電機多速工作的實現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機控制領(lǐng)域，尤其涉及一種電機多速工作的實現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電機在現(xiàn)代生活中使用十分廣泛，但是現(xiàn)在電機存在如下缺點:電機的功率范圍小，難以實現(xiàn)多速轉(zhuǎn)動，造成電機的適用范圍小，尤其在電動車輛上。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，實現(xiàn)電機多速轉(zhuǎn)動，通常采用如下方式:一種方式是采用傳統(tǒng)的變速器，由于電機自身不能夠?qū)崿F(xiàn)多速轉(zhuǎn)動，從而通過變速器的作用來擴大轉(zhuǎn)速輸出范圍，雖然這種方式應(yīng)用較為普遍，但是使用成本高，并且變速器自身存在缺陷，而且不利于在車輛等工況下的結(jié)構(gòu)布置；另一種方式是對電機的每相線圈形成抽頭，但是這種方式仍然存在嚴重的不足:一是能夠?qū)崿F(xiàn)的轉(zhuǎn)速變化范圍仍然偏小，二是對于電機的線圈利用率不高。
[0004]因此，需要提出一種新的實現(xiàn)電機多速的方法，能夠根據(jù)不同的需要控制電機工作并得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，而且能夠有效提高線圈的利用率，而且提高電機整體的功率范圍，有效降低使用成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種電機多速工作的實現(xiàn)方法，能夠根據(jù)不同的需要控制電機工作并得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，而且能夠有效提高線圈的利用率，而且提高電機整體的功率范圍，有效降低使用成本。
[0006]本發(fā)明提供的一種電機多速工作的實現(xiàn)方法，包括如下步驟:
[0007]S1.將每一相線圈分成若干段形成線圈段，且各相的線圈段數(shù)量相等；
[0008]S2.將每一相的其中一個線圈段與其他相中與該線圈段位置相對應(yīng)的線圈段連接形成電機分繞組，電機分繞組連接于電機驅(qū)動電路；
[0009]或者將每一相位置相對應(yīng)的線圈段分別連接于電機驅(qū)動電路中；
[0010]其中，電機驅(qū)動電路的個數(shù)與每一相的線圈段數(shù)量相等；
[0011]S3.將電機驅(qū)動電路通過開關(guān)器件連接，并控制開關(guān)器件的導通或關(guān)閉進而控制各電機分繞組形成不同的串聯(lián)和/或并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
[0012]進一步，各電機驅(qū)動電路通過開關(guān)器件以如下方式連接:
[0013]第一電機驅(qū)動電路的正端與其他電機驅(qū)動電路的正端通過開關(guān)器件連接，第N電機驅(qū)動電路的負端與其他電機驅(qū)動電路的負端通過開關(guān)器件連接；
[0014]第一電機驅(qū)動電路到第N電機驅(qū)動電路的相鄰兩個驅(qū)動電路以如下方式通過開關(guān)器件依次連接:上一個電機驅(qū)動電路的負端與下一個電機驅(qū)動電路的正端通過開關(guān)器件連接。
[0015]進一步，第一電機驅(qū)動電路到第N電機驅(qū)動電路的相鄰兩個驅(qū)動電路通過雙向開關(guān)器件依次連接。
[0016]進一步，每一相的各線圈段的匝數(shù)相等。
[0017]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的一種電機多速工作的實現(xiàn)方法，通過上述方式改變線圈的串聯(lián)和/或并聯(lián)結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)不同的需要控制電機工作并得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，而且能夠有效提高線圈的利用率，而且提高電機整體的功率范圍，有效降低使用成本。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述:
[0019]圖1為本發(fā)明的一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明的另一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明的操作流程圖。
【具體實施方式】
[0022]圖1為本發(fā)明的一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明的操作流程圖，如圖所示，本發(fā)明提供的一種電機多速工作的實現(xiàn)方法，包括如下步驟:
[0023]S1.將每一相線圈分成若干段形成線圈段，且各相的線圈段數(shù)量相等；以圖1中的三相電機為例，圖1中將每一相的線圈均分為4段，其中A相包括如下段:A1、A2、A3和A4 ；相應(yīng)的，B相包括B1、B2、B3和B4 ；C相包括Cl、C2、C3和C4。
[0024]S2.將每一相的其中一個線圈段與其他相中與該線圈段位置相對應(yīng)的線圈段連接形成電機分繞組，電機分繞組連接于電機驅(qū)動電路，此種連接方法適用于直流無刷電機，其中，電機分繞組具有兩種接法，星形接法和三角形接法，在星形接法當中，將每一相的其中一個線圈段與其他相中與該線圈段位置相對應(yīng)的線圈段的一端連接形成電機分繞組，線圈段的另一端連接于電機驅(qū)動電路，如圖1所示，ABC三相中，每一相的第一順序線圈段分別為A1、B1和Cl (可以從進線端，也可以從出線端)，那么這三個線圈段就為位置對應(yīng)的線圈段，該三個線圈段的一端連接起來形成電機分繞組，該三個線圈段的另一端與對應(yīng)的電機驅(qū)動電路連接，同理，其他線圈段也按照這種方式連接，又如圖1所示，各個電機驅(qū)動電路的控制時序必須相同，并且各個電機驅(qū)動電路優(yōu)選的采用相同的結(jié)構(gòu)，在三角形接法當中，將每一相的其中一個線圈段首尾順次連接形成電機分繞組，線圈段的之間的公共連接點與電機驅(qū)動電路連接；本發(fā)明還可以應(yīng)用于開關(guān)磁阻電機中，其中開關(guān)磁阻電機的接法為:將每一相位置相對應(yīng)的線圈段分別連接于電機驅(qū)動電路中，如圖2所示，同一位置的線圈段分別連接于同一個電機驅(qū)動電路的不同橋臂中；通過上述的方式，能夠大大降低控制的復(fù)雜程度，而且，通過上述的方式，能夠大大減少開關(guān)器件的用量，降低使用成本無論采用上述中何種接法，電機驅(qū)動電路的個數(shù)與每一相的線圈段數(shù)量相等，其中，電機驅(qū)動電路一般情況下，均使用橋式電路，比如本實施例中的三相橋式電路，如果四相電機，那么在三相橋式電路中增加一個橋臂；
[0025]為了便于敘述，在下述的方法中，以圖1所示的直流無刷電機的星形接法為例。
[0026]S3.將電機驅(qū)動電路通過開關(guān)器件連接，并控制開關(guān)器件的導通或關(guān)閉控制各電機分繞組形成不同的串聯(lián)和/或并聯(lián)結(jié)構(gòu)，開關(guān)器件可以采用電子開關(guān)器件或者機械開關(guān)器件，為了便于控制，本發(fā)明優(yōu)先采用電子開關(guān)器件；其中，各電機驅(qū)動電路通過開關(guān)器件以如下方式連接:
[0027]第一電機驅(qū)動電路的正端與其他電機驅(qū)動電路的正端通過開關(guān)器件連接，第N電機驅(qū)動電路的負端與其他電機驅(qū)動電路的負端通過開關(guān)器件連接，其中，該開關(guān)器件可以采用單向開關(guān)器件，當然也可以采用雙向開關(guān)器件，本實施例中優(yōu)先采用單向開關(guān)器件，成本低廉；
[0028]第一電機驅(qū)動電路到第N電機驅(qū)動電路的相鄰兩個驅(qū)動電路以如下方式通過開關(guān)器件依次連接:上一個電機驅(qū)動電路的負端與下一個電機驅(qū)動電路的正端通過開關(guān)器件連接，其中，相鄰電機驅(qū)動電路之間的開關(guān)器件必須采用雙向開關(guān)器件；仍然以圖1中所示實施例為例，電機驅(qū)動電路一般采用場效應(yīng)管組成，其中，電機驅(qū)動電路的上橋臂的場效應(yīng)管的漏極為電機驅(qū)動電路的正端，電機驅(qū)動電路的下橋臂的場效應(yīng)管的源極為負端，通過上述的方式，能夠利于對各分繞組形成所需的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，更為重要的是，相對于抽頭或者是直接通過線圈的串并聯(lián)方式，本發(fā)明中，電機驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)無需作出改進，而且能夠采用原有的控制方式，在電機的工作過程中，控制更加方便，而且能夠得到更寬的功率輸出范圍，能夠最大限度的減少所使用的開關(guān)器件，大大節(jié)省成本。
[0029]此外值得說明的是，每一相的各線圈段的匝數(shù)相等，通過這種方式，就能夠使得所有的線圈段得到有效的利用，提高線圈的利用率，并能夠獲得更高的頻率范圍，但是在實際應(yīng)用當中，每一相各線圈段的匝數(shù)也可以不嚴格相等，只要各線圈段的匝數(shù)相差不超過設(shè)定的范圍即可。
[0030]以圖1中以三相電機并且每相線圈被分成4端為例，從圖中我們可以看到，本實施例僅僅使用了 9個開關(guān)器件就達到多速轉(zhuǎn)動的目的，其中，如果需要一檔工作，那么開關(guān)器件K7、K8和K9導通，其他開關(guān)器件關(guān)閉即可，如果需要二檔工作，那么開關(guān)器件K2、K5、K7和K9導通，其他開關(guān)器件關(guān)閉即可，如果需要三檔工作，那么開關(guān)器件Kl至K6均導通，而其他開關(guān)器件關(guān)閉即可，當然，也可以將檔位劃分更多，那么就形成了更多的開關(guān)器件導通或者關(guān)閉的組合方式，在此不加以一一贅述。
[0031]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
【主權(quán)項】
1.一種電機多速工作的實現(xiàn)方法，其特征在于:包括如下步驟: 51.將每一相線圈分成若干段形成線圈段，且各相的線圈段數(shù)量相等； 52.將每一相的其中一個線圈段與其他相中與該線圈段位置相對應(yīng)的線圈段連接形成電機分繞組，電機分繞組連接于電機驅(qū)動電路； 或者將每一相位置相對應(yīng)的線圈段分別連接于電機驅(qū)動電路中； 其中，電機驅(qū)動電路的個數(shù)與每一相的線圈段數(shù)量相等； 53.將電機驅(qū)動電路通過開關(guān)器件連接，并控制開關(guān)器件的導通或關(guān)閉進而控制各電機分繞組形成不同的串聯(lián)和/或并聯(lián)結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電機多速工作的實現(xiàn)方法，其特征在于:各電機驅(qū)動電路通過開關(guān)器件以如下方式連接: 第一電機驅(qū)動電路的正端與其他電機驅(qū)動電路的正端通過開關(guān)器件連接，第N電機驅(qū)動電路的負端與其他電機驅(qū)動電路的負端通過開關(guān)器件連接； 第一電機驅(qū)動電路到第N電機驅(qū)動電路中的相鄰兩個驅(qū)動電路以如下方式通過開關(guān)器件依次連接:上一個電機驅(qū)動電路的負端與下一個電機驅(qū)動電路的正端通過開關(guān)器件連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述電機多速工作的實現(xiàn)方法，其特征在于:第一電機驅(qū)動電路到第N電機驅(qū)動電路的相鄰兩個驅(qū)動電路通過雙向開關(guān)器件依次連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述電機多速工作的實現(xiàn)方法，其特征在于:每一相的各線圈段的匝數(shù)相等。
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種電機多速工作的實現(xiàn)方法，包括如下步驟：S1.將每一相線圈分成若干段形成線圈段，且各相的線圈段數(shù)量相等；S2.將每一相的其中一個線圈段與其他相中與該線圈段位置相對應(yīng)的線圈段連接形成電機分繞組，電機分繞組連接于電機驅(qū)動電路；或者將每一相位置相對應(yīng)的線圈段分別連接于電機驅(qū)動電路中；其中，電機驅(qū)動電路的個數(shù)與每一相的線圈段數(shù)量相等；S3.將電機驅(qū)動電路通過開關(guān)器件連接，并控制開關(guān)器件的導通或關(guān)閉進而控制各電機分繞組形成不同的串聯(lián)和/或并聯(lián)結(jié)構(gòu)；能夠根據(jù)不同的需要控制電機工作并得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，而且能夠有效提高線圈的利用率，而且提高電機整體的功率范圍，有效降低使用成本。
【IPC分類】H02P25/18
【公開號】CN105099328
【申請?zhí)枴緾N201510464706
【發(fā)明人】何林
【申請人】重慶力華科技有限責任公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月31日