[发明专利]可动态重构的电机、电机系统及电机动态重构方法

权利要求书

1.一种可动态重构的电机，其特征在于该电机包括一个转子，一个磁耦合到转子并有多个槽和多个绕组的定子，其中每个绕组被安置于两个对应的槽中，当电流流过绕组时形成多个磁极，每对磁极有多个相，且所述绕组的配置使得通过控制槽绕组之间的电流及电压的相位关系可以动态调整所述电机的磁极数和相数，其中，所述绕组的相电压和/或相电流通过耦合到绕组的功率变换器控制。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于相数是由流经绕组的电流来确定的。

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于磁极数是由流经绕组的电流来确定的。

4.根据权利要求1所述的电机，其特征在于绕组为一多匝线圈。

5.根据权利要求3所述的电机，其特征在于相数根据磁极数变化进行调整。

6.一种可动态重构的电机系统，其特征在于该系统包括一个具有一个定子的电机和一个电力电子系统，所述定子具有多个槽，并且每个槽放有多个导体以构成绕组的一部分，且绕组的配置使得通过控制槽绕组之间的电流及电压的相位关系可以动态调整所述电机的磁极数和相数；所述电力电子系统包括一个控制系统和多个功率变换器，每一功率变换器被耦合到一个对应的绕组，而控制系统被如此配置使得所述电机的相数和磁极数可以被动态调整。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于控制系统根据电机的速度来确定磁极数。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于控制系统根据磁极数来确定每对磁极的相数。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于绕组电流的频率根据电机的速度进行调整。

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于每个功率变换器被耦合到相对应的安置于两个槽中的绕组。

11.根据权利要求6所述的系统，其特征在于功率变换器被放置到一个与定子有机械联接的衬底，并且所述衬底具有一开孔，一个功率变换器通过此孔与一个定子的绕组耦合。

12.根据权利要求6所述的系统，其特征在于在某一工作模式下，若干功率变换器停止工作。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于当有功率变换器停止工作时，控制系统对系统运行进行调整。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于当一个功率变换器或一个与之耦合的绕组出现故障，引致该功率变换器停止工作的时候，系统在故障下继续运行。

15.根据权利要求11所述的系统，其特征在于一个功率变换器工作于待机模式，作为正常工作的功率变换器的备份。

16.一种电机动态重构的方法，其特征在于该方法包括提供一个有多个功率变换器和一个控制系统的电力电子系统和一台有多个绕组的电机，其中每个绕组放置于两个槽中，并控制电机的绕组电流使得电机在较高的速度时有较低的磁极数，在较低的速度时有较高的磁极数，并且一对磁极中的相数根据磁极数的变化而动态调整。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于控制系统中的一个表格将一个槽映射到某一对磁极和某一相。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于轻载时控制一个变换器进入停机或待机状态。

19.根据权利要求16所述的方法，特征在于当一个变换器或其耦合的绕组出现故障时，控制该变换器进入停机状态并保持系统运行。

20.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，电机的速度通过磁极数，相数和绕组电流的频率来协调控制。