一种永磁电机线圈切换调速方法技术

本发明专利技术涉及一种永磁电机线圈切换调速方法，包括以下步骤：在电机驱动器与电机之间加入切换电路，所述切换电路包括多个切换开关；将电机定子线圈引出多个抽头与所述切换开关相连，通过切换开关改变绕组连接方式后将三相电传给电机，所述绕组连接方式包括星形连接和三角形连接，所述星形连接和三角形连接分别包括由多个定子线圈串联或并联或串并联结合构成的低速档和高速档，所述高速档通过在所述低速档的基础上增加每组并联支路数构成。本发明专利技术可独立有级调速，也可以基于变频、调压、弱磁等调速方法基础上实现更大调速范围的无级调速。使得永磁电机在满足更宽调速范围的同时，减小了永磁电机的体积，从而大大降低了电机的生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及电机调速
，具体设及。
技术介绍
随着经济社会的日益发展和科技水平的逐渐提高，调速电机的应用领域越来越广 泛，对调速电机的调速范围要求也越来越高。同时对降低电机体积、重量及成本的要求也越 来越高，要求电机能在一定体积、重量及成本的条件下，实现更宽的调速范围。 在洗衣机领域，洗衣机在洗涂的时候转速低，力矩大，脱水的时候转速高，力矩小。 在设计时，要满足低速电机输出力矩要求，就要提高电机的力矩系数;高速时，输入电压限 审IJ，须降低电机的反电势系数。而电机的反电势系数与力矩系数又是成正比关系，需改变电 机本身特性才能满足调速要求。 由于调速电机的广泛应用，各行业领域对调速电机的调速范围也越来越高。目前 电机行业广泛应用的调压调速、变频调速、弱磁调速等方法为我们提供了较宽的调速需求。 但是针对于W上几种调速方法应用受限制的情况，仍不能满足调速范围，所W我们就需要 一种调速范围更宽的调速方法或者一种能够联合W上几种调速方法同时进行并拓宽调速 范围的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，拓宽了调速范围，使得 洗衣机电机在相同转速、力矩要求的情况下可W做得更小、更轻。为实现上述目的，本专利技术 采用了W下技术方案： -种永磁电机线圈切换调速方法，包括W下步骤:在电机驱动器与电机之间加入 切换电路，所述切换电路包括多个切换开关;将电机定子线圈引出多个抽头与所述切换开 关相连，通过切换开关改变绕组连接方式后将=相电传给电机，所述绕组连接方式包括星 形连接和=角形连接，所述星形连接和=角形连接分别包括由多个定子线圈串联或并联或 串并联结合构成的低速档和高速档，所述高速档通过在所述低速档的基础上增加每组并联 支路数构成。 所述电机定子线圈平均分为=组，所述切换开关包括单控开关和双控开关，相邻 组线圈之间设有一单控开关，每组线圈均通过一双控开关与另外两组线圈相连。[000引所述定子线圈平均分为=组，所述星形连接或=角形连接通过=组线圈连接构 成，低速档时，每组线圈采用相互串联构成，高速档时，每组线圈采用并联或串并联相结合 连接构成由上述技术方案可知，本专利技术所述永磁电机线圈切换调速方法，可独立有级调速， 也可W基于变频、调压、弱磁等调速方法基础上实现更大调速范围的无级调速。使得永磁电 机在满足更宽调速范围的同时，减小了永磁电机的体积，从而大大降低了电机的生产成本。【附图说明】 图1是本专利技术低速档时的仿真特性曲线图； 图2是本专利技术高速档时的仿真特性曲线图； 图3是本专利技术的切换控制框图；图4是本专利技术实施例中低速档向高速档切换时示意图； 图5是本专利技术实施实例的切换开关切换为低速档时的控制电路图； 图6是本专利技术实施实例的切换开关切换为高速档时的控制电路图； 图7是本专利技术定子线圈为12时的星形连接方式中低速时的连接示意图； 图8是本专利技术定子线圈为12时的星形连接方式中高速时的一种连接示意图； 图9是本专利技术定子线圈为12时的星形连接方式中高速时的另一种连接示意图； 图10是本专利技术定子线圈为12时的S角形连接方式中低速时的连接示意图； 图11是本专利技术定子线圈为12时的=角形连接方式中高速时的一种连接示意图； 图12是本专利技术定子线圈为12时的=角形连接方式中高速时的另一种连接示意图。 图13是本专利技术的实施例同步永磁电机的结构示意图。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术做进一步说明： 如图1~13所示，本实施例的永磁电机线圈切换调速方法，在电机驱动器与电机之 间加入切换电路，所述切换电路由多个切换开关组成;将电机定子线圈引出多个抽头与所 述切换开关相连，通过切换开关改变绕组连接方式后将=相电传给电机，所述绕组连接方 式包括星形连接和=角形连接，所述星形连接和=角形连接分别包括由多个定子线圈串联 或并联或串并联结合构成的低速档和高速档，所述高速档通过在所述低速档的基础上增加 每组并联支路数构成。在本实施例中，所述星形连接和=角形连接包括由多个定子线圈串 联构成的低速档W及由多个定子线圈并联构成的高速档。 为实现上述目的，本专利技术首先从基本物理学原理进行了分析。根据法拉第定律，电 动势E = d4/dt,即磁通量随时间的变化率，而4 = nBS(n是线圈串联应数;S是磁通量通过闭 合线圈的面积）。 若导线在化时间内垂直于导线的位移为加，则闭合回路的一部分导线切割磁感线 时，E = d(BS)Alt = BdS/dt = B(KLD)Alt =化邮Mt = BLV,得到公式（1)。同理，根据安培力公 式可得到公式(2)。 E = nBLV (1)[002引 F = nBIL (2) 上述公式中：E:相反电动势，即导体切割磁力线所产生的电压;n:线圈串联应数； B:磁场强度;U导体长度;V:导体切割磁力线的速度;F:带电导体在磁场中所受的力；I:导 体中所通过的电流。 从公式（1)可W看出，电机运行速度V在n、B、L运=个物理参数不变的情况下，受电 压限制。但要提高输出力矩，须增大n、B、I、L四个参数。 本专利技术所述串、并联绕组切换的方法，是通过降低定子线圈串联应数n，来扩大转 速范围。且降低串联应数，增加并联支路数，可增大电机可承受的最大相电流，不影响电机 输出力矩要求。星形连接一-S角形连接切换，则是从两种连接线电压与线电流的不同来作转速 调整。[00削星形连接：％ =:禪麵;4 = ? S角形连接：Ol二0积％ =與拓 上述公式中，化:线电压;UP:相电压；IL:线电流;IP:相电流。S角形连接比星形连 接电压需求下降yi倍，也能起到串、并联绕组切换同要的效果。且线电流增大^!>倍，相电 流不会变，不影响电机负载能力。 每相电枢绕组由多个定子线圈串联或并联组成，对于一个齿槽配合已确定的电 机，定子线圈的总个数是相同的。但不同的并联支路数会产生不同的机械特性，且=相的连 接方式不当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁电机线圈切换调速方法，其特征在于：包括以下步骤：在电机驱动器与电机之间加入切换电路，所述切换电路包括多个切换开关；将电机定子线圈引出多个抽头与所述切换开关相连，通过切换开关改变绕组连接方式后将三相电传给电机，所述绕组连接方式包括星形连接和三角形连接，所述星形连接和三角形连接分别包括由多个定子线圈串联或并联或串并联结合构成的低速档和高速档，所述高速档通过在所述低速档的基础上增加每组并联支路数构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁方春，丁洪涛，陈世将，
申请(专利权)人：惠而浦中国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34