专利名称：电动车用无刷双动力直流电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动自行车用的无刷直流电机。
背景技术：
目前，公知的电动自行车用无刷直流电机绕组仅为三相星形接法，电机引出机体外的引出线为八根，五根供位置传感器使用，三根是三相电机绕组的首端，引出电机机体后用于连接控制器的输出电源，三相绕组的末端在电机机体内连为一体，而没有引出机体外，形成固定的星形接法，无法实现星形/三角形转换。该电机自身只有一挡速度，此挡速度较快，一般在二级平坦路面行驶。但在电动车起动、爬坡及重荷情况时电机只能以一种高速度运行，无法换挡，高速运行时难以形成大负荷强力矩输出，使电机运行严重过载，难以带动自行车正常行走，表现为马力不足，电机堵转发热，影响重负荷情况下的正常工作。结果使电动车的蓄电池长时间大电流放电，造成电动车续行里程缩短。长期使用会使蓄电池和电机的使用寿命大大缩短，同时提高了电动自行车的使用成本。
实用新型内容为了改善现有电动自行车用无刷电机的起动、爬坡及载荷能力，本实用新型要解决的技术问题是提供一种电动车用无刷双动力直流电机，该电机不仅满足在二级平坦路面快速行驶的要求，而且可以有效的改善电动车起动、爬坡及重负荷情况下的工作性能，重负荷时减速输出强力矩，有效地满足使用要求。
为了解决所述技术问题，本实用新型提供这样的技术方案一种电动车用无刷双动力直流电机，在电机的定子铁芯上分布有三相对称绕组，三相绕组的首端A1、B1、C1通过引线引出电机机体外，三相绕组的末端A2、B2、C2也通过引线引出电机机体外，同时将电机绕组匝数加倍。
其首端和末端都通过引线引出电机机体外，便于连接星形/三角形转换电路，同时将绕组匝数加倍，使改造后正常时运行在三角形连接状态的电动车，与改造前正常时运行在星形状态的电动车相比较，电气参数不变。
在正常的骑行条件下电机使用三角形接法，电机在高速状态下运行，蓄电池处于正常放电状态；在电动车起动、爬坡及重荷运行时，电机工作在低速状态。由于在低速运行时同等的功率可得到更大的扭矩，有效适应大负荷运行要求，更能有效的遏制蓄电池大电流长时间放电。
与现有电动车用无刷直流电机相比，本实用新型提供的电动车用无刷双动力直流电机，其首端和末端都通过引线引出电机机体外实现换档，具有较显著的有益效果，具体表现在由于低速大扭矩动力挡和快速档的使用，电机具备两种动力功能，有效的改善了电动车起动、爬坡及重荷的性能。遏制了蓄电池大电流长时间放电，使蓄电池小电流放电时间更充分，从而增加了电动车续行里程，延长了产品的使用寿命，降低电动自行车的使用成本。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型双动力直流电机的机械结构图。
图2是本实用新型双动力直流电机实现连接转换的电气原理图。
图3是本实用新型双动力直流电机实现连接转换的示意图。
图4是本实用新型双动力直流电机控制器的电气原理图。
具体实施方式
参见图1，图1表示了一种电动车用无刷双动力直流电机，在它的定子铁芯1上分布有三相对称绕组2，A1、A2为电机三相绕组A相首末端；B1、B2为电机三相绕组B相首末端；C1、C2为电机三相绕组C相首末端。HA、HB、HC为电机位置检测传感器，Ha、Hb、Hc为位置检测传感器信号输出端，+5V是传感器的工作电源端，连接电机控制器。
三相绕组2的首端4通过引线引出电机机体3外，末端5也通过引线引出电机机体3外。
参见图2，作为本实用新型的优选技术方案，在电机的定子铁芯上分布的三相对称绕组A1A2、B1B2、C1C2，连接控制继电器ZJ，其首末端分别连接在控制继电器ZJ的常闭触点ZJ1两端，常闭触点ZJ1与绕组首端A1、B1、C1连接的一端，连接电机控制器的输出电源端A、B、C，常闭触点ZJ1与绕组末端A2、B2、C2连接的一端，与控制继电器ZJ的常开触点ZJ2连接，三组常开触点ZJ2的另一端连在一起。具体可以这样连接首端A1、B1、C1分别连接控制器的输出电源A、B、C相，末端A2、B2、C2通过继电器ZJ的常闭触点ZJ1连接首端，A2与C1、B2与A1、C2与B1分别连接在相对应的常闭触点组上，正常情况下，首端A1、B1、C1通过继电器ZJ的常闭触点ZJ1分别连接末端B2、C2、A2，构成三角形连接结构。
末端A2、B2、C2分别连接继电器ZJ的常开触点ZJ2，常开触点ZJ2的另一端连接在一起，当需要低速运行时，继电器ZJ接通，常开触点闭合，绕组末端连接在一起，常闭触点断开，绕组首端直接连接控制器的电源A、B、C，电机构成星形连接结构。首末端A1、A2、B1、B2、C1、C2均通过引线引出机体外，通过连接转换实现双速，从而实现电机双动力的目的。
图3表示通过按钮开关SA控制电动机两档工作的示意图，按钮开关SA设置在电动车车把上。SA断开时被控制器定义为自动挡，SA闭合时被控制器定义为手动挡。直流接触器ZJ设置在其配套的电机控制器中。
参见图4所示，图4是控制器控制双动力直流电机工作的电气原理图。在电动自行车正常运行时，如按钮开关SA没有闭合则为自动挡，电动车在起动、爬坡和重荷时限流保护电路检测到控制器输出电流属于保护值时主处理器发出指令使继电器ZJ得电吸合，则继电器ZJ的常闭触点ZJ1断开，常开触点ZJ2闭合，电机绕组A2、B2、C2端通过常开触点ZJ2连接在一起，电机绕组A1、B1、C1端则分别连接电机控制器的输出端，电机处于星形接法，运行于低速状态。
当电动车正常骑行时，控制器输出电流低于保护值时，经延迟一段时间后主处理器发出指令使继电器ZJ失电断开，常开触点ZJ2断开，常闭ZJ1触点闭合，电机绕组A1、B2端连接后与电源A相相连，绕组B1、C2连接后与电源B相相连，绕组C1、A2连接后与电源A相相连，A、B、C分别连接在电机控制器的输出端，电机处于三角形接法，运行于高速状态。
如按下按钮开关SA贝为手动挡，主处理器发出指令使继电器ZJ得电吸合，则常闭触点ZJ1断开，常开触点ZJ2闭合，电机绕组A2、B2、C2端通过常开触点ZJ2连接在一起，电机绕组A1、B1、C1端则分别与电机控制器连接，电机处于星形接法，运行于低速状态。
为了保证电机星形/三角形连接转换后，正常运行时工作在三角形连接状态，而其电气参数不变，将电机绕组匝数加倍，与先前电机正常运行时工作在星形连接状态相比，具有相同的转速、力矩等电气参数，既保证了电机正常运行，又保证了电机两种动力的转换可实现。
权利要求1.一种电动车用无刷双动力直流电机，在电机的定子铁芯上分布有三相对称绕组，三相绕组的首端(A1、B1、C1)通过引线引出电机机体外，其特征在于三相绕组的末端(A2、B2、C2)也通过引线引出电机机体外，同时将电机绕组匝数加倍。
专利摘要本实用新型提供的电动车用无刷双动力直流电机，涉及电动自行车用无刷直流电机领域。电动自行车用无刷电机，在电机的定子铁芯上分布的三相对称绕组，常规技术是将绕组末端连为一体置于机体内，首端通过引线引出机体外，连接方式固定，不可以实现星形/三角形变换。本方案的特征在于三相对称绕组的首端和末端都通过引线引出电机机体外，并将绕组匝数加倍。实现双速，输出双动力。星形接法时电机运行于低速档使其扭矩增大，改善电动车起动、爬坡及载荷能力；三角形接法时电机运行于快速档，它能满足骑行的速度要求。双动力不同情况下的使用可以明显延长电动车的续行里程和蓄电池的使用寿命。
文档编号H02P25/16GK2754258SQ200520113880
公开日2006年1月25日 申请日期2005年7月21日 优先权日2005年7月21日
发明者陈顺德 申请人:陈顺德