一种用于电机线圈串并联转换的电路制造技术

本技术公开了一种用于电机线圈串并联转换的电路，包括绕组和转换电路；绕组包括线圈一和线圈二；转换电路包括开关组一、开关组二和开关组三；开关组二串联在线圈一和线圈二之间，线圈一的一端通过开关组一与线圈二的一端连接，线圈一的另一端通过开关组三与线圈二的另一端连接；开关组一、开关组二和开关组三均由两个功率开关器件一相互串联而成或者两个串联组件反向并联而成。本专利采用开关组一、开关组二和开关组三，实现两个线圈的无触点串并联变换，且变换过程中，可使用PWM（脉宽调制）信号的控制方式（占空比控制，使控制信号从高电位逐渐过渡到低点位，或者相反），实现柔性过渡，避免冲击。

A circuit for series parallel conversion of motor coil

【技术实现步骤摘要】
一种用于电机线圈串并联转换的电路
本专利属于电机控制
，具体涉及一种用于电机线圈串并联转换的电路。
技术介绍
随着电动机的大量使用，电机的效率是节能环保的关键，普通电机的线圈的匝数是固定的，因此，电机的工作特性和效率特性也就是固定的。匝数比较多的电机，线圈的电感比较大，电机在低速时效率较高，但是最高转速较低。匝数比较少的电机，线圈电感小，电机在低速时效率较低，但转速高。为此，产生了多组线圈进行组合的设计方案：低速时，使用线圈串联，构成大电感电机，高速时，将线圈改为并联，构成小电感电机，这样就可以使电机既具备低速高效率，又可以有很高的转速，使电机更加节能。但是，线圈串并联转换目前只停留在触点转换方式，这种转换过程会产生很大的火花，导致触点很快被烧蚀产生损坏，或者在转换时不得不将电机的电流减小，避免烧触点，这些问题导致了变匝数电机很难投入实际应用。所以，专利技术一种能够解决这一问题的无触点电路是推动变匝数电机产业化的关键。
技术实现思路
本专利所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种用于电机线圈串并联转换的电路，本用于电机线圈串并联转换的电路采用开关组一、开关组二和开关组三，实现两个线圈的无触点串并联变换，且变换过程中，可使用PWM（脉宽调制）信号的控制方式（占空比控制，使控制信号从高电位逐渐过渡到低点位，或者相反）或者使用高低电压控制信号的控制方式，实现柔性过渡，避免冲击。为实现上述技术目的，本专利采取的技术方案为：一种用于电机线圈串并联转换的电路，包括绕组和转换电路；所述绕组包括线圈一和线圈二；所述转换电路包括开关组一、开关组二和开关组三；所述开关组二串联在线圈一和线圈二之间，所述线圈一连接有开关组二的一端通过开关组一与线圈二未连接有开关组二的一端连接，所述线圈一未连接有开关组二的一端通过开关组三与线圈二连接有开关组二的一端连接；所述开关组一、开关组二和开关组三结构相同，均由两个功率开关器件一相互串联而成或者两个串联组件反向并联而成，所述串联组件由功率开关器件二和二极管串联而成；所述功率开关器件一的信号端或功率开关器件二的信号端连接能够产生高低电压控制信号和或PWM信号的控制电路或者控制器，所述控制器或控制电路用于给予功率开关器件一或功率开关器件二驱动信号。作为本专利进一步改进的技术方案，所述功率开关器件一采用封装有续流二极管的MOS管；所述开关组一内的两个功率开关器件一分别为MOS管Q1和MOS管Q2，MOS管Q1的漏极与线圈一的一端连接，MOS管Q1的源极与MOS管Q2的源极连接，MOS管Q2的漏极与线圈二的一端连接；所述开关组二内的两个功率开关器件一分别为MOS管Q3和MOS管Q4，MOS管Q3的漏极均与线圈一的一端和MOS管Q1的漏极连接，MOS管Q3的源极与MOS管Q4的源极连接，MOS管Q4的漏极与线圈二的一端连接；所述开关组三内的两个功率开关器件一分别为MOS管Q5和MOS管Q6，MOS管Q5的漏极与线圈一的一端连接，MOS管Q5的源极与MOS管Q6的源极连接，MOS管Q6的漏极均与线圈二的一端和MOS管Q4的漏极连接；所述MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6的栅极均连接PWM信号控制器，所述PWM信号控制器用于给予MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6驱动信号从而控制MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6的通断；当MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q5和MOS管Q6处于关断状态，MOS管Q3和MOS管Q4处于开通状态，线圈一和线圈二串联工作；当MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6处于关断状态，MOS管Q1和MOS管Q2处于开通状态，线圈一独立工作；当MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3和MOS管Q4处于关断状态，MOS管Q5和MOS管Q6处于开通状态，线圈二独立工作；当MOS管Q3和MOS管Q4处于关断状态，MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q5和MOS管Q6处于开通状态，线圈一和线圈二并联工作。作为本专利进一步改进的技术方案，所述串联组件内的功率开关器件二采用未封装有续流二极管的MOS管；所述开关组一内的两个功率开关器件二分别为MOS管V1和MOS管V2，开关组一内的两个二极管分别为二极管D1和二极管D2，所述MOS管V1的源极与二极管D1的正极连接，所述MOS管V2的源极与二极管D2的正极连接，所述MOS管V1的漏极与二极管D2的负极均与线圈L1的同一端连接，所述MOS管V2的漏极与二极管D1的负极均与线圈L2的同一端连接；所述开关组二内的两个功率开关器件二分别为MOS管V3和MOS管V4，开关组二内的两个二极管分别为二极管D3和二极管D4，所述MOS管V3的源极与二极管D3的正极连接，所述MOS管V4的源极与二极管D4的正极连接，所述MOS管V3的漏极与二极管D4的负极均与线圈L1的同一端连接，所述MOS管V4的漏极与二极管D3的负极均与线圈L2的同一端连接；所述开关组三内的两个功率开关器件二分别为MOS管V5和MOS管V6，开关组三内的两个二极管分别为二极管D5和二极管D6，所述MOS管V5的源极与二极管D5的正极连接，所述MOS管V6的源极与二极管D6的正极连接，所述MOS管V5的漏极与二极管D6的负极均与线圈L1的同一端连接，所述MOS管V6的漏极与二极管D5的负极均与线圈L2的同一端连接；所述MOS管V1、MOS管V2、MOS管V3、MOS管V4、MOS管V5和MOS管V6的栅极均连接PWM信号控制器，所述PWM信号控制器用于给予MOS管V1、MOS管V2、MOS管V3、MOS管V4、MOS管V5和MOS管V6驱动信号从而控制MOS管V1、MOS管V2、MOS管V3、MOS管V4、MOS管V5和MOS管V6的通断；当MOS管V1、MOS管V2、MOS管V5和MOS管V6处于关断状态，MOS管V3和MOS管V4处于开通状态，线圈一和线圈二串联工作；当MOS管V3、MOS管V4、MOS管V5和MOS管V6处于关断状态，MOS管V1和MOS管V2处于开通状态，线圈一独立工作；当MOS管V1、MOS管V2、MOS管V3和MOS管V4处于关断状态，MOS管V5和MOS管V6处于开通状态，线圈二独立工作；当MOS管V3和MOS管V4处于关断状态，MOS管V1、MOS管V2、MOS管V5和MOS管V6处于开通状态，线圈一和线圈二并联工作。作为本专利进一步改进的技术方案，所述串联组件内的功率开关器件二采用三极管；所述开关组一内的两个功率开关器件二分别为三极管Q11和三极管Q22，开关组一内的两个二极管分别为二极管D11和二极管D22，所述三极管Q11的发射极与二极管D11的正极连接，所述三极管Q22的发射极与二极管D22的正极连接，所述三极管Q11的集电极与二极管D22的负极均与线圈L1的同一端连接，所述三极管Q22的集电极与二极管D11的负极均与线圈L2的同一端连接；所述开关组二内的两个功率开关器件二分别为三极管Q33和三极管Q44，开关组二内的两个二极管分别为二极管D33和二极管D44；所述三极管Q33的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电机线圈串并联转换的电路，其特征在于：包括绕组和转换电路；所述绕组包括线圈一和线圈二；所述转换电路包括开关组一、开关组二和开关组三；所述开关组二串联在线圈一和线圈二之间，所述线圈一连接有开关组二的一端通过开关组一与线圈二未连接有开关组二的一端连接，所述线圈一未连接有开关组二的一端通过开关组三与线圈二连接有开关组二的一端连接；所述开关组一、开关组二和开关组三结构相同，均由两个功率开关器件一相互串联而成或者两个串联组件反向并联而成，所述串联组件由功率开关器件二和二极管串联而成；所述功率开关器件一的信号端或功率开关器件二的信号端连接能够产生高低电压控制信号和或PWM信号的控制电路或控制器；所述控制器或控制电路用于给予功率开关器件一或功率开关器件二驱动信号。

【技术特征摘要】
1.一种用于电机线圈串并联转换的电路，其特征在于：包括绕组和转换电路；所述绕组包括线圈一和线圈二；所述转换电路包括开关组一、开关组二和开关组三；所述开关组二串联在线圈一和线圈二之间，所述线圈一连接有开关组二的一端通过开关组一与线圈二未连接有开关组二的一端连接，所述线圈一未连接有开关组二的一端通过开关组三与线圈二连接有开关组二的一端连接；所述开关组一、开关组二和开关组三结构相同，均由两个功率开关器件一相互串联而成或者两个串联组件反向并联而成，所述串联组件由功率开关器件二和二极管串联而成；所述功率开关器件一的信号端或功率开关器件二的信号端连接能够产生高低电压控制信号和或PWM信号的控制电路或控制器；所述控制器或控制电路用于给予功率开关器件一或功率开关器件二驱动信号。2.根据权利要求1所述的用于电机线圈串并联转换的电路，其特征在于：所述功率开关器件一采用封装有续流二极管的MOS管；所述开关组一内的两个功率开关器件一分别为MOS管Q1和MOS管Q2，MOS管Q1的漏极与线圈一的一端连接，MOS管Q1的源极与MOS管Q2的源极连接，MOS管Q2的漏极与线圈二的一端连接；所述开关组二内的两个功率开关器件一分别为MOS管Q3和MOS管Q4，MOS管Q3的漏极均与线圈一的一端和MOS管Q1的漏极连接，MOS管Q3的源极与MOS管Q4的源极连接，MOS管Q4的漏极与线圈二的一端连接；所述开关组三内的两个功率开关器件一分别为MOS管Q5和MOS管Q6，MOS管Q5的漏极与线圈一的一端连接，MOS管Q5的源极与MOS管Q6的源极连接，MOS管Q6的漏极均与线圈二的一端和MOS管Q4的漏极连接；所述MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6的栅极均连接PWM信号控制器，所述PWM信号控制器用于给予MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6驱动信号从而控制MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6的通断；当MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q5和MOS管Q6处于关断状态，MOS管Q3和MOS管Q4处于开通状态，线圈一和线圈二串联工作；当MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6处于关断状态，MOS管Q1和MOS管Q2处于开通状态，线圈一独立工作；当MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3和MOS管Q4处于关断状态，MOS管Q5和MOS管Q6处于开通状态，线圈二独立工作；当MOS管Q3和MOS管Q4处于关断状态，MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q5和MOS管Q6处于开通状态，线圈一和线圈二并联工作。3.根据权利要求1所述的用于电机线圈串并联转换的电路，其特征在于：所述串联组件内的功率开关器件二采用未封装有续流二极管的MOS管；所述开关组一内的两个功率开关器件二分别为MOS管V1和MOS管V2，开关组一内的两个二极管分别为二极管D1和二极管D2，所述MOS管V1的源极与二极管D1的正极连接，所述MOS管V2的源极与二极管D2的正极连接，所述MOS管V1的漏极与二极管D2的负极均与线圈L1的同一端连接，所述MOS管V2的漏极与二极管D1的负极均与线圈L2的同一端连接；所述开关组二内的两个功率开关器件二分别为MOS管V3和MOS管V4，开关组二内的两个二极管分别为二极管D3和二极管D4，所述MOS管V3的源极与二极管D3的正极连接，所述MOS管V4的源极与二极管D4的正极连接，所述MOS管V3的漏极与二极管D4的负极均与线圈L1的同一端连接，所述MOS管V4的漏极与二极管D3的负极均与线圈L2的同一端连接；所述开关组三内的两个功率开关器件二分别为MOS管V5和MOS管V6，开关组三内的两个二极管分别为二极管D5和二极管D6，所述MOS管V5的源极与二极管D5的正极连接，所述MOS管V6的源极与二极管D6的正极连接，所述MO...

【专利技术属性】
技术研发人员：林中尉，
申请(专利权)人：苏州阿福机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32