一种冲击型电动扳手驱动器技术的研究与实现

摘要

螺纹（栓）由于可以重复安装、拆卸使用，因此成为一种应用广泛的连接元件。冲击式电动扳手是螺纹连接件的重要装配和拆卸工具，它能提供比人工装卸操作更大的紧固力和更高的可靠性，同时可以节省装卸作业过程中的人力，提高生产效率，改善设备加工质量，实现操作的机械化、自动化。本文深入研究了冲击型电动扳手的驱动器技术，并对驱动器样机电路原理进行了详细介绍。
　　首先，本文研究了电动扳手内置异步电机模型与启动特性;分析了电机静态等效电路和动态数学模型;对电动扳手启动方式与启动性能进行了研究分析。在Matlab/Simulink环境中，利用空间电压矢量脉宽调制方法，对电动扳手的两种启动方式（三相电直接启动方式、驱动器启动方式）进行了仿真，得到了在不同启动方式下电动扳手启动转矩、启动电流的特性;
　　其次，论文介绍了驱动器各组成模块的原理与功能。重点介绍了逆变电路结构、IGBT驱动电路以及开关电源部分。在逆变电路中，采用IGBT并联方式可以在节约成本、便于调试的基础上提高系统的电流承受能力;IGBT驱动电路对逆变器的正常工作和短路保护具有十分重要的作用;而开关电源为整机系统提供稳定的不同幅值的低压直流电源，其中，对于单端反激式多路输出开关电源，高频变压器对电源的正常启动与稳定工作具有十分重要的意义。
　　最后，本文介绍了试验用驱动器样机的运行测试过程，测量了不同负载条件下电动扳手的启动数据，并将取得的数据与仿真结果进行对比分析。论文最后对系统性能的改善提出了几种建议。