具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置及其控制方法制造方法及图纸

一种具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置，其可包含绕组及电源。绕组可包含多个线圈。电源可经过切换装置与线圈连接，使这些线圈通过串联或并联的各种组合，达成电机提升省电效果，扭力，转速，功率的目的。

【技术实现步骤摘要】
具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置及其控制方法
本专利技术涉及一种电机装置，特别是一种具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置。本专利技术还涉及此电机装置的控制方法。现有技术由于全球暖化及空气污染的问题日益严重，维持地球生命的系统正产生大规模的改变；因此，如何降低温室气体排放已成为了一个重要的议题；温室气体排放的其中一个主要的来源为车辆，故在环保意识抬头的现今，电动车已经成为了一个未来的主流；然而，目前电动车常采用的永磁电机仍有着许多缺点有待改进。例如，电动车为了使电机能具有高扭力，电机的设计上通常不会考虑省电效果，因此使电机极为耗电，进而降低了电动车的续航力。另外，若为了使电机能具有高省电效果，电机的设计上通常则不会考虑扭力，因此上述设计虽可使电动车具有较高的续航力，但在需要高扭力的场合，如起步、爬坡及载重等，则无法提供较佳的效能。此外，若为了使电机能同时兼顾省电效果及扭力，通常需要采用更大的电机或加入变速箱，如此则会使电动车的体积及重量增大，进而影响到电动车的设计，还需增加电池容量。电机针对其应用负载需求，在省电效果、扭力、转速及功率间有不同的设计。因此，如何提出一种永磁电机装置，能够有效改善现有技术的永磁电机的各种缺点已成为一个刻不容缓的问题。
技术实现思路
有鉴于上述现有技术的问题，本专利技术的其中一个目的就是在提供一种具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置及其控制方法，以解决现有技术的永磁电机的各种问题。根据本专利技术的其中一个目的，提出一种具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置，其可包含绕组、电源、极性变换装置及切换装置。绕组可包含多个线圈。极性变换装置可与电源与绕组连接，以控制磁极变换。切换装置可包含多个开关，所述多个开关可分别与所述多个线圈连接；切换装置能切换所述多个开关以改变所述多个线圈的串并联状态。在一较佳的实施例中，当切换装置切换所述多个开关以改变所述多个线圈的串并联状态时，永磁电机装置的性能改变。在一较佳的实施例中，永磁电机装置的性能包含省电效果、扭力、转速及功率中的一个或二个以上。根据本专利技术的其中一个目的，再提出一种永磁电机装置的控制方法，其可包含下列步骤：将极性变换装置与电源及电机的绕组的多个线圈连接，以控制磁极变换；将切换装置的多个开关分别与所述多个线圈连接；以及切换所述多个开关以改变所述多个线圈的串并联状态。在一较佳的实施例中，永磁电机装置的控制方法更可包含下列步骤：通过所述多个线圈的不同的串并联状态改变永磁电机装置的性能。在一较佳的实施例中，永磁电机装置的性能包含省电效果、扭力、转速及功率中的一个或二个以上。承上所述，依本专利技术的具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置及其控制方法，其可具有一或多个下述优点：(1)本专利技术的一个实施例中，永磁电机装置各个电枢上的绕组可包含多个线圈，且所述多个线圈可通过多个开关组成的切换装置互相连接以改变所述多个线圈的串并联状态以视情况在高省电效果及高转速之间调整电机性能，使电动车不但具有高续航力，且可在需要高出力的场合也能有极佳的效能。(2)本专利技术的一个实施例中，永磁电机装置可通过改变各个电枢上的绕组的多个线圈的串并联状态以调整电机的转速及省电效果，使电机性能可在转速及省电效果需求之间变换，大幅提升了电机的效能。(3)本专利技术的一个实施例中，电机可通过改变各个电枢上的绕组的多个线圈的串并联状态以调整电机的转速及省电效果，因此不会增加体积及重量，故不会影响到电动车的设计。(4)本专利技术的一个实施例中，可应用于永磁电机，例如直流无刷电机及直流有刷电机。(5)本专利技术的一个实施例中，永磁电机装置设计简单，因此可以在不大幅增加成本的情况下达到所欲达到的功效。附图说明图1为本专利技术的具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置的第一实施例的电机装置图。图2为本专利技术的具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置的第一实施例的绕组的第一示意图。图3为本专利技术的具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置的第二示意图。图4为本专利技术的具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置的第三示意图。图5为本专利技术的具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置的第一示意图。图6为本专利技术的具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置的绕组的第二示意图。图7为本专利技术的具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置的第三示意图。图8为本专利技术的具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置的第四示意图。图9为本专利技术的具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置的第一示意图。图10为本专利技术的具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置的第二示意图。图11为本专利技术的具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置的第三示意图。图12为本专利技术的具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置的第四示意图。图13为本专利技术的具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置的第五示意图。图14为本专利技术的具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置的第四实施例的示意图。图15为本专利技术的永磁电机装置的控制方法的一实施例的流程图。附图标记列表—1-永磁电机装置；11-磁铁；12-电枢；121-电枢齿；122-绕组；13-切换装置；L1-第一线圈；L2-第二线圈；L3-第三线圈；L4-第四线圈；L5-第五线圈；L6-第六线圈；S1-第一开关；S2-第二开关；S3-第三开关；S4-第四开关；S5-第五开关；S6-第六开关；S7-第七开关；S8-第八开关；S9-第九开关；S10-第十开关；S11-第十一开关；S12-第十二开关；S13第十三开关；S14-第十四开关；S15-第十五开关；14-极性变换装置；E+-第一电极；E--第二电极；N、S-磁极；I-电流；S151……S154-步骤流程。具体实施方式以下将参照相关附图，说明依本专利技术的具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置及其控制方法实施例，为了清楚与方便附图说明之故，附图中的各部件在尺寸与比例上可能会被夸大或缩小地呈现。在以下描述及/或申请专利范围中，当提及组件「连接」或「耦合」至另一组件时，其可直接连接或耦合至该另一组件或可存在介入组件；而当提及组件「直接连接」或「直接耦合」至另一组件时，不存在介入组件，用于描述组件或层之间的关系的其他字词应以相同方式解释。为使便于理解，下述实施例中的相同组件以相同的符号标示来说明。请参阅图1，其为本专利技术的具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置第一实施例的电机装置图。如图所示，具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置1可包含磁铁11、电枢12、切换装置13、极性变换装置14及电源(为了清楚表示附图，图中仅绘示电源的电极E+及E-)。磁铁11可产生磁场。电枢12可包含多个电枢齿121及多个绕组122；所述多个绕组122可分别绕设于所述多个电枢齿121上，使电枢12产生的磁场可以与磁铁11产生的磁场相互作用。极性变换装置14可与电源连接，并可通过切换装置13与所述多个绕组122连接，以控制磁极变换；在较佳的实施例中，若永磁电机装置1为有刷电机，极性变换装置14则可为电刷；若永磁电机装置1为无刷电机，极性变换装置14则可为电子开关，如MOS、BJT等晶体管。在本实施例中，永磁电机装置1可为内转子装置，但仅为举例说明而已；在其它较佳的实施例中，永磁电机装置1也可为外转子装置或其它各种不同的电机装置。请参阅图2、图3及图4，其为本专利技术的具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置的第一实施例的绕组的第一示意图、第二示意图及第三示意图。如图2所示，各个绕组122可包含第一线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置，包含：一绕组，包含多个线圈；一电源；一极性变换装置，与该电源与该绕组连接，以控制磁极变换；以及一切换装置，包含多个开关，所述多个开关分别与所述多个线圈连接；该切换装置能切换所述多个开关以改变所述多个线圈的串并联状态。

【技术特征摘要】
1.一种具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置，包含：一绕组，包含多个线圈；一电源；一极性变换装置，与该电源与该绕组连接，以控制磁极变换；以及一切换装置，包含多个开关，所述多个开关分别与所述多个线圈连接；该切换装置能切换所述多个开关以改变所述多个线圈的串并联状态。2.如权利要求1所述的具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置，其中当该切换装置切换所述多个开关以改变所述多个线圈的串并联状态时，该永磁电机装置的性能改变。3.如权利要求2所述的具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置，其中该永磁电机装置的性能包含省电效...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘圣彦，
申请(专利权)人：谊山精密五金电子昆山有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32