【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电机，具体涉及一种双向串励磁有刷电机、控制电路及控制方法。
技术介绍
1、当前市场上，有刷电机因其构造直观、制造成本低廉及控制简便性而备受青睐。然而，传统有刷电机实现顺时针与逆时针双向旋转时，通常需要构建包含四颗mos管的h桥驱动电路，此设计不仅要求上桥臂采用pmos或配备电荷泵预驱动的nmos，还无形中提升了控制器电路的构建成本与控制逻辑的复杂性。
2、因此，有必要开发一种新的一种双向串励磁有刷电机、控制电路及控制方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种双向串励磁有刷电机、控制电路及控制方法，在满足有刷电机正向和反向调速的同时，能降低电机控制电路的复杂性和控制算法的复杂性。
2、第一方面，本专利技术所述的一种双向串励磁有刷电机， 包括：
3、转子绕组；
4、电刷组，其至少包括第一电刷和第二电刷，分别用于电流的导入与导出，并通过与转子绕组的接触点实现电流的传递；
5、定子铁芯组，其包括对称设置于转子绕组外侧的第一定子铁芯和第二定子铁芯，为定子绕组提供支撑并产生磁场；
6、两组正向定子绕组，分别为缠绕在第一定子铁芯上的第一正向定子绕组和缠绕在第二定子铁芯上的第二正向定子绕组，且第一正向定子绕组和第二正向定子绕组相连接，用于在通电时产生正向磁场，驱动转子绕组正向旋转；
7、两组反向定子绕组，分别为缠绕在第一定子铁芯上的第一反向定子绕组和缠绕在第二定子铁芯上的第二反向定子绕组，
8、电极组，其包括公共电极、正向电极和反向电极，其中，公共电极与第一电刷连接，正向电极与第二正向定子绕组连接，反向电极与第二反向定子绕组连接，第一正向定子绕组和第一反向定子绕组分别与第二电刷连接，用于控制不同方向电流的流通。
9、可选地，当控制双向串励磁有刷电机正向旋转时，通过向公共电极和正向电极施加电压，使得电流依次流经公共电极、第一电刷、转子绕组、第二电刷、第一正向定子绕组、第二正向定子绕组，并最终从正向电极流出，从而在定子铁芯组上产生正向磁场，驱动转子绕组正向旋转。
10、可选地，当控制双向串励磁有刷电机反向旋转时，通过向公共电极和反向电极施加电压，使得电流依次流经公共电极、第一电刷、转子绕组、第二电刷、第一反向定子绕组、第二反向定子绕组，并最终从反向电极流出，从而在定子铁芯组上产生反向磁场，驱动转子绕组反向旋转。
11、第二方面，本专利技术所述的一种双向串励磁有刷电机的控制电路，该控制电路用于控制如本专利技术所述的双向串励磁有刷电机，其方法包括：
12、驱动模块，其包括两个开关件，其中一个开关件的第一端与双向串励磁有刷电机的正向电极连接，另一个开关件的第一端与双向串励磁有刷电机的反向电极连接；
13、控制模块，其分别与两个开关件的控制端相连接，用于控制两个开关件的导通与断开，从而控制双向串励磁有刷电机的运行、停止以及转向。
14、可选地，两个开关件均为nmos管，其中一个nmos管的漏极与双向串励磁有刷电机的正向电极连接，另一个nmos管的漏极与双向串励磁有刷电机的反向电极连接，两个nmos管的源极均接地；两个nmos管的栅极均与控制模块相连接。采用nmos管，相较于采用pmos管、继电器和三极管而言，其性能更好，成本更低。
15、第三方面，本专利技术所述的一种双向串励磁有刷电机的控制方法，采用如本专利技术所述的双向串励磁有刷电机，以及采用如本专利技术所述的双向串励磁有刷电机的控制电路，其方法包括以下步骤：
16、当控制双向串励磁有刷电机正向旋转时，通过控制模块控制与双向串励磁有刷电机的正向电极相连接的开关件导通，即在向双向串励磁有刷电机的公共电极和正向电极施加电压，使得电流依次流经公共电极、第一电刷、转子绕组、第二电刷、第一正向定子绕组、第二正向定子绕组，并最终从正向电极流出，从而在定子铁芯组上产生正向磁场，此时，第一定子铁芯产生n极、第二定子铁芯产生s极的正向磁场，驱动转子绕组正向旋转；
17、当控制双向串励磁有刷电机反向旋转时，通过控制模块控制与双向串励磁有刷电机的反向电极相连接的开关件导通，通过向公共电极和反向电极施加电压，使得电流依次流经公共电极、第一电刷、转子绕组、第二电刷、第一反向定子绕组、第二反向定子绕组，并最终从反向电极流出，此时，第一定子铁芯产生s极、第二定子铁芯产生n极的反向磁场，从而在定子铁芯组上产生反向磁场，驱动转子绕组反向旋转。
18、本专利技术的有益效果：
19、（1）本专利技术创新性地研发出一种结构简单、性能稳定、便于生产的有刷电机设计方案，该方案仅需两颗开关件即能轻松驱动电机进行正反向旋转。这一突破性的改进极大地精简了电路结构，降低了控制策略的实现难度，从而有效降低了整体产品的生产成本，并为用户带来了更为便捷的应用体验。此有刷电机不仅保留了传统电机的成本优势与控制便捷性，更在电路设计与控制效率上实现了显著提升。
20、（2）本专利技术的驱动模块相较于传统四颗mos管构成的h桥驱动模块更加简化，仅需两颗开关件（比如：nmos管）即可实现电机的正反转控制，显著降低了控制电路的复杂性和生产成本，提高了控制算法的简易性。
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1.一种双向串励磁有刷电机，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的双向串励磁有刷电机，其特征在于，当控制电机正向旋转时，通过向公共电极（9）和正向电极（7）施加电压，使得电流依次流经公共电极（9）、第一电刷（1）、转子绕组（2）、第二电刷（6）、第一正向定子绕组（4）、第二正向定子绕组（11），并最终从正向电极（7）流出，从而在定子铁芯组上产生正向磁场，驱动转子绕组（2）正向旋转。
3.根据权利要求1所述的双向串励磁有刷电机，其特征在于，当控制电机反向旋转时，通过向公共电极（9）和反向电极（8）施加电压，使得电流依次流经公共电极（9）、第一电刷（1）、转子绕组（2）、第二电刷（6）、第一反向定子绕组（5）、第二反向定子绕组（10），并最终从反向电极（8）流出，从而在定子铁芯组上产生反向磁场，驱动转子绕组（2）反向旋转。
4.一种双向串励磁有刷电机的控制电路，其特征在于：该控制电路用于控制如权利要求1至3任一所述的双向串励磁有刷电机，其包括：
5.根据权利要求4所述的双向串励磁有刷电机的控制电路，其特征在于：两个开关件（16）均
6.一种双向串励磁有刷电机的控制方法，其特征在于：采用如权利要求1至3任一所述的双向串励磁有刷电机（15），以及采用如权利要求4或5所述的双向串励磁有刷电机的控制电路，其方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种双向串励磁有刷电机，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的双向串励磁有刷电机，其特征在于，当控制电机正向旋转时，通过向公共电极（9）和正向电极（7）施加电压，使得电流依次流经公共电极（9）、第一电刷（1）、转子绕组（2）、第二电刷（6）、第一正向定子绕组（4）、第二正向定子绕组（11），并最终从正向电极（7）流出，从而在定子铁芯组上产生正向磁场，驱动转子绕组（2）正向旋转。
3.根据权利要求1所述的双向串励磁有刷电机，其特征在于，当控制电机反向旋转时，通过向公共电极（9）和反向电极（8）施加电压，使得电流依次流经公共电极（9）、第一电刷（1）、转子绕组（2）、第二电刷（6）、第一反向定子绕组（5）、第二反向定子绕组（10），并最终从反向电极（8）流出，从而在定子铁芯组上...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄鑫，苏岭，肖利华，孙宇航，唐小东，胡森，
申请(专利权)人：中国长安汽车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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