[发明专利]电动工具及其无刷电机的驱动方法

说明书

一种电动工具及无刷电机的驱动方法，该电动工具包括：无刷电机，包括转子和至少两相定子绕组；驱动系统，用于驱动无刷电机；其中，驱动系统包括：驱动电路，用于驱动无刷电机；位置传感器（D1，D2，D3），用于检测转子的位置；控制器，根据位置传感器（D1，D2，D3）的信号控制驱动电路；无刷电机的转子在正向转动时依次经过：换相位置，此时无刷电机中的至少一个位置传感器（D1，D2，D3）的信号改变；基准位置，此时无刷电机中的至少一相定子绕组的反电动势处于反电动势波形的中点位置；换相位置与基准位置在电角度上相差的角度的取值范围为20°至40°；通过位置传感器（D1，D2，D3）的设置使无刷电机性能得到提升。

技术领域

本发明涉及电动工具领域，具体涉及一种采用无刷电机的电动工具及其无刷电机的驱动方法。

背景技术

无刷电机一般由电机本身和相应驱动电路组成，无刷电机相比有刷电机而言其运转噪音低并且寿命更长。一般而言，按照是否具有检测转子位置的传感器来区分，无刷电机分为有感控制的无刷电机和无感控制的无刷电机。

对于有感控制而言，位置传感器的位置设置以及其与控制方法的配合，是影响无刷电机性能的重要因素。

发明内容

一种电动工具，包括：无刷电机，包括转子和至少两相定子绕组；驱动系统，用于驱动无刷电机；其中，驱动系统包括：驱动电路，用于驱动无刷电机；位置传感器，用于检测转子的位置；控制器，根据位置传感器的信号控制驱动电路；无刷电机的转子在正向转动时依次经过：换相位置，此时无刷电机中的至少一个位置传感器的信号改变；基准位置，此时无刷电机中的至少一相定子绕组的反电动势处于反电动势波形的中点位置；换相位置与基准位置在电角度上相差的角度的取值范围为20°至40°。

进一步，基准位置与最接近的换相位置在物理角度上相差的角度的取值范围为20°/P至40°/P，其中P为无刷电机的极对数。

进一步，定子绕组的数目为3，且3个定子绕组构成“Y”型连接。

进一步，定子绕组的数目为3，且3个定子绕组构成三角型连接。

进一步，位置传感器包括第一位置传感器和第二位置传感器，驱动电路驱动转子正向转动时，依次转过第一位置和第二位置，转子转至第一位置时，第一位置传感器信号改变，驱动电路切换至第一正向驱动状态，转子转至第二位置时，第二位置传感器信号改变，驱动电路切换至第一正向驱动状态；驱动电路驱动转子反向转动时，转子转至第二位置时，第二位置传感器信号改变，驱动电路切换至第一反向驱动状态，转子转至第一位置时，第一位置传感器信号改变，驱动电路切换至第二反向驱动状态；驱动电路在第一反向驱动状态时对转子施加的电压与在第一正向驱动状态时对转子施加的电压的方向相反。

一种驱动电动工具中的无刷电机的方法，该电动工具包括位置传感器和驱动电路，包括如下步骤：位置传感器检测无刷电机转子位置；驱动电路根据位置传感器信号的改变对定子绕组加载电压的状态；其中，将驱动电路对定子绕组加载电压的一个状态定义为驱动电路的一个驱动状态；无刷电机转子在正转时，驱动电路根据位置传感器信号的改变依次处于第一正向驱动状态和第二正向驱动状态；无刷电机转子在反转时，驱动电路根据位置传感器信号的改变依次处于第一反向驱动状态和第二反向驱动状态；第一正向驱动状态与第二反向驱动状态对应相同的转子位置；第二正向驱动状态与第一反向驱动状态对应相同的转子位置；驱动电路在第一反向驱动状态时对转子施加的电压与在第一正向驱动状态时对转子施加的电压的方向相反。

进一步，驱动电路一个电周期内具有六个驱动状态。

进一步，无刷电机中定子绕组的数目为3，且3个定子绕组构成“Y”型连接。

进一步，无刷电机中定子绕组的数目为3，且3个定子绕组构成三角型连接。