专利名称：一种电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子机械领域，尤其涉及一种电机。
背景技术：
市面上存在很多电池供电交通运输工具(包括但不限于电动自行车、电动车、电 动三轮车、残疾人电动车、高尔夫球车等)都是通过电机驱动车轮，使通运输工具运行。而 电机通常是通过链条、皮带、齿轮或其它耦合方式将其输出的动力传动到车轮，或是由轮鼓 电机直接驱车轮。本实用新型发明人在实施本实用新型的过程中发现，目前市面上的电机存在明显 的缺陷，其中最大缺点是电机容易过热，或消耗太多电量而缩短电池的使用寿命同时，这 些电机往往也无法提供在满意的速度下提供足够的力矩，尤其是上坡的时候，电机容易过 热、力矩不足的情况十分突出。
实用新型内容本实用新型提供一种电机，在不同的情况下采用不同的电机绕组连接方式，以此 获得更大的力矩或者更高的速度，兼顾交通运输工具在不同情况下对扭力和速度的不同要 求。为达到上述技术效果，本实用新型提供的电机包括包括电源、转子、轴承、磁钢、 定子、电机主轴，所述电机还包括第一绕组10和第二绕组20 ；以及分别与所述第一绕组 10和第二绕组20相连，驱动第一绕组10和第二绕组20的第一驱动模块11和第二驱动模 块21 ；第一驱动模块11和第二驱动模块21通过转换开关33串联；转换开关31与第一 驱动模块11、转换开关33并联；转换开关32与第二驱动模块21、转换开关33并联；控制模块8控制转换开关31与转换开关32断开，转换开关33闭合时，第一驱动 模块11与第二驱动模块21串联；控制模块8控制转换开关31与转换开关32闭合，转换开 关33断开时，第一驱动模块11与第二驱动模块21并联。优选的，所述电机第一驱动模块11的输入端111与电源正极41相连，第一驱动模 块11的输出端112)通过转换开关33与第二驱动模块21的输入端211相连，第二驱动模 块21的输出端212与电源负极42相连；第一驱动模块11的输出端112通过转换开关32与电源负极42相连；第二驱动模 块21的输入端211通过转换开关31与电源正极41相连。优选的，所述电机还包括检测电机主轴转速的测速模块6 ；与测速模块6相连，接收测速模块6的检测结果，根据所述检测结果，判断电机主 轴的转速是否达到阈值的判断模块7 ；与判断模块7相连，控制转换开关31、转换开关32、转换开关33的断开或闭合，改 变第一驱动模块11和第二驱动模块21之间的串/并联关系的控制模块8。
3[0013]优选的，所述判断模块7包括预置有第一转速阈值和第二转速阈值的阈值存储单元71 ；所述第一转速阈值高 于所述第二转速阈值；与阈值存储单元71连接，判断电机主轴的转速是否达到阈值的判断单元72 ；与判断单元72相连，根据判断单元72的判断结果，向控制模块8发送相应通知的 交互单元73 ；当判断单元(72)判定电机主轴的转速高于所述第一转速阈值时，交互单元73 向控制模块8发送提高速度的通知；当判断单元72判定电机主轴的转速低于所述第二转速 阈值时，交互单元73向控制模块8发送增大力矩的通知。优选的，所述控制模块8收到所述提高速度的通知时，控制转换开关31闭合，转换 开关32闭合，转换开关33断开，第一驱动模块11与第二驱动模块21并联；控制模块8收到所述增大力矩的通知时，控制转换开关31断开，转换开关32断 开，转换开关33闭合，第一驱动模块11与第二驱动模块21串联。本实用新型提供的电机，可以在不同的情况下采用不同的电机绕组连接方式，以 此获得更大的力矩或者更高的速度，兼顾交通运输工具在不同情况下对扭力和速度的不同 要求。既避免了现有电机在设计上一味提高功率而过多耗电。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前 提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型提供的电机第一实施例结构示意图；图2为本实用新型提供的电机第二实施例结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供的电机，可以在不同的情况下采用不同的电机绕组连接方式，以 此获得更大的力矩或者更高的速度，兼顾交通运输工具在不同情况下对扭力和速度的不同 要求。参见图1，为本实用新型提供的电机 一实施例结构示意图。本实用新型提供的电 机具有与现有技术中的电机相同的电源、转子、轴承、磁钢、定子和电机主轴等功能部件，故 在本实用新型的实施例的附图及文字中不再赘述，但不应影响本实用信息的保护范围。本 实用新型提供的电机，其关键的不同之处在于电机的绕组及其相应的控制装置。如图1所示该电机除了包括电源、转子、轴承、磁钢、定子、电机主轴，外，该电机 包括至少两个绕组，本实施例以两个绕组为例，包括第一绕组10和第二绕组20 ；以及分别 与所述第一绕组10和第二绕组20相连，驱动第一绕组10和第二绕组20的第一驱动模块 11和第二驱动模块21。第一驱动模块(11)和第二驱动模块21通过转换开关33串联；转换开关31与第 一驱动模块11、转换开关33并联；转换开关32与第二驱动模块21、转换开关33并联。控制模块8控制转换开关31与转换开关32断开，转换开关33闭合时，第一驱动模块11与第二驱动模块21串联；控制模块8控制转换开关31与转换开关32)闭合，转换 开关33断开时，第一驱动模块11与第二驱动模块21并联。更为具体的，电机的第一驱动模块11的输入端111与电源正极41相连，第一驱动 模块11的输出端112通过转换开关33与第二驱动模块21的输入端211相连，第二驱动模 块21的输出端212与电源负极42相连。同时，第一驱动模块11的输出端112通过转换开关32与电源负极42相连；第二 驱动模块21的输入端211通过转换开关31与电源正极41相连。更进一步的，电机的输出速度V=电势E/(系数Kl X绕组匝数N)；电机的输出力 矩T =系数K2 X绕组匝数NX电流I ；系数Kl与系数K2为常数。所以，在电机需要输出更高的速度时，控制模块8控制转换开关31与转换开关32 闭合，转换开关33断开时，第一驱动模块11与第二驱动模块21并联。并联后，电源正极41与电源负极42之间的电势e不变。第一驱动模块11与第二 驱动模块21并联，使第一绕组(10) 10和第二绕组20也并联，并联后第一绕组10和第二绕 组20的等效绕组匝数η =(第一绕组匝数nl X第二绕组匝数n2) / (第一绕组匝数nl+第 二绕组匝数n2)。显然，等效绕组匝数η小于第一绕组匝数nl以及第二绕组匝数n2，根据前面提供 的公式，在电势E不变的情况下，绕组匝数N减小，必然使电机的输出速度V提高。在理想 条件下，若第一绕组匝数nl与第二绕组匝数n2同，则其并联后的等效绕组匝数η为nl或 n2的1/2，相应的，电机的输出速度V为绕组并联前的两倍。在电机需要输出更大的力矩时，控制模块8控制转换开关31与转换开关32断开， 转换开关33闭合时，第一驱动模块11与第二驱动模块21串联。串联后，流过第一绕组10和第二绕组20的电流i不变。第一驱动模块11与第二 驱动模块21串联，使第一绕组10和第二绕组20也串联，串联后第一绕组10和第二绕组20 的等效绕组匝数η =(第一绕组匝数nl+第二绕组匝数π2。显然，等效绕组匝数η大于第一绕组匝数nl以及第二绕组匝数n2，根据前面提供 的公式，在电流I不变的情况下，绕组匝数N增大，必然使电机的输出力矩T增大。在理想 条件下，若第一绕组匝数nl与第二绕组匝数π2同，则其串联后的等效绕组匝数η = nl+n2, 相应的，电机的输出力矩T为绕组串联前的两倍。本实施例提供的电机，可以在不同的情况下采用不同的电机绕组连接方式，在启 动/或上坡时，将电机的不同绕组串联，获得更大的力矩；在需要提高速度时，将不同绕组 并联，以此获得更高的速度。本实施例提供的电机，兼顾了交通运输工具在不同情况下对电 机扭力和速度的不同要求。既避免了现有电机在设计上一味提高功率而过多耗电。参见图2，为本实用新型提供的电机第二实施例结构示意图。本实用新型提供的 电机与上一实施例提供的电机相比，其绕组、驱动模块、控制模块的结构相同，都包括第一 绕组10和第二绕组20 ；以及分别与所述第一绕组10和第二绕组20相连，驱动第一绕组10 和第二绕组20的第一驱动模块11和第二驱动模块21。第一驱动模块11和第二驱动模块21通过转换开关33串联；转换开关31与第一 驱动模块11、转换开关33并联；转换开关32与第二驱动模块21、转换开关33并联。控制模块8控制转换开关31与转换开关32断开，转换开关33闭合时，第一驱动模块11与第二驱动模块21串联；控制模块8控制转换开关31与转换开关32闭合，转换开 关33断开时，第一驱动模块11与第二驱动模块21并联。不同之处在于，本实施例提供的 电机还包括了测速模块6和判断模块7，在本实施例中将重点描述。如图2所示，在实施例提供的测速模块6用于检测电机主轴转速的。判断模块(7) 与测速模块6相连，用于接收测速模块6的检测结果，根据所述检测结果，判断电机主轴的 转速是否达到阈值的。更为具体的，判断模块7包括阈值存储单元71、判断单元72和交互单元73。阈值存储单元71预置有第一转速阈值和第二转速阈值；所述第一转速阈值高于 所述第二转速阈值。所述第一转速阈值和第二转速阈值由生产厂家预置。判断单元72与阈值存储单元71连接，判断电机主轴的转速是否达到阈值。主要 是判断电机主轴的转速是否超过第一转速阈值，或者低于第二转速阈值。交互单元73与判断单元72相连，根据判断单元72的判断结果，向控制模块8发 送相应通知。更为具体的，当判断单元72判定电机主轴的转速高于第一转速阈值时，交互 单元73向控制模块8发送提高速度的通知；当判断单元72判定电机主轴的转速低于第二 转速阈值时，交互单元73向控制模块8发送增大力矩的通知。控制模块8的输入端与判断模块7相连，接收判断模块7发送的相应通知，控制模 块8与转换开关31、转换开关32、转换开关33相连，控制它们的断开或闭合，改变第一驱动 模块11和第二驱动模块21之间的串/并联关系的。更为具体的，控制模块8收到提高速度的通知时，控制转换开关31闭合，转换开关 32闭合，转换开关33断开，第一驱动模块11与第二驱动模块21并联。并联后第一绕组10 和第二绕组20的等效绕组匝数η减小，在电势E不变的情况下，等效绕组匝数η减小，从而 使电机的输出速度V提高。控制模块8收到所述增大力矩的通知时，控制转换开关31断开，转换开关32断 开，转换开关33闭合，第一驱动模块11与第二驱动模块21串联。串联后，等效绕组匝数η 大于第一绕组10匝数nl以及第二绕组20匝数n2，在电流i不变的情况下，效绕组匝数η 增大，从而使电机的输出力矩T增大。本实施例提供的电机，可以在不同的情况下采用不同的电机绕组连接方式，在启 动/或上坡时，将电机的不同绕组串联，获得更大的力矩；在需要提高速度时，将不同绕组 并联，以此获得更高的速度。本实施例提供的电机，兼顾了交通运输工具在不同情况下对电 机输出扭力和速度的不同要求，而且避免了现有电机在设计上一味提高功率而过多耗电。以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用 新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的 范围。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本实用新型可 借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。
权利要求一种电机，包括电源、转子、轴承、磁钢、定子、电机主轴，其特征在于，所述电机还包括第一绕组(10)和第二绕组(20)；以及分别与所述第一绕组(10)和第二绕组(20)相连，驱动第一绕组(10)和第二绕组(20)的第一驱动模块(11)和第二驱动模块(21)；第一驱动模块(11)和第二驱动模块(21)通过转换开关(33)串联；转换开关(31)与第一驱动模块(11)、转换开关(33)并联；转换开关(32)与第二驱动模块(21)、转换开关(33)并联；控制模块(8)控制转换开关(31)与转换开关(32)断开，转换开关(33)闭合时，第一驱动模块(11)与第二驱动模块(21)串联；控制模块(8)控制转换开关(31)与转换开关(32)闭合，转换开关(33)断开时，第一驱动模块(11)与第二驱动模块(21)并联。
2.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机第一驱动模块(11)的输入端 (111)与电源正极(41)相连，第一驱动模块(11)的输出端(112)通过转换开关(33)与第二 驱动模块(21)的输入端(211)相连，第二驱动模块(21)的输出端(212)与电源负极(42) 相连；第一驱动模块(11)的输出端(112)通过转换开关(32)与电源负极(42)相连；第二驱 动模块(21)的输入端(211)通过转换开关(31)与电源正极(41)相连。
3.如权利要求2所述的电机，其特征在于，所述电机还包括检测电机主轴转速的测速模块(6)；与测速模块(6)相连，接收测速模块(6)的检测结果，根据所述检测结果，判断电机主 轴的转速是否达到阈值的判断模块(7)；与判断模块(7)相连，控制转换开关(31)、转换开关(32)、转换开关(33)的断开或闭 合，改变第一驱动模块(11)和第二驱动模块(21)之间的串/并联关系的控制模块(8)。
4.如权利要求3所述的电机，其特征在于，所述判断模块(7)包括预置有第一转速阈值和第二转速阈值的阈值存储单元(71)；所述第一转速阈值高于 所述第二转速阈值；与阈值存储单元(71)连接，判断电机主轴的转速是否达到阈值的判断单元(72)；与判断单元(72)相连，根据判断单元(72)的判断结果，向控制模块(8)发送相应通知 的交互单元(73)；当判断单元(72)判定电机主轴的转速高于所述第一转速阈值时，交互单 元(73)向控制模块(8)发送提高速度的通知；当判断单元(72)判定电机主轴的转速低于 所述第二转速阈值时，交互单元(73)向控制模块(8)发送增大力矩的通知。
5.如权利要求4所述的电机，其特征在于，所述控制模块(8)收到所述提高速度的通知 时，控制转换开关(31)闭合，转换开关(32)闭合，转换开关(33)断开，第一驱动模块(11) 与第二驱动模块(21)并联；控制模块(8)收到所述增大力矩的通知时，控制转换开关(31)断开，转换开关(32)断 开，转换开关(33)闭合，第一驱动模块(11)与第二驱动模块(21)串联。
专利摘要本实用新型提供一种电机，包括电源、转子、轴承、磁钢、定子、电机主轴，以及第一绕组和第二绕组；以及分别与所述第一绕组和第二绕组相连，驱动第一绕组和第二绕组的第一驱动模块和第二驱动模块；第一驱动模块和第二驱动模块通过转换开关串联；转换开关与第一驱动模块、转换开关并联；转换开关与第二驱动模块、转换开关并联；控制模块控制转换开关与转换开关断开，转换开关闭合时，第一驱动模块与第二驱动模块串联；控制模块控制转换开关与转换开关闭合，转换开关断开时，第一驱动模块与第二驱动模块并联。本实用新型提供的电机，在不同情况下采用不同绕组连接方式，以获得更大力矩或者更高速度，兼顾不同情况下对扭力和速度的不同要求。
文档编号H02K11/00GK201656608SQ20092026110
公开日2010年11月24日 申请日期2009年12月2日 优先权日2009年12月2日
发明者沈凌韬 申请人:新凌电动车(深圳)有限公司