一种可多级变速电机制造技术

本发明专利技术公开一种可多级变速电机，包括转子、定子、控制芯片、至少两槽以上的线圈和对应数量的控制开关，每个线圈单独电连接一个控制开关，每个控制开关分别与控制芯片电连接，控制芯片分别控制每个控制开关正向或反向导通以控制线圈的电流方向，使得线圈之间分别构成电机的N极磁极或S极磁极，控制芯片将控制开关分组以不同的时序导通以控制电机的N极磁极与S极磁极间隔排列组合进行电机的变级。本发明专利技术采用每个线圈独立控制方式，可变极，可以控制电机正反转，以及相位，最终得到多级变速、高效率的电机。

A multistage variable speed motor

【技术实现步骤摘要】
一种可多级变速电机
本专利技术涉及电机领域，特别涉及一种可多级变速电机。
技术介绍
随着新能源汽车的推广以及电驱动汽车大量的使用，电机作为上述汽车的重要组成部分具有相当广阔的应用前景。但是电机在低速运转和高速运转的过程当中，常常出现效率低的问题导致电机转速不稳定，甚至会有时转时停的现象。如专利号201720353577.X公开的一种双速电机，如图1所示，该现有技术的电机控制器控制开关K1ab、开关K1bc和开关K1ac接通，其它开关均断开，此时，线圈AA2、线圈A3B、线圈BB2、线圈B3C、线圈CC2和线圈C3A是串联状态，此时电机处于低速大扭矩工作状态，适应车辆的低速运转。当需要电机高速运转时，电机控制器控制开关K1ab、开关K1bc和开关K1ac断开，同时控制，开关K2ba、开关K2ab、开关K2bc、开关K2cb、开关K2ac和开关K2ca接通，此时线圈AA2、线圈A3B、线圈BB2、线圈B3C、线圈CC2和线圈C3A处于两段线圈并联、三组线圈串联的状态，这时，电机高速运转，适应于车辆的高速运转。由此可以看出：(1)该现有技术通过改变线圈组之间的串联和并联状态来实现低、高速的变极，而且，有且只有两种变极状态；(2)当电压不变时，线圈内阻恒定，经计算，串联电阻是并联电阻的四倍，这就使得电机在两种工作情况时总的功率也存在相当大的差别，根据电机原理功率因数存在差别，效率也会存在比较大的区别。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可多级变速电机，解决电机在不同转速时的效率问题，具有可多级变速、高效率的特点，使电机平稳运行。为了达成上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种可多级变速的电机，包括转子、定子、控制芯片、至少两槽以上的线圈和对应数量的控制开关，每个线圈单独电连接一个控制开关，每个控制开关分别与控制芯片电连接，控制芯片分别控制每个控制开关正向或反向导通以控制线圈的电流方向，使得线圈之间分别构成电机的N极磁极或S极磁极，控制芯片将控制开关分组以不同的时序导通以控制电机的N极磁极与S极磁极间隔排列组合进行电机的变级。所述的线圈数量为N槽，N为偶数，分别为L1、L2、……、LN,所述的控制开关亦为N个，分别为Q1、Q2、……、QN,将线圈和控制开关平分为两组，控制芯片将一组控制开关Q1-QN/2正向导通，使得L1-LN/2线圈为正向电流形成电机的N极磁极，控制芯片将另一组控制开关QN/2+1-QN反向导通，使得LN/2+1-LN线圈为反向电流形成电机的S极磁极，此时电机为二极，电机正转，转速最高。所述的线圈数量为N槽，N为偶数，分别为L1、L2、……、LN,所述的控制开关亦为N个，分别为Q1、Q2、……、QN,将线圈和控制开关平分为两组，控制芯片将一组控制开关Q1-QN/2反向导通，使得L1-LN/2线圈为反向电流形成电机的S极磁极，控制芯片将另一组控制开关QN/2+1-QN正向导通，使得LN/2+1-LN线圈为正向电流形成电机的N极磁极，此时电机为二极，电机反转，转速最高。所述的线圈数量为N槽，N为偶数，分别为L1、L2、……、LN,所述的控制开关亦为N个，分别为Q1、Q2、……、QN,将线圈和控制开关为N/2组，控制芯片将每组的奇数的控制开关Q1、Q3、……、QN-1正向导通，使得L1、L3、……、LN-1线圈为正向电流形成电机的N极磁极，控制芯片将每组的偶数的控制开关Q2、Q4、……、QN反向导通，使得L2、L4、……、LN线圈为反向电流形成电机的S极磁极，此时电机为N/2极，转速最低。所述的线圈数量为12槽，分别为L1、L2、……、L12,所述的控制开关亦为12个，分别为Q1、Q2、……、Q12,将线圈和控制开关平分为两组，控制芯片将一组控制开关Q1-Q6正向导通，使得L1-L6线圈为正向电流形成电机的N极磁极，控制芯片将另一组控制开关Q7-Q12反向导通，使得L7-L12线圈为反向电流形成电机的S极磁极，此时电机为二极，转速最高。所述的线圈数量为12槽，分别为L1、L2、……、L12,所述的控制开关亦为12个，分别为Q1、Q2、……、Q12,将线圈和控制开关平分为六组，控制芯片将每组的奇数的控制开关Q1、Q3、……、Q11正向导通，使得L1、L3、……、L11线圈为正向电流形成电机的N极磁极，控制芯片将每组的奇数的偶数的控制开关Q2、Q4、……、Q12反向导通，使得L2、L4、……、L12线圈为反向电流形成电机的S极磁极，此时电机为六极，转速最低。所述的线圈数量为12槽，分别为L1、L2、……、L12,所述的控制开关亦为12个，分别为Q1、Q2、……、Q12,将线圈和控制开关平分为四组，控制芯片将第一组的控制开关Q1-Q3正向导通，使得L1-L3线圈为正向电流形成电机的N极磁极，控制芯片将第二组的控制开关Q4-Q6反向导通，使得L4-L6线圈为反向电流形成电机的S极磁极，控制芯片将第三组的控制开关Q7-Q9正向导通，使得L7-L9线圈为正向电流形成电机的N极磁极，控制芯片将第四组的控制开关Q10-Q12反向导通，使得L10-L12线圈为反向电流形成电机的S极磁极，此时电机为四极。所述的控制芯片控制相邻两组之间线圈的电流存在相位差。所述的定子中心设有空置腔，供控制芯片及控制开关的安装。本专利技术与现在有技术相比，现有技术采用线圈串联与并联方式只能实现快慢两种变极，当电压不变时，线圈内阻恒定，串联电阻是并联电阻4倍，在工作时总的功率也存在相当大的差别，根椐电机原理两种工作情况下的功率因数，效率也会存在比较大差距。而本专利技术采用每个线圈独立控制方式，每个线圏是并联不影响变时的整个功率，槽数越多可变极就越多，可以控制电机正反转，以及相位。所以变极时电机整体功率的差距较小，变极的效率就随之提高，最终得到多级变速、高效率的电机。附图说明图1是现有技术的电气原理图；图2是本专利技术的电气原理图；图3是本专利技术的电机结构示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的技术方案。如图2、3所示，一种可多级变速的电机，包括转子1、定子2、控制芯片3、偶数槽线圈L和对应数量的控制开关Q,其中，每个线圈L单独电连接一个控制开关Q，每个控制开关Q分别与控制芯片3电连接，控制芯片3分别控制每个控制开关Q正向或反向导通以控制线圈L的电流方向，使得线圈L之间分别构成电机的N极磁极或S极磁极，控制芯片3将控制开关Q分组以不同的时序导通以控制电机的N极磁极与S极磁极间隔排列组合进行电机的变级。本专利技术电机的变级方式一，线圈数量为N槽，N为偶数且为2的偶倍数，分别为L1、L2、……、LN,所述的控制开关亦为N个，分别为Q1、Q2、……、QN,将线圈L和控制开关Q平分为两组，控制芯片将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可多级变速电机，其特征在于：包括转子、定子、控制芯片、至少两槽以上的线圈和对应数量的控制开关，每个线圈单独电连接一个控制开关，每个控制开关分别与控制芯片电连接，控制芯片分别控制每个控制开关正向或反向导通以控制线圈的电流方向，使得线圈之间分别构成电机的N极磁极或S极磁极，控制芯片将控制开关分组以不同的时序导通以控制电机的N极磁极与S极磁极间隔排列组合进行电机的变级。/n

【技术特征摘要】
1.一种可多级变速电机，其特征在于：包括转子、定子、控制芯片、至少两槽以上的线圈和对应数量的控制开关，每个线圈单独电连接一个控制开关，每个控制开关分别与控制芯片电连接，控制芯片分别控制每个控制开关正向或反向导通以控制线圈的电流方向，使得线圈之间分别构成电机的N极磁极或S极磁极，控制芯片将控制开关分组以不同的时序导通以控制电机的N极磁极与S极磁极间隔排列组合进行电机的变级。


2.根据权利要求1所述的一种可多级变速电机，其特征在于：所述的线圈数量为N槽，N为偶数，分别为L1、L2、……、LN,所述的控制开关亦为N个，分别为Q1、Q2、……、QN,将线圈和控制开关平分为两组，控制芯片将一组控制开关Q1-QN/2正向导通，使得L1-LN/2线圈为正向电流形成电机的N极磁极，控制芯片将另一组控制开关QN/2+1-QN反向导通，使得LN/2+1-LN线圈为反向电流形成电机的S极磁极，此时电机为二极，电机正转，转速最高。


3.根据权利要求1所述的一种可多级变速电机，其特征在于：所述的线圈数量为N槽，N为偶数，分别为L1、L2、……、LN,所述的控制开关亦为N个，分别为Q1、Q2、……、QN,将线圈和控制开关平分为两组，控制芯片将一组控制开关Q1-QN/2反向导通，使得L1-LN/2线圈为反向电流形成电机的S极磁极，控制芯片将另一组控制开关QN/2+1-QN正向导通，使得LN/2+1-LN线圈为正向电流形成电机的N极磁极，此时电机为二极，电机反转，转速最高。


4.根据权利要求1所述的一种可多级变速电机，其特征在于：所述的线圈数量为N槽，N为偶数，分别为L1、L2、……、LN,所述的控制开关亦为N个，分别为Q1、Q2、……、QN,将线圈和控制开关为N/2组，控制芯片将每组的奇数的控制开关Q1、Q3、……、QN-1正向导通，使得L1、L3、……、LN-1线圈为正向电流形成电机的N极磁极，控制芯片将每组的偶数的控制开关Q2、Q4、……、QN反向导通，使得L2、L4、……、LN线圈为反向电流形成电机的S极磁极，此时电机为N/2极，转速最低。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭鹏超，
申请(专利权)人：厦门锐朵电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35