電位點的電壓通過調整機構來輸送給分析單元的輸入端。所述調整機構能夠轉換并且可以在兩個調整級中運行。為進行轉換，設置了根據(jù)所述轉子的旋轉位置來工作的觸發(fā)線路，所述觸發(fā)線路根據(jù)所述電動馬達的轉子的旋轉位置來將所述調整機構轉換為擁有較高敏感性的第一調整級或者轉換為擁有較低的敏感性的第二調整級。由此保證，就像在負載情況中能夠在所述電位點上截取的可能比所述發(fā)電機電壓小幾次方的負載電壓一樣，所述旋轉的電動馬達的很高的發(fā)電機電壓通過所述分析單元的同一個有利地模擬的輸入端來加入（aufschalten）。所述電位點借助于調整機構僅僅通過一根導線與所述分析單元的僅僅一個模擬的輸入端相連接。由此，作為分析單元可以使用一個簡單地構成的僅僅具有少數(shù)幾個輸入端的處理器，該處理器成本低廉、結構緊湊并且僅僅具有較少的電流消耗。如果所述電位點上的電位從所述負載電壓轉換到所述發(fā)電機電壓，那么所述調整機構總是從比如擁有較高敏感性的第一調整級轉換為比如擁有較低的敏感性的第二調整級。通過所述按本專利技術由所述觸發(fā)線路在旋轉位置正確的情況下轉換的調整機構，可以以較小的線路開銷在一根信號線上傳輸極為不同的信號并且將其加入（aufschaltet）到僅僅一個唯一的輸入端上。為了根據(jù)所述電位點上的電位在旋轉位置正確的情況下轉換所述調整機構，在此規(guī)定，所述觸發(fā)線路從布置在所述電動馬達上的旋轉位置傳感器的信號中來求得所述轉子的旋轉位置。關于旋轉位置的信息也通過所述電動馬達的換向器來獲得，從而作為替代方案所述觸發(fā)線路也可以通過所述電動馬達的換向器來求得所述旋轉位置。如果取代機械的旋轉換向器而使用像用在EC電動馬達上一樣的電子的換向器，那么所述觸發(fā)線路也可以從所述電子的換向器的控制信號中來求得所述轉子的旋轉位置。所述觸發(fā)線路有利地如此構成，使得其是所述電子的換向器或其控制單元的一部分。也可以以簡單的方式從在所述電位點上截取的發(fā)電電壓中求得所述轉子的旋轉位置。從所述電位點上的發(fā)電電壓的曲線中可以推導出所述轉子的旋轉位置。這比如可以通過對所述電壓信號的交零的分析來進行。第一電路（第一信道）的其中一個電位點上的經(jīng)過分析的信號也可以用于在旋轉位置合適的情況下轉換所述連接到另一條電路（第二和第三信道）上的調整機構。因此連接到所述電路上的調整機構的旋轉位置合適的控制可以僅僅通過對在所述電位點上所截取的發(fā)電電壓的合適的分析來進行。尤其所述裝置包括至少兩個具有相應的相接頭的繞組，其中所述繞組的相接頭通過換向器先后如此與能源相連接，從而產(chǎn)生了逐步的旋轉場。如果給其中一個繞組通電，那就可以在另一個繞組的一個自由的相接頭上截取所述旋轉的電動馬達的發(fā)電電壓。流經(jīng)所述產(chǎn)生旋轉場的繞組的電流作為在電阻上降下的電壓來檢測，其中這種降下的電壓和所述發(fā)電電壓作為運行信號輸送給所述分析單元。所述激磁繞組的裝置有利地具有三個相接頭，其中所述激磁繞組的每兩個相接頭通過一個以電子方式受到控制的換向器先后如此與所述能源相連接，從而產(chǎn)生了逐步的旋轉場。同時，第一相接頭通過第一開關元件與所述能源的低壓側相連接，其中在自由的第三相接頭上加載著所述旋轉的電動馬達的發(fā)電電壓。所述將開關元件與電源連接起來的相接頭之一上面的電壓降能夠通過相接頭來截取，所述相接頭有利地形成一個電位點，其中該電壓作為運行信號輸送給所述分析單元。應該在相接頭上截取的運行信號如負載電壓和所誘導的發(fā)電機電壓通過一個共同的調整機構輸送給所述分析單元，從而對于兩種運行信號來說僅僅需要一個輸入端。為了轉換所述調整機構，在此規(guī)定，在加載由控制單元輸出給所述電子的換向器的控制信號時從第一調整級轉換為第二調整級，其中根據(jù)所述布置在相接頭與能源之間的開關元件的開本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
作為驅動馬達的電動馬達，用在工作器具（99）中，該電動馬達具有為了驅動轉子（7）而設置的由繞組（3、4、5）構成的裝置，所述繞組如此與能源（11）相連接，使得驅動著所述轉子（7）的轉矩（24）起作用，其中繞組（3、4、5）的相應的電路具有電位點（100），所述電位點的電壓（UL、UG）通過調整機構（30、40、50）來輸送給分析單元的輸入端，其中所述調整機構（30、40、50）能夠在兩個能夠轉換的調整級中運行，并且具有用于所述調整機構（30、40、50）的根據(jù)所述轉子（7）的旋轉位置來工作的觸發(fā)線路（90），其中所述觸發(fā)線路（90）根據(jù)所述電動馬達（1）的轉子（7）的旋轉位置來將所述調整機構（30、40、50）轉換為擁有較高的敏感性的第一調整級或者轉換為擁有較低的敏感性的第二調整級。

【技術特征摘要】
2011.06.16 DE 102011106578.81.作為驅動馬達的電動馬達，用在工作器具（99）中，該電動馬達具有為了驅動轉子（7）而設置的由繞組（3、4、5）構成的裝置，所述繞組如此與能源（11）相連接，使得負載電流(IL)流動通過所述繞組（3、4、5）并且驅動著所述轉子（7）的轉矩（24）起作用，其中繞組（3、4、5）的相應的電路具有電位點（100），并且在繞組（3、4、5）的相應的電路中存在電阻以用于在所述電動馬達（1）的運行中檢測負載電流(IL)，其中在所述電動馬達（1）的運行中在所述電位點（100）處存在不同大小的第一電壓和第二電壓，其中流動通過電阻的負載電流(IL)導致在電阻上的電壓降并且形成相應于負載電流(IL)的負載電壓（UL），并且所述第一電壓是在電阻處下降的負載電壓（UL），該負載電壓（UL）具有在毫伏范圍內的大小，并且所述第二電壓是發(fā)電機電壓（UG），該發(fā)電機電壓（UG）具有在若干伏特范圍內的大小，所述電位點的所述第一電壓和所述第二電壓通過調整機構（30、40、50）來輸送給分析單元的輸入端，其中所述電位點（100）的所述第一電壓和所述第二電壓作為運行信號加入到所述分析單元的同一輸入端上，其中所述調整機構（30、40、50）能夠在兩個能夠轉換的調整級中運行，更確切地說在擁有較高敏感性的第一調整級和擁有較低的敏感性的第二調整級中，在該第一調整級中調整機構（30、40、50）增強地工作，而在該第二調整級中調整機構（30、40、50）減弱地或者以微小的放大率或者說在沒有放大率的情況下工作，并且具有根據(jù)所述轉子（7）的旋轉位置來工作的觸發(fā)線路（90），該觸發(fā)線路與所述調整機構（30、40、50）連接，其中所述觸發(fā)線路（90）根據(jù)所述電動馬達（1）的轉子（7）的旋轉位置來轉換所述調整機構（30、40、50），其中為了通過所述分析單元的相同輸入端處理負載電壓（UL），所述調整機構（30、40、50）切換到擁有較高的敏感性的第一調整級中，或者為了通過所述分析單元的相同輸入端處理發(fā)電機電壓（UG），所述調整機構（30、40、50）切換到擁有較低的敏感性的第二調整級中。2.按權利要求1所述的電動馬達，其特征在于，所述觸發(fā)線路（90）從布置在所述電動馬達（1）上的旋轉位置傳感器（80）的信號中求得所述轉子（7）的旋轉位置。3.按權利要求1所述的電動馬達，其特征在于，所述觸發(fā)線路（90）通過所述電動馬達（1）的換向器（10、66）來求得所述轉子（7）的旋轉位置。4.按權利要求3所述的電動馬達，其特征在于，所述觸發(fā)線路（90）從電子的換向器（10）的控制信號中來求得所述轉子（7）的旋轉位置。5.按權利要求4所述的電動馬達，其特征在于，根據(jù)所述電動馬達（1）的轉子（7）的旋轉位置來轉換所述調整機構（30、40、50）的所述觸發(fā)線路（90）是所述電子的換向器（10）的一部分。6.按權利要求1所述的電動馬達，其特征在于，所述轉子（7）的旋轉位置從在所述電位點（100）上截取的發(fā)電機電壓（UG）中來求得。7.按權利要求1所述的電動馬達，其特征在于，所...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：R維歇特，G利布哈德，R塞曼，
申請(專利權)人：安德烈亞斯斯蒂爾兩合公司，
類型：發(fā)明
國別省市：