專利名稱：電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩限制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩限制裝置，具有一個(gè)電動(dòng)機(jī)電流的電流檢測裝置，一個(gè)用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩的給定值預(yù)給定裝置及一個(gè)使電動(dòng)機(jī)電流限制在取決于給定值預(yù)給定裝置的最大值上的控制和/或調(diào)節(jié)裝置。本發(fā)明還涉及一種電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩限制方法。
背景技術(shù)：
電動(dòng)機(jī)被使用在各種各樣的不同領(lǐng)域中。例如電動(dòng)機(jī)可使用在電動(dòng)工具機(jī)中及由此驅(qū)動(dòng)插入式刀具。根據(jù)刀具的使用范圍和/或待加工材料和/或工件的性質(zhì)通常需要在插入式刀具不能超過一定的轉(zhuǎn)矩，否則將面臨插入式刀具或工件的損傷和/或破壞。例如公知了電動(dòng)擰螺絲機(jī)，它通過接收螺釘(栓)的材料的密度和/或螺釘?shù)某叽缁驇缀涡螤钤谛龜Q過程中可產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的增高。在此情況下可達(dá)到一個(gè)轉(zhuǎn)矩值，該轉(zhuǎn)矩將使螺釘和/或工件的材料結(jié)構(gòu)被強(qiáng)加載，以致使該材料結(jié)構(gòu)破裂。
尤其公知了這樣的情況，其中例如一個(gè)螺釘被電動(dòng)擰螺絲機(jī)用高轉(zhuǎn)速擰入一個(gè)工件中。如果以一個(gè)高轉(zhuǎn)速到達(dá)擰入的終點(diǎn)位置，使得螺釘頭機(jī)械式地限制螺釘?shù)睦^續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，則經(jīng)常會(huì)使螺釘、插入式刀具和/或工件損壞或用不允許的高轉(zhuǎn)矩旋擰及由此引起缺陷。在不利的情況下，螺釘和/或插接式刀具和/或工件的材料結(jié)構(gòu)可被沖擊地出現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩尖峰強(qiáng)烈地過加載，以使得材料結(jié)構(gòu)破裂。該情況被公知為所謂的“螺釘硬傷”。
為了防止由于超過最大允許的轉(zhuǎn)矩使材料損傷或破壞，在過去做出過許多努力。例如公知了機(jī)械滑動(dòng)式離合器，其中當(dāng)達(dá)到預(yù)調(diào)節(jié)的最大允許轉(zhuǎn)矩時(shí)基于預(yù)定的滑動(dòng)使配置給電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸相對(duì)電動(dòng)工具機(jī)的刀夾滑轉(zhuǎn)，即使當(dāng)電動(dòng)機(jī)或配置給電動(dòng)機(jī)的一些部件、如變速器繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，配置給刀具的一側(cè)不再被驅(qū)動(dòng)。這種類型的機(jī)械滑動(dòng)式離合器具有其缺點(diǎn)，即僅可實(shí)現(xiàn)相對(duì)不精確的及通常僅可分級(jí)調(diào)節(jié)的最大允許轉(zhuǎn)矩。它還具有承受機(jī)械磨損的缺點(diǎn)，由此使力的傳遞總地并隨著滑動(dòng)式離合器的不斷的老化而下降。在調(diào)節(jié)到的最大允許轉(zhuǎn)矩情況下其滑動(dòng)的發(fā)生也是相對(duì)不精確的及在相對(duì)大的誤差區(qū)間內(nèi)，以致滑動(dòng)式離合器有時(shí)在小于預(yù)給定轉(zhuǎn)矩時(shí)分離，有時(shí)則在達(dá)到高得多的轉(zhuǎn)矩時(shí)才分離，由此也象前面一樣由于轉(zhuǎn)矩引起的過載產(chǎn)生材料的損壞。
此外，還使用了電子轉(zhuǎn)矩限制裝置，它們檢測由電動(dòng)機(jī)接收的電動(dòng)機(jī)電流作為施加的轉(zhuǎn)矩的量度。這種裝置的工作不精確，因?yàn)橛绕湓谥鬏S轉(zhuǎn)速高的情況下，實(shí)際上在刀具上或在工件上出現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩在達(dá)到基于預(yù)給定最大轉(zhuǎn)矩所預(yù)給定的電動(dòng)機(jī)電流時(shí)明顯地大于被給定的極限值。該現(xiàn)象的出現(xiàn)是因?yàn)榧词乖陉P(guān)斷電動(dòng)機(jī)電流后通過包含在旋轉(zhuǎn)質(zhì)量內(nèi)的動(dòng)能這些旋轉(zhuǎn)質(zhì)量基于慣性將趨于繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，但其中該繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)通過螺釘?shù)臋C(jī)械限制被沖擊式地制動(dòng)，這將導(dǎo)致與驅(qū)動(dòng)無關(guān)的轉(zhuǎn)矩尖峰的形成。該現(xiàn)象尤其伴隨上述“螺釘硬傷”出現(xiàn)，在此情況下由一個(gè)高轉(zhuǎn)速突然和猛烈制動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，提出了電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩限制裝置，具有一個(gè)電動(dòng)機(jī)電流的電流檢測裝置，一個(gè)用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩的給定值預(yù)給定裝置及一個(gè)使電動(dòng)機(jī)電流限制在取決于給定值預(yù)給定裝置的最大值上的控制和/或調(diào)節(jié)裝置，其中設(shè)有一個(gè)用于測量所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測裝置，其中控制和/或調(diào)節(jié)裝置根據(jù)所述轉(zhuǎn)速來確定所述電動(dòng)機(jī)電流的最大值。
相比之下，本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩限制裝置具有其優(yōu)點(diǎn)，即由轉(zhuǎn)矩給定值預(yù)給定產(chǎn)生的電動(dòng)機(jī)電流的最大值與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相關(guān)地被確定，由此在調(diào)節(jié)和/或關(guān)斷判據(jù)中可包括根據(jù)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的動(dòng)能可能的及螺釘硬傷時(shí)出現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩尖峰。為此除用于電動(dòng)機(jī)工作時(shí)檢測其接收電流的檢測裝置外附加地提供了一個(gè)轉(zhuǎn)速檢測裝置。由轉(zhuǎn)速檢測裝置檢測的轉(zhuǎn)速及由電流檢測裝置記錄的電動(dòng)機(jī)電流將輸送到一個(gè)控制和/或調(diào)節(jié)裝置，后者將這些參數(shù)彼此設(shè)置成一定關(guān)系。借助一個(gè)預(yù)給定的最大允許轉(zhuǎn)矩，該控制和/或調(diào)節(jié)裝置求得在存在一定轉(zhuǎn)速的情況下對(duì)于一個(gè)確定的最大允許轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的最大電動(dòng)機(jī)電流，該電流不能被超過，由此當(dāng)附加了負(fù)載情況下旋轉(zhuǎn)質(zhì)量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩尖峰時(shí)，預(yù)給定的最大允許轉(zhuǎn)矩不能被超過。
如上所述，所出現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩由兩個(gè)分量組成，即由電動(dòng)機(jī)電流確定的轉(zhuǎn)矩分量及旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的與轉(zhuǎn)速相關(guān)的動(dòng)能產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩分量。后者由控制和/或調(diào)節(jié)裝置借助檢測的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來求得，例如通過計(jì)算或由存儲(chǔ)在電子部件中的曲線或表格讀出?？刂坪?或調(diào)節(jié)裝置根據(jù)它將電動(dòng)機(jī)電流調(diào)節(jié)到這樣的極限值上，以致在考慮到與轉(zhuǎn)速相關(guān)的轉(zhuǎn)矩分量時(shí)不會(huì)超過預(yù)給定的最大允許轉(zhuǎn)矩，其中由電動(dòng)機(jī)電流僅給出與電動(dòng)機(jī)電流相關(guān)的轉(zhuǎn)矩分量。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式中提出在達(dá)到其值時(shí)應(yīng)執(zhí)行減小或關(guān)斷的電動(dòng)機(jī)電流的最大值隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加而減小。因此當(dāng)電動(dòng)機(jī)更快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，及由此包含在旋轉(zhuǎn)質(zhì)量中的動(dòng)能比轉(zhuǎn)速慢時(shí)的動(dòng)能高時(shí)，控制和/或調(diào)節(jié)裝置必需調(diào)節(jié)到較小的電動(dòng)機(jī)電流，以防止通過旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的高動(dòng)能出現(xiàn)不允許的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，它基于旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性引起轉(zhuǎn)矩尖峰及由此導(dǎo)致超過預(yù)給定的最大允許轉(zhuǎn)矩。
在本發(fā)明的另一實(shí)施形式中提出當(dāng)達(dá)到由控制和/或調(diào)節(jié)裝置根據(jù)參數(shù)轉(zhuǎn)矩預(yù)給定值，電動(dòng)機(jī)電流及轉(zhuǎn)速求得的電動(dòng)機(jī)電流的極限值時(shí)該控制和/或調(diào)節(jié)裝置關(guān)斷電動(dòng)機(jī)電流。為此尤其可使用單獨(dú)的負(fù)載控制單元，它由控制和/或調(diào)節(jié)裝置得到一個(gè)相應(yīng)的信號(hào)，該信號(hào)將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)電流的關(guān)斷。該特別的負(fù)載控制單元可與由現(xiàn)有技術(shù)公知的電開關(guān)相組合。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選構(gòu)型允許使用者借助一個(gè)操作部件調(diào)節(jié)最大允許轉(zhuǎn)矩的預(yù)給定值，由此可預(yù)選擇對(duì)于確定的應(yīng)用和/或使用范圍特別合適的、不允許被超過的最大轉(zhuǎn)矩。為此設(shè)有一個(gè)調(diào)節(jié)裝置，它可由使用者操作及使在使用者側(cè)預(yù)給定的最大允許轉(zhuǎn)矩以適當(dāng)?shù)男盘?hào)輸送給控制和/或調(diào)節(jié)裝置，由此控制和/或調(diào)節(jié)裝置可借助該使用者的預(yù)給定值求得與轉(zhuǎn)速相關(guān)的最大允許電動(dòng)機(jī)電流。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施形式中，控制和/或調(diào)節(jié)裝置具有一個(gè)微控制器，該微控制器將參數(shù)即轉(zhuǎn)矩預(yù)給定值、轉(zhuǎn)速及電動(dòng)機(jī)電流轉(zhuǎn)換為調(diào)節(jié)干預(yù)判據(jù)，及產(chǎn)生出相應(yīng)的調(diào)節(jié)或關(guān)斷信號(hào)。該調(diào)節(jié)或關(guān)斷信號(hào)將輸入到負(fù)載控制單元，后者根據(jù)該信號(hào)進(jìn)行上述的電動(dòng)機(jī)電流的減小或電動(dòng)機(jī)電流的關(guān)斷。
在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施形式中提出控制和/或調(diào)節(jié)裝置總地作為微控制器來實(shí)施。
在本發(fā)明的一個(gè)構(gòu)型中轉(zhuǎn)速檢測裝置這樣來實(shí)現(xiàn)，即通過一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器記錄一個(gè)軸的轉(zhuǎn)速。這例如可通過傳感器與軸的剛性機(jī)械連接來實(shí)現(xiàn)，或例如通過一個(gè)與軸的標(biāo)記或刻槽相聯(lián)系的光電元件或一個(gè)設(shè)置在軸上的、周期性遮斷一個(gè)光電元件的射束路徑的旋轉(zhuǎn)盤，或通過使用一個(gè)所謂的測速發(fā)電機(jī)，后者產(chǎn)生與轉(zhuǎn)速相關(guān)的信號(hào)電壓。
另一實(shí)施形式在于，轉(zhuǎn)速檢測裝置在電動(dòng)機(jī)工作時(shí)由參數(shù)即電動(dòng)機(jī)電壓及電動(dòng)機(jī)電流推導(dǎo)出轉(zhuǎn)速，這尤其可計(jì)算得到或由存儲(chǔ)在一個(gè)電子部件中的曲線或表格讀出。以此方式可有利地作到不需要機(jī)械的或局部機(jī)械作用的轉(zhuǎn)速檢測，及由此不需要對(duì)機(jī)電結(jié)構(gòu)、尤其是電動(dòng)機(jī)與動(dòng)力輸出部分之間的驅(qū)動(dòng)路徑作任何改動(dòng)或結(jié)構(gòu)上的改變。該構(gòu)型中尤其可使本發(fā)明組合在現(xiàn)有的、設(shè)有其轉(zhuǎn)矩不能超過預(yù)給定最大值的電動(dòng)機(jī)的機(jī)器及裝置中。
所產(chǎn)生的與轉(zhuǎn)速相關(guān)的信號(hào)尤其可作為轉(zhuǎn)速直接地或通過相應(yīng)信號(hào)的計(jì)算規(guī)則輸送到控制和/或調(diào)節(jié)裝置，其中該控制和/或調(diào)節(jié)裝置對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選應(yīng)用在于使用在電動(dòng)工具機(jī)中，最好使用在電動(dòng)擰螺絲機(jī)中。由此以非常有利的方式作到了不會(huì)產(chǎn)生由于無意地超過具體應(yīng)用例中的最大允許轉(zhuǎn)矩而使刀具或工件損壞或有缺陷地旋擰螺釘。本發(fā)明可組合在公知的電動(dòng)工具機(jī)中，因?yàn)榛陔娮庸ぷ鞣绞娇稍谠瓌t上不改變工具機(jī)的機(jī)械及電的結(jié)構(gòu)。特別是這樣的情況，即轉(zhuǎn)速檢測借助電參數(shù)即電動(dòng)機(jī)電流及電動(dòng)機(jī)電壓來實(shí)現(xiàn)的情況。此外可考慮，例如一個(gè)電動(dòng)工具機(jī)的產(chǎn)品系列具有本發(fā)明，而另一產(chǎn)品系列電及機(jī)械部分相同但未附加本發(fā)明，由此能以很有利的方式最佳地利用現(xiàn)有的產(chǎn)品生產(chǎn)能力。
此外本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩限制裝置方法，尤其用于電動(dòng)工具機(jī)的電動(dòng)機(jī)，它具有以下步驟預(yù)給定一個(gè)最大轉(zhuǎn)矩的給定值；檢測電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)軸的轉(zhuǎn)速；檢測電動(dòng)機(jī)電流；根據(jù)轉(zhuǎn)速來確定由最大轉(zhuǎn)矩的給定值預(yù)給定引起的電動(dòng)機(jī)的最大電動(dòng)機(jī)電流。
此外對(duì)于本發(fā)明的功能無足輕重的是轉(zhuǎn)速在電動(dòng)機(jī)軸上測定還是在另一配置給電動(dòng)機(jī)的、由電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)器或裝置的部件上測定的，只要控制和/或調(diào)節(jié)裝置可考慮其它方式的轉(zhuǎn)速提取，例如通過適合的計(jì)算規(guī)則。


下面將借助附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明。附圖為圖1轉(zhuǎn)矩限制裝置的概要框圖，及圖2設(shè)有轉(zhuǎn)矩限制裝置的一個(gè)電動(dòng)工具機(jī)，即一個(gè)電動(dòng)擰螺絲機(jī)。
具體實(shí)施例方式
圖1表示一個(gè)電動(dòng)機(jī)1，它設(shè)有一個(gè)殼體2及一個(gè)動(dòng)力輸出部分3。動(dòng)力輸出部分3例如可被構(gòu)成一個(gè)刀夾4。此外還表示出一個(gè)由機(jī)械耦合的轉(zhuǎn)速傳感器26構(gòu)成的轉(zhuǎn)速檢測裝置10，一個(gè)電流檢測裝置9，一個(gè)由操作部件14構(gòu)成的給定值預(yù)給定裝置11，一個(gè)控制和/或調(diào)節(jié)裝置12及一個(gè)負(fù)載控制單元7。
借助由操作部件14構(gòu)成的給定值預(yù)給定裝置11，操作者可規(guī)定一個(gè)最大的、出現(xiàn)在動(dòng)力輸出部分3上的轉(zhuǎn)矩M’。該由操作者在給定值預(yù)給定裝置11上給定的最大允許轉(zhuǎn)矩M’將由該裝置11以一個(gè)轉(zhuǎn)矩預(yù)給定信號(hào)13輸送給控制和/或調(diào)節(jié)裝置12。
電動(dòng)機(jī)1由一個(gè)未詳細(xì)表示的電源5輸入電動(dòng)機(jī)電流6，該電流流過負(fù)載控制單元7。這將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)投入工作及導(dǎo)致其中與電動(dòng)機(jī)通過例如一個(gè)軸8機(jī)械耦合的變速器2及動(dòng)力輸出部分3的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在動(dòng)力輸出部分3上、即在刀夾4上，一旦連接了一個(gè)負(fù)載、如待旋入的螺釘，則由電動(dòng)機(jī)1以旋轉(zhuǎn)形式輸入的動(dòng)能導(dǎo)致一個(gè)轉(zhuǎn)矩M的形成。在工作中由電動(dòng)機(jī)1接收的電動(dòng)機(jī)電流6將通過一個(gè)配置給電動(dòng)機(jī)1的電流檢測裝置9來測量。電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速將通過一個(gè)配置給電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速檢測裝置10來測量。
為了防止由于包含在電動(dòng)機(jī)1、軸8、變速器2及動(dòng)力輸出部分3的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量中的、與轉(zhuǎn)速相關(guān)的動(dòng)能引起的轉(zhuǎn)矩尖峰超過動(dòng)力輸出部分3上預(yù)給定的最大轉(zhuǎn)矩M’(M＞M’)，在電動(dòng)機(jī)1工作時(shí)它的轉(zhuǎn)速n以轉(zhuǎn)速信號(hào)16傳送給控制和/或調(diào)節(jié)裝置12。這時(shí)該控制和/或調(diào)節(jié)裝置根據(jù)轉(zhuǎn)速n求得當(dāng)達(dá)到預(yù)給定最大轉(zhuǎn)矩M’時(shí)所允許的最大電動(dòng)機(jī)電流I’，它將該允許的最大電動(dòng)機(jī)電流與當(dāng)前的電動(dòng)機(jī)電流6相比較，該電動(dòng)機(jī)電流6通過電流檢測裝置9檢測及以電流信號(hào)17輸送給控制和/或調(diào)節(jié)裝置12。一旦電動(dòng)機(jī)電流6達(dá)到由控制和/或調(diào)節(jié)裝置12求得的最大允許電動(dòng)機(jī)電流I’，則控制和/或調(diào)節(jié)裝置12對(duì)負(fù)載控制單元7輸出一個(gè)轉(zhuǎn)換信號(hào)15，該信號(hào)使電動(dòng)機(jī)電流6限制在最大允許電動(dòng)機(jī)電流I’上或關(guān)斷電動(dòng)機(jī)電流6。由此可作到，與轉(zhuǎn)速相關(guān)的、由旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的動(dòng)能引起的轉(zhuǎn)矩分量與僅與當(dāng)前電動(dòng)機(jī)電流6相關(guān)的轉(zhuǎn)矩分量的和不超過在動(dòng)力輸出部分3上的最大允許轉(zhuǎn)矩M’。
圖2表示一個(gè)電動(dòng)工具機(jī)18，即一個(gè)電動(dòng)擰螺絲機(jī)19。它具有一個(gè)電動(dòng)機(jī)1及一個(gè)配置給電動(dòng)機(jī)1的殼體2，以及一個(gè)由刀夾4構(gòu)成的動(dòng)力輸出部分3。電動(dòng)機(jī)1在中間連接了一個(gè)負(fù)載控制單元7及一個(gè)電流檢測裝置9的情況下通過以下未詳細(xì)表示的電連接部分、如導(dǎo)線20由一個(gè)未詳細(xì)表示的電源5供給電動(dòng)機(jī)電流6。此外，該電動(dòng)擰螺絲機(jī)19在其殼體21中具有一個(gè)設(shè)有操作部件14的用于給定最大允許轉(zhuǎn)矩M’的給定值預(yù)給定裝置11。在電動(dòng)擰螺絲機(jī)19的殼體21中還設(shè)有一個(gè)轉(zhuǎn)速檢測裝置10，在該實(shí)施例中該轉(zhuǎn)速檢測裝置由一個(gè)與配置給電動(dòng)機(jī)1的軸8剛性地連接的斬光盤(Unterbrecherscheibe)22及一個(gè)叉式光柵(Gabellichtschranke)23構(gòu)成。在電動(dòng)機(jī)的哪一側(cè)上安裝轉(zhuǎn)速檢測裝置對(duì)本發(fā)明的功能沒有影響。控制和/或調(diào)節(jié)裝置12也設(shè)置在電動(dòng)擰螺絲機(jī)19的殼體21的內(nèi)部。通過這里未詳細(xì)表示的圖1中的信號(hào)路徑，各組成部分即給定值預(yù)給定裝置11、控制單元12、轉(zhuǎn)速檢測裝置10、電流檢測裝置9及負(fù)載控制單元7形成連接。
電動(dòng)擰螺絲機(jī)19的使用者可通過由操作部件14構(gòu)成的給定值預(yù)給定裝置11給定一個(gè)在動(dòng)力輸出部分3的最大允許轉(zhuǎn)矩M’。當(dāng)電動(dòng)擰螺絲機(jī)19開動(dòng)時(shí)，借助一個(gè)直接或間接配置給負(fù)載控制單元7的或位于電流路徑中的開關(guān)23對(duì)電動(dòng)機(jī)1供給電動(dòng)機(jī)電流6，該電流的量值由電流檢測裝置9檢測及以電流信號(hào)17輸送給控制和/或調(diào)節(jié)裝置12。同時(shí)地，使通過轉(zhuǎn)速檢測裝置10測定的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n以轉(zhuǎn)速信號(hào)16輸送給控制和/或調(diào)節(jié)裝置12。該控制和/或調(diào)節(jié)裝置由它們求得僅與轉(zhuǎn)速相關(guān)的轉(zhuǎn)矩分量，一旦在動(dòng)力輸出部分3上作用了相應(yīng)的負(fù)載，該轉(zhuǎn)矩分量基于包含在旋轉(zhuǎn)質(zhì)量內(nèi)的動(dòng)能而出現(xiàn)。作為預(yù)給定的動(dòng)力輸出部分3上的最大允許轉(zhuǎn)矩M’與以上求得的僅與轉(zhuǎn)速相關(guān)的轉(zhuǎn)矩分量的差值，得到僅與電動(dòng)機(jī)電流相關(guān)的轉(zhuǎn)矩分量，它在相應(yīng)負(fù)載的情況下出現(xiàn)在動(dòng)力輸出部分3上。由此直接地得到最大允許的電動(dòng)機(jī)電流I’，該電流可由控制和/或調(diào)節(jié)裝置計(jì)算得到或由存儲(chǔ)在電子部件中的曲線或表格讀出。通過給出僅與電動(dòng)機(jī)電流相關(guān)的轉(zhuǎn)矩分量的最大允許的電動(dòng)機(jī)電流I’根據(jù)轉(zhuǎn)速及由此根據(jù)僅與轉(zhuǎn)速相關(guān)的轉(zhuǎn)矩分量來變化，將保證所述兩個(gè)轉(zhuǎn)矩分量的和不大于預(yù)給定的最大轉(zhuǎn)矩M’。如果與轉(zhuǎn)速相關(guān)的轉(zhuǎn)矩分量變大，則相應(yīng)地減小僅與電動(dòng)機(jī)電流相關(guān)的轉(zhuǎn)矩分量。這里控制和/或調(diào)節(jié)裝置當(dāng)然也考慮通過增高電動(dòng)機(jī)電流及由此增高僅與電動(dòng)機(jī)電流相關(guān)的轉(zhuǎn)矩分量來減小僅與轉(zhuǎn)速相關(guān)的轉(zhuǎn)矩分量，以使得在動(dòng)力輸出部分3上總是至多出現(xiàn)最大允許的轉(zhuǎn)矩M’。
權(quán)利要求
1.電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩限制裝置，具有一個(gè)電動(dòng)機(jī)電流的電流檢測裝置，一個(gè)用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩的給定值預(yù)給定裝置及一個(gè)使電動(dòng)機(jī)電流限制在取決于給定值預(yù)給定裝置的最大值上的控制和/或調(diào)節(jié)裝置，其特征在于設(shè)有一個(gè)用于測量所述電動(dòng)機(jī)(1)的轉(zhuǎn)速(n)的轉(zhuǎn)速檢測裝置(10)，其中控制和/或調(diào)節(jié)裝置(12)根據(jù)所述轉(zhuǎn)速(n)來確定所述電動(dòng)機(jī)電流(6)的最大值(I’)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)矩限制裝置，其特征在于所述控制和/或調(diào)節(jié)裝置(12)隨著轉(zhuǎn)速(n)的增加減小所述電動(dòng)機(jī)電流(6)的最大值(I’)。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的轉(zhuǎn)矩限制裝置，其特征在于設(shè)有一個(gè)當(dāng)達(dá)到由所述控制和/或調(diào)節(jié)裝置(12)求得的最大值(I’)時(shí)限制和/或關(guān)斷所述電動(dòng)機(jī)電流(6)的負(fù)載控制單元(7)。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的轉(zhuǎn)矩限制裝置，其特征在于為了調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩，使用者可借助一個(gè)操作元件(14)調(diào)節(jié)所述給定值預(yù)給定裝置(11)。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的轉(zhuǎn)矩限制裝置，其特征在于所述控制和/或調(diào)節(jié)裝置(12)是一個(gè)微控制器(27)或具有一個(gè)微控制器(27)。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的轉(zhuǎn)矩限制裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)速檢測裝置(10)通過一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器(26)檢測所述轉(zhuǎn)速(n)，該轉(zhuǎn)速傳感器被構(gòu)成為記錄軸(8)的轉(zhuǎn)數(shù)的單元。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的轉(zhuǎn)矩限制裝置，其特征在于轉(zhuǎn)速檢測裝置(10)通過電動(dòng)機(jī)(1)的電動(dòng)機(jī)電流(6)及電動(dòng)機(jī)(1)的電動(dòng)機(jī)電壓(U)求得所述轉(zhuǎn)速(n)。
8.具有根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的的轉(zhuǎn)矩限制裝置的電動(dòng)工具機(jī)(18)。
9.電動(dòng)機(jī)(1)的轉(zhuǎn)矩限制方法，尤其用于電動(dòng)工具機(jī)(18)的電動(dòng)機(jī)(1)，具有以下步驟預(yù)給定一個(gè)最大轉(zhuǎn)矩(M’)的給定值；檢測電動(dòng)機(jī)(1)的電動(dòng)機(jī)軸(8)的轉(zhuǎn)速(n)；檢測電動(dòng)機(jī)電流(6)；根據(jù)轉(zhuǎn)速(n)來確定由最大轉(zhuǎn)矩(M’)的給定值預(yù)給定(11)引起的電動(dòng)機(jī)(1)的最大電動(dòng)機(jī)電流(I’)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩限制裝置，它具有一個(gè)電動(dòng)機(jī)電流的電流檢測裝置，一個(gè)用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩的給定值預(yù)給定裝置及一個(gè)使電動(dòng)機(jī)電流限制在取決于給定值預(yù)給定裝置的最大值上的控制和/或調(diào)節(jié)裝置。本發(fā)明的特征是，設(shè)有一個(gè)用于測量電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測裝置，其中控制和/或調(diào)節(jié)裝置根據(jù)轉(zhuǎn)速來確定電動(dòng)機(jī)電流的最大值。本發(fā)明還涉及一個(gè)相應(yīng)的方法。
文檔編號(hào)H02P7/00GK1595790SQ20041007717
公開日2005年3月16日 申請日期2004年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月11日
發(fā)明者弗爾克爾·博施, 貝恩德·維恩伊策 申請人:羅伯特·博施有限公司