实现多速的直流无刷电机绕组的制作方法

本实用新型涉及一种电机绕组，尤其涉及一种实现多速的直流无刷电机绕组。

背景技术：

现有的直流无刷电机应用十分广泛，但是现有的直流无刷电机存在电机的功率范围小，难以实现多速转动的缺点，为了解决上述问题，现有技术中采用各相线圈绕组分段的形式，然后在同一相线圈的相邻线圈段进行抽头，由多个空电路进行控制，但是这种结构造成线路复杂，需要的控制器繁多，不利于使用。

因此，需要提出一种新的实现多速的直流无刷电机绕组，能够有效提高直流无刷电机的功率范围，实现电机的多速工作，提高电机的转速范围，而且使用的控制器件少，结构简单，控制逻辑简单。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种实现多速的直流无刷电机绕组，能够有效提高直流无刷电机的功率范围，实现电机的多速工作，功率转化效率高，而且使用的控制器件少，结构简单，控制逻辑简单。

本实用新型提供的一种实现多速的直流无刷电机绕组，包括至少两相线圈绕组，每一相的线圈绕组至少分为两个串联的线圈段，每一相线圈绕组的首端通过接地开关接地，每一相线圈绕组的尾端与电机控制器连接，每一相线圈绕组的相邻两线圈段之间的公共连接点通过切换开关接地，各相线圈绕组的相同位置对应的切换开关具有相同的控制时序。

进一步，各相线圈段的匝数相等。

进一步，所述接地开关和切换开关为电子开关。

进一步，所述接地开关包括为场效应管，且场效应管的个数与电机绕组的相数相等，场效应管的漏极接地，场效应管的源极对应相的线圈绕组的首端连接，场效应管的栅极均与开关控制器连接，其中，各相的接地开关具有相同的控制时序，场效应管为N沟道场效应管。

进一步，所述切换开关包括为场效应管，切换开关的个数与电机绕组的相数相等，场效应管的漏极接地，场效应管的源极连接于对应相的相邻两线圈段之间的公共连接点，所述场效应管的栅极与开关控制器连接，其中，同一位置的各相切换开关具有相同的控制时序，场效应管为N沟道场效应管。

本实用新型的有益效果：本实用新型的实现多速的直流无刷电机绕组，能够有效提高直流无刷电机的功率范围，实现电机的多速工作，提高电机的转速范围，而且使用的控制器件少，结构简单，控制逻辑简单。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的原理图。

图2为本实用新型的另一实施例原理图。

具体实施方式

图1为本实用新型的原理图，如图所示，本实用新型提供的一种实现多速的直流无刷电机绕组，包括至少两相线圈绕组，每一相的线圈绕组至少分为两个串联的线圈段，每一相线圈绕组的首端通过接地开关接地，每一相线圈绕组的尾端与电机控制器连接，每一相线圈绕组的相邻两线圈段之间的公共连接点通过切换开关接地，各相线圈绕组的相同位置对应的切换开关具有相同的控制时序，通过上述结构，能够有效提高直流无刷电机的功率范围，实现电机的多速工作，提高电机的转速范围，而且使用的控制器件少，结构简单，控制逻辑简单，其中电机控制器为现有技术，开关控制器为场效应管驱动电路，为现有技术，在此不加以赘述。

本实施例中，各相线圈段的匝数相等，通过这种结构，能够使得所有的线圈段得到有效地利用，提高线圈的利用率，并能够或得较高的功率范围，在实际应用，各线圈段的匝数可以不严格相等，但需保证各相线圈段的匝数差在设定范围之内。

本实施例中，所述接地开关和切换开关采用电子开关，当然，也可以采用现有的机械式切换开关，本实施例中，优先采用电子开关，而电子开关中可以采用场效应管、三级管、继电器等，电子开关中优先采用场效应管；其中：

所述接地开关包括为场效应管，且场效应管的个数与电机绕组的相数相等，场效应管的漏极接地，场效应管的源极对应相的线圈绕组的首端连接，场效应管的栅极均与开关控制器连接，其中，各相的接地开关具有相同的控制时序，场效应管为N沟道场效应管。

所述切换开关包括为场效应管，切换开关的个数与电机绕组的相数相等，场效应管的漏极接地，场效应管的源极连接于对应相的相邻两线圈段之间的公共连接点，所述场效应管的栅极与开关控制器连接，其中，同一位置的各相切换开关具有相同的控制时序，场效应管为N沟道场效应管，上述中的相同的控制时序是指各场效应管同时导通或者同时关断；如图1所示，为了说明本实用新型的原理以及简要性，以三相电机为例，且以下以每相线圈绕组分为两组(即实现直流无刷电机的双速工作)进行说明：

图1中接地开关为场效应管Q1、场效应管Q2以及场效应管Q3组成，切换开关为场效应管Q4、场效应管Q5以及场效应管Q6组成，各相线圈段的同一位置是指：从线圈绕组的首端到尾端依次对各相线圈段进行编号，如1至N(N为大于等于2的自然数)端，那么同处于相同序号的线圈段为同一位置，以图1和图2为例，从图示的上方到下方，从上到下依次为第一线圈段，第二线圈段以及第三线圈段，图1中，每一相的第一线圈段和第二线圈段的公共连接点也为同一位置，图2中，每一相的第一线圈段和第二线圈段的公共连接点为同一位置，每一相第二线圈段和第三线圈段之间的公共连接点同样为同一位置，不同位置的切换开关和接地开关的导通时序是不同的。

图1中实现直流无刷电机的双速只需要6个场效应管以及两个开关控制器即可完成：第一速度为场效应管Q4至Q6均关断，场效应管Q1至Q3均导通，两个线圈均投入使用，第二速度为所有场效应管均导通，只有第一段的线圈投入使用，如果实现三个速度工作，那么将各相线圈绕组分为三段，而只需仅仅九个场效应管以及三个开关控制器即可实现，如图2所示，三个速度分别各相一个线圈段投入工作、各相均有两个线圈段投入工作以及各相均有三个线圈段投入工作；如果实现更多速度，那么按照上述原理依次类推；其中开关控制器由电机控制器控制，由上可知，相比于传统结构，本实用新型的结构更佳简便，也更易实现直流无刷电机的多速工作，控制方式也更佳简捷。

当然，接地开关和切换开关也可以选用其他类型的场效应管，其连接关系根据场效应管的类型确定。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。