[发明专利]单相变频驱动的冲击式电动扳手

摘要

本发明公开了一种单相变频驱动的冲击式电动扳手，包括电动扳手本体，所述电动扳手本体是由机壳、手柄和具有转子与定子的异步电动机组成，其特征在于设有变频控制系统，所述电动扳手本体经连接导线与变频控制系统相连接，以使单相电源通过变频控制系统将单相变三相来驱动三相异步电动机，利用变频器将普通的三相异步电动机改变为高频三相异步电动机，使同体积的电机功率显著提高，通过变频器的频率调节，可任意调节扳手的扭矩大小并可标定，改变了普通冲击扳手扭矩不可调这一现象，通过调节相应的频率标定值来确定相应的扭矩，实现了同一只扳手拧不同规格的螺栓。

主权项

一种单相变频驱动的冲击式电动扳手，包括电动扳手本体，所述电动扳手本体是由机壳、手柄和具有转子与定子的异步电动机组成，其特征在于设有变频控制系统，所述电动扳手本体经连接导线与变频控制系统相连接，所述变频控制系统是由主电路板、控制板和键盘显示屏构成，所述主电路板上设有整流电路、限流滤波电路、制动电路和逆变电路，所述整流电路是由二极管VD1、VD2、VD3、VD4组成，所述限流滤波电路是由电容C7、电容C8、充电电阻RS、开关KS、电阻R1和电阻R2组成，所述制动电路是由制动电阻RB和开关管VB组成，所述逆变电路是由逆变管V1、V2、V3、V4、V5、V6和续流二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6以及吸收电容C1、C2、C3、C4、C5、C6组成；VD1正极与VD2负极相连并与工频电源火线L相连；VD3的正极与VD4的负极相连并与工频电源零线N相连；VD1负极、VD3负极、RS一端、KS一端相连；RS另一端、KS另一端、R1一端、C7正极端、RB一端、V1集电极、D1负极、C1一端、V3集电极、D3负极、C3一端、V5集电极、D5负极、C5一端相连，形成直流母线端；R1另一端、C7负极端、R2一端、C8正极端相连；RB另一端、VB集电极相连；V1发射极、D1正极、C1另一端、V2集电极、D2负极、C2一端相连，并与输出的U相线相连；V3发射极、D3正极、C3另一端、V4集电极、D4负极、C4一端相连，并与输出的V相线相连；V5发射极、D5正极、C5另一端、V6集电极、D6负极、C6一端相连，并与输出的W相线相连；VD2正极、VD4正极、R2另一端、C8负极端、VB发射极、V2发射极、D2正极、C2另一端、V4发射极、D4正极、C4另一端、V6发射极、D6正极、C6另一端相连，形成直流母线热地端；VB基极、V1基极、V2基极、V3基极、V4基极、V5基极、V6基极与控制板对应端子相连；所述二极管VD1、二极管VD2、二极管VD3、二极管VD4构成单相整流桥，对单相工频电源进行整流，整流后的电压形成脉动电压，滤波电容C7、C8对整流后的脉动电压消除滤波，由于滤波电容C7、C8在断电的短时间内两端存在很高的高压电，为了消除高压电，在滤波电容C7的两端并联电阻R1，在滤波电容C8的两端并联电阻R2，以使滤波电容C7、C8充分放电，由于滤波电容C7、C8储能较大，在接入电源时两端电压为零，因而在上电瞬间滤波电容C7、C8的充电电流很大，过大的电流容易损坏单相整流桥中的二极管，因此，将充电电阻RS串接在直流电路的直流母线上，当滤波电容C7、C8充电到一定程度时，由开关KS将充电电阻RS短路；逆变管V1、V2、V3、V4、V5、V6组成的逆变桥在控制板的控制下将直流电逆变成频率、幅值都可调的交流电，由于电机绕组为感性具有无功分量，续流二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6为无功电流返回到直流电源提供通道，当电动机处于制动状态时，再生电流通过续流二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6返回到直流电路上；所述逆变管V1、V2、V3、V4、V5、V6在进行逆变过程时，同一桥臂两个逆变管不停地交替导通和截止，在换相过程中也同样需要通过续流二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6提供通路；同时，逆变管V1、V2、V3、V4、V5、V6每次由导通切换到截止状态的瞬间，逆变管两端电压将由接近0V上升到直流母线电压值，过高的电压增长率很容易损坏逆变管，这种关断时的电压增长率是通过吸收电容C1、C2、C3、C4、C5、C6来降低。