感测切换位置以防止电机启动的电动工具、方法和系统技术方案

一种方法，用于在用于控制电机的导通／关断开关处于闭合位置的情况下，当电机初始电连接到电源时防止电动工具或电器的电机的突然由于疏忽而运行。所述方法包括：将电机（１８）电连接到电源；当电机初始电连接到电源时确定导通／关断开关的位置。通过下述方式来确定导通／关断开关的位置：当电机初始连接到电源时，或者感测是否电流流过电机或者感测在电机存在电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及用于电机的控制系统，更具体地说，涉及用于在用于控制电机的导通/关断开关被保持在“导通”位置的同时，当电机初始连接到电源时防止电机的因疏忽而起动的控制系统和方法。
技术介绍
通常，在诸如电动工具和家用电器之类的电机驱动的器件中，如果所述器件在所述器件的导通/关断开关位于“导通”位置的情况下连接到电源，则所述器件的电机将突然起动。如果电机的突然起动是由于疏忽并且是器件用户未想到的，则会发生对于所述工具附近的其他物体或对于所述工具本身的损害。用于防止这样的由于疏忽而启动的一些公知方法已经使用了专用电路，所述专用电路连接到所述电机驱动的器件的导通/关断开关，用于直接地监控导通/关断开关的位置，并且如果在所述导通/关断开关位于“导通”位置的同时将电源连接到所述工具或电器则防止电机起动。其他公知的方法已经利用独立的器件来防止这样的由于疏忽而启动。使用这样的独立器件，所述电机驱动的器件连接到第一器件，并且所述第一器件连接到电源。当出现不宜的状态时，第一器件将电源和所述电机驱动的器件断开。但是，使用这样的公知方法和器件引起了另外的花费、不方便和另外的互连。因此期望提供一种系统和方法，用于如果电机驱动的器件的导通/关断开关位于“导通”位置、则当将电源初始地提供到所述器件时防止电机驱动的器件的由于疏忽而启动，但是不带来上述的问题和附加成本。
技术实现思路
按照本专利技术的一个方面的一种方法和系统在用于控制电机的电机控制(即导通/关断)开关位于“导通”位置的情况下防止电机的由于疏忽而启动。所述方法通过感测电机的电气参数而确定当电机初始连接到电源时导通/关断开关是否在导通位置。在本专利技术的一个方面，电机的电气参数是电流是否流过电机。在本专利技术的另一个方面，所述电气参数是在电机是否存在电压。在本专利技术的一个方面，所述系统也包括电子开关，用于将电机接通和关断；以及控制器，用于当电机初始连接到电源时确定电机控制开关是否导通或关断。所述控制器也根据当电机初始连接到电源时电机控制开关的位置来控制向电机提供多少功率。附图说明通过详细说明和附图，将更全面地理解本专利技术，其中图1是体现本专利技术的系统和方法的例证电动工具的简化图解，所述系统和方法用于当所述工具的导通/关断开关的同时当电源首先连接到所述工具时防止所述工具的电机的由于疏忽而启动；图2是图1中以方块形式示出的所述系统的简化电气示意图，其中，所述系统可连接到所述例证电动工具的交流电源和交流电机；图3是图2中所示的所述系统的一个替代实施例的简化电气示意图；图4是图2中所示的所述系统的一个替代实施例的另一个简化电气示意图；图5是图1中所示的所述系统的一个替代实施例的简化电气示意图，其中，所述系统可连接到所述例证电动工具的交流电源和交流电机；图6是图1中所示的所述系统的一个替代实施例的简化电气示意图，其中，所述系统可连接到一个相关联的电动工具的直流电源和直流电机；和图7是图5中所示的所述系统的一个替代实施例的另一个简化电气示意图。具体实施例方式图1是在电机驱动的器件14中包括的本专利技术的系统10的高度简化的图示，所述系统10用于当向电机驱动的器件14初始供电时防止电机驱动的器件14的由于疏忽而启动。在本专利技术的这个实施例中，如果当电机控制开关22——也称为导通/关断开关或触发器——处于闭合(即“导通”)位置时电机18初始连接到电源，则该系统10防止包括在电机驱动的器件14中的电机18的运行。电机18提供由电机驱动的器件14使用的诸如转矩或线性力之类的力来执行功能，例如旋转斜切锯的锯条或旋转钻机的钻头。可以明白，虽然电机驱动的器件14如图1所示为斜切锯，但是电机驱动的器件14也可以是利用由电机提供的力来执行意欲的机械功能的机电器件。例如，电机驱动的器件14也可以包括电动工具或电器，所述电动工具诸如台锯(table saw)、圆锯、钻机、带式磨床，所述电器诸如混合器、搅拌器、开罐头器、食物处理器或自动刀。另外，可以明白，虽然图1示出了电机驱动的器件14，它具有用于向电机18提供交流电的电源线26，电机驱动的器件14可以是便携的电机驱动的器件，它使用诸如由电池提供的直流电源来操作电机18。因此，系统10可以应用于交流电直流供电的电机驱动的器件14。在这点上，虽然将电机18描述为交流电机，但是它可以取代为直流电机。例如，电机18可以是交流或直流供电的通用电动机、永磁电动机或线性电机。系统10包括控制器30和电机控制开关22。控制器30——它可以被描述为控制模块——最好适用于多个电机驱动的工具或电器，诸如电机驱动的器件14，它们使用多个不同的电机，所述电机具有电机18的特定应用所专用的不同操作规程和不同的操作参数。图2是按照本专利技术的一个实施例的、可连接到交流电源和电机18的(图1所示的)系统10的简化电气示意图，其中，电机18是交流电机。控制器30包括一般指示为32的控制电路，它确定电机控制开关22的位置，并且根据电机控制开关22的位置来控制被提供到电机18的功率的大小。在一个实施例中，控制电路32包括电源34，它向微控制器38供电，微控制器38被编程来控制电子开关42，所述电子开关42诸如三端双向可控硅开关元件、场效应晶体管(FET)、绝缘栅双极性晶体管(IGBT)、可控硅整流器(SCR)或电压控制器件。微控制器38可以是任何适当的微控制器。特别适用于系统10的一种微控制器是可以从加利福尼亚州的San Jose的ATMEL公司以商业方式获得的AT26微控制器。系统10包括电机电路17，它具有电机18，电机18与在电源的火线和中线(公共线)侧之间的电机控制开关22、电子开关42和旁路电阻62串联。在图2所示的实施例中，电机18的一侧通过电机控制开关22连接到电源，诸如经由电源线26(在图1中示出)连接到交流电干线的火线侧，电机18的另一侧通过电子开关42、旁路电阻62和电源线26连接到交流电干线的中线侧。电子开关42和旁路电阻62被图解为也被包括在控制器30中。控制器30还包括分压电路46，它具有电阻器50、52、54和钳位二极管56和58，微控制器38使用分压电路46来感测交流电压的过零。分压电路46经由电路线60在端口38a耦合到微控制器38。所述电阻器50、52和54将交流电源电压分压为微控制器38可用的电压电平，并且，如果在交流电源电压中出现电压尖脉冲，则钳位二极管56和58保护微控制器38不被损害。应当明白，可以将分压电路的全部或部分包括在微控制器38中。例如，AT26微控制器在端口38a具有内部钳位二极管。控制器30还包括输出端口38b，它耦合到电子开关42。控制器30在图2的实施例中通过放大器66而电耦合到电机电路17。放大器66具有耦合到旁路电阻器62的一侧的第一输入端和耦合到旁路电阻器62的另一侧的第二输入端。放大器66的输出端耦合到微控制器38的输入端口38c。通过控制器30来控制电机18的操作。为了控制电机18的操作，控制器30经由由微控制器38控制的电子开关42来控制流过电机18的电流或施加到电机18的电压。控制器30的一个功能是监控电机控制开关22的位置。并且如果在电机控制开关22处于闭合(即“导通”)位置的情况下向电机18施加功率则防止电机18的起动。每当电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
在用于具有电机控制开关的电机的电机控制系统中，所述电机控制开关用于当在“导通”位置时将电源切换到所述电机，所述电机控制系统具有用于控制所述电机的运行的控制器，一种用于当所述电机在所述电机控制开关位于“导通”位置的情况下，当初始电连接到电源时防止电机的起动的方法，包括：使用控制器来确定当电机初始电连接到电源时电机控制开关是否在“导通”位置；并且在电机初始电连接到电源的情况下并且当控制器确定电机控制开关在“导通”位置时，利用所述控制器来禁止电机的正常运行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-2-7 10/360,957;US 2003-10-29 10/696,4491.在用于具有电机控制开关的电机的电机控制系统中，所述电机控制开关用于当在“导通”位置时将电源切换到所述电机，所述电机控制系统具有用于控制所述电机的运行的控制器，一种用于当所述电机在所述电机控制开关位于“导通”位置的情况下，当初始电连接到电源时防止电机的起动的方法，包括使用控制器来确定当电机初始电连接到电源时电机控制开关是否在“导通”位置；并且在电机初始电连接到电源的情况下并且当控制器确定电机控制开关在“导通”位置时，利用所述控制器来禁止电机的正常运行。2.按照权利要求1的方法，其中，利用所述控制器来禁止电机的正常运行包括使用控制器来禁止电机的正常运行直到控制器确定导通/关断开关在关断位置。3.按照权利要求1的方法，其中，利用控制器来确定电机控制开关的位置包括利用控制器来感测是否电流正流过电机。4.按照权利要求1的方法，其中，利用控制器来确定电机控制开关的位置包括利用控制器来感测是否向电机施加电压。5.按照权利要求1的方法，其中，将电机电连接到电源包括将电机连接到交流电源。6.按照权利要求5的方法，其中，利用控制器来禁止电机的操作包括利用控制器来以低导通角点燃一个电子开关，所述电子开关将电机耦合到交流电源的中线，以便提供给电机的功率足够使得电机产生交流声但是不足以使得电机旋转。7.按照权利要求5的方法，其中，利用控制器来禁止电机的运行包括当电机初始电连接到交流电源时，利用所述控制器来以低导通角来点燃用于将电机耦合到交流电源的中线的电子开关，以便被提供到电机的功率不足以使得电机旋转；使用控制器来感测交流电源的过零；并且在感测到交流电源的过零时，利用所述控制器来确定是否电机控制开关在“导通”位置。8.按照权利要求7的方法，其中，当电机初始电连接到交流电源时利用控制器来以低导通角点燃所述电子开关包括当控制器感测到交流电源的过零时利用控制器来以低导通角点燃电子开关。9.按照权利要求7的方法，其中，利用控制器来禁止电机的正常运行包括利用控制器来禁止电机的正常运行，直到控制器确定电机控制开关在“关断”位置。10.按照权利要求1的方法，其中，将电机电连接到电源包括将电机电连接到直流电源。11.按照权利要求10的方法，其中，利用控制器来禁止电机的正常运行包括当电机初始电连接到直流电源时，利用控制器来以窄占空因数切换将电机耦合到直流电源的公共端的电子开关，以便提供到电机的功率足够使得电机产生交流声，但是不足以使得电机旋转。12.按照权利要求10的方法，其中，利用控制器来禁止电机的正常运行包括利用控制器来禁止电机的正常运行，直到控制器确定导通/关断开关在“关断”位置。13.一种系统，用于在电机处于“导通”工作状态的情况下，当电机初始电连接到电源时防止电机的由于疏忽而启动，所述系统包括电机控制开关，它耦合在电机和电源的第一侧之间，用于将电源切换到电机；电子开关，它耦合在电机和电源的第二侧之间；以及控制器，它被配置来当电机初始电连接到电源时确定电机控制开关的位置，并且如果当电机初始电连接到电源时电机控制开关位于将电源切换到电机的位置，则禁止电机的正常运行。14.按照权利要求13的系统，还包括与电机和电源串联的旁路电阻器，其中，为了确定电机控制开关的位置，控制器还被配置来监控经过旁路电阻器的电压，由此感测是否电流正流过电机。15.按照权利要求14的系统，其中，旁路电阻器与电子开关和电源的第二侧串联。16.按照权利要求13的系统，其中，为了确定电机控制开关的位置，控制器还被配置来确定是否向电机施加电压。17.按照权利要求13的系统，其中，电机电连接到交流电源。18.按照权利要求17的系统，其中，控制器还被配置来当电机初始电连接到交流电源时以低导通角来点燃电子开关，以便提供到电机的功率足以使得电机产生交流声，但是不足以使得电机旋转。19.按照权利要求17的系统，其中，控制器还被配置来当电机初始电连接到交流电源时以低导通角来点燃电子开关，以便提供到电机的功率不足以使得电机旋转，控制器还被配置来感测交流电源的过零，并且在感测到交流电源的过零时，确定是否电机控制开关在“导通”位置。20.按照权利要求19的系统，其中，控制器被配置来通过当控制器感测到交流电源的过零时以低导通角点燃电子开关，而当电机初始电连接到交流电源时以低导通角点燃电子开关。21.按照权利要求17的系统，其中，控制器还被配置来当电机控制开关被确定为在闭合位置时禁止电机的正常运行，所述闭合位置当电机初始电连接到交流电源时将电源切换到电机；并且持续禁止电机的正常运行，直到控制器确定电机控制开关已经被置于关断位置，在此，它不将电源切换到电机。22.按照权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔C布罗托，
申请(专利权)人：布莱克和戴克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]