一种汽车电机多接点阵列定子的制作方法

本发明涉及驱动电机领域，特别涉及一种汽车电机多接点阵列定子。

背景技术：

当车速处于低速时，若采用高速电机，则电机扭力不足，反而不适合汽车加速。现有技术中，存在采用两组电机定子绕组分别工作，实现高速电机和低速电机之前的切换，其不足之处在于，需要两套绕组，浪费材料。

而对于采用一套绕组的汽车电机而言，由于汽车电机的绕组是固定的，不利于将汽车电机定子绕组变更。一旦电机定子制成后它的参数就确定了，比如绕组形式，并联根数匝数等等。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车电机多接点阵列定子。旨在解决现有汽车电机绕组切换问题，即只需一套绕组，即可实现高速电机和低速电机切换。

为实现上述目的，本发明提供了一种汽车电机多接点阵列定子，包括设有N个槽的定子铁心，每个所述槽的内部设置有第一引出线和第二引出线，所有的所述槽的第一引出线构成第一u相绕组、第二v相绕组、第三w相绕组，所有的所述槽的第二引出线构成第四u相绕组、第五v相绕组、第六w相绕组；

所述第一u相绕组的输入端与所述第四u相绕组的输入端之间连接有第一并联开关；所述第一u相绕组的输出端与所述第四u相绕组的输出端之间连接有第二并联开关；所述第二v相绕组的输入端与所述第五v相绕组的输入端之间连接有第三并联开关；所述第二v相绕组的输出端与所述第五v相绕组的输出端之间连接有第四并联开关；所述第三w相绕组的输入端与所述第六w相绕组的输入端之间连接有第五并联开关；所述第三w相绕组的输出端与所述第六w相绕组的输出端之间连接有第六并联开关；

所述第一u相绕组的输出端与所述第四u相绕组的输入端之间连接有第一串联开关；所述第二v相绕组的输出端与所述第五v相绕组的输入端之间连接有第二串联开关；所述第三w相绕组的输出端与所述第六w相绕组的输入端之间连接有第三串联开关。

在该技术方案中，通过并联开关和串联开关与引出线相连接，并构成定子绕组，一方面当串联开关闭合，并联开关断开，第一引出线和第二引出线构成阵列定子匝数为2的绕组，电机相当于是一台相对转速较低而转矩较大的电机运转。另一方面当串联开关断开，并联开关闭合，第一引出线和第二引出线构成阵列定子匝数为1、并联根数为2的绕组，电机相当于转速较高而转矩相对较小的高速电机运行。在该技术方案中，采用可切换的阵列定子也有利于电机节能，能够有效对高速电机和低速电机进行切换，有效提高电机的使用效率。

进一步而言，所述第一并联开关、第二并联开关、第三并联开关、第四并联开关、第五并联开关和第六并联开关构成六刀双掷开关；所述第一串联开关、第二串联开关和第三串联开关构成三刀双掷开关。

在该技术方案中，采用六刀双掷开关和三刀双掷开关对阵列定子的绕组进行切换，实现高速电机和低速电机切换。其中，当三刀双掷开关开启，六刀双掷开关关断，阵列定子匝数为2，电机相当于是一台相对转速较低而转矩较大的电机运转。当三刀双掷开关关断，六刀双掷开关开启，阵列定子匝数为1，并联根数为2，电机相当于转速较高而转矩相对较小的高速电机运行。在该技术方案中，采用多刀多掷开关，便于电机切换过程中的稳定性，同时采用可切换的阵列定子也有利于电机节能。

在本发明一实施例中，汽车电机多接点阵列定子，还包括控制器，所述第一并联开关、第二并联开关、第三并联开关、第四并联开关、第五并联开关、第六并联开关、第一串联开关、第二串联开关和第三串联开关有光电耦合管构成，所述光电耦合管的发光器件端连接所述控制器，所述光电耦合管的光敏器件端作为开关与所述第一引出线和第二引出线连接。

在该技术方案中，并联开关和串联开关为数字型开关，通过控制器控制并联开关和串联开关开启或关断。当串联开关开启，并联开关关断，阵列定子匝数为2，电机相当于是一台相对转速较低而转矩较大的电机运转。当串联开关关断，并联开关开启，阵列定子匝数为1，并联根数为2，电机相当于转速较高而转矩相对较小的高速电机运行。在该技术方案中，通过控制器控制光电耦合管改变阵列定子绕组状态，实现高速电机、低速电机自动切换，其切换速度，同时有利于电机节能。

本发明的有益效果是：本发明通过并联开关和串联开关与引出线相连接，并构成定子绕组，一方面当串联开关闭合，并联开关断开，第一引出线和第二引出线构成阵列定子匝数为2的绕组，电机相当于是一台相对转速较低而转矩较大的电机运转。另一方面当串联开关断开，并联开关闭合，第一引出线和第二引出线构成阵列定子匝数为1、并联根数为2的绕组，电机相当于转速较高而转矩相对较小的高速电机运行。在该技术方案中，采用可切换的阵列定子也有利于电机节能，能够有效对高速电机和低速电机进行切换，有效提高电机的使用效率。

附图说明

图1是本发明一具体实施方式的引出线的结构示意图；

图2是本发明一具体实施方式的并联结构示意图；

图3是本发明一具体实施方式的串联结构示意图；

图4是一具体实施方式中未连接串联开关和并联开关的绕组结构示意图；

图5是一具体实施方式中连接串联开关和并联开关的绕组结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1-5所示，在本发明第一实施例中，提供一种汽车电机多接点阵列定子，包括设有N个槽102的定子铁心101，每个槽102的内部设置有第一引出线103和第二引出线104，所有的槽102的第一引出线103构成第一u相绕组、第二v相绕组、第三w相绕组，所有的槽102的第二引出线104构成第四u相绕组、第五v相绕组、第六w相绕组；

第一u相绕组的输入端与第四u相绕组的输入端之间连接有第一并联开关201；第一u相绕组的输出端与第四u相绕组的输出端之间连接有第二并联开关202；第二v相绕组的输入端与第五v相绕组的输入端之间连接有第三并联开关203；第二v相绕组的输出端与第五v相绕组的输出端之间连接有第四并联开关204；第三w相绕组的输入端与第六w相绕组的输入端之间连接有第五并联开关205；第三w相绕组的输出端与第六w相绕组的输出端之间连接有第六并联开关206；

第一u相绕组的输出端与第四u相绕组的输入端之间连接有第一串联开关301；第二v相绕组的输出端与第五v相绕组的输入端之间连接有第二串联开关302；第三w相绕组的输出端与第六w相绕组的输入端之间连接有第三串联开关303。

值得一提的是，在本实施例中，第一引出线103和第二引出线104经切换电路以并联或者串联的形式构成定子绕组；其中，当每个槽102的第一引出线103和第二引出线104以串联形式连接，阵列定子构成低速电机定子，当每个槽102的第一引出线103和第二引出线104以并联形式连接，阵列定子构成高速电机定子。

在本实施例中，第一并联开关201、第二并联开关202、第三并联开关203、第四并联开关204、第五并联开关205和第六并联开关206构成六刀双掷开关；第一串联开关301、第二串联开关302和第三串联开关303构成三刀双掷开关。

本发明第二实施例与第一实施例基本相同，不同之处在于，并联开关和串联开关是采用数字开关的形式实现。具体而言，在本发明第二实施例中，还包括控制器，第一并联开关201、第二并联开关202、第三并联开关203、第四并联开关204、第五并联开关205、第六并联开关206、第一串联开关301、第二串联开关302和第三串联开关303有光电耦合管构成，光电耦合管的发光器件端连接控制器，光电耦合管的光敏器件端作为开关与第一引出线103和第二引出线104连接。

下面以12槽定子铁心101为例，做进一步说明。

如图4所示，在未考虑串联开关和并联开关的情况下，12槽中的第一引出线103构成三相绕组，分别为U1相、V1相、W1相绕组，第二引出线104也相应构成三相绕组，分别为U2相、V2相、W2相绕组。如图5所示，U1相、U2相绕组的输入端之间连接有第一并联开关201，二者的输出端之间连接第二并联开关202；V1相、V2相绕组的输入端之间连接有第三并联开关203，二者输出端之间连接第四并联开关204；W1相、W2相绕组的输入端之间连接有第五并联开关205，二者输出端之间连接第六并联开关206；此外，U1相绕组的输出端与U2相绕组的输入端之间连接第一串联开关301，V1相绕组的输出端与V2相绕组的输入端之间连接第二串联开关302，W1相绕组的输出端与W2相绕组的输入端之间连接第三串联开关303。

当图5中3个串联开关全部联动闭合时，其余6个开关全部联动断开时，电机每个线圈串联接线。电机相当于是一台相对转速较低而转矩较大的电机运转。阵列定子就构成单根绕线，匝数＝2的12槽2极单层链式的Y形定子接线图。而当这3个串联开关全部联动断开，而其余6个开关联动闭合时，则电机每个相应槽中线圈处于并联接线，电机相当于转速较高而转矩相对较小的高速电机运行。此时，阵列定子就是一个12槽2极单层链式布线定子图，其绕线并联根数＝2，并联支路数＝1，匝数＝1的Y形接线定子。

值得一提的是，在本发明阵列定子槽数可以根据具体情况进行确定，槽数不同并不会影响本发明的应用。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。