[go: up one dir, main page]

SE513981C2 - Methods and apparatus for controlling an electric motor - Google Patents

Methods and apparatus for controlling an electric motor

Info

Publication number
SE513981C2
SE513981C2 SE9803290A SE9803290A SE513981C2 SE 513981 C2 SE513981 C2 SE 513981C2 SE 9803290 A SE9803290 A SE 9803290A SE 9803290 A SE9803290 A SE 9803290A SE 513981 C2 SE513981 C2 SE 513981C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
speed
electric motor
microprocessor
power
stored
Prior art date
Application number
SE9803290A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9803290L (en
SE9803290D0 (en
Inventor
Hans Birger Ericsson
Original Assignee
Nord 2000 Intressenter Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nord 2000 Intressenter Ab filed Critical Nord 2000 Intressenter Ab
Priority to SE9803290A priority Critical patent/SE513981C2/en
Publication of SE9803290D0 publication Critical patent/SE9803290D0/en
Priority to EP99951350A priority patent/EP1153473A1/en
Priority to AU63805/99A priority patent/AU6380599A/en
Priority to PCT/SE1999/001678 priority patent/WO2000019594A1/en
Publication of SE9803290L publication Critical patent/SE9803290L/en
Publication of SE513981C2 publication Critical patent/SE513981C2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/26Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor
    • H02P1/28Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor by progressive increase of voltage applied to primary circuit of motor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using supply voltage with constant frequency and variable amplitude
    • H02P27/026Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using supply voltage with constant frequency and variable amplitude whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Abstract

A method and a device for controlling an electric motor arranged to serve as drive source for electrically driven hand tools or stationary machines, which during operation are made subject to varying loads. According to the invention are limit values, determined by experience and/or calculations, relating to supplied power with regard to different rotary speeds stored in one or a number of memory circuits and compared to present actual rotary speed and supplied power with use of a microprocessor. An output signal from the microprocessor is used to adjust supplied power within preset limits for each rotary speed as compensation for reductions in rotary speed due to increased load and increases in rotary speed due to reduced load. Over- or understepping stored limit values during a predetermined time period set for each group of limit values being arranged to cause disconnection of the drive voltage fed to the electric motor. Furthermore, the start operation comprises preferably of two or more during which the microprocessor step by step increases supplied power and performs comparison between to the microprocessor supplied information relating to obtained rotary speed and stored information relating to expected rotary speed for each step. A rotary speed lower than stored speed information during a predetermined time period being arranged to cause disconnection of the drive voltage fed to the electric motor.

Description

513 981 2 uppgift beträffande förväntat varvtal för aktuellt steg, varvid ett underskridande av lagrad varvtalsuppgift under för aktuellt steg förutbestämd tidsperiod är anordnad att medföra bortkoppling av elmotorns drivspänning. 513 981 2 information regarding the expected speed for the current step, whereby an undershot of stored speed information during the predetermined time period for the current step is arranged to entail disconnection of the electric motor drive voltage.

Med fördel innefattar sättet enligt föreliggande uppfinning att den förutbestämda tidsperioden, vilken initieras i samband med att ett underskridande av lagrad varvtalsuppgift, utgöres genom att aktuellt steg återupprepas åtminstone en gång. Vidare kan med fördel mikroprocessom vara anordnad att styra till elmotorn tillförd effekt så, att ett förutbestämt varvtal med tillhörande effekt eftersträvas, samt att vid underskridande av det förutbestämda varvtalet genomföra en ökning av till elmotorn tillförd effekt ägnad att åstadkomma en större uteffekt utan att maximalt tillåten tillförd effekt vid aktuellt varvtal överskrides, samt att vid ett sådant överskridande, vidmakthållet under förutbestämd tidsperiod, utföra bortkoppling av elmotorns drivspänning.Advantageously, the method of the present invention comprises that the predetermined time period, which is initiated in connection with an underrun of stored speed information, consists of that the current step is repeated at least once. Furthermore, the microprocessor can advantageously be arranged to control the power supplied to the electric motor so that a predetermined speed with associated effect is sought, and if the predetermined speed is exceeded, one increase of power supplied to the electric motor capable of achieving a larger output power without maximizing permissible applied power at the current speed is exceeded, and that in the event of such a exceedance, maintenance for a predetermined period of time, perform disconnection of the electric motor drive voltage.

Anordningen för utövande av sättet enligt föreliggande uppfinning definieras av de kännetecken som anges i patentkravet 6 samt tillhörande underkrav.The device for practicing the method of the present invention is characterized by the features as stated in claim 6 and associated subclaims.

Ett antal icke begränsande exempel på hur sättet enligt föreliggande uppfinning kan utnyttjas, samt en anordning för utövande av sättet, skall nedan närmare beskrivas med hänvisning till de bifogade ritningarna, varpå:- Fig. 1 är ett diagram avsett att tjäna som exempel på ett driftsfall för en elektriskt driven handcirkelsåg; Fig. 2 är ett blockschema avsett att illustrera ett exempel på hur en startfas genomföres vid sättet enligt föreliggande uppfinning; samt Fig. 3 är ett blockschema avsett att illustrera hur sättet enligt föreliggande uppfinning utnyttjas under operativ drift.A number of non-limiting examples of how the method of the present invention can be utilized, and a device for practicing the method, will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which: - Fig. 1 is a diagram intended to serve as an example of an operating case of an electrically driven one hand circular saw; Fig. 2 is a block diagram intended to illustrate an example of how a starting phase is performed at the method of the present invention; and Fig. 3 is a block diagram intended to illustrate how the method according to the present invention is used during operational operation.

Som exempel på ett användningsområde har valts en elektriskt driven handcirkelsåg med tvà relativt varandra motroterande sågklingor, anordnade i ett varandra närliggande förhållande, samt drivna av en gemensam elmotor.As an example of an area of use, an electrically powered hand circular saw with two has been chosen relatively rotating saw blades, arranged in an adjacent relationship, and powered by a common electric motor.

Vid denna typ av cirkelsågar kan initialt ett problem uppstå då sågklingorna monterats pà ett felaktigt sätt, d.v.s. då de monterats så att desamma anligger mot varandra och därmed bromsa eller förhindra drivmotorns rotation vid uppstart. Ett annat problem är att denna typ av cirkelsågar ofta utnyttjas på samma sätt som en vinkelslip, d.v.s. för operationer som inte är 515 981 3 lämpade för en cirkelsåg, vilket medfört överbelastning av drivmotorn och andra ingående delar i cirkelsågen. väsentligen motsvarande problem kan givetvis uppkomma vid andra elektriskt drivna handverktyg eller maskiner, vilket innebär att föreliggande uppfinning på intet sätt är att anse som begränsad till det exempel pà tillämpning som valts i beskrivande syfte.With this type of circular saw, a problem can initially arise when the saw blades are mounted on one incorrectly, i.e. when they are mounted so that they abut each other and thus brake or prevent drive motor rotation at start-up. Another problem is that this type of circular saws are often used in the same way as an angle grinder, i.e. for operations that are not 515 981 3 suitable for a circular saw, which resulted in overloading of the drive motor and other components in the circular saw. Substantially similar problems can of course arise with others electrically powered hand tools or machines, which means that the present invention is in no way that consider as limited to the example of application selected for descriptive purposes.

Med hänvisning till Fig. 1, så visas ett diagram som är avsett att illustrera ett exempel pà ett driftsfall för en cirkelsåg av ovan angiven typ. Genom att på känt sätt påverka ett manuellt pàverkbart switchorgan, så spänningsmatas cirkelsàgens motor, en åtgärd som genomföres vid 1. Cirkelsàgen är anordnad med en givare för avläsning av aktuellt varvtal, t.ex. en magnet lokaliserad i ett relativt motoraxelns längdriktning tvärriktat hål, anordnad att påverka ett närliggande stationärt Hall-element. Härigenom erhålles en puls för varje varv genomfört av motoraxeln, varvid erhållet pulståg utnyttjas på senare beskrivet sätt. Självklart kan även andra varvtalsavkännande organ utnyttjas, liksom sådana organ som lämna två eller flera pulser per genomfört varv.Referring to Fig. 1, a diagram is shown which is intended to illustrate an example of one operating case for a circular saw of the type specified above. By influencing a manual in a known way actuable switch means, so the motor of the circular saw is energized, an action which is carried out at 1. The circular saw is arranged with a sensor for reading the current speed, e.g. a magnet located in a transverse hole transverse to the longitudinal direction of the motor shaft, arranged to actuate a nearby stationary Hall element. This gives a pulse for each revolution performed by the motor shaft, the resulting pulse train being used in the manner described later. Of course, others can too speed sensing means are used, as well as means that provide two or fl your pulses per completed laps.

Sättet enligt uppfinningen utnyttjar därutöver en mikroprocessor med tillhörande lagringsorgan för data, vilket med fördel kan vara en eller flera minneskretsar av en minnestyp som medger omprogrammering, t.ex. av flashminnestyp. Därutöver utnyttjas ett styrorgan av företrädesvis halvledartyp för styrning av tillförd effekt, t.ex. triacs.The method according to the invention also uses a microprocessor with associated storage means for data, which can advantageously be one or fl your memory circuits of a memory type that allows reprogramming, e.g. of flash memory type. In addition, a control member is preferably used semiconductor type for control of applied power, e.g. triacs.

Ovan berörd mínneskrets är programmerad med en tabell baserad på utprovade erfaren- hetsvärden eller beräknade värden för aktuell sågtyp, d .v.s. med avseende på tillåtna varvtal, samt för varvtalen acceptabla tillförda effekter. Även tidsvärden för ett uppstartsförlopp är med fördel fastlagda samt lagrade, liksom tidsvärden för förväntad respons vid effektförändringar.The memory circuit concerned above is programmed with a table based on proven experiences. values or calculated values for the current type of saw, i.e. with respect to permissible speeds, and added effects acceptable for the speeds. Time values for a start-up process are also included advantage determined and stored, as well as time values for expected response in the event of power changes.

Vid tidigare berörd spänningsmatning av motorn (vid 1 i Fig. 1), så startar en klocksekvens (tidsperiod 1 i Fig. 2), t.ex. 0,05 sekunder, varunder begränsad effekt tillföres motorn samt övervakning utföres huruvida ett pulståg erhålles som svar på att motoraxeln (sàgklingorna) roterar.At previously affected voltage supply of the motor (at 1 in Fig. 1), a clock sequence starts (time period 1 in Fig. 2), e.g. 0.05 seconds, during which limited power is applied to the engine as well monitoring is performed as to whether a pulse train is obtained in response to the motor shaft (saw blades) rotates.

I händelse att ett sådant svar icke erhålles, så initieras med fördel en andra klocksekvens (tidsperiod 2 i Fig. 2), varvid en ytterligare kontroll utföres huruvida rotation påbörjats eller ej.In the event that such an answer is not obtained, a second clock sequence is advantageously initiated (time period 2 in Fig. 2), whereby an additional check is performed whether rotation has started or not.

Om så inte är fallet, så brytes strömtillförseln till motorn, och med fördel indikeras problemet akustiskt eller optiskt för operatören, t.ex. med en summer, displayenhet eller liknande. l detta fall kan förutsättas att sàgklingorna är felmonterade eller att de av annat skål förhindras från att rotera. 513 981 4 Om däremot korrekt uppstart indikeras under tidsperiod 1, eller tidsperiod 2, genom att ett pulståg som indikerar rotation tillföres mikroprocessom, så ökas den till drivmotorn tillförda effekten stegvis (från punkt 1 till punkt 7 i Fig. 1), vilket i Fig. 2 förenklats till tre steg (tidsperiodema A, B och C). Efter varje tidsperiod utför således mikroprocessorn en jämförelse mellan lagrade tabelldata för korrekt uppstart och erhållna rotationsvärden vid de successivt ökade tillförda effektema, och en avvikelse utanför godkända tabellvärden medför att matnings- spänningen till drivmotom avbrytes. En ytterligare variabel som kan övervakas genom detta förfarande är givetvis den totala tidsperioden för uppstart, d.v.s. genom summering av utnyttjade tidsperioder och jämförelse med aktuellt varvtal. Om således ett förväntat varvtal ej uppnås inom lagrad maximal tidsperiod, så kan detta utnyttjas som ett ytterligare skäl för att avbryta uppstartsförloppet.If this is not the case, then the power supply to the motor is interrupted, and advantageously the problem is indicated acoustically or optically for the operator, e.g. with a buzzer, display unit or similar. In this In this case, it can be assumed that the saw blades are incorrectly mounted or that they are prevented from being removed by another bowl to rotate. 513 981 4 If, on the other hand, correct start-up is indicated during time period 1, or time period 2, by a pulse train indicating rotation is fed to the microprocessor, then it is increased to the drive motor the effect stepwise (from point 1 to point 7 in Fig. 1), which in Fig. 2 is simplified to three steps (time periods A, B and C). Thus, after each time period, the microprocessor performs a comparison between stored table data for correct start-up and obtained rotation values at the successive ones increased added effects, and a deviation outside approved table values means that the feed the voltage to the drive motor is interrupted. An additional variable that can be monitored through this procedure is of course the total time period for start-up, i.e. by summing up utilized time periods and comparison with current speed. If thus an expected speed not achieved within the stored maximum time period, this can be used as an additional reason to interrupt the boot process.

Vid punkt 7 i Fig. 1 har uppstarten genomförts, och reglering övergår nu till att söka upprätthålla ett stabilt och konstant varvtal.At point 7 in Fig. 1, the start-up has been carried out, and regulation is now being transferred to an attempt to maintain it a stable and constant speed.

Mellan punkt 8 och 9 i Fig. 1 indikeras en mindre varvtals- och effektreducering, t.ex. vid sågning i tunn plåt, och härvid inhämtas nya tabelldata som medför en lagom stark maskin, lämpad för sågning av sådant material med utnyttjande av ett relativt högt varvtal.Between points 8 and 9 in Fig. 1, a smaller speed and power reduction is indicated, e.g. at sawing in thin sheet metal, and new table data is obtained which results in a reasonably strong machine, suitable for sawing such material using a relatively high speed.

Mellan punkterna 9, 10 och 11 i Fig. 1 belastas maskinen ytterligare, vilket medför att varvtalet sjunker drastiskt till låga varvtal, t.ex. vid sågning i grova material. Även här inhämtas nya tabellvärden, och tillförd effekt korrigeras för öka motorns styrka.Between points 9, 10 and 11 in Fig. 1, the machine is further loaded, which causes the speed drops drastically to low speeds, e.g. when sawing in coarse materials. Here, too, new ones are being acquired table values, and added power is corrected to increase engine power.

Detta sker mellan punkterna 11 och 12 i Fig. 1, varvid maskinens varvtal ökar i riktning mot det reglerade varvtalet med värden hämtade från den lagrade tabellen. Stegvärdena kan härvid vara relativt stora, i avsikt att på kortast möjliga tid nå avsett varvtal.This takes place between points 11 and 12 in Fig. 1, whereby the speed of the machine increases in the direction thereof regulated speed with values retrieved from the stored table. The step values can be here be relatively large, with the intention of reaching the intended speed in the shortest possible time.

Området mellan punktema 12 till 15 i Fig. 1 avser att exemplifiera vanlig sågning med avslutningsvis ökande belastning. Då denna ökande belastning till slut medför att lagrade tabellvärden överskrides (inom området 15 till 16), så medför detta vid 16 att matningsspän- ningen till motorn avbrytes, då lagrad infonnation om maximal tillförd effekt (Pmax) överskrides under förutbestämd tidsperiod.The area between points 12 to 15 in Fig. 1 is intended to exemplify ordinary sawing with finally increasing load. Then this increasing load eventually results in stored table values are exceeded (in the range 15 to 16), this means that at 16 the supply voltage the connection to the motor is interrupted when the stored information on the maximum applied power (Pmax) is exceeded for a predetermined period of time.

Ovan beskrivna förlopp efter genomförd och godkänd uppstart kan även beskrivas med hänvisning till flödesdiagrammet i Fig. 3. Varvtalet efter uppstart (markerat med den nedåtriktade pilen) utgör ett första aktuellt varvtal (N). Efter en klocksekvens X jämföres varvtalet (N) med det varvtal (Nx) som därvid uppkommit. 513 981 5 Om (N) inte är större än (Nx) utan väsentligen lika, så upprepas förloppet.The processes described above after completed and approved start-up can also be described with reference to the fl fate diagram in Fig. 3. The speed after start-up (marked with it down arrow) is a first current speed (N). After a clock sequence X is compared the speed (N) with the speed (Nx) that has arisen. 513 981 5 If (N) is not greater than (Nx) but substantially equal, then repeat the process.

För den händelse att sågning påbörjats, d.v.s. att (N) är större än (Nx), så utföres dels en kontroll mot lagrade tabellvärden att den till motorn tillförda effekten ej överstiger ett förutbestämt maximivärde (Pmax), en från lagrad tabell varvtalsbaserad effektökning genomföres, och varvtalsförändringen under en klockperiod (Z) mätes och fastställes till (Nz).In the event that sawing has begun, i.e. that (N) is greater than (Nx), then one is performed check against stored table values that the power applied to the motor does not exceed one predetermined maximum value (Pmax), a speed-based power increase from a stored table is performed, and the speed change over a clock period (Z) is measured and set to (Nz).

Värdet (Nz) utgör härefter ett nytt ingàngsvärde (N), och förutsatt att (N) inte understiger ett förutbestämt minimivarvtal (Nmin), så utgör (N) ett nytt ingångsvärde att övervakas under perioden x samt för jämförelse med varvtalet (Nx).The value (Nz) then constitutes a new input value (N), and provided that (N) is not less than one predetermined minimum speed (Nmin), then (N) constitutes a new input value to be monitored during period x and for comparison with the speed (Nx).

Om däremot (N) understiger (Nmin) kontrolleras om tillförd effekt överstiger (Pmax), vilket om så är fallet altemativt kan medföra omedelbar spänningsfrànkoppling av motorns drivspän ning, eller, såsom visat, åter kontrolleras efter en tidsperiod Y, samt därvid altemativt medföra frånkoppling (om tillförd effekt är alltför stor i förhållande till varvtalet) eller eljest medföra en upprepad kontroll på tidigare beskrivet sätt.If, on the other hand, (N) is less than (Nmin) it is checked if the applied power exceeds (Pmax), which if if this is the case, alternatively it can lead to immediate disconnection of the motor drive voltage, or, as shown, re-checked after a time period Y, and thereby alternatively cause disconnection (if the applied power is too large in relation to the speed) or otherwise cause a repeated check in the manner previously described.

Fig. 3 visar således i första hand sättet enligt föreliggande uppfinning inom området 7 - 16 i Fig. 1, medan Fig. 2 klargör ett uppstartsförlopp enligt området 1 . 7 i nämnda flgur.Fig. 3 thus primarily shows the method according to the present invention in the range 7 - 16 in Figs. 1, while Fig. 2 clarifies a start-up process according to the area 1. 7 in said fl gur.

Berörda förlopp baserar sig således pà lagrade tabellvärden med avseende pà tillförd effekt och varvtal, liksom lagrade uppgifter om tidsintervaller vid främst uppstart, men även med avseende på övervakningsintervaller. Ökning/minskning av tillförd effekt styres av tidigare berörd mikroprocessor, vilken kan öka och minska öppningsvinkeln för utnyttjade triacs eller liknande halvledare på basis av lagrade tabellvärden för olika varvtal, vilka meddelas mikroprocessorn i form av ett pulstàg med en frekvens relaterad till aktuellt varvtal.Affected processes are thus based on stored table values with respect to applied power and speed, as well as stored data on time intervals at mainly start-up, but also with respect at monitoring intervals. Increase / decrease of applied power is controlled by previously affected microprocessor, which can increase and reduce the aperture angle of utilized triacs or similar semiconductors on the basis of stored table values for different speeds, which are communicated to the microprocessor in the form of a pulse train with a frequency related to current speed.

Detta innebär, att varvtal/tillförd effekt alltid är relaterade till varandra, att varvtalsminskning under en sågningsoperation tolkas som en ökad belastning samt automatiskt medför en ökning av tillförd effekt, liksom att ett överskridande av en förutbestämd tillförd effekt (fastställd genom t.ex. aktuell öppningsvinkel för utnyttjade triacs eller liknande halvledarekomponenter) för aktuellt varvtal (överbelastning) medför frånkoppling av motorns matningsspänning.This means that speeds / applied power are always related to each other, that speed reduction during a sawing operation is interpreted as an increased load and automatically entails an increase of added power, as well as that a exceedance of a predetermined added power (determined by for example current aperture angle for utilized triacs or similar semiconductor devices) for current speed (overload) causes the motor supply voltage to be disconnected.

Som tidigare berörts, så innefattar lagrade tabellvärden även ett antal tidsövervakande 6 funktioner, anordnade att starta en klocksekvens varunder övervakning utföres med avseende på varvtalsförändring, huruvida ett för ett varvtal förutbestämt maximalt effektvärde vidmakthålles överskridet under mer än en eller flera accepterade klocksekvenser (tidsperio- der), varvid även ett överskridande av sådana parametrar medför frånkoppling av motorns drivspänning i syfte att skydda motom och andra ingående komponenter mot skador uppkomna genom överbelastning.As previously mentioned, stored table values also include a number of time monitors 6 functions, arranged to start a clock sequence during which monitoring is performed with respect to on speed change, whether a maximum power value predetermined for a speed the exceedance is maintained for more than one or fl your accepted clock sequences (time period der), whereby even exceeding such parameters results in disconnection of the engine driving voltage in order to protect the motor and other components against damage by overload.

Frànkoppling av motoms matningsspänning är härvid med fördel anordnad att medföra en snabbverkande inbromsningsfunktion, en möjlighet som föreligger genom att motorn vid frånkoppling av motorns drivspänning tillföres en reverserande inbromsande spänning, vilken brytes då till mikroprocessorn tillfört pulståg indikerar att rotation i allt väsentligt upphört, en lösning som påvisas i WO 97/43821.Disconnection of the motor supply voltage is hereby advantageously arranged to entail one fast-acting braking function, a possibility which exists by the engine at disconnection of the motor drive voltage is applied to a reversing braking voltage, which is then broken when pulse trains supplied to the microprocessor indicate that rotation has essentially ceased, a solution disclosed in WO 97/43821.

Som exempel på användningsområde har ovan beskrivits en cirkelsåg innefattande två närliggande och relativt varandra motroterande sågklingor, men det inses att sättet enligt föreliggande uppfinning på intet sätt är begränsat till detta utföringsexempel. Sättet enligt föreliggande uppfinning kan således med fördel utnyttjas vid andra elektriskt drivna handverktyg, såsom exempelvis borrmaskiner, slipmaskiner, sticksågar och cirkelsågar, liksom även stationära maskiner av olika typer, samt elektriskt drivna matningsanordningar och andra anordningar som under drift utsättes för varierande belastningar, vilka kan medföra att en utnyttjad drivmotor överbelastas.As an example of application, a circular saw comprising two has been described above adjacent and relatively counter-rotating saw blades, but it will be appreciated that the method according to the present invention is in no way limited to this embodiment. The way according to the present invention can thus be used to advantage in other electrically driven hand tools, such as drills, grinders, jigsaws and circular saws, as well also stationary machines of various types, as well as electrically powered feeding devices and others devices which during operation are exposed to varying loads, which can cause a utilized drive motor is overloaded.

Genom att utnyttja minneskretsar av omprogrammerbar typ så medges även möjlighet att på ett enkelt sätt uppgradera lagrade tabelldata, liksom möjlighet att utföra programmering i syfte att erhålla anpassning till förutbestämda användningsområden.By utilizing memory circuits of the reprogrammable type, it is also possible to switch on an easy way to upgrade stored table data, as well as the ability to perform programming for the purpose to obtain adaptation to predetermined areas of use.

Sättet enligt föreliggande uppfinning medger således fullständig säkerhet mot överbelastning och därmed förorsakade skador på en elektrisk drivmotor med tillhörande komponenter, samt säkerställer även att uppstart genomföres på ett kontrollerat sätt, liksom att uppstart avbrytes i händelse att rotation inte åstadkommes inom en förutbestämd tidsperiod efter det att motorn spänningsmatats.The method according to the present invention thus allows complete safety against overload and thereby caused damage to an electric drive motor with associated components, and also ensures that start-up is carried out in a controlled manner, as well as that start-up is interrupted in the event that rotation is not achieved within a predetermined period of time after the engine voltage fed.

Visade och beskrivna utföringsexempel avser endast att tjäna som exempel pà utföringsformer inom ramen för uppfinnartanken samt efterföljande patentkrav, samt är således på intet sätt avsedda att utgöra en begränsning av skyddsomfånget.Exemplary embodiments shown and described are intended to serve only as examples of embodiments within the framework of the up-concept and subsequent patent claims, and is thus in no way intended to constitute a limitation of the scope of protection.

Således kan exempelvis det i Fig. 1 visade uppstartsförloppet (mellan punkt 1 och 7) innefatta 513 981 7 godtyckligt antal steg, samt med avbrott av tillförd driftsspänning redan efter "tidsperiod 1 " i Fig. 2. Alternativt kan givetvis "tidsperiod 1" och “tidsperiod 2" utökas med ytterligare tidsperiod eller tidsperioder, förutsatt att utnyttjad motor medger detta utan att skador uppkommer.Thus, for example, the start-up process shown between Fig. 1 (between points 1 and 7) may include 513 981 7 arbitrary number of steps, and with interruption of applied operating voltage already after "time period 1" in Fig. 2. Alternatively, of course, "time period 1" and "time period 2" may be extended by additional time period or periods of time, provided that the engine used allows this without damage.

Med avseende på blockschemati Fig. 3, så är detta i första hand avsett att åskådliggöra hur en ökad belastning kompenseras, samt visar endast förenklat att tillförd effekt minskas då N varvid en jämförelse med lagrade 'rabellvärden medför att tillförd effekt reduceras i överens- stämmelse med lagrat effektvärde (t.ex. lagrat värde för utnyttjade triacs öppningsvinkel.With regard to block diagram Fig. 3, this is primarily intended to illustrate how an increased load is compensated, and only shows in a simplified manner that the applied power is reduced then N whereby a comparison with stored 'rabble values' means that the applied power is reduced in accordance conformity with stored power value (eg stored value for utilization angle of used triacs.

Claims (9)

515 981 8 PATENTKRAV515 981 8 PATENT REQUIREMENTS 1. Sätt att styra en elmotor som är anordnad att utgöra drivkälla vid elektriskt drivna handverktyg eller stationära maskiner, vilka under drift utsättes för varierande belastningar, vid vilket erfarenhetsmässigt och/eller beräkningsmässigt fastställda gränsvärden för tillförd effekt relaterade till olika varvtal lagrade i en eller flera minneskretsar jämföres med aktuella varvtal och tillförd effekt med utnyttjande av en mikroprocessor, varvid en utsignal från mikroproces- sorn utnyttjas för anpassning av tillförd effekt inom fastställda gränsomràden för varje varvtal såsom kompensation för varvtalsminskningar/varvtalsökningar genom förändrad belastning, samt att över- eller underskridande av lagrade gränsvärden inom för aktuell grupp av gränsvärden förutbestämd tidsperiod är anordnad att medföra bortkoppling av elmotorns drivspänning, k ä n n e t e c k n a t a v, att ett uppstartsförlopp innefattar två eller flera tidsövervakade steg varunder mikroprocessom stegvis ökar tillförd effekt samt utförjämförelse mellan till mikroprocessom tillförd uppgift beträffande erhållet varvtal och lagrad uppgift beträffande förväntat varvtal för aktuellt steg, varvid ett underskridande av lagrad varvtalsupp- gift under för aktuellt steg förutbestämd tidsperiod är anordnad att medföra bortkoppling av elmotorns drivspänning.A method of controlling an electric motor which is arranged to be a driving source for electrically powered hand tools or stationary machines, which during operation are exposed to varying loads, at which empirically and / or calculated established limit values for applied power related to different speeds stored in one or fl era memory circuits are compared with current speeds and applied power using a microprocessor, whereby an output signal from the microprocessor is used to adjust the applied power within set limit ranges for each speed as compensation for speed reductions / speed increases by changing load, and exceeding or falling below stored limit values within a predetermined time period for the current group of limit values are arranged to cause the electric motor's drive voltage to be disconnected, characterized in that a start-up process comprises two or fl your time-monitored steps during which the microprocessor gradually increases the applied power and a comparison between the information supplied to the microprocessor regarding the obtained speed and the stored information regarding the expected speed for the current step, whereby an underrun of the stored speed information during a predetermined time period for the current step is arranged to disconnect the electric motor drive voltage. 2. Sätt enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v, att den förutbestämda tidsperioden, vilken initieras i samband med att ett underskridande av lagrad varvtalsuppgift, utgöres genom att aktuellt steg återupprepas åtminstone en gång.2. A method according to claim 1, characterized in that the predetermined time period, which is initiated in connection with an undershot of stored speed information, is constituted by repeating the current step at least once. 3. Sätt enligt något av patentkraven 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v, att mikroprocessorn är anordnad att styra till elmotorn tillförd effekt så, att ett förutbestämt varvtal med tillhörande effekt eftersträvas, samt att vid underskridande av det förutbestämda varvtalet genomföra en ökning av till elmotorn tillförd effekt ägnad att åstadkomma en större uteffekt utan att maximalt tillåten tillförd effekt vid aktuellt varvtal överskrides, samt att vid ett sådant överskridande, vidmakthållet under förutbestämd tidsperiod, utföra bortkoppling av elmotorns drivspänning.3. A method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the microprocessor is arranged to control power supplied to the electric motor so that a predetermined speed with associated power is sought, and that when the predetermined speed is exceeded, an increase of to the electric motor is carried out. applied power suitable for achieving a larger output power without exceeding the maximum permitted supplied power at the current speed, and in the event of such exceeding, the maintenance for a predetermined period of time, performing disconnection of the electric motor's driving voltage. 4, Sätt enligt något av patentkraven 1 - 3, k ä n n e t e c k n a t a v, att till elmotorn tillförd effekt styres av mikroprocessom genom att densamma ökar eller minskar öppnings- vinkeln för ett eller flera effektstyrande halvledarelement, såsom triacs eller liknande, att information om tillförd effekt utgöres av aktuell öppningsvinkel för utnyttjat effektstyrande element, samt att information beträffande aktuellt varvtal tillföres mikroprocessorn från en varvtalsgivare såsom ett pulståg med en frekvens relaterad till varvtalet. 513 981 94. A method according to any one of claims 1-3, characterized in that power supplied to the electric motor is controlled by the microprocessor by increasing or decreasing the aperture angle of one or more of the power controlling semiconductor elements, such as triacs or the like, that information on applied power is of the current opening angle for the utilized power control element, and that information regarding the current speed is supplied to the microprocessor from a speed sensor such as a pulse train with a frequency related to the speed. 513 981 9 5. Sätt enligt något av patentkraven 1 - 4, k ä n n e t e c k n a t a v, att frànkoppling av elmotorns drivspänning utföres i kombination med att elmotorn bibringas ett bromsande moment.5. A method according to any one of claims 1 - 4, characterized in that disconnection of the electric motor's driving voltage is carried out in combination with the electric motor being subjected to a braking torque. 6. Anordning för att styra en elmotor som är anordnad att utgöra drivkälla vid elektriskt drivna handverktyg eller stationära maskiner, vilka under drift utsättes för varierande belastningar, med utnyttjande av sättet enligt något av patentkraven 1 - 5, innefattande en eller flera minneskretsar med lagrade erfarenhetsmässigt och/eller beräkningsmässigt fastställda gränsvärden för tillförd effekt relaterade till olika varvtal, en givare för avkänning av aktuellt varvtal och med en utsignal tillförd en mikroprocessor, samt en effektstyrande anordning, företrädesvis av halvledartyp, för styming av till elmotorn tillförd effekt under kontroll av mikroprocessorn, varvid nämnda mikroprocessor är anordnad att jämföra aktuella varvtal och tillförd effekt med lagrade gränsvärden, samt att vid awikelse anpassa tillförd effekt inom fastställda gränsområden för varje varvtal i syfte att kompensera för varvtalsminskningar genom belastningsökningar samt varvtalsökningar genom belastningsminskningar, och att vid över- eller underskridande av lagrade gränsvärden inom för aktuell grupp av gränsvärden förutbestämd tidsperiod utföra bortkoppling av elmotorns drivspänning, k ä n n e t e c k n a d a v, att utnyttjade min neskretsar innefatta tabellvärden fören stegformig uppstartssekvens med successivt och stegvis tillförd effekt till elmotorn, samt att utebliven indikation på rotation under ett första och/eller senare upprepat steg i uppstartssekvensen är anordnat att medföra bortkoppling av elmotorns drivspänning, samt företrädesvis initiera avgivande av en akustisk eller optisk signal till operatören.Device for controlling an electric motor which is arranged to constitute a drive source for electrically driven hand tools or stationary machines, which during operation are exposed to varying loads, using the method according to any one of claims 1 - 5, comprising one or more memory circuits with empirically stored and / or calculated power supply limit values related to different speeds, a sensor for sensing the current speed and with an output signal supplied to a microprocessor, and a power control device, preferably of a semiconductor type, for controlling power supplied to the electric motor under control of the microprocessor, wherein said microprocessor is arranged to compare current speeds and applied power with stored limit values, and to adjust the applied power within established limit ranges for each speed in the event of deviation in order to compensate for speed reductions through load increases and speed increases through load reductions, and in the event of exceeding or falling below stored limit values within a predetermined period of time for the current group of limit values, disconnect the electric motor's driving voltage, characterized in that utilized mines circuits include table values before step-up start-up sequence on rotation during a first and / or later repeated step in the start-up sequence is arranged to cause disconnection of the drive voltage of the electric motor, and preferably to initiate the delivery of an acoustic or optical signal to the operator. 7. Anordning enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n a d a v, att givaren för avkänning av aktuellt varvtal är anordnat att avge informationen i form av ett pulstàg med en frekvens relaterad till aktuellt varvtal, såsom exempelvis vid en roterande axel anordnat magnetorgan i samverkan med ett närliggande Hall-element.7. Device according to claim 6, characterized in that the sensor for sensing the current speed is arranged to provide the information in the form of a pulse train with a frequency related to the current speed, such as for instance at a rotating shaft arranged magnetic means in cooperation with a nearby Hall -element. 8. Anordning enligt något av patentkraven 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a d a v, att lagrade effektvärden utgöres av värden för öppningsvinkel eller motsvarande typ av värde vid utnyttjade effektreglerande halvledarelement, såsom triacs eller liknande.Device according to one of Claims 6 or 7, characterized in that stored power values consist of values for aperture angle or the corresponding type of value in the case of utilized power regulating semiconductor elements, such as triacs or the like. 9. Anordning enligt nàgot av patentkraven 6 - 8, k ä n n e t e c k n a d a v, att förutbestämda tidsperioder för övervakning àstadkommes genom start av räknesek- venser/klockperioder övervakade av mikroprocessorn.Device according to any one of claims 6 - 8, characterized in that predetermined time periods for monitoring are achieved by starting counting sequences / clock periods monitored by the microprocessor.
SE9803290A 1998-09-27 1998-09-27 Methods and apparatus for controlling an electric motor SE513981C2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9803290A SE513981C2 (en) 1998-09-27 1998-09-27 Methods and apparatus for controlling an electric motor
EP99951350A EP1153473A1 (en) 1998-09-27 1999-09-23 Method and device for controlling an electric motor
AU63805/99A AU6380599A (en) 1998-09-27 1999-09-23 Method and device for controlling an electric motor
PCT/SE1999/001678 WO2000019594A1 (en) 1998-09-27 1999-09-23 Method and device for controlling an electric motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9803290A SE513981C2 (en) 1998-09-27 1998-09-27 Methods and apparatus for controlling an electric motor

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9803290D0 SE9803290D0 (en) 1998-09-27
SE9803290L SE9803290L (en) 2000-03-28
SE513981C2 true SE513981C2 (en) 2000-12-04

Family

ID=20412749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9803290A SE513981C2 (en) 1998-09-27 1998-09-27 Methods and apparatus for controlling an electric motor

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1153473A1 (en)
AU (1) AU6380599A (en)
SE (1) SE513981C2 (en)
WO (1) WO2000019594A1 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4387421A (en) * 1981-03-06 1983-06-07 General Electric Company Optimal and adaptive control of variable speed AC motor drives
US4580084A (en) * 1981-07-10 1986-04-01 Hitachi, Ltd. Method and system for controlling speed of electric motor
US4843297A (en) * 1984-11-13 1989-06-27 Zycron Systems, Inc. Microprocessor speed controller
JP2800570B2 (en) * 1992-07-16 1998-09-21 日立工機株式会社 Automatic drilling machine
US5923145A (en) * 1997-08-15 1999-07-13 S-B Power Tool Company Controller for variable speed motor

Also Published As

Publication number Publication date
EP1153473A1 (en) 2001-11-14
AU6380599A (en) 2000-04-17
SE9803290L (en) 2000-03-28
SE9803290D0 (en) 1998-09-27
WO2000019594A1 (en) 2000-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7372226B2 (en) Method for switching off a power tool
EP2431004B1 (en) Motor control method and device for dental handpiece
US8907596B2 (en) Method and system for controlling electric motors of a common assembly
JP4010239B2 (en) Rotational speed control device
US20030193307A1 (en) Method and apparatus for controlling a fan
AU2008200745B2 (en) Controlling torsional shaft oscillation
JPH06178579A (en) Refrigeration cycle controller
EP3759811B1 (en) Simulated bog-down system and method for power tools
JP4450612B2 (en) Electric tool motor operating method and electric tool for implementing this method
JP2002309531A (en) Snow truck maintenance machine with rotatably mounted mill
JP6426880B1 (en) Concrete vibrator with idling mode
SE513981C2 (en) Methods and apparatus for controlling an electric motor
EP1920161A1 (en) Vacuum turbomolecular pump
CN113825596B (en) Method for detecting a slip clutch release event and power tool
WO1996022833A1 (en) Mobile crusher and crusher control method
US7352546B2 (en) Motor overcurrent protection device
JP4006875B2 (en) Motor protection device
JP2008167628A (en) Portable generator equipped with protector
JP3108798B2 (en) Load monitoring device
JPH0349849A (en) Tool damage detecting device with study function
KR100698476B1 (en) Electric motor starting speed control device and method
KR100396531B1 (en) Precision Diamond Cutter
US5982121A (en) Intelligent torque limiting through current sensing
JP2001103776A (en) Deivce and method for controlling motor revolutions
SU1374328A1 (en) Method of overload, phase failure and starting failure protection of induction motor

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed