[发明专利]一种永磁电机绕组匝数动态配置电路及控制方法

权利要求书

1.一种永磁电机绕组匝数动态配置电路，其特征在于，包括：逆变器、主绕组、绕组匝数配置模块以及控制器；

所述绕组匝数配置模块包括：连接控制电路和匝数配置绕组；所述连接控制电路用于接收所述控制器施加的驱动控制信号，并控制所述匝数配置绕组与电机绕组的关系；所述连接控制电路包括多个双向晶闸管，并且具有三个输入端和三个输出端，所述连接控制电路的三个输入端作为所述绕组匝数配置模块的三个输入端；所述匝数配置绕组包括三相线圈，所述匝数配置绕组的三相线圈的一端分别连接至所述连接控制电路的三个输出端，所述匝数配置绕组的三相线圈的另一端连接至一点；

所述主绕组的三相线圈的两端分别连接至所述逆变器的三相桥臂和所述绕组匝数配置模块的三个输入端；所述控制器用于监测电机转速及电机工作模式，并根据监测结果对所述绕组匝数配置模块施加驱动控制信号，使得所述匝数配置绕组的三相线圈不参与工作，或者依次对应地与所述主绕组的三相线圈串联，以实现对电机绕组匝数的动态配置；所述匝数配置绕组的三相线圈不参与工作，由所述主绕组作为电机绕组时，电机工作在少匝数模式；所述匝数配置绕组的三相线圈依次对应地与所述主绕组的三相线圈串联，由串联后的绕组作为电机绕组时，电机工作在多匝数模式。

2.如权利要求1所述的永磁电机绕组匝数动态配置电路，其特征在于，所述连接控制电路中每个双向晶闸管的控制端分别连接一个缓冲电路，并且每个双向晶闸管的两个功率端分别并联一个吸收电路；所述缓冲电路用于在双向晶闸管导通时缓冲所述控制器施加的驱动控制信号，以保证不会出现过大的开通瞬态电压；所述吸收电路用于在双向晶闸管关断时吸收由感性负载带来的关断电压，以保证不会出现过大的关断瞬态电压变化率。

3.如权利要求1或2所述的永磁电机绕组匝数动态配置电路，其特征在于，所述连接控制电路包括四个双向晶闸管TR1、TR2、TR3和TR4；所述双向晶闸管TR1的一个功率端连接至所述双向晶闸管TR2的一个功率端，所述双向晶闸管TR1的另一个功率端、所述双向晶闸管TR2的另一个功率端以及所述双向晶闸管TR1与所述双向晶闸管TR2的连接端分别作为所述连接控制电路的三个输入端；所述双向晶闸管TR1的另一个功率端、所述双向晶闸管TR2的另一个功率端以及所述双向晶闸管TR1与所述双向晶闸管TR2的连接端，三端中的两端分别连接至所述双向晶闸管TR3的一个功率端和所述双向晶闸管TR4的一个功率端，三端中剩余的一端、所述双向晶闸管TR3的另一个功率端以及所述双向晶闸管TR4的另一个功率端分别作为所述连接控制电路的三个输出端。

4.如权利要求1或2所述的永磁电机绕组匝数动态配置电路，其特征在于，所述匝数配置绕组的三相线圈的匝数相同。

5.一种基于权利要求1所述永磁电机绕组匝数动态配置电路的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(11)监测电机转速v和工作模式，若电机转速v大于高速阈值v_H，则转入步骤(12)；若电机转速v小于低速阈值v_L，则转入步骤(14)；若电机转速v小于或者等于高速阈值v_H并且大于或者等于低速阈值v_L，则转入步骤(16)；

(12)若电机工作在多匝数模式，则转入步骤(13)；否则，转入步骤(16)；

(13)对所述绕组匝数配置模块施加驱动控制信号，通过控制所述连接控制电路中的双向晶闸管的导通和关断，使得所述匝数配置绕组的三相线圈不参与工作，由主绕组作为电机绕组，以实现电机的工作模式从多匝数模式到少匝数模式的切换；转入步骤(16)；

(14)若电机工作在少匝数模式，则转入步骤(15)；否则，转入步骤(16)；

(15)对所述绕组匝数配置模块施加驱动控制信号，通过控制所述连接控制电路中的双向晶闸管的导通和关断，使得所述绕组匝数配置模块的匝数配置绕组的三相线圈依次对应地与所述主绕组的三相线圈串联，由串联后的绕组作为电机绕组，以实现电机的工作模式从少匝数模式到多匝数模式的切换；转入步骤(16)；

(16)转入步骤(11)。