一种用于电动工具的电机占空比控制方法
阅读说明：本技术 一种用于电动工具的电机占空比控制方法 (Motor duty ratio control method for electric tool ) 是由 杨伟明 韩挺 于 2020-12-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于电动工具的电机占空比控制方法,属于电机驱动技术领域,电动工具设有可前后移动的执行件及用于供电的电池包,先检测获得电动工具处于不同预定档位D-M下电机处在不同预定电压U-N时执行件前移相同距离的占空比预定值P-(M·N)；开机后电动工具的控制模块根据测得的实际档位D-A和实际电压U-B结合步骤S100中测得的占空比预定值P-(M·N)确定占空比实际值P-(A·B)。电动工具实际工作过程中,控制模块根据测得的实际档位和实际电压结合占空比预定值确定占空比实际值,如此可以在电池包输出电压降低的情况下对电机进行动态用电补偿,使电机能驱动电动工具的执行件稳定的移动,有效提高执行件在工作时的稳定性。(The invention discloses a motor duty ratio control method for an electric tool, which belongs to the technical field of motor driving M The lower motor is at different predetermined voltages U N The time executive component moves forward by the same distance and the duty ratio preset value P M·N (ii) a The control module of the electric tool after starting up is based on the measured actual gear D A And the actual voltage U B In conjunction with the predetermined value P of the duty cycle measured in step S100 M·N Determining the actual value of the duty cycle P A·B . In the actual working process of the electric tool, the control module determines the actual value of the duty ratio according to the measured actual gear and the actual voltage in combination with the predetermined value of the duty ratio, so that the dynamic electricity compensation can be performed on the motor under the condition that the output voltage of the battery pack is reduced, and the motor can drive the executing part of the electric tool to stably moveAnd the stability of the executing piece in work is effectively improved.)
技术领域
本发明涉及电机驱动技术领域，尤其涉及一种用于电动工具的电机占空比控制方法。
背景技术
占空比是指脉冲信号的通电时间与通电周期的比值，电机的占空比越大则电机的转速越高，电机驱动电动工具的执行件运动的速度越快。对于打胶枪而言，执行件包括推杆及设于推杆前端的推块，打胶枪采用电池包供电，电机驱动推杆和推块前移挤压胶管的端盖使胶管内的胶流出。由于电池包的输出电压在供电时会逐渐降低，电机的工作电压及转速在工作时也会逐渐下降，导致执行件的移动速度减慢，对于打胶枪而言，打胶速度不能保持稳定，不利于提高打胶效果。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了一种用于电动工具的电机占空比控制方法，能有效提高电动工具的执行件在工作时的稳定性。
为了实现上述技术目的，本发明提供的一种用于电动工具的电机占空比控制方法，电动工具设有可前后移动的执行件及用于供电的电池包，包括以下步骤，
S100、检测获得电动工具处于不同预定档位DM下电机处在不同预定电压UN时执行件前移相同距离的占空比预定值PM·N；
S200、开机后电动工具的控制模块根据测得的实际档位DA和实际电压UB结合步骤S100中测得的占空比预定值PM·N确定占空比实际值PA·B。
优选的，所述步骤S200中，若实际档位DA与预定档位DM一致且实际电压UB与预定电压UN一致，则占空比实际值PA·B与同档位、电压状态下的占空比预定值PM·N一致。
优选的，所述步骤S200中，若实际档位DA与预定档位DM一致且实际电压UB介于两个相近的预定电压Un1、Un2(Un1＜Un2)之间，则按公式一确定占空比实际值PA·B，预定档位DM下预定电压为Un1时的占空比预定值为PM·n1，预定档位DM下预定电压为Un2时的占空比预定值为PM·n2，
PA·B＝(UB-Un1)÷(Un2-Un1)×(PM·n2-PM·n1)+PM·n1,公式一。
优选的，所述步骤S200中，若实际档位DA介于两个相近的预定档位Dm1、Dm2(Dm1＜Dm2)之间且实际电压UB与预定电压UN一致，则按公式二确定占空比实际值PA·B，预定档位为Dm1时且预定电压为UN时的占空比预定值为Pm1·N，预定档位为Dm2时且预定电压为UN时的占空比预定值为Pm2·N，
PA·B＝(DA-Dm1)÷(Dm2-Dm1)×(Pm2·N–Pm1·N)+Pm1·N,公式二。
优选的，所述步骤S200中，若实际档位DA介于两个相近的预定档位Dm1、Dm2(Dm1＜Dm2)之间且实际电压UB介于两个相近的预定电压Un1、Un2(Un1＜Un2)之间，则按公式三确定占空比实际值PA·B，预定档位为Dm1时且预定电压为Un1时的占空比预定值为Pm1·n1，预定档位为Dm2时且预定电压为Un2时的占空比预定值为Pm2·n2，
PA·B＝(DA-Dm1)÷(Dm2-Dm1)×(Pm2·n2–Pm1·n1)+Pm1·n1,公式三。
优选的，所述步骤S100中，同一预定档位DM下两个相邻预定电压UN之间的差值为ΔU，0.1V≤ΔU≤0.8V。
优选的，所述电动工具包括传动轮及感应件，传动轮传动连接于电机的电机轴且用于带动执行件前后移动，感应件检测传动轮的转动角度使控制模块获知执行件前后移动的距离。
优选的，所述电动工具还包括与传动轮同步转动的输出轮，输出轮设有轮齿，执行件包括推杆，推杆上设有与轮齿啮合的凸齿。
优选的，所述传动轮设有传动齿，感应件包括分别设于传动轮的轴向两侧且与传动齿对应的发射端和接收端。
优选的，所述传动轮设有多个沿周向均匀间隔分布的通孔，感应件包括设于传动轮的轴向两侧且与通孔对应的发射端和接收端。
采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：
1、本发明提供的电机占空比控制方法，先检测获得电机在不同档位下、不同电压时的占空比预定值，电动工具实际工作过程中，控制模块根据测得的实际档位和实际电压结合占空比预定值确定占空比实际值，如此可以在电池包输出电压降低的情况下对电机进行动态用电补偿，使电机能驱动电动工具的执行件稳定的移动，有效提高执行件在工作时的稳定性。
2、根据测得的实际档位和实际电压，通过相应的公式合理确定占空比实际值，提高占空比确定的合理性，更好的满足电机的供电要求，提高电动工具的工作效果。
3、感应件的发射端和接收端设于传动轮的轴向两侧且与传动轮上的传动齿或通孔对应设置，感应件通过感应传动齿或通孔的个数实现检测传动轮的转动角度，进而获知推杆移动的距离，合理设置检测推杆前后移动距离的结构，更好的满足检测要求。
附图说明
图1为实施例一打胶枪的立体图；
图2为实施例一打胶枪的爆炸视图；
图3为实施例一打胶枪中部分结构的配合示意图；
图4为实施例二打胶枪中部分结构的配合示意图。
图中，100-机壳，200-胶管架，300-电机，410-传动轮，411-传动齿，420-输出轮，421-轮齿，412-通孔，510-推杆，511-凸齿，520-推块，600-感应件，610-发射端，620-接收端。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。需要理解的是，下述的“上”、“下”、“左”、“右”、“纵向”、“横向”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示方位或位置关系的词语仅基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置/元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例一
本发明实施例一提供的一种用于电动工具的电机占空比控制方法，电动工具设有可前后移动的执行件及用于供电的电池包，包括以下步骤，
S100、检测获得电动工具处于不同预定档位DM下电机处在不同预定电压UN时执行件前移相同距离的占空比预定值PM·N；
S200、开机后，电动工具的控制模块根据测得的实际档位DA和实际电压UB结合步骤S100中测得的占空比预定值PM·N确定占空比实际值PA·B。
步骤S100中，检测所得的占空比预定值如表一所示。
表一
为了提高测量效果，同一预定档位DM下两个相邻预定电压UN之间的电压差优选设置为定值ΔU，0.1V≤ΔU≤0.8V。ΔU越小，测量精度越高。本实施例中，ΔU优选设置为0.5V，即U2较U1小0.5V，U3较U2小0.5V，依次类推。
步骤S200中，若实际档位DA与预定档位DM一致且实际电压UB与预定电压UN一致，则占空比实际值PA·B与同档位、电压状态下的占空比预定值PM·N一致。例如，当实际档位DA为D3、实际电压UB为U2时，则占空比实际值PA·B即为P3·2。
步骤S200中，若实际档位DA与预定档位DM一致且实际电压UB介于两个相近的预定电压Un1、Un2(Un1＜Un2)之间，则按公式一确定占空比实际值PA·B，预定档位DM下预定电压为Un1时的占空比预定值为PM·n1，预定档位DM下预定电压为Un2时的占空比预定值为PM·n2，
PA·B＝(UB-Un1)÷(Un2-Un1)×(PM·n2-PM·n1)+PM·n1,公式一。
例如，若实际档位DA为D3、实际电压UB介于U2和U3之间，则占空比实际值PA·B即为(UB-U2)÷(U3-U2)×(P3·3–P3·2)+P3·2。
步骤S200中，若实际档位DA介于两个相近的预定档位Dm1、Dm2(Dm1＜Dm2)之间且实际电压UB与预定电压UN一致，则按公式二确定占空比实际值PA·B，预定档位为Dm1时且预定电压为UN时的占空比预定值为Pm1·N，预定档位为Dm2时且预定电压为UN时的占空比预定值为Pm2·N，
PA·B＝(DA-Dm1)÷(Dm2-Dm1)×(Pm2·N–Pm1·N)+Pm1·N,公式二。
例如，若实际档位DA介于D2、D3之间且实际电压UB与预定电压U3一致，则占空比实际值PA·B即为(DA-D2)÷(D3-D2)×(P3·3–P2·3)+P2·3。
步骤S200中，若实际档位DA介于两个相近的预定档位Dm1、Dm2(Dm1＜Dm2)之间且实际电压UB介于两个相近的预定电压Un1、Un2(Un1＜Un2)之间，则按公式三确定占空比实际值PA·B，预定档位为Dm1时且预定电压为Un1时的占空比预定值为Pm1·n1，预定档位Dm2为时且预定电压为Un2时的占空比预定值为Pm1·n1，
PA·B＝(DA-Dm1)÷(Dm2-Dm1)×(Pm2·n2–Pm1·n1)+Pm1·n1,公式三。例如，若实际档位DA介于D2、D3之间且实际电压UB介于U2和U3之间，则占空比实际值PA·B即为(DA-D2)÷(D3-D2)×(P3·3–P2·2)+P2·2。
本实施例中，电动工具打胶枪为例进行说明，打胶枪采用电池包进行供电。如图1至图3所示，打胶枪包括机壳100和设于机壳100前端的胶管架200，机壳100内设有电机300、传动轮410、输出轮420及感应件600，传动轮410通过减速机构传动连接于电机300的电机轴，传动轮410的周向上设有多个传动齿411。输出轮420与传动轮410套设于同一根转轴上实现同步转动，输出轮420的周向上设有多个轮齿421。执行件包括推杆510及设于推杆510前端的推块520，推杆510上设有多个与轮齿421啮合的凸齿511，推杆520可前后移动的架设在机壳100和胶管架200上。电机300通过减速机构驱动传动轮410转动，传动轮410通过转轴带动输出轮420同步转动，输出轮420转动时通过凸齿511与轮齿421之间的啮合带动推杆510前后移动。
为了实现检测推杆510及推块520移动距离的目的，感应件600包括发射端610和接收端620，发射端610和接收端620分别设于传动轮410的轴向两侧且与传动齿411对应设置。本实施例中，感应件600优选采用光电开关。推杆510前后移动时，传动轮410转动，传动轮410转动至某一传动齿411与发射端610、接收端620位于同一直线上时，由于传动齿411的阻挡作用，接收端620不能接收到发射端610发送的信号。通过计数接收端620接收信号的次数即可获知传动轮410的转动角度，然后通过计算获知推杆510的移动距离，保证推杆在每次检测时均能前移相同的距离，提高检测数据的准确性。
电动工具工作过程中，电池包的输出电压可能会下降，导致电机的电压下降，控制模块可以根据变化的电压动态调节占空比实际值。
可以理解的是，同一预定档位DM下相邻两个预定电压UN之间的电压差ΔU也可以设置为0.1V、0.2V、0.3V、0.4V、0.6V、0.7V、0.8V。
可以理解的是，电动工具也可以为其他采用电池包进行供电的电动工具，并不局限于上述记载的打胶枪。
实施例二
结合图4，本实施例中，传动轮410设有多个沿周向均匀间隔分布的通孔412，感应件600的发射端610和接收端620分别设于传动轮410的轴向两侧且与通孔412对应。传动轮410转动至发射端610、通孔412、接收端620位于一条直线上，接收端620能接收到发射端610发送的信号。若通孔412不与发射端610、接收端620在一条直线上，由于传动轮410的阻挡作用下，接收端620不能接收到发射端610发送的信号。通过计数接收端620接收信号的次数即可获知传动轮410的转动角度，然后通过计算获知推杆510的移动距离，保证推杆在每次检测时均能前移相同的距离，提高检测数据的准确性。
实施例二的其他结构与上述实施例一中的结构相同，此处不再一一赘述。
可以理解的是，通孔412的具体个数可以根据传动轮410的径向尺寸及检测精度要求合理设置，满足检测要求即可。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明权利要求书中所定义的范围。