本發(fā)明涉及開關(guān)磁阻電機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種用于新能源汽車的開關(guān)磁阻電機(jī)。

背景技術(shù)：

開關(guān)磁阻電機(jī)是一種新型調(diào)速電機(jī)，調(diào)速系統(tǒng)兼具直流、交流兩類調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，是繼變頻調(diào)速系統(tǒng)、無刷直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的最新一代無極調(diào)速系統(tǒng)。它的結(jié)構(gòu)簡單堅(jiān)固，調(diào)速范圍寬，調(diào)速性能優(yōu)異，且在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)都具有較高效率，系統(tǒng)可靠性高。主要有開關(guān)磁阻電機(jī)、功率變換器、控制器與位置檢測器四部分組成?？刂破鲀?nèi)包含功率變換器和控制電路，而轉(zhuǎn)子位置檢測器則安裝在電機(jī)的一端。

現(xiàn)如今，開關(guān)磁阻電機(jī)的應(yīng)用和發(fā)展取得了明顯的進(jìn)步，已成功地應(yīng)用于電動車驅(qū)動、通用工業(yè)、家用電器和紡織機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域，功率范圍從10w到5mw，最大速度高達(dá)100,000r/min。

在現(xiàn)在的開關(guān)磁阻電機(jī)中，需要對線圈提供持續(xù)穩(wěn)定的工作電流，來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的穩(wěn)定工作，但是在電機(jī)內(nèi)部，現(xiàn)在的工作電源電路由于缺少反饋檢測的功能，從而在輸出電壓發(fā)生波動的時(shí)候，無法很好的進(jìn)行快速有效的調(diào)節(jié)，從而降低了電機(jī)工作的穩(wěn)定性；不僅如此，在電機(jī)轉(zhuǎn)動的過程中，需要對電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，但是在現(xiàn)有的轉(zhuǎn)速檢測電路中，為了實(shí)現(xiàn)對多個(gè)信息進(jìn)行檢測采集，從而需要多路檢測電路，這樣就大大增加了電機(jī)的生產(chǎn)成本，降低了其實(shí)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于新能源汽車的開關(guān)磁阻電機(jī)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種用于新能源汽車的開關(guān)磁阻電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子、定子和三個(gè)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)子設(shè)置在定子的內(nèi)部，所述轉(zhuǎn)子的極性的數(shù)量為8個(gè)，所述定子的極性的數(shù)量為12個(gè)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括線圈和驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件包括第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一二極管、第二二極管、蓄電池和中控單元，所述第一開關(guān)和第二開關(guān)均為ibgt，所述第一開關(guān)的門極和第二開關(guān)的門極均與中控單元連接，所述第一開關(guān)的集電極與蓄電池的正極和第一二極管的陰極連接，所述第一二極管的陽極與第二開關(guān)的集電極連接，所述第一開關(guān)的發(fā)射極與第二二極管的陽極連接，所述第二二極管的陰極與第二開關(guān)的集電極連接，所述第二開關(guān)的門極與蓄電池的負(fù)極連接，所述第一開關(guān)的發(fā)射極通過線圈與第二開關(guān)的集電極連接；

其中，線圈與定子之間按照三相12/8極開關(guān)磁阻電機(jī)的連接方式連接。

其中，中控單元通過控制第一開關(guān)和第二開關(guān)的導(dǎo)通關(guān)系，來實(shí)現(xiàn)線圈加在定子上的不同極性上，使得各極性輪流有序地工作，實(shí)現(xiàn)了對轉(zhuǎn)子的驅(qū)動作用；同時(shí)經(jīng)過第一二極管和第二二極管來對電路進(jìn)行保護(hù)，對驅(qū)動第一開關(guān)和第二開關(guān)的電流進(jìn)行限流，從而提高了電機(jī)的可靠性和安全性。

所述中控單元包括中央控制模塊、與中央控制模塊連接的開關(guān)控制模塊、工作電源模塊、無線通訊模塊、轉(zhuǎn)速測量模塊和角度測量模塊，所述蓄電池與工作電源模塊電連接，所述中央控制模塊為單片機(jī)；

其中，在中控單元中，中央控制模塊，用來對電機(jī)內(nèi)部的各個(gè)部件進(jìn)行實(shí)時(shí)智能化控制，提高了電機(jī)的穩(wěn)定工作；開關(guān)控制模塊，用來對開關(guān)進(jìn)行控制的模塊，在這里，對第一開關(guān)、第二開關(guān)和其他開關(guān)進(jìn)行控制，從而能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)子和定子之間的可靠持續(xù)轉(zhuǎn)動；工作電源模塊，用來提供穩(wěn)定的工作電壓的模塊，在這里，通過對輸入電壓進(jìn)行穩(wěn)壓輸出，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)的正常穩(wěn)定工作；無線通訊模塊，用來進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊的模塊，在這里，通過與外部通訊終端進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)了對工作人員對電機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控；轉(zhuǎn)速測量模塊，用來進(jìn)行轉(zhuǎn)速測量的模塊，在這里，對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)測量；角度測量模塊，對角度進(jìn)行測量的模塊，在這里，對轉(zhuǎn)子與定子之間的角度進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)的穩(wěn)定可靠的工作。

所述工作電源模塊包括工作電源電路，所述工作電源電路包括運(yùn)算放大器、第一電容、第二電容、第三電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第三二極管、第一三極管、第二三極管和第一可調(diào)電阻，所述運(yùn)算放大器的同相輸入端與第一可調(diào)電阻的可調(diào)端連接，所述第一電阻、第一可調(diào)電阻和第二電阻組成的串聯(lián)電路的一端外接20v直流電壓電源，所述第一電阻、第一可調(diào)電阻和第二電阻組成的串聯(lián)電路的另一端接地，所述第三二極管的陰極外接20v直流電壓電源，所述第三二極管的陽極分別與第一可調(diào)電阻和第二電阻連接，所述第二電容與第三二極管并聯(lián)，所述第一電容的一端外接20v直流電壓電源，所述第一電容的另一端接地，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端通過第四電阻外接20v直流電壓電源，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端分別與第一三極管的發(fā)射極和第二三極管的集電極連接，所述運(yùn)算放大器的輸出端通過第三電容外接20v直流電壓電源，所述運(yùn)算放大器的輸出端與第一三極管的基極連接，所述第一三極管的集電極與第二三極管的基極連接，所述第一三極管的集電極通過第三電阻與第二三極管的發(fā)射極連接。

其中，該工作電源電路為恒流輸出電路，輸出電流的大小由第四電阻決定，改變第四電阻的阻值，可以使得輸出電流在100ma-2a之間變化，由第一可調(diào)電阻進(jìn)行微調(diào)，第一可調(diào)電阻改變運(yùn)算放大器同相輸入端的參考電壓。從輸出到運(yùn)算放大器反相輸入的反饋通路在第四電阻上保持一個(gè)恒定的電壓，使得電源電路輸出穩(wěn)定的工作電流，從而能夠?qū)﹄姍C(jī)內(nèi)部的部分元器件進(jìn)行穩(wěn)定可靠的驅(qū)動，提高了電機(jī)工作的可靠性。

具體的，所述轉(zhuǎn)速測量模塊包括轉(zhuǎn)速測量電路，所述轉(zhuǎn)速測量電路包括集成電路、第五電阻、第六電阻、第七電阻和第二可調(diào)電阻，所述集成電路的型號為lm339，所述集成電路的第一端通過第五電阻外接5v直流電壓電源，所述集成電路的第二端通過第六電阻外接5v直流電壓電源，所述集成電路的第三端外接5v直流電壓電源，所述集成電路的第三端通過第七電阻和第二可調(diào)電阻組成的串聯(lián)電路接地，所述第二可調(diào)電阻的可調(diào)端接地，所述集成電路的第五端和第七端均分別與第七電阻和第二可調(diào)電阻連接，所述集成電路的第十二端接地。

其中，集成電路的型號為lm339，是電壓比較器芯片，內(nèi)部裝有四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器。集成電路的第四端和第六端輸入兩路轉(zhuǎn)速采集信號，隨后集成電路的比較放大，經(jīng)過集成電路的第一端和第二端輸出檢測信號，從而能夠?qū)崿F(xiàn)多路信號測量，降低了信號測量的成本，提高了電機(jī)的市場競爭力。

具體的，所述第一三極管為pnp三極管。

具體的，所述第二三極管為npn三極管。

具體的，所述運(yùn)算放大器的型號為ua741。

具體的，所述第三二極管的型號為1n751。

具體的，所述第一電容的容值為470uf。

具體的，所述集成電路的第一端與單片機(jī)連接。

具體的，所述集成電路的第二端與單片機(jī)連接。

具體的，所述第一開關(guān)和第二開關(guān)均與開關(guān)控制模塊電連接。

本發(fā)明的有益效果是，該用于新能源汽車的開關(guān)磁阻電機(jī)中，在工作電源電路中，從輸出到運(yùn)算放大器反相輸入的反饋通路在第四電阻上保持一個(gè)恒定的電壓，使得電源電路輸出穩(wěn)定的工作電流，從而能夠?qū)﹄姍C(jī)內(nèi)部的部分元器件進(jìn)行穩(wěn)定可靠的驅(qū)動，提高了電機(jī)工作的可靠性；不僅如此，在轉(zhuǎn)速測量電路中，集成電路的型號為lm339，是電壓比較器芯片，內(nèi)部裝有四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器，能夠?qū)崿F(xiàn)多路信號測量，降低了信號測量的成本，提高了電機(jī)的市場競爭力。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的用于新能源汽車的開關(guān)磁阻電機(jī)的三相12/8極開關(guān)磁阻電機(jī)的其中一相的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的用于新能源汽車的開關(guān)磁阻電機(jī)的中控單元的系統(tǒng)原理圖；

圖3是本發(fā)明的用于新能源汽車的開關(guān)磁阻電機(jī)的工作電源電路的電路原理圖；

圖4是本發(fā)明的用于新能源汽車的開關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)速測量電路的電路原理圖；

圖中：1.轉(zhuǎn)子，2.定子，3.中控單元，4.中央控制模塊，5.開關(guān)控制模塊，6.工作電源模塊，7.無線通訊模塊，8.轉(zhuǎn)速測量模塊，9.角度測量模塊，s1.第一開關(guān)，s2.第二開關(guān)，d1.第一二極管，d2.第二二極管，d3.第三二極管，bt1.蓄電池，u1.運(yùn)算放大器，u2.集成電路，c1.第一電容，c2.第二電容，c3.第三電容，r1.第一電阻，r2.第二電阻，r3.第三電阻，r4.第四電阻，r5.第五電阻，r6.第六電阻，r7.第七電阻，rp1.第一可調(diào)電阻，rp2.第二可調(diào)電阻，vt1.第一三極管，vt2.第二三極管。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1-圖4所示，一種用于新能源汽車的開關(guān)磁阻電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子1、定子2和三個(gè)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)子1設(shè)置在定子2的內(nèi)部，所述轉(zhuǎn)子1的極性的數(shù)量為8個(gè)，所述定子2的極性的數(shù)量為12個(gè)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括線圈和驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件包括第一開關(guān)s1、第二開關(guān)s2、第一二極管d1、第二二極管d2、蓄電池bt1和中控單元3，所述第一開關(guān)s1和第二開關(guān)s2均為ibgt，所述第一開關(guān)s1的門極和第二開關(guān)s2的門極均與中控單元3連接，所述第一開關(guān)s1的集電極與蓄電池bt1的正極和第一二極管d1的陰極連接，所述第一二極管d1的陽極與第二開關(guān)s2的集電極連接，所述第一開關(guān)s1的發(fā)射極與第二二極管d2的陽極連接，所述第二二極管d2的陰極與第二開關(guān)s2的集電極連接，所述第二開關(guān)s2的門極與蓄電池bt1的負(fù)極連接，所述第一開關(guān)s1的發(fā)射極通過線圈與第二開關(guān)s2的集電極連接；

其中，線圈與定子2之間按照三相12/8極開關(guān)磁阻電機(jī)的連接方式連接。

其中，中控單元3通過控制第一開關(guān)s1和第二開關(guān)s2的導(dǎo)通關(guān)系，來實(shí)現(xiàn)線圈加在定子2上的不同極性上，使得各極性輪流有序地工作，實(shí)現(xiàn)了對轉(zhuǎn)子1的驅(qū)動作用；同時(shí)經(jīng)過第一二極管d1和第二二極管d2來對電路進(jìn)行保護(hù)，對驅(qū)動第一開關(guān)s1和第二開關(guān)s2的電流進(jìn)行限流，從而提高了電機(jī)的可靠性和安全性。

所述中控單元3包括中央控制模塊4、與中央控制模塊4連接的開關(guān)控制模塊5、工作電源模塊6、無線通訊模塊7、轉(zhuǎn)速測量模塊8和角度測量模塊9，所述蓄電池bt1與工作電源模塊6電連接，所述中央控制模塊4為單片機(jī)；

其中，在中控單元3中，中央控制模塊4，用來對電機(jī)內(nèi)部的各個(gè)部件進(jìn)行實(shí)時(shí)智能化控制，提高了電機(jī)的穩(wěn)定工作；開關(guān)控制模塊5，用來對開關(guān)進(jìn)行控制的模塊，在這里，對第一開關(guān)s1、第二開關(guān)s2和其他開關(guān)進(jìn)行控制，從而能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)子1和定子2之間的可靠持續(xù)轉(zhuǎn)動；工作電源模塊6，用來提供穩(wěn)定的工作電壓的模塊，在這里，通過對輸入電壓進(jìn)行穩(wěn)壓輸出，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)的正常穩(wěn)定工作；無線通訊模塊7，用來進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊的模塊，在這里，通過與外部通訊終端進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)了對工作人員對電機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控；轉(zhuǎn)速測量模塊8，用來進(jìn)行轉(zhuǎn)速測量的模塊，在這里，對轉(zhuǎn)子1的轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)測量；角度測量模塊9，對角度進(jìn)行測量的模塊，在這里，對轉(zhuǎn)子1與定子2之間的角度進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)的穩(wěn)定可靠的工作。

所述工作電源模塊6包括工作電源電路，所述工作電源電路包括運(yùn)算放大器u1、第一電容c1、第二電容c2、第三電容c3、第一電阻r1、第二電阻r2、第三電阻r3、第四電阻r4、第三二極管d3、第一三極管vt1、第二三極管vt2和第一可調(diào)電阻rp1，所述運(yùn)算放大器u1的同相輸入端與第一可調(diào)電阻rp1的可調(diào)端連接，所述第一電阻r1、第一可調(diào)電阻rp1和第二電阻r2組成的串聯(lián)電路的一端外接20v直流電壓電源，所述第一電阻r1、第一可調(diào)電阻rp1和第二電阻r2組成的串聯(lián)電路的另一端接地，所述第三二極管d3的陰極外接20v直流電壓電源，所述第三二極管d3的陽極分別與第一可調(diào)電阻rp1和第二電阻r2連接，所述第二電容c2與第三二極管d3并聯(lián)，所述第一電容c1的一端外接20v直流電壓電源，所述第一電容c1的另一端接地，所述運(yùn)算放大器u1的反相輸入端通過第四電阻r4外接20v直流電壓電源，所述運(yùn)算放大器u1的反相輸入端分別與第一三極管vt1的發(fā)射極和第二三極管vt2的集電極連接，所述運(yùn)算放大器u1的輸出端通過第三電容c3外接20v直流電壓電源，所述運(yùn)算放大器u1的輸出端與第一三極管vt1的基極連接，所述第一三極管vt1的集電極與第二三極管vt2的基極連接，所述第一三極管vt1的集電極通過第三電阻r3與第二三極管vt2的發(fā)射極連接。

其中，該工作電源電路為恒流輸出電路，輸出電流的大小由第四電阻r4決定，改變第四電阻r4的阻值，可以使得輸出電流在100ma-2a之間變化，由第一可調(diào)電阻rp1進(jìn)行微調(diào)，第一可調(diào)電阻rp1改變運(yùn)算放大器u1同相輸入端的參考電壓。從輸出到運(yùn)算放大器u1反相輸入的反饋通路在第四電阻r4上保持一個(gè)恒定的電壓，使得電源電路輸出穩(wěn)定的工作電流，從而能夠?qū)﹄姍C(jī)內(nèi)部的部分元器件進(jìn)行穩(wěn)定可靠的驅(qū)動，提高了電機(jī)工作的可靠性。

具體的，所述轉(zhuǎn)速測量模塊8包括轉(zhuǎn)速測量電路，所述轉(zhuǎn)速測量電路包括集成電路u2、第五電阻r5、第六電阻r6、第七電阻r7和第二可調(diào)電阻rp2，所述集成電路u2的型號為lm339，所述集成電路u2的第一端通過第五電阻r5外接5v直流電壓電源，所述集成電路u2的第二端通過第六電阻r6外接5v直流電壓電源，所述集成電路u2的第三端外接5v直流電壓電源，所述集成電路u2的第三端通過第七電阻r7和第二可調(diào)電阻rp2組成的串聯(lián)電路接地，所述第二可調(diào)電阻rp2的可調(diào)端接地，所述集成電路u2的第五端和第七端均分別與第七電阻r7和第二可調(diào)電阻rp2連接，所述集成電路u2的第十二端接地。

其中，集成電路u2的型號為lm339，是電壓比較器芯片，內(nèi)部裝有四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器。集成電路u2的第四端和第六端輸入兩路轉(zhuǎn)速采集信號，隨后集成電路u2的比較放大，經(jīng)過集成電路u2的第一端和第二端輸出檢測信號，從而能夠?qū)崿F(xiàn)多路信號測量，降低了信號測量的成本，提高了電機(jī)的市場競爭力。

具體的，所述第一三極管vt1為pnp三極管。

具體的，所述第二三極管vt2為npn三極管。

具體的，所述運(yùn)算放大器u1的型號為ua741。

具體的，所述第三二極管d3的型號為1n751。

具體的，所述第一電容c1的容值為470uf。

具體的，所述集成電路u2的第一端與單片機(jī)連接。

具體的，所述集成電路u2的第二端與單片機(jī)連接。

具體的，所述第一開關(guān)s1和第二開關(guān)s2均與開關(guān)控制模塊5電連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，該用于新能源汽車的開關(guān)磁阻電機(jī)中，在工作電源電路中，從輸出到運(yùn)算放大器u1反相輸入的反饋通路在第四電阻r4上保持一個(gè)恒定的電壓，使得電源電路輸出穩(wěn)定的工作電流，從而能夠?qū)﹄姍C(jī)內(nèi)部的部分元器件進(jìn)行穩(wěn)定可靠的驅(qū)動，提高了電機(jī)工作的可靠性；不僅如此，在轉(zhuǎn)速測量電路中，集成電路u2的型號為lm339，是電壓比較器芯片，內(nèi)部裝有四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器，能夠?qū)崿F(xiàn)多路信號測量，降低了信號測量的成本，提高了電機(jī)的市場競爭力。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。