[发明专利]带智能控制器的多绕组电动机

权利要求书

1.带智能控制器的多绕组电动机，由多绕组电动机(1)和智能控制器(2)组成，其多绕组电动机(1)主要由转子、定子、壳体、多个定子绕组(L)和接线端子(3)组成，智能控制器(2)与负载电流传感器(I1、I2)、电压传感器(V1)、多个绕组切换开关(m)、多个功率因数补偿切换开关(K)组成多绕组电动机(1)的自动控制系统，由智能控制器(2)根据负载电流传感器(I1、I2)，电压传感器(V1)的负载电流、电压信号与电动机运行状态信息的比较运算和数学解析优化处理，分别控制多个绕组切换开关(m)、多个功率因数补偿切换开关(K)的接通与分断，其特征在于：

所述多绕组电动机(1)的定子绕组是在其同一定子铁芯线槽内镶嵌各自相互独立的多个定子绕组(L)构成，多个定子绕组(L)的总电流为电动机的最大额定电流(Ir)，多个定子绕组(L)的额定电流(Ir1～Irn)分别按最大额定电流(Ir)等比数列选取，也可采用等差数列或离散的参数选取，以完成多个定子绕组(L)的多个额定电流(Ir1～Irn)的优化处理；

多个定子绕组(L)采用相同的接线方法，其多个定子绕组(L)的线径分别对应多个定子绕组(L)的多个额定电流(Ir1～Irn)，多个定子绕组(L)的各个电源接线分别引出至接线端子(3)，所述多绕组电动机(1)的多个定子绕组(L)的数学优化处理方法适用于单相或多相电动机；

多个绕组切换开关(m)、多个功率因数补偿切换开关(K)与多个定子绕组(L)一一对应，多个定子绕组(L)的各个项数数值等于等比数列各个项数的值(n)；多个定子绕组数(L)等于多个绕组切换开关(m)或多个功率因数补偿切换开关(K)，因此，多个定子绕组数(L)也是等比数列的项数(n)，第一定子绕组(L1)即为等比数列的首项(a1)，第二定子绕组(L2)即为等比数列的第二项(a2)，第三定子绕组(L3)即为等比数列的第三项(a；)，第四定子绕组(L4)即为等比数列的第四项(a4)；第n定子绕组(Ln)即为等比数列的末项(an)；等比数列各项的和等于绕组的最大电流(Ir)，即总电流(Ir)，数学解析出的全部等比级数即为多个定子绕组(L)的全部组合额定电流(Ir1～Irn)；如果等比数列的首项(a1＝1)、公比(q＝2)、项数(n＝4)，则各项的和等于(a1+a2+a3+a4＝15)，从0开始连续可获得16级调控；根据等比数列的性质，任意2个或多个等比数列的和也是等比级数，得知(a1+a2)、(a2+a3)、(a3+a4) 和(a1+a3)、(a1+a4)均为等比级数；

所述多绕组电动机(1)的智能控制器(2)根据负载电流传感器(I2)信号大小，也即负载的轻重，分别通过数学解析的结果控制多个绕组切换开关(m)的接通与分断；多个切换开关(m)的接通与分断可设定为手动和自动控制，以满足人工操作的需要；

所述多绕组电动机(1)的智能控制器(2)还根据负载电流传感器(I1)与电压传感器(VI)信号相位比较运算获得的功率因数，分别通过数学解析的结果控制多个功率因数补偿切换开关(K)的接通与分断；多个功率因数补偿切换开关(K)的接通与分断可设定为手动和自动控制，以满足人工操作的需要。

2.如权力要求1所述智能控制器(2)，其特征在于：由以单片机(IC1)为控制核心的信号调理电路、负载电流传感器(I1、I2)、负载电压传感器(V1)、运行状态参数显示器、键盘、驱动电路及通讯接口电路组成。

3.如权力要求1所述智能控制器(2)，其特征还在于：至少有一组根据负载电流传感器(I1、I2)电流信号对多个绕组切换开关(m)进行切换控制，使电动机在小负载电流时，自动切换至低电流绕组，降低电动机铁芯的磁通密度，从而降低电动机的输出功率，节约电能，使电动机始终与负载大小最佳匹配，智能控制器(2)的单片机(IC1)运行程序是根据负载电流信号和预先输入的电动机额定电流、绕组参数，再通过数学解析运算和数据处理后由输出端口发出多个绕组切换开关(m)的切换指令，从而控制多个切换开关(m)实现负载电流的跟踪特性，达到电动机效率的优化。