本發(fā)明涉及驅(qū)動電機領(lǐng)域，特別涉及一種汽車電機多接點陣列定子。

背景技術(shù)：

當車速處于低速時，若采用高速電機，則電機扭力不足，反而不適合汽車加速。現(xiàn)有技術(shù)中，存在采用兩組電機定子繞組分別工作，實現(xiàn)高速電機和低速電機之前的切換，其不足之處在于，需要兩套繞組，浪費材料。

而對于采用一套繞組的汽車電機而言，由于汽車電機的繞組是固定的，不利于將汽車電機定子繞組變更。一旦電機定子制成后它的參數(shù)就確定了，比如繞組形式，并聯(lián)根數(shù)匝數(shù)等等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種汽車電機多接點陣列定子。旨在解決現(xiàn)有汽車電機繞組切換問題，即只需一套繞組，即可實現(xiàn)高速電機和低速電機切換。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種汽車電機多接點陣列定子，包括設有N個槽的定子鐵心，每個所述槽的內(nèi)部設置有第一引出線和第二引出線，所有的所述槽的第一引出線構(gòu)成第一u相繞組、第二v相繞組、第三w相繞組，所有的所述槽的第二引出線構(gòu)成第四u相繞組、第五v相繞組、第六w相繞組；

所述第一u相繞組的輸入端與所述第四u相繞組的輸入端之間連接有第一并聯(lián)開關(guān)；所述第一u相繞組的輸出端與所述第四u相繞組的輸出端之間連接有第二并聯(lián)開關(guān)；所述第二v相繞組的輸入端與所述第五v相繞組的輸入端之間連接有第三并聯(lián)開關(guān)；所述第二v相繞組的輸出端與所述第五v相繞組的輸出端之間連接有第四并聯(lián)開關(guān)；所述第三w相繞組的輸入端與所述第六w相繞組的輸入端之間連接有第五并聯(lián)開關(guān)；所述第三w相繞組的輸出端與所述第六w相繞組的輸出端之間連接有第六并聯(lián)開關(guān)；

所述第一u相繞組的輸出端與所述第四u相繞組的輸入端之間連接有第一串聯(lián)開關(guān)；所述第二v相繞組的輸出端與所述第五v相繞組的輸入端之間連接有第二串聯(lián)開關(guān)；所述第三w相繞組的輸出端與所述第六w相繞組的輸入端之間連接有第三串聯(lián)開關(guān)。

在該技術(shù)方案中，通過并聯(lián)開關(guān)和串聯(lián)開關(guān)與引出線相連接，并構(gòu)成定子繞組，一方面當串聯(lián)開關(guān)閉合，并聯(lián)開關(guān)斷開，第一引出線和第二引出線構(gòu)成陣列定子匝數(shù)為2的繞組，電機相當于是一臺相對轉(zhuǎn)速較低而轉(zhuǎn)矩較大的電機運轉(zhuǎn)。另一方面當串聯(lián)開關(guān)斷開，并聯(lián)開關(guān)閉合，第一引出線和第二引出線構(gòu)成陣列定子匝數(shù)為1、并聯(lián)根數(shù)為2的繞組，電機相當于轉(zhuǎn)速較高而轉(zhuǎn)矩相對較小的高速電機運行。在該技術(shù)方案中，采用可切換的陣列定子也有利于電機節(jié)能，能夠有效對高速電機和低速電機進行切換，有效提高電機的使用效率。

進一步而言，所述第一并聯(lián)開關(guān)、第二并聯(lián)開關(guān)、第三并聯(lián)開關(guān)、第四并聯(lián)開關(guān)、第五并聯(lián)開關(guān)和第六并聯(lián)開關(guān)構(gòu)成六刀雙擲開關(guān)；所述第一串聯(lián)開關(guān)、第二串聯(lián)開關(guān)和第三串聯(lián)開關(guān)構(gòu)成三刀雙擲開關(guān)。

在該技術(shù)方案中，采用六刀雙擲開關(guān)和三刀雙擲開關(guān)對陣列定子的繞組進行切換，實現(xiàn)高速電機和低速電機切換。其中，當三刀雙擲開關(guān)開啟，六刀雙擲開關(guān)關(guān)斷，陣列定子匝數(shù)為2，電機相當于是一臺相對轉(zhuǎn)速較低而轉(zhuǎn)矩較大的電機運轉(zhuǎn)。當三刀雙擲開關(guān)關(guān)斷，六刀雙擲開關(guān)開啟，陣列定子匝數(shù)為1，并聯(lián)根數(shù)為2，電機相當于轉(zhuǎn)速較高而轉(zhuǎn)矩相對較小的高速電機運行。在該技術(shù)方案中，采用多刀多擲開關(guān)，便于電機切換過程中的穩(wěn)定性，同時采用可切換的陣列定子也有利于電機節(jié)能。

在本發(fā)明一實施例中，汽車電機多接點陣列定子，還包括控制器，所述第一并聯(lián)開關(guān)、第二并聯(lián)開關(guān)、第三并聯(lián)開關(guān)、第四并聯(lián)開關(guān)、第五并聯(lián)開關(guān)、第六并聯(lián)開關(guān)、第一串聯(lián)開關(guān)、第二串聯(lián)開關(guān)和第三串聯(lián)開關(guān)有光電耦合管構(gòu)成，所述光電耦合管的發(fā)光器件端連接所述控制器，所述光電耦合管的光敏器件端作為開關(guān)與所述第一引出線和第二引出線連接。

在該技術(shù)方案中，并聯(lián)開關(guān)和串聯(lián)開關(guān)為數(shù)字型開關(guān)，通過控制器控制并聯(lián)開關(guān)和串聯(lián)開關(guān)開啟或關(guān)斷。當串聯(lián)開關(guān)開啟，并聯(lián)開關(guān)關(guān)斷，陣列定子匝數(shù)為2，電機相當于是一臺相對轉(zhuǎn)速較低而轉(zhuǎn)矩較大的電機運轉(zhuǎn)。當串聯(lián)開關(guān)關(guān)斷，并聯(lián)開關(guān)開啟，陣列定子匝數(shù)為1，并聯(lián)根數(shù)為2，電機相當于轉(zhuǎn)速較高而轉(zhuǎn)矩相對較小的高速電機運行。在該技術(shù)方案中，通過控制器控制光電耦合管改變陣列定子繞組狀態(tài)，實現(xiàn)高速電機、低速電機自動切換，其切換速度，同時有利于電機節(jié)能。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過并聯(lián)開關(guān)和串聯(lián)開關(guān)與引出線相連接，并構(gòu)成定子繞組，一方面當串聯(lián)開關(guān)閉合，并聯(lián)開關(guān)斷開，第一引出線和第二引出線構(gòu)成陣列定子匝數(shù)為2的繞組，電機相當于是一臺相對轉(zhuǎn)速較低而轉(zhuǎn)矩較大的電機運轉(zhuǎn)。另一方面當串聯(lián)開關(guān)斷開，并聯(lián)開關(guān)閉合，第一引出線和第二引出線構(gòu)成陣列定子匝數(shù)為1、并聯(lián)根數(shù)為2的繞組，電機相當于轉(zhuǎn)速較高而轉(zhuǎn)矩相對較小的高速電機運行。在該技術(shù)方案中，采用可切換的陣列定子也有利于電機節(jié)能，能夠有效對高速電機和低速電機進行切換，有效提高電機的使用效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一具體實施方式的引出線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一具體實施方式的并聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明一具體實施方式的串聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是一具體實施方式中未連接串聯(lián)開關(guān)和并聯(lián)開關(guān)的繞組結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是一具體實施方式中連接串聯(lián)開關(guān)和并聯(lián)開關(guān)的繞組結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明：

如圖1-5所示，在本發(fā)明第一實施例中，提供一種汽車電機多接點陣列定子，包括設有N個槽102的定子鐵心101，每個槽102的內(nèi)部設置有第一引出線103和第二引出線104，所有的槽102的第一引出線103構(gòu)成第一u相繞組、第二v相繞組、第三w相繞組，所有的槽102的第二引出線104構(gòu)成第四u相繞組、第五v相繞組、第六w相繞組；

第一u相繞組的輸入端與第四u相繞組的輸入端之間連接有第一并聯(lián)開關(guān)201；第一u相繞組的輸出端與第四u相繞組的輸出端之間連接有第二并聯(lián)開關(guān)202；第二v相繞組的輸入端與第五v相繞組的輸入端之間連接有第三并聯(lián)開關(guān)203；第二v相繞組的輸出端與第五v相繞組的輸出端之間連接有第四并聯(lián)開關(guān)204；第三w相繞組的輸入端與第六w相繞組的輸入端之間連接有第五并聯(lián)開關(guān)205；第三w相繞組的輸出端與第六w相繞組的輸出端之間連接有第六并聯(lián)開關(guān)206；

第一u相繞組的輸出端與第四u相繞組的輸入端之間連接有第一串聯(lián)開關(guān)301；第二v相繞組的輸出端與第五v相繞組的輸入端之間連接有第二串聯(lián)開關(guān)302；第三w相繞組的輸出端與第六w相繞組的輸入端之間連接有第三串聯(lián)開關(guān)303。

值得一提的是，在本實施例中，第一引出線103和第二引出線104經(jīng)切換電路以并聯(lián)或者串聯(lián)的形式構(gòu)成定子繞組；其中，當每個槽102的第一引出線103和第二引出線104以串聯(lián)形式連接，陣列定子構(gòu)成低速電機定子，當每個槽102的第一引出線103和第二引出線104以并聯(lián)形式連接，陣列定子構(gòu)成高速電機定子。

在本實施例中，第一并聯(lián)開關(guān)201、第二并聯(lián)開關(guān)202、第三并聯(lián)開關(guān)203、第四并聯(lián)開關(guān)204、第五并聯(lián)開關(guān)205和第六并聯(lián)開關(guān)206構(gòu)成六刀雙擲開關(guān)；第一串聯(lián)開關(guān)301、第二串聯(lián)開關(guān)302和第三串聯(lián)開關(guān)303構(gòu)成三刀雙擲開關(guān)。

本發(fā)明第二實施例與第一實施例基本相同，不同之處在于，并聯(lián)開關(guān)和串聯(lián)開關(guān)是采用數(shù)字開關(guān)的形式實現(xiàn)。具體而言，在本發(fā)明第二實施例中，還包括控制器，第一并聯(lián)開關(guān)201、第二并聯(lián)開關(guān)202、第三并聯(lián)開關(guān)203、第四并聯(lián)開關(guān)204、第五并聯(lián)開關(guān)205、第六并聯(lián)開關(guān)206、第一串聯(lián)開關(guān)301、第二串聯(lián)開關(guān)302和第三串聯(lián)開關(guān)303有光電耦合管構(gòu)成，光電耦合管的發(fā)光器件端連接控制器，光電耦合管的光敏器件端作為開關(guān)與第一引出線103和第二引出線104連接。

下面以12槽定子鐵心101為例，做進一步說明。

如圖4所示，在未考慮串聯(lián)開關(guān)和并聯(lián)開關(guān)的情況下，12槽中的第一引出線103構(gòu)成三相繞組，分別為U1相、V1相、W1相繞組，第二引出線104也相應構(gòu)成三相繞組，分別為U2相、V2相、W2相繞組。如圖5所示，U1相、U2相繞組的輸入端之間連接有第一并聯(lián)開關(guān)201，二者的輸出端之間連接第二并聯(lián)開關(guān)202；V1相、V2相繞組的輸入端之間連接有第三并聯(lián)開關(guān)203，二者輸出端之間連接第四并聯(lián)開關(guān)204；W1相、W2相繞組的輸入端之間連接有第五并聯(lián)開關(guān)205，二者輸出端之間連接第六并聯(lián)開關(guān)206；此外，U1相繞組的輸出端與U2相繞組的輸入端之間連接第一串聯(lián)開關(guān)301，V1相繞組的輸出端與V2相繞組的輸入端之間連接第二串聯(lián)開關(guān)302，W1相繞組的輸出端與W2相繞組的輸入端之間連接第三串聯(lián)開關(guān)303。

當圖5中3個串聯(lián)開關(guān)全部聯(lián)動閉合時，其余6個開關(guān)全部聯(lián)動斷開時，電機每個線圈串聯(lián)接線。電機相當于是一臺相對轉(zhuǎn)速較低而轉(zhuǎn)矩較大的電機運轉(zhuǎn)。陣列定子就構(gòu)成單根繞線，匝數(shù)＝2的12槽2極單層鏈式的Y形定子接線圖。而當這3個串聯(lián)開關(guān)全部聯(lián)動斷開，而其余6個開關(guān)聯(lián)動閉合時，則電機每個相應槽中線圈處于并聯(lián)接線，電機相當于轉(zhuǎn)速較高而轉(zhuǎn)矩相對較小的高速電機運行。此時，陣列定子就是一個12槽2極單層鏈式布線定子圖，其繞線并聯(lián)根數(shù)＝2，并聯(lián)支路數(shù)＝1，匝數(shù)＝1的Y形接線定子。

值得一提的是，在本發(fā)明陣列定子槽數(shù)可以根據(jù)具體情況進行確定，槽數(shù)不同并不會影響本發(fā)明的應用。

以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。