专利名称：一种三相直流电机绕组连接结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及三相直流电机技术领域，具体地说是一种三相直流电 机绕组连接结构。
技术背景
目前电动车所需的动力都是由直流电动机提供的，电动车在平路行驶 时，速度能够达到很快的要求，当遇到爬坡时，电动车速度立即下降，速 度变慢、电感抗减小、电流增大，直到电机达到磁通饱和，即使电流在增 大，行驶速度仍然很慢。为了保证平路速度，又要提高爬坡载荷能力，一 种名为适于软换挡的无刷永磁直流电动机定子绕组的专利技术，该技术采 用直流双动力电机、共有3相绕组，每相由2节绕组串联而成，电动车行 驶时，控制器通过直流继电器触点对同一相内的2节绕组进行切换连接。 当爬坡时，2节绕组串联，线圈匝数多，磁通量大，电感抗大，通过线圈 电流小，电机运行于低速档，其扭矩大爬坡能力强。当平路行驶时，仅连 接一节绕组，此时线圈匝数小，磁通量小一半，电感抗小一半，流过线圈 的电流增大，电机速度得到提高。这时对平路和爬坡的兼容性起到一定的 改善作用。但同时也存在严重的不足，电动车在平路行驶时，电动车的另 一节绕组空置，铁芯满槽率只有一半，电机总磁通量减小一半，电感抗减 小，载荷能力减小，易产生磁通饱和大电流，造成继电器触点经常烧坏。 由于电机总线圈匝数比原有技术电机线圈匝数增加一倍，使得线圈导线截 面积减少，内阻增加、功耗加大，导致电机发热，縮短电机寿命
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种三相直流电机绕组连接结构，能够克 服上述缺点。
为实现上述目的，本实用新型的方案如下 一种三相直流电机绕组连接结构，包括A、 B、 C三相绕组，其特征在于该三相绕组中至少两相绕组 的连接结构如下每相绕组均由两段绕组组成，每段绕组又设有首端和尾 端两个引出端，第一段绕组的首端与一继电器的第一开关的固定端连接， 第一开关的第一活动端悬空，第一开关的第二活动端与第二段绕组的首端 连接，第一段绕组的尾端与该继电器的第二开关的固定端连接，第二开关 的第一活动端与第二段绕组的首端连接，第二开关的第二活动端与第二段 绕组的尾端连接。
当平路时，继电器工作，使得电机每相绕组的两段绕组并联，这样总 电感抗变小，流过线圈的总电流增大，电机运行于快速档，它能满足骑行 的速度要求。当爬坡时，继电器工作，使得电机每相绕组的两段绕组串联，， 电感抗大，通过线圈电流小，电机运行于低速档，其扭矩增大，改善电动 车启动性、爬坡及载荷能力。而且由于电机一直是满槽率100%工作，每 相绕组的2个触点开关分担了原每相绕组只有1个触点开关的载荷电流， 触点开关工作电流减少一半，可靠性提高；同时电机每相绕组的两段绕组
一起工作，使得线圈导线截面积增大一倍，内功耗减少，电机总磁通量增 加--倍，电机的载荷能力成倍提高，从而很大程度地消除电机磁通饱和所 产生的大电流。因此可以避免继电器触点经常烧坏，以及电机发热，縮短 电机寿命等缺陷的发生。并且由于电机三相绕组在串联状态和并联状态时
最大速度比和扭矩力比相差4倍，因此可以使得平路时的电机速度更加快，
而爬坡时的爬坡能力更加强。因此，本实用新型的优点在于电机适应性更 强，可以使得电机速度更快或者电机输出扭矩更大，从而可以明显地延长 电动车的续行里程和蓄电池的使用寿命。
图1为本实用新型一实施例的绕组连接结构
图2为图1中实施例的一种继电器连接电路 图3为图1中实施例的另一种继电器连接电路 图4为图1中实施例的第一种使用状态图 图5为图1中实施例的第二种使用状态图
5图6为图1中实施例的第三种使用状态图
图7为本实用新型另一实施例的绕组连接结构
图8为图7中实施例的一种继电器连接电路
具体实施方式
一种三相电机绕组连接结构，包括A、 B、 C三相绕组，其特征在于该
三相绕组中至少两相绕组的连接结构如下每相绕组均由两段绕组组成， 每段绕组又设有首端和尾端两个引出端，第一段绕组的首端与一继电器的 第一开关的固定端连接，第一开关的第一活动端悬空，第一开关的第二活 动端与第二段绕组的首端连接，第一段绕组的尾端与该继电器的第二开关 的固定端连接，第二开关的第一活动端与第二段绕组的首端连接，第二开 关的第二活动端与第二段绕组的尾端连接。
如图1所示，其中三相绕组的每一相绕组的连接结构如下每相绕组 均由两段绕组组成，第一段绕组的首端与相对应的电源端连接，第二段绕
组的尾端与其它相的第二段绕组的尾端相互连接，A相绕组由LA1和LA2 两段绕组组成，第一段绕组LA1的首端与第一继电器JA的第一开关的固定 端Adl连接，第一开关的第一活动端Abl悬空，第一开关的第二活动端Akl 与第二段绕组LA2的首端连接，第一段绕组LA1的尾端与该继电器的第二 开关的固定端Ad2连接，第二开关的第一活动端Ab2与第二段绕组LA2的 首端连接，第二开关的第二活动端Ak2与第二段绕组LA2的尾端连接；B 相绕组由LB1和LB2两段绕组组成，第一段绕组LB1的首端与第一继电器 JB的第一开关的固定端Bdl连接，第一开关的第一活动端Bbl悬空，第一 开关的第二活动端Bkl与第二段绕组LB2的首端连接，第一段绕组LB1的 尾端与该继电器的第二开关的固定端Bd2连接，第二开关的第一活动端Bb2 与第二段绕组LB2的首端连接，第二开关的第二活动端Bk2与第二段绕组 LB2的尾端连接；C相绕组由LC1和LC2两段绕组组成，第一段绕组LC1的 首端与第一继电器JC的第一开关的固定端Cdl连接，第一开关的第一活动 端Cbl悬空，第一开关的第二活动端Ckl与第二段绕组LC2的 端连接， 第一段绕组LC1的尾端与该继电器的第二开关的固定端Cd2连接，第二开关的第一活动端Cb2与第二段绕组LC2的首端连接，第二开关的第二活动 端Ck2与第二段绕组LC2的尾端连接。
如图2所示，上述三相绕组每一相继电器的一个控制端与直流电源的 一端连接，每一相继电器的另一控制端分别通过一开关与直流电源的另一 端连接。其中继电器JA与开关K1连接，继电器JB与开关K2连接，继电 器JC与开关K3连接。如图3所示，上述三相绕组每一相继电器的一个控 制端与直流电源的一端连接，每一相继电器的另一控制端相互连接后，通 过一开关K4与直流电源的另一端连接。当然也可以采用两相继电器并联后 受一开关控制，另外一相单独受另一开关控制的方式。
这样通过图2中的开关控制，还可以得到图4 图6中的三种使用状 态。图4为三相均为两段绕组并联，图5为两相均为两组绕组并联， 一相 为两组绕组串联，图6为一相为两组绕组并联，两相为两组绕组串联。其 中以前两种使用状态为佳。通过图3中的开关控制，则可以得到图4中的 使用状态。
图7为本实用新型另一实施例的绕组连接结构。其中B、 C两相绕组的 连接结构如下每相绕组均由两段绕组组成，每段绕组又设有首端和尾端 两个引出端，第一段绕组的首端与相对应的电源端连接，第二段绕组的尾 端与其它相的第二段绕组的尾端相互连接，第一段绕组的首端与一继电器 的第一开关的固定端连接，第一开关的第一活动端悬空，第一开关的第二 活动端与第二段绕组的首端连接，第一段绕组的尾端与该继电器的第二开 关的固定端连接，第二开关的第一活动端与第二段绕组的首端连接，第二 开关的第二活动端与第二端绕组的尾端连接；A相绕组也由两段绕组组成， 第一段绕组的尾端和第二段绕组的首端相连。在该实施例中，A相绕组的 两端绕组的匝数之和最好为B、 C两相中每一段绕组的匝数的60% 80%。 这里的A、 B、 C三相可以互换。当然A相绕组的两段绕组也可直接做成一 个绕组。
图8为图7中实施例的一种继电器连接电路。其中B、 C两相每一相的 继电器的一个控制端与直流电源的一端连接，每一相继电器的另一控制端分别通过一开关与直流电源的另一端连接。继电器JB与开关K2连接，继
电器JC与开关K3连接。
虽然在实施例中采用的是星形接法，但是本领域的普通技术人员应当 理解，也可以采用如三角形接法的其它绕组连接方式。
权利要求1、一种三相电机绕组连接结构，包括A、B、C三相绕组，每相绕组均由两段绕组组成，每段绕组又设有首端和尾端两个引出端，其特征在于该三相绕组中至少两相绕组的连接结构如下第一段绕组的首端与一继电器的第一开关的固定端连接，第一开关的第一活动端悬空，第一开关的第二活动端与第二段绕组的首端连接，第一段绕组的尾端与该继电器的第二开关的固定端连接，第二开关的第一活动端与第二段绕组的首端连接，第二开关的第二活动端与第二段绕组的尾端连接。
2、 根据权利要求l所述的三相电机绕组连接结构，其特征在于三相 绕组的每一相绕组的连接结构如下第一段绕组的首端与一继电器的第一 开关的固定端连接，第一开关的第一活动端悬空，第一开关的第二活动端 与第二段绕组的首端连接，第一段绕组的尾端与该继电器的第二开关的固 定端连接，第二开关的第一活动端与第二段绕组的首端连接，第二开关的 第二活动端与第二段绕组的尾端连接。
3、 根据权利要求2所述的三相电机绕组连接结构，其特征在于三相 绕组每一相继电器的一个控制端与直流电源的一端连接，每一相继电器的 另一控制端分别通过一开关与直流电源的另一端连接。
4、 根据权利要求2所述的三相电机绕组连接结构，其特征在于三相 绕组每一相继电器的一个控制端与直流电源的一端连接，每一相继电器的 另一控制端相互连接后，通过一开关与直流电源的另-一端连接。
5、 根据权利要求l所述的三相电机绕组连接结构，其特征在于其中 第一、第二相绕组的连接结构如下第一段绕组的首端与一继电器的第--开关的固定端连接，第一开关的第一活动端悬空，第一开关的第二活动端 与第二段绕组的首端连接，第一段绕组的尾端与该继电器的第二开关的固 定端连接，第二开关的第一活动端与第二段绕组的首端连接，第二开关的 第二活动端与第二段绕组的尾端连接；第三相绕组的第一段绕组的尾端和第二段绕组的首端相连。
6、 根据权利要求5所述的三相电机绕组连接结构，其特征在于第一、 第二相每一相的继电器的一个控制端与直流电源的一端连接，每一相继电 器的另一控制端分别通过一开关与直流电源的另一端连接。
7、 根据权利要求1至6中任一相所述的三相电机绕组连接结构，其特 征在于三相电机绕组采用的是星形接法，第一段绕组的首端与相对应的 电源端连接，第二段绕组的尾端与其它相的第二段绕组的尾端相互连接。
专利摘要本实用新型公开了一种三相电机绕组连接结构，包括A、B、C三相绕组，每相绕组均由两段绕组组成，每段绕组又设有首端和尾端两个引出端，其特征在于该三相绕组中至少两相绕组的连接结构如下第一段绕组的首端与一继电器的第一开关的固定端连接，第一开关的第一活动端悬空，第一开关的第二活动端与第二段绕组的首端连接，第一段绕组的尾端与该继电器的第二开关的固定端连接，第二开关的第一活动端与第二段绕组的首端连接，第二开关的第二活动端与第二端绕组的尾端连接。本实用新型的优点在于电机适应性更强，可以使得电机速度更快或者电机输出扭矩更大，电机的寿命更长。
文档编号H02K3/28GK201414030SQ20092007128
公开日2010年2月24日 申请日期2009年4月28日 优先权日2009年4月28日
发明者袁正彪 申请人:袁正彪