[实用新型]三模式电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及调速电机领域。

背景技术

电动汽车的驱动电机，要求电机在0转速到最高转速全程高效和高可靠。采用机械齿轮变速的方式匹配电机的转速和效率区，结构复杂机械变速成本高。流行的电机控制算法提速的方式，即电机设计额定转速比较低，高速采用弱磁提速的方法，似乎完美解决了电动汽车电机的要求，因此得到大量推广。随着电动汽车的不断发展，产量的提升和车速的不断提高，弱磁控制电机缺点逐渐明显，高速运转时效率急剧下降，高速电耗甚至超过低速时段的一倍，应用此电机的电动汽车低速性能很好，高速续驶里程减小很多，影响电动汽车的高速运行性能。而且该方案对控制电路的可靠性要求极高，不允许CPU看门狗重启。高速段运转时有一瞬间的失控必然导致扭矩异常的自动发电问题，产生突然拖拽的问题，有安全隐患。过度依赖控制技术，决定了该技术很难进一步大批量推广应用和降低成本。

双绕组双速电机方案：先前有人把电机的每一相绕组设计成双绕组，绕组串联满足低速运行工况，绕组并联匹配高速工况，结构有所改进。性能和可靠性明显提升，但仍然不能全部满足电动汽车的全工况要求。

现有弱磁控制技术的永磁同步电机存在下列问题：

1、高转速效率低的问题；

2、高速可能产生异常拖拽的问题；

3、不允许控制器看门狗电路触发启动的问题和对控制器可靠性要求太高的缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是实现一种结构简单，调节精度高的电机调节控制电路。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：三模式电机，所述电机为三相永磁电机，所述电机设有采用星形接线方式连接三相电源的三相绕组，所述三相绕组的每一相绕组单元均由四个匝数相同的绕组构成，当电机以低速模式运转时，每一相绕组单元的四个绕组相互串联，当电机以中速模式运转时，每一相绕组单元的四个绕组两两串联后相互并联，构成两个星形中心点，当电机以高速模式运转时，每一相绕组单元的四个绕组相互并联，构成四个星形中心点。

电机设有九个三相接触器；

其中接触器R1、接触器R4、接触器R7依次串联，所述接触器R1输入端连接三相电源，所述接触器R7输出端为星形中心点，所述接触器R4输入端设有U3、V3、W3接线端，所述接触器R7输入端设有U2、V2、W2接线端；

其中接触器R2、接触器R5、接触器R8依次串联，所述接触器R2输入端连接三相电源，所述接触器R8输出端为星形中心点，所述接触器R2输入端设有U1、V1、W1接线端，所述接触器R5输入端设有U5、V5、W5接线端，所述接触器R8输入端设有U4、V4、W4接线端；

其中接触器R3、接触器R6、接触器R9依次串联，所述接触器R3输入端连接三相电源，所述接触器R9输出端为星形中心点，所述接触器R6输入端设有U7、V7、W7接线端，所述接触器R9输入端设有U6、V6、W6接线端；

所述电机U相绕组中绕组u1两端分别连接U1接线端和U2接线端，绕组u2两端分别连接U3接线端和U4接线端，绕组u3两端分别连接U5接线端和U6接线端，绕组u4一端连接U7接线端，另一端为星形中心点；

所述电机V相绕组中绕组v1两端分别连接V1接线端和V2接线端，绕组v2两端分别连接V3接线端和V4接线端，绕组v3两端分别连接V5接线端和V6接线端，绕组v4一端连接V7接线端，另一端为星形中心点；

所述电机W相绕组中绕组w1两端分别连接W1接线端和W2接线端，绕组w2两端分别连接W3接线端和W4接线端，绕组w3两端分别连接W5接线端和W6接线端，绕组w4一端连接W7接线端，另一端为星形中心点。

每一相绕组单元的四个绕组感应电压波形和相位角相同。

本实用新型在双绕组技术基础上，把电机的每一个相位线圈绕组设计成4个绕组，根据电机转速切换4个绕组的不同连接方式，低速时段采用4个绕组全串联的形式，提高电机的扭矩，转速提高后，控制线圈绕组2串联再并联的形式，适合于适当的扭矩和功率，转速段效率最高；转速再提高时4个绕组全并联控制，此时高速高功率效率最高，而不需要弱磁电流带来的不必要热损耗。由于控制线圈切换的过程不是一个频繁的过程，CPU也就可以看门狗触发重启，确保具有安全可靠的最后一道防线。

附图说明

下面对本实用新型说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：

图1为电机绕组引线结构图；

图2为低速模式接触器状态示意图；

图3为中速模式绕组接线图；