专利名称：一种变速变矩电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电机，尤其是涉及一种变速变矩电机。
背景技术：
目前市场上的观光车用电机可分为两大系列直流有刷串激电机和无刷直流永磁电机，直流有刷串激电机由于其固有机械换相带来的问题，逐步被无刷电机所取代，因此无刷直流电机以其高效率、低故障率、噪音低和扭矩大等优点迅速占领电动车市场。虽然无刷电机有其独特的优势，但是不能完全满足车性能的工况要求平地高速小扭矩，爬坡低速大扭矩；尤其是观光车在爬坡时，需要电机提供的扭矩大约是平地时的4. 5倍左右(20%的坡)，此时如果让电机仍运行在额定速度下，电机设计时候就要考虑大的过载能力，把电机体积做大，同时这种状态下，电机需要的功率是额定的4. 5倍，在电池电压一定的情况下， 电池需要提供4. 5倍的额定电流，这对电池会产生很大的冲击，影响电池的使用寿命等。基于这种情况也有采用变档电机，但是这种电机的定子绕组存在长时间利用率低(50%左右) 的缺点。
发明内容本实用新型的目的正是针对所示现有技术中所存在的不足之处而提供一种变速变矩电机。该电机可同时满足电动车在平地高速小扭矩和爬坡低速大扭矩状态下的工况要求，并达到保护电池的目的，绕组利用率达到100%。本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现本实用新型的变速变矩电机采用8极M槽定子绕组，绕组嵌线引头为M个，即 A1、X1、A2、X2、A3、X3、A4、X4 ；Bi、Yl、B2、Y2、B3、Y3、B4、Y4 ；Cl、Zl、C2、Z2、C3、Z3、C4、Z4 ； 所述的绕组嵌线引头通过每相绕组的9个开关管的导通闭合实现平地运行和爬坡运行状态的转换；其中平地运行状态一相四路绕组全部并联实现高速小扭矩，即A1、A2、A3、A4相连为 A 相出1、82、83、84相连为8相；Cl、C2、C3、C4 相连为 C 相；XI、X2、X3、X4、Yl、Y2、 Y3、Y4、ZU Z2、Z3、TA相连为星点；爬坡运行状态一相四路绕组全部串联实现低速大扭矩， 即:A1、A2、A3、A4首尾相连为Al相；B1、B2、B3、B4首尾相连为Bl相；C1、C2、C3、C4首尾相连为Cl相；X4、Y4、Z4相连为星点；其两种状态电池组提供的电流几乎相当。本实用新型的有益效果是通过改变电机绕组的并联支路数和接线方式，在完全满足电动观光车两种工况的要求下，达到了保护电池的目的，与变档电机比较绕组利用率提高到100%。
图1是本实用新型三相绕组布线图。图2是本实用新型绕组接头引出示意图。图3是本实用新型电机在车处于平地状态下绕组连接示意图。
3[0010]图4是本实用新型电机在车处于爬坡状态下绕组连接示意图。图5是A相绕组的9个开关电气连接示意图。
具体实施方式
本实用新型以下将结合实施例(附图)作进一步描述如图1、图2所示，本实用新型的变速变矩电机采用8极对槽定子绕组，绕组嵌线引头为 24 个，即A1、X1、A2、X2、A3、X3、A4、X4 ；Bi、Yl、B2、Y2、B3、Y3、B4、Y4 ；C1、Z1、C2、 Z2、C3J3、C4、Z4 ；所述的绕组嵌线引头通过每相绕组的9个开关管的导通闭合实现平地运行和爬坡运行状态的转换(参见图5)。如图3所示，当车辆平地行驶时A1、A2、A3、A4相连在一起记为A相；B1、B2、B3、B4 相连在一起记为B相;(1工2丄3、(4相连在一起记为(相；X1、X2、X3、X4、Y1、Y2 J3、Y4、 Z1、Z2、Z3、Z4相连在一起记为星点。此时的控制器通额定电流40A产生的扭矩为14. 2Nm， 转速为4500rpm.以A相为例，此时开关管1、2、3截止，其余开关管4、5、6、7、8、9导通(参见图5)。如图4所示，当车辆爬坡时A1、A2、A3、A4首尾相连记为Al相；Bi、B2、B3、B4首尾相连记为Bl相;(1丄2丄3、(4首尾相连记为(1相；X4、Y4、Z4相连记为星点。此时的控制器通额定电流40Α产生的扭矩为72Nm，转速为IOOOrpm.以A相为例，此时开关管1、2、3 导通，其余开关管4、5、6、7、8、9截止(参见图5)。两种不同状态在满足工况要求的同时，实现了变速变矩特性。
权利要求1. 一种变速变矩电机，其特征在于所述电机采用8极M槽定子绕组，绕组嵌线引头为 24 个，艮口 A1、XI、A2、X2、A3、X3、A4、X4 ；Bi、Yl、B2、Y2、B3、Y3、B4、Y4 ；Cl、ZU C2、Z2、 C3、Z3、C4、TA ；所述的绕组嵌线引头通过每相绕组的9个开关管的导通闭合实现平地运行和爬坡运行状态的转换；其中平地运行状态一相四路绕组全部并联，即A1、A2、A3、A4相连为 A 相汨1、82、83、84相连为8相；Cl、C2、C3、C4 相连为 C 相；XI、X2、X3、X4、Yl、Y2、Y3、 W、Z1、Z2、Z3、Z4相连为星点；爬坡运行状态一相四路绕组全部串联，即A1、A2、A3、A4首尾相连为Al相;B1、B2、B3、B4首尾相连为Bl相;C1、C2、C3、C4首尾相连为Cl相；X4.Y4, Z4相连为星点。
专利摘要一种变速变矩电机，其特征在于所述电机采用8极24槽定子绕组，绕组嵌线引头为24个，即A1、X1、A2、X2、A3、X3、A4、X4；B1、Y1、B2、Y2、B3、Y3、B4、Y4；C1、Z1、C2、Z2、C3、Z3、C4、Z4；所述的绕组嵌线引头通过每相绕组的9个开关管的导通闭合实现平地运行和爬坡运行状态的转换；其中平地运行状态一相四路绕组全部并联，即A1、A2、A3、A4相连为A相；B1、B2、B3、B4相连为B相；C1、C2、C3、C4相连为C相；X1、X2、X3、X4、Y1、Y2、Y3、Y4、Z1、Z2、Z3、Z4相连为星点；爬坡运行状态一相四路绕组全部串联，即A1、A2、A3、A4首尾相连为A1相；B1、B2、B3、B4首尾相连为B1相；C1、C2、C3、C4首尾相连为C1相；X4、Y4、Z4相连为星点。本实用新型通过改变电机绕组的并联支路数和接线方式，在完全满足电动观光车两种工况的要求下，达到保护电池的目的，与变档电机比较绕组利用率提高到100%。
文档编号H02K3/28GK202260734SQ20112042031
公开日2012年5月30日 申请日期2011年10月31日 优先权日2011年10月31日
发明者刘朝辉, 康燕琴, 董辰, 黄世鑫 申请人:郑州新大方电力能源有限公司