微型动力工具力矩控制仪制造技术

本实用新型专利技术涉及对电动工具作力矩控制的仪器。适用于控制各种微型永磁电动机。该控制仪利用可控硅的可控性，实现力矩切换和自动控制，控制系统由采样、积分延迟、积分释放、控制选通和控制开关等单元电路组成。该控制仪体积小、成本低，装配后控制系统不需调试即可工作。（*该技术在1996年保护过期，可自由使用*）

Torque controller of micro power tool

The utility model relates to an instrument for controlling torque of an electric tool. The utility model is suitable for controlling various miniature permanent magnetic motors. The control device realizes the switching and automatic control of the system by the controllability of the thyristor. The control system consists of sampling, integral delay, integral release, control gating and control switches, etc.. The controller is small in size and low in cost. After assembly, the control system can work without debugging.

【技术实现步骤摘要】
本技术属于电动工具力矩控制仪器。适用于控制各种微型永磁电动机。现有控制仪中的控制线路以大功率稳压电源为动力源，成本高，当电机满负载工作时，大功率管温度骤升，自身功耗大，甚至烧毁。本技术的目的是要提供一种不需稳压电源，装配后不需调试，且体积小、成本低廉的微型动力工具力矩控制仪。本技术是用于微型动力工具的力矩控制仪器，由箱体(包括底板)、开关、变压器和控制线路板组成，其特征在于电枢回路串接了电阻R4－R14和可控硅D2，控制系统由积分延迟、积分释放、控制选通和控制开关等单元电路组成。本技术的工作原理是利用可控硅的可控性，在电枢回路中串接一个小功率可控硅作电子开关，在力矩达到予选值时，此可控硅关闭，达到力矩自动控制的目的。为了使系统具有抗扰动的能力和避免起动电流达到起控电压值而使电机无法启动，在控制电路中设置了积分延迟、积分释放、控制选通、控制开关等单元电路。用电枢回路串电阻的方法进行调速和电流值采样。六档力矩由六段电阻进行切换。当电枢回路的电流值被采样后，送入积分器进行积分，当负载力矩是一个连续增量时，积分值也跟踪增长，到负载电流达到予定值时，积分值也跟踪到达，控制选通电路让积分值通过，打开另一只用作控制开关的可控硅，从而关闭电枢回路用作电子开关的可控硅。当负载为扰动信号而突然在瞬间达到予定值时，只要这个扰动信号在积分值未达到控制值前就消失，系统将不对该扰动信号作出响应，而通过积分释放单元使积分值释放。本技术的优点是1.利用可控硅的可控性，实现力矩切换和自动控制，去除了耗费成本高的稳压电源。2.控制系统对温度的要求低、不存在“温飘”和“零飘”的现象。3.装配后控制系统不需进行调试即可工作。4.电枢回路串接电阻，使回路电阻增加，机械特性变软，即当负载增加时，转速下降，避免了电动工具在工作时的冲击现象。本技术的具体结构和工作情况由以下的实施例及其附图给出。图1是本技术的电气原理图。图2是本技术的箱体立体图。图3是本技术实施例结构图。参照图1，电子开关D3和电阻R4～R14是串入电枢电路中的。电阻R4～R14用作调速，其中电阻R9～R14又分别作为电流采样电阻，由双刀六位转换波段开关K4进行切换。串入的电阻值不仅可改变转速，同时也改变了控制点的电流值。当电流增大满足VK(起控门阀电压)＝Ii(电枢电流)Ri(采样电阻)时，电子开关D3关闭，使电枢电路断开。电容C4用于改善电压波形，有利于电机整流子的换向。电阻R15和电容C3组成了积分延迟电路，来自采样电阻上的电压将通过电阻R15向电容C3充电，R15和C3的取值决定延迟时间。二极管D5和电阻R16组成积分释放电路，当采样电压有一个短暂的(t＜3R15C4)，大于起控门阀电压VK的阶跃增量时，该电压通过R15向C3充电，由于阶跃电压的时间小于延时时间，所以当电压消除后，C3上的电压就通过D5、R16释放，使C3上的电位复位。二极管D4、电容C2和电阻R17组成控制选通电路，此电路确定起控门阀电压VK(VK＝ 为D4的正向压降，VGK2为D2的G、K端电压)，只有当C3上的电位达到VK时才能通过，触发作为控制开关的可控硅D2，D2一旦导通，使D3触发端的电位为零，从而关闭D3，使系统停止工作，图中K1是电源开关，K2是转向开关，当K2处于反转时，电源电压在电机两端反相，并通过按钮开关K5直接与电机连接，因而无调速，也没有力矩的选择和自控作用。K3是控制方式选择开关，当选择手控时，C3两端短接，控制选通门关闭，此时系统只有力矩和转速的选择，而没有力矩的自控作用。实施例1根据图1、图2可以直接用作电动螺丝批的力矩控制仪。参照图3(a)，螺丝批由电机、减速箱和工作头等组成。减速箱为双级行星结构，齿轮模数为0.4、转速比251，通过转轴套带动工作头转动。按钮K5装在螺丝批手柄的顶部，当手握紧螺丝批手柄时，拇指可自如地按和放。带有力矩控制仪的电动螺丝批，其工作电压为交流200V50HZ；电机额定电压24V，为大力矩、小惯量、低噪声空心杯型微电机，型号28SYK－001；转动方向可逆；输出力矩反转时不小于4Kg·Cm，正转时有六档定力矩分别不小于4、3.4、2.6、2.1、1.6和1.2Kg·Cm；控制方式为反转时手控，正转时具有自控和手控两种；适用范围为M2－M4的十字型和一字型机用螺钉M3以下的自攻螺钉；螺丝批重量0.35Kg，外形尺寸φ32×175mm；控制仪重量1.6Kg，外形尺寸130×110×90mm。使用时，将控制仪电源插头插入220V50HZ电路上，再将螺丝批插头插入控制仪输出电源插口上，打开控制仪电源开关K1，指示灯亮，调整正、反转，选择要求的力矩，手持螺丝批按下按钮K5，即拧紧了螺钉。如将图3中(b)所示的木工钻头插入螺丝批卡口，就可用于在木头上钻5mm以下的孔。如将图3中(c)所示的砂轮头插入螺丝批卡口，就可用于雕刻和机械磨修。实施例2如将图1中的电阻R4～R8去掉，保留R9，把R10～R14改为一个可变电阻器，则可作力矩无级自动控制。图2中K4改为调节力矩的电位器。其余不变。图3(a)中螺丝批的减速箱去除，而将输出轴套直接与电机轴连接，如图3(D)所示，在轴套卡口上装上图3(C)所示的砂轮头(可做成各种形状)，就可成为一个力矩可连续调节、控制的高精度磨削钻、用于口腔钳床、模具抛光、整形及精细雕刻等方面，其转速每分钟高达9000－12000转，最大力矩300g·cm。由于转速高，光洁度好，通过力矩调节、控制，可保证磨削深度得到严格控制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于微型动力工具的力矩控制仪，它由箱体（包括底板）开关、变压器和控制线路板组成，其特征在于电枢回路串接了电阻Ｒ↓［４］～Ｒ↓［１４］和可控硅Ｄ↓［２］，控制系统由积分延迟、积分释放、控制选通和控制开关等单元电路组成。

【技术特征摘要】
1.一种用于微型动力工具的力矩控制仪，它由箱体(包括底板)开关、变压器和控制线路板组成，其特征在于电枢回路串接了电阻R4～R14和可控硅D2，控制系统由积分延迟、积分释放、控制选通和控制开关等单元电路组成。2.按权利要求1所述的控制仪，其特征在于积分延迟电路由电阻R15和电容C3组成，C3的正极和R15的一端连接，R15的另一端和C3的负极与R9～R14组成的采样电阻并联相接。3.按权利要求1所述的控制仪，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭大为，徐新生，徐大乐，
申请(专利权)人：彭大为，徐新生，徐大乐，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]