[发明专利]电动作业机

说明书

本发明提供一种电动作业机。该电动作业机具备无刷马达，在马达低速旋转时能够不使用旋转传感器地检测出旋转位置，且能以低成本实现该检测。电动作业机包括逆变器部和借助逆变器部切换通电模式而对马达的通电电流进行PWM控制的控制部。控制部具有多个开关元件的接通/断开状态不同的多个开关组合来作为在每个换流时刻进行切换的通电模式，与PWM控制的周期同步地依次切换开关组合，根据由于开关组合的切换而产生的无刷马达电感的大小关系，检测出无刷马达的旋转位置，设定换流时刻。

技术领域

本发明涉及具备无刷马达作为动力源的电动作业机。

背景技术

无刷马达需要每隔转子的规定旋转角度而切换定子线圈的通电模式。因此，具备无刷马达的电动作业机具有用来检测无刷马达(具体是转子)的旋转位置的检测部。

作为检测部，通常公知有根据转子的旋转角度产生信号的旋转传感器，或者根据通过转子的旋转而产生的感应电压来检测旋转位置的无传感器方式的检测部。

而且，根据采用了基于感应电压来检测无刷马达(换言之是转子)的旋转位置这种结构的无传感器方式的检测部，只要检测无刷马达的各相端子的电压，在检测出的电压经过零交叉点时检测出规定旋转位置即可。

因此，根据具备无传感器方式的检测部的电动作业机，与采用了使用旋转传感器来检测旋转位置这种结构的情况相比，能够简化装置结构。

但是，由于感应电压与无刷马达的转数成正比，因此，在无刷马达低速旋转时，会出现无法达到检测出旋转位置所需的电平，从而无法检测出旋转位置的情况。

对此，作为不利用感应电压来检测无刷马达的旋转位置的无传感器方式的检测部，提出了一种交替产生使转子产生转矩的通电期间和位置检测用的检测期间的方案(例如参照专利文献1)。

在该方案的装置中，以相较于使无刷马达产生转矩的通电期间足够短的时间使位置检测用的电流流过无刷马达的线圈，通过测定该电流值来计算定子线圈的电感。然后，检测电感达到最大的时刻作为规定旋转位置。

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2011/0279073号说明书

发明内容

根据上述方案的装置，求出根据无刷马达的旋转位置而发生变化的电感，在该电感达到最大的时刻检测出旋转位置，因此在无刷马达低速旋转时也能检测旋转位置。

然而，在上述方案的装置中，为了检测出旋转位置，要通入不会使转子产生转矩的位置检测用的低电流，通过检测该电流来求出电感，所以要求电感运算精度。

因此，在上述方案的装置中，虽然可以不使用旋转传感器，但是却存在位置检测所用的运算电路必须要使用运算能力高的昂贵的运算电路，由此导致成本提高这样的问题。

此外，在上述方案的装置中，需要交替通入使转子产生转矩的驱动电流和位置检测电流，因此在位置检测期间不能使转子产生转矩。因此，也存在使无刷马达的旋转加快时的加速特性下降，导致无刷马达在其输出轴被施加负载时停止的情况。

本发明的一技术方案期望在具备无刷马达的电动作业机中，在无刷马达低速旋转时能够不使用旋转传感器地检测出旋转位置，且能以低成本来实现该检测。

在本发明的一技术方案的电动作业机中具备无刷马达作为动力源，且为了驱动无刷马达而包括逆变器部和控制部。

逆变器部包括设于直流电源和无刷马达的多个端子之间的通电路径上的多个开关元件，构成为能够利用该多个开关元件控制对无刷马达的多个线圈的通电和通电方向。

控制部在无刷马达的每个规定换流时刻，利用逆变器部切换向多个线圈通电的通电模式，按照该通电模式使逆变器部的多个开关元件接通/断开，从而对多个线圈的通电电流进行PWM控制。