[发明专利]一种提升驱动电机机械特性的设计方法

权利要求书

1.一种提升驱动电机机械特性的设计方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)在多相电机绕组绕制过程中，每相绕组采用多并联支路，或通过多导线并行绕制，以实现每相多支路绕组设计，同时保障两支路间在电路及磁路上的对称性，降低各支路内的环形电流。

(2)每相绕组各支路，其两端连接至电力电子开关器件，通过控制各开关器件的导通与关断，实现各支路的串联与并联。在电机的运行过程中，通过各支路的串联与并联，调整电机每相串联匝数、线电阻，进而调整电枢电流、反电势，以实现对电机机械特性的调节。

2.如权利要求1所述的提升驱动电机机械特性的设计方法，其特征在于：所述步骤(1)具体过程如下：

1-1)在多相电机绕组制作时，根据驱动电机起动性能、高速运行性能需求，以及电机主要尺寸，确定并联支路数或并行绕制的导线根数。以直流无刷永磁电机为例，其运行性能可由式(1)确定。

式中：K_T为无刷电机转矩常数；

K_E为无刷电机电势常数；

K_n为无刷电机转速常数；

N为无刷电机每相绕组总匝数；

a为无刷电机每相绕组并联支路数；

Φ为无刷电机气隙主磁场；

R为无刷电机线电阻；

K_Ts为一常数，其值取决于无刷电机的结构设计；

K_Es为一常数，其值取决于无刷电机的结构设计。

1-2)为保证各支路间电磁结构的对称性，采用对称并联或并行绕制方式，并行数应为偶数。

3.如权利要求1所述的提升驱动电机机械特性的设计方法，其特征在于：所述步骤(2)具体过程如下：

3-1)驱动电机每相绕组的各支路，其两端分别接到电力电子开关器件。然后，通过开关器件与其它支路或逆变电路输出端子相连。

3-2)当电机需要提高某转速下的机械转矩时，除了增加电枢电流等手段外，可以通过控制开关器件，使每相各支路串联，增加电枢绕组等效匝数，以实现在不大幅增加电枢电流的条件下，增加电机机械转矩。

3-3)当电机需要提高其最大运行转速时，除了通过弱磁扩速、增加直流母线电压等手段外，可以通过控制开关器件，使每相各支路并联，减小等效匝数，以实现在不大幅增加弱磁电流的条件下，扩展电机运行转速范围。

3-4)上述调节过程中，电机绕组各支路都将得到充分利用，未降低绕组利用率。