[发明专利]电动工具

说明书

本发明公开了一种电动工具，包括电机，包括定子和转子，电机为能够产生磁阻转矩的电机；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，用于控制驱动电路，控制器被配置为：控制器输出PWM信号至驱动电路，PWM信号的占空比跟随转子的位置变化而变化。本发明的电动工具输出性能更优。

技术领域

本发明涉及一种电动工具，具体涉及一种电机输出性能更优的电动工具。

背景技术

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。

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。

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。

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。

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。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种整机性能更优的电动工具。

一种电动工具，包括：电机，包括定子和转子，所述电机为能够产生磁阻转矩的电机；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，用于控制所述驱动电路，所述控制器被配置为：所述控制器输出PWM信号至所述驱动电路，所述PWM信号的占空比跟随所述转子的位置变化而变化。

可选地，所述控制器控制所述驱动电路以使所述电机的输入电压近似呈正弦波变化。

可选地，所述电机为三相电机，所述电机的三相输入电压互呈120°相位角。

可选地，所述控制器被配置为：依据所述电机的电流、电机的转速和转子的位置中的至少一个动态调整加载至所述定子的电流以使定子磁链和转子磁链的夹角的取值范围为90°~135°。

可选地，所述电机的输出转矩在预设时间范围内大于预设阈值，所述预设阈值根据电机的特性和电机的电流设置。

可选地，所述控制器包括：第一转速环，用于根据所述电机的目标转速和所述电机的实际转速生成所述电机的目标电流。

可选地，所述控制器还包括：第一电流分配单元，用于根据所述第一转速环生成的所述电机的目标电流分配直轴目标电流和交轴目标电流；第一电流变换单元，用于根据所述电机的实际电流和所述电机的转子的位置生成直轴实际电流和交轴实际电流；第一电流环，用于根据所述直轴目标电流和直轴实际电流生成第一电压调节量；第二电流环，用于根据所述交轴目标电流和交轴实际电流生成第二电压调节量；第一电压变换单元，用于根据所述第一电压调节量和所述第二电压调节量生成第一电压控制量和第二电压控制量；第一控制信号生成单元，用于根据所述第一电压控制量和第二电压控制量生成控制信号，所述控制信号用于控制所述驱动电路。

可选地，所述控制器包括：第二转速环，用于根据所述电机的目标转速和实际转速生成所述电机的目标转矩。