一种电机

摘要

本发明提供了一种电机，属于电机技术领域。它解决了现有的电机无法实现电机转速的快速方便调节的问题。本电机包括定子铁芯和永磁转子，定子铁芯上沿周向设置有若干个具有相同结构的电机驱动单元，每个电机驱动单元由若干相互为相等角度的定子绕组组成，每个定子绕组包括一个或一个以上连续相邻的线圈组成，每相定子绕组均包括输入端和接线端，若干个电机驱动单元中的同相定子绕组依次串联，串联后末端电机驱动单元中的所有定子绕组的接线端连接在一点上，首端电机驱动单元中的所有定子绕组的输入端引出总抽头，其余电机驱动单元中至少一个电机驱动单元中所有定子绕组的输入端引出档位抽头。本电机实现了电机的多转速、多档功率输出。

权利要求

1.一种电机，包括定子铁芯（1）和永磁转子，其特征在于，所述定子铁芯（1）上沿周向设置有若干个具有相同结构的用于驱动永磁转子转动的电机驱动单元，每个电机驱动单元由若干相互为相等角度分布在定子铁芯（1）上的定子绕组（2）组成，每个定子绕组（2）包括一个或一个以上连续相邻的线圈组成，所述若干个电机驱动单元中的每相定子绕组（2）均包括输入端和用于与另一个电机驱动单元中的同相定子绕组（2）的输入端连接的接线端，所述若干个电机驱动单元中的同相定子绕组（2）依次串联，串联后末端电机驱动单元中的所有定子绕组（2）的接线端连接在一点上，首端电机驱动单元中的所有定子绕组（2）的输入端引出用于与交变电连接使所有电机驱动单元工作的总抽头（3），其余电机驱动单元中至少一个电机驱动单元中所有定子绕组（2）的输入端引出用于与交变电连接使部分电机驱动单元通电工作的档位抽头（4）。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机驱动单元在定子铁芯（1）上至少设置有三个，所述档位抽头（4）的数量至少为一个。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述电机驱动单元在定子铁芯（1）上设置有四个，所述档位抽头（4）的数量为三个。

4.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，每个电机驱动单元均由至少三相互为相同度角均匀分布在定子铁芯（1）上的定子绕组（2）组成，每个定子绕组（2）由相同数量的线圈组成。

5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，每个电机驱动单元均由三相互为120度角分布在定子铁芯（1）上的定子绕组（2）组成，每个定子绕组（2）由相同数量的线圈组成。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的电机，其特征在于，每个定子绕组（2）由一个线圈组成，所述线圈的一端为输入端，另一端为接线端。

7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的电机，其特征在于，每个定子绕组（2）由三个连续相连的线圈组成，该三个线圈依次串联，串联后一端为输入端，另一端为接线端。

8.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，至少一个电机驱动单元中的所有定子绕组（2）内引出用于给所述电机一个准确转速的定速抽头（5）。

9.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，至少一个电机驱动单元中的所有定子绕组（2）内引出用于给所述电机一个准确转速的定速抽头（5）。

说明书

一种电机

技术领域

[0001] 本发明属于电机技术领域，涉及一种电机。

背景技术

[0002] 现代社会中，电机作为一种能够将电能转化为机械能的重要装置，被广泛地应用到工农业生产和人们的日常生活中。现有的电机通常只有固定的输出功率，电机工作时所有线圈均通电。

[0003] 例如，中国专利【专利号ZL200920036999.X；授权公告号CN201365146Y】一种永磁体内嵌于定子上转子为凸极的永磁电机，永磁体内嵌于电机的定子，电枢绕组为集中式绕组，每个定子极套有一个线圈，线圈的两边分别位于定子极两侧的定子槽内，每个定子槽内有两个线圈的边，线圈数量和定子极数相等：对三相电机，将面对面定子极上的两个线圈串联起来组成一相电枢绕组；对单相电机，所有线圈顺向串联起来组成单相电枢绕组。

[0004] 该永磁电机在负载不高的工作环境下由于电机的空载而导致电能的大量浪费，为了节约能源，人们设计开发了一种双绕组串联节能电机，并申请了中国专利【专利号ZL99220167.5；授权公告号CN2369398Y】,该由定子、转子和机座组成，在电机的定子上有两个绕组，大绕组的末端接在一起，即接成Y型，小绕组的末端按在大绕组的首端，即串联。小绕组和大绕组的匮数之比在1:5-1:2的范围内。两个绕组串联后，小绕组的首端(三相)引出接到接线盒的一组端子上，两个绕组的中间引出抽头，抽头接到接线盒的一组端子上。
接线盒中有两组接线端子，每组有三个接线端。两组接线端子可以分别接两个交流接触器，用互锁电路来控制两个交流接触器不同时闭合。

[0005] 上述的双绕组串联节能电机，以根据负载情况选择接线方式，达到轻载时节能的目的。但是，该双绕组串联节能电机存在的问题是：1、绕组的数量只有两个，对应只有两个运行功率，不适用于电动车等负载变化幅度特别大的设备；2、电机无法实现电机转速的快速方便调节；3、电机的能耗依然无法得到有效控制。

发明内容

[0006] 本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种电机，本发明解决的技术问题是实现了电机的多转速、多档功率输出。

[0007] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种电机，包括定子铁芯和永磁转子，其特征在于，所述定子铁芯上沿周向设置有若干个具有相同结构的用于驱动永磁转子转动的电机驱动单元，每个电机驱动单元由若干相互为相等角度分布在定子铁芯上的定子绕组组成，每个定子绕组包括一个或一个以上连续相邻的线圈组成，所述若干个电机驱动单元中的每相定子绕组均包括输入端和用于与另一个电机驱动单元中的同相定子绕组的输入端连接的接线端，所述若干个电机驱动单元中的同相定子绕组依次串联，串联后末端电机驱动单元中的所有定子绕组的接线端连接在一点上，首端电机驱动单元中的所有定子绕组的输入端引出用于与交变电连接使所有电机驱动单元工作的总抽头，其余电机驱动单元中至少一个电机驱动单元中所有定子绕组的输入端引出用于与交变电连接使部分电机驱动单元通电工作的档位抽头。

[0008] 该电机中的每个电机驱动单元均能够单独驱动永磁转子转动，该电机中的若干个电机驱动单元依次串联连接，在交变电与该电机的总抽头连接时，其所有电机驱动单元都处于工作状态，此时电机实现最大功率输出；在交变电与该电机的档位抽头连接时，根据接入的档位抽头不同，其处于工作的电机驱动单元的个数也不同，也就是说，本电机可采用一个或者多个电机驱动单元工作的方式，使一个电机具备不同的输出功率，等同于多个电机共同驱动机械设备。当电机处于轻载状态时，该电机不需要所有电机驱动单元全部处于工作状态，若全部处于工作状态，空载损耗较大，此时，只要将交变电接入某个档位抽头，使该电机只有少数个电机驱动单元处于工作状态，使该电机在小功率状态下运行，减少了电机的空载损耗，节能效果好；随着负载的增加，改变交变电接入的档位抽头，使更多的电机驱动单元得电工作，电机的输出功率逐渐增大；当负载接近极限数值时，交变电与总抽头连接，使电机中的所有电机驱动单元同时工作，以满足动力的需要。

[0009] 在上述的电机中，所述电机驱动单元在定子铁芯上至少设置有三个，所述档位抽头的数量至少为一个。档位抽头的数量至少为一个，使电机能够实现至少二档功率的切换，满足了电动机等负载变化幅度特别大的设备的需要。

[0010] 在上述的电机中，所述电机驱动单元在定子铁芯上设置有四个，所述档位抽头的数量为三个。

[0011] 在上述的电机中，每个电机驱动单元均由至少三相互为相同度角均匀分布在定子铁芯上的定子绕组组成，每个定子绕组由相同数量的线圈组成。组成电机驱动单元的定子绕组互成相同的相位角，并且每个定子绕组由相同数量的线圈组成，可使电机在工作时，永磁转子的受力更均匀，提高电机工作的稳定性。

[0012] 在上述的电机中，每个电机驱动单元均由三相互为120度角分布在定子铁芯上的定子绕组组成，每个定子绕组由相同数量的线圈组成。

[0013] 在上述的电机中，每个定子绕组由一个线圈组成，所述线圈的一端为输入端，另一端为接线端。

[0014] 在上述的电机中，每个定子绕组由三个连续相连的线圈组成，该三个线圈依次串联，串联后一端为输入端，另一端为接线端。

[0015] 在上述的电机中，至少一个电机驱动单元中的所有定子绕组内引出用于给所述电机一个准确转速的定速抽头。通过在一个电机驱动单元中的所有定子绕组内设置定速抽头，能够使电机具有确定的转速，便于对电机工作状态的确定。

[0016] 与现有技术相比，本电机的优点在于：

[0017] 1、本发明采用多个电机驱动单元依次串联的方式，并在至少一个电机驱动单元上引出用于与交变电连接的档位抽头，实现了电机多档功率的切换，当电机运行时，可以根据负载情况选择接线方式，在使用时更加人性化，减少了电机的空载损耗，节能效果更好。

[0018] 2、本发明的接线结构简单，能够通过现有的绕线方法或者自动绕线设备完成绕线加工，生产成本较低。

[0019] 3、本发明中每个电机驱动单元由若干相互为相同相位角的定子绕组组成，使电机在工作时，永磁转子的受力更加均匀，提高了电机工作的稳定性。

附图说明

[0020] 图1是本发明定子铁芯的接线结构示意图。

[0021] 图中，1、定子铁芯；2、定子绕组；3、总抽头；4、档位抽头；5、定速抽头。

具体实施方式

[0022] 以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

[0023] 如图1所示，本电机，包括定子铁芯1和永磁转子，定子铁芯1上沿周向设置有若干个具有相同结构的用于驱动永磁转子转动的电机驱动单元，每个电机驱动单元由若干相互为相等角度分布在定子铁芯1上的定子绕组2组成，每个定子绕组2包括一个或一个以上连续相邻的线圈组成，若干个电机驱动单元中的每相定子绕组2均包括输入端和用于与另一个电机驱动单元中的同相定子绕组2的输入端连接的接线端，若干个电机驱动单元中的同相定子绕组2依次串联，串联后末端电机驱动单元中的所有定子绕组2的接线端连接在一点上，首端电机驱动单元中的所有定子绕组2的输入端引出用于与交变电连接使所有电机驱动单元工作的总抽头3，其余电机驱动单元中至少一个电机驱动单元中所有定子绕组2的输入端引出用于与交变电连接使部分电机驱动单元通电工作的档位抽头4。

[0024] 作为优选，电机驱动单元在定子铁芯1上至少设置有三个，档位抽头4的数量至少为一个。档位抽头4的数量至少为一个，使电机能够实现至少二档功率的切换，满足了电动机等负载变化幅度特别大的设备的需要。

[0025] 作为优选，电机驱动单元在定子铁芯1上设置有四个，档位抽头4的数量为三个。

[0026] 作为优选，每个电机驱动单元由至少三相互为相同相位角均匀分布在定子铁芯1上的定子绕组2组成，每个定子绕组2由相同数量的线圈组成。组成电机驱动单元的定子绕组2互成相同的相位角，并且每个定子绕组2由相同数量的线圈组成，可使电机在工作时，永磁转子的受力更均匀，提高电机工作的稳定性。

[0027] 作为优选，每个电机驱动单元均由三相互为120度角分布在定子铁芯1上的定子绕组2组成，每个定子绕组2由相同数量的线圈组成。

[0028] 作为另一种优选方案，每个电机驱动单元均由四相互为90度角分布在定子铁芯1上的定子绕组2组成，每个定子绕组2由相同数量的线圈组成。

[0029] 每个定子绕组2由一个线圈组成，线圈的一端为输入端，另一端为接线端。

[0030] 作为另一种方案，每个定子绕组2由三个连续相连的线圈组成，该三个线圈依次串联，串联后一端为输入端，另一端为接线端。

[0031] 作为优选，至少一个电机驱动单元中的所有定子绕组2内引出用于给电机一个准确转速的定速抽头5。通过在一个电机驱动单元中的所有定子绕组2内设置定速抽头5，能够使电机具有确定的转速，便于对电机工作状态的确定。

[0032] 在该电机中，若每个电机驱动单元由n相互为相同相位角的定子绕组2组成，那么相邻两个电机驱动单元中的同相定子绕组2之间相差n-1个定子绕组2。

[0033] 如图1所示，在本实施例中，该电机的具体结构为：该电机包括定子铁芯1和永磁转子，在定子铁芯1上沿周向分布有四个电机驱动单元，每个电机驱动单元由三相互为120度角的定子绕组2组成，根据电机驱动单元的数量，每个电机驱动单元中的三相定子绕组2可分别命名为A1、B1、C1；A2、B2、C2；A3、B3、C3；A4、B4、C4，由A1、B1和C1这三相定子绕组2组成的电机驱动单元为首端电机驱动单元，后面依次类推，则由A4、B4和C4这三相定子绕组2组成的电机驱动单元为末端电机驱动单元，四个电机驱动单元中的同相定子绕组2依次串联，即A1、A2、A3、A4，B1、B2、B3、B4和C1、C2、C3、C4分别依次串联，串联后末端电机驱动单元中的所有定子绕组2的接线端连接在一点上，即A4、B4、C4这三相定子绕组2的接线端以Y型进行连接，首端电机驱动单元中的所有定子绕组2的输入端引出用于与交变电连接使所有电机驱动单元工作的总抽头3，即A1、B1、C1这三相定子绕组2的输入端引出总抽头3，其余电机驱动单元中至少有一个电机驱动单元中的所有定子绕组2的输入端引出档位抽头4，即A2、B2、C2这三相定子绕组2的输入端引出档位抽头4，或者A3、B3、C3这三相定子绕组2的输入端引出档位抽头4，或者A4、B4、C4这三相定子绕组2的输入端引出档位抽头4，在本实施例中，每个定子绕组2的输入端都引出用于与交变电连接的抽头，这样可实现四档功率的切换，也就是说，本电机可采用一个或者多个电机驱动单元工作的方式，使一个电机具备不同的输出功率，等同于多个电机共同驱动机械设备，在此过程中，越多电机驱动单元处于工作状态，扭矩就越大，电机转速就越低，可由此，在交变电接入不同抽头时，将电机转速分为一档转速、二档转速、三档转速和四档转速，一档转速最低速，之后依次增加。为了使本电机具有更好的使用效果，使电机具有确定的转速，可至少在一个电机驱动单元的所有定子绕组2内设置定速抽头5，最优的，是在一档转速和二档转速的定子绕组2内设置定速抽头5，该定速抽头5的设置可根据实际情况从定子绕组2内引出，具体地，若电机驱动单元中的每个定子绕组2由单个线圈组成，那么定速抽头5从单个线圈内引出，若电机驱动单元中的每个定子绕组2由多个线圈组成，其定速抽头5可以从多个线圈之间或某个线圈内引出，为了达到更好的效果，在设计过程中，可进行反复调试，定速抽头5从线圈中引出的位置可进行变化。

[0034] 本电机的具体实施方式为：当电机处于轻载状态时，该电机不需要所有电机驱动单元全部处于工作状态，若全部处于工作状态，空载损耗较大，此时，只要将交变电接入某个档位抽头4，使该电机只有少数几个电机驱动单元处于工作状态，如将交变电接入A4、B4、C4这三相定子绕组2的档位抽头4，此时只有A4、B4、C4这三相定子绕组2组成的电机驱动单元处于工作状态，该电机在小功率状态下运行，减少了电机的空载损耗，节能效果好；随着负载的增加，改变交变电接入的档位抽头4，使更多的电机驱动单元得电工作，电机的输出功率逐渐增大；当负载接近极限数值时，交变电与总抽头3连接，使电机中的所有电机驱动单元同时工作，以满足动力的需要。

[0035] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

[0036] 尽管本文较多地使用了定子铁芯1、定子绕组2、总抽头3、档位抽头4、定速抽头5等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。