專利名稱：藉感應(yīng)電動勢調(diào)變電樞繞組接續(xù)模式的有刷電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種藉感應(yīng)電動勢調(diào)變電樞繞組接續(xù)模式的有刷電機，主要將有刷電機的電樞設(shè)計成擁有多個獨立繞組，以及利用中央控制單元讀取電機運轉(zhuǎn)時反饋的反向電動勢的數(shù)值，經(jīng)計算其反向電壓并執(zhí)行與原設(shè)定的速度電壓值比較，藉其比值來控制繞組的切換，進而調(diào)變電樞繞組的電氣接引模式，以改善習(xí)用機械傳動變速和光電感應(yīng)轉(zhuǎn)速控制的缺失。
背景技術(shù)：
本實用新型為一種藉感應(yīng)電動勢調(diào)變電樞繞組接續(xù)模式的有刷電機，在同一申請人在先提出申請，并經(jīng)核準(zhǔn)的第02252561.0號專利(如圖1)，其內(nèi)容揭露有一種于電機內(nèi)設(shè)計成擁有多個獨立的繞組，且該繞組分設(shè)有若干電刷，該換向器與該電刷對應(yīng)列設(shè)，并與其接續(xù)完成電連接，以形成具有獨立換向效能，以及該換向器藉由一控制器依據(jù)電機的工作狀況和輸出特性，來控制和切換該換向器間的電器接引模式，進而與各該換向器續(xù)接的電刷和繞組構(gòu)成串、并聯(lián)或串并聯(lián)且組合關(guān)系的調(diào)變(如圖2)，而達(dá)到改變電機動力輸出值的各種要求，且該控制器依據(jù)電機工作時的電樞電流，轉(zhuǎn)速的狀況和輸出的馬力、扭力等特性參數(shù)，經(jīng)與原設(shè)定值比較后，以控制切換該換向器間的接引模式，使各繞組的接續(xù)形成串、并聯(lián)或串并聯(lián)組合關(guān)系的調(diào)變，就前述技術(shù)和結(jié)構(gòu)而言，乃堪稱實用，但實際上要取得電機工作時的電樞電流尚稱容易，但要獲取轉(zhuǎn)速的狀況和輸出馬力、扭力等特性參數(shù)，則需要借助各種光電感應(yīng)元件的偵測才可以完成，除構(gòu)件和裝置復(fù)雜外，其感測信號具一定的誤差值，又需經(jīng)整合后，由控制器作多元性的判讀也并不容易，因此有改善的必要。
實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的，是提供一種藉感應(yīng)電動勢調(diào)變電樞繞組接續(xù)模式的有刷電機，其中電機電樞設(shè)計成擁有多個繞組，以及藉中央控制單元讀取電機運轉(zhuǎn)時反饋的反向電動勢的數(shù)值與其電樞電流值，中央控制單元，依次連接有電機驅(qū)動器和繞組切換單元，中央控制單元輸入連接電機輸出端電流反饋回路和電壓反饋回路，輸出連接并控制繞組切換單元電路，繞組切換單元控制電機繞組的連接方式切換；中央控制單元經(jīng)計算其反向電壓并執(zhí)行和其原設(shè)定的速度電壓值比較，又藉由其比值來控制繞組的切換，進而調(diào)變電機的電樞繞組的電氣接引模式，藉由上述特征，可即時有效的取得電機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，且由繞組切換單元調(diào)變電樞撓組的電氣接引模式，除令構(gòu)件和裝置更加簡化，也能適時且機動的完成繞組的切換，具較佳的信賴度。
本實用新型的次要目的，是提供一種藉感應(yīng)電動勢調(diào)變電樞繞組接續(xù)模式的有刷電機，其中該中央控制單元可即時有效的取得電機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，且由繞組切換單元調(diào)變電樞繞組的電氣接引模式，易言之該電機的繞組能夠在最佳的時機被快速切換其電氣接引模式，以滿足其輸出特性和動力的要求，因此其與習(xí)用光電感應(yīng)轉(zhuǎn)速控制者相較，由于沒有感應(yīng)誤差和整合信號及讀取延遲的問題，乃具更高的靈敏度，從而達(dá)到與所需求的最終輸出速度和轉(zhuǎn)矩相互匹配。
本實用新型的再一目的，是提供一種藉感應(yīng)電動勢調(diào)變電樞繞組接續(xù)模式的有刷電機，其中該電機的繞組能夠在最佳的時機被快速切換其電氣接引模式，因此該電機可在接受額定電壓電流值的供電模式下，維持在轉(zhuǎn)速扭力最佳平衡的狀態(tài)進行高效率的工作，使電機在更有利的條件(例如溫升、電流、功率等)進行動力輸出，進而讓使用者操控更加靈敏，且提升電能的利用率和電機的壽命及安全性。


圖1為02252561.0號專利控制器的控制流程方塊圖。
圖2為02252561.0號專利采用二獨立繞組并藉切換單元的作動，而調(diào)變電機電樞繞組的電氣接引模式的原理圖，其中2A表示二繞組呈并聯(lián)連設(shè)，2B表示二繞組呈串聯(lián)連設(shè)。
圖3為本實用新型采用二獨立繞組設(shè)于一有刷電機內(nèi)的使用狀態(tài)參考圖。
圖4為本較佳實施例的方塊圖。
圖5為本實用新型控制繞組切換時機示意圖。
圖6為本實用新型中央控制單元計算并執(zhí)行其速度電壓值比較的流程圖。圖號說明2、電機；20、心軸；21、定子；22、23、繞組；221、231、電刷；24、25、換向器26、中央控制單元27、電機驅(qū)動器28、繞組切換單元具體實施方式
首請參閱圖3、4所示，本實用新型的一種藉感應(yīng)電動勢調(diào)變電樞繞組接續(xù)模式的有刷電機，主要是電機2的定子21固裝在心軸20上，電樞設(shè)計成擁有多個獨立繞組，為便于說明，以設(shè)有二繞組22、23示之，且該繞組22、23分設(shè)有若干電刷221、231，該換向器24、25與該電刷221、231對應(yīng)列設(shè)，并與其接續(xù)完成電連接，以形成具有獨立換向效能，以及該中央控制單元26，連接有一電機驅(qū)動器27以驅(qū)控電機2啟動，今其可讀取電機2運轉(zhuǎn)時反饋的反向電動勢Vm的數(shù)值與其電樞電流Im值，經(jīng)中央控制單元26計算其反向電壓并執(zhí)行和其原設(shè)定的速度電壓值比較(容后說明)，且藉由其比值來控制由繼電器或電子開關(guān)所構(gòu)成的繞組切換單元28的作動，進而調(diào)變電機2的電樞繞組22、23的電氣接引模式(并請參考圖2)；藉此，令其與各該換向器24、25續(xù)接的電刷221、231和繞組22、23構(gòu)成串、并聯(lián)或串并聯(lián)組合關(guān)系的調(diào)變，以達(dá)到改變電機動力輸出值。
次請參閱圖5所示，為本實用新型控制繞組切換時機示意圖，由于本實用新型不同于一般需裝設(shè)光電感應(yīng)轉(zhuǎn)速裝置才能量測電機轉(zhuǎn)速，其利用中央控制單元26讀取電機反電動勢Vm的數(shù)值和電樞電流Im值，經(jīng)由中央控制單元26計算其反向電壓E＝Ke×ω，其中Ke為反電動勢常數(shù)，ω為角速度，因此可知反向電壓E與角速度的呈正比關(guān)系 (也就是說電機的轉(zhuǎn)速愈快其角速度愈大，且反向電壓E亦相對升高)，當(dāng)中央控制單元26計算出反向電壓E的值(如圖6)，即可換算得到電機的轉(zhuǎn)速，并執(zhí)行其與原設(shè)定的速度電壓值E0比較，當(dāng)反向電壓E的值大于原設(shè)定的速度電壓值E0，判定電機2的速度到達(dá)，利用繞組切換單元28執(zhí)行將繞組22、23由串聯(lián)改成并聯(lián)的接續(xù)模式；以及所計算出反向電壓的數(shù)值小于原設(shè)定的速度電壓值E0，即判定電機速度下降，乃藉繞組切換單元28執(zhí)行將繞組22、23由并聯(lián)改成串聯(lián)的接續(xù)模式。
權(quán)利要求1.一種藉感應(yīng)電動勢調(diào)變電樞繞組接續(xù)模式的有刷電機，主要在電機電樞設(shè)計成擁有多個獨立繞組，且該繞組分設(shè)有若干電刷，該換向器與該電刷對應(yīng)列設(shè)，并與其接續(xù)完成電連接，以形成具有獨立換向效能，其特征在于具備一中央控制單元，依次連接有電機驅(qū)動器和繞組切換單元，中央控制單元輸入連接電機輸出端電流反饋回路和電壓反饋回路，輸出連接并控制繞組切換單元電路，繞組切換單元控制電機繞組的連接方式切換；中央控制單元讀取電機運轉(zhuǎn)時反饋的反向電動勢的數(shù)值與其電樞電流值，計算其反向電壓，并與其所設(shè)定的速度電壓值比較，且由其比值來控制繞組切換單元的動作，進而調(diào)變電機的電樞繞組的串并聯(lián)電氣接線模式。
2.如權(quán)利要求1所述的一種藉感應(yīng)電動勢調(diào)變電樞繞組接續(xù)模式的有刷電機，其特征在于所述多個獨立繞組構(gòu)成串聯(lián)和并聯(lián)切換連接的電連接結(jié)構(gòu)，受繞組切換單元控制。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種藉感應(yīng)電動勢調(diào)變電樞繞組接續(xù)模式的有刷電機，其特征在于該繞組切換單元包含繼電器或電子開關(guān)。
專利摘要本實用新型涉及一種藉感應(yīng)電動勢調(diào)變電樞繞組接續(xù)模式的有刷電機，其中電機電樞設(shè)計成擁有多個獨立繞組，且該繞組乃藉其電刷和對應(yīng)的換向器完成電連接，以形成具有獨立換向效能，主要是利用電機運轉(zhuǎn)時反饋的反向電動勢的數(shù)值與其電樞電流值，由中央控制單元讀取并計算其反向電壓，且執(zhí)行和其原設(shè)定的速度電壓值比較，藉由其比值來控制繞組切換單元的作動，進而調(diào)變電機的電樞繞組的電氣接引模式，達(dá)到改變電機的動力輸出值，進而滿足多種運行狀態(tài)下對其輸出特性和動力提供等不同的要求。
文檔編號H02K3/28GK2697932SQ20032010322
公開日2005年5月4日 申請日期2003年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月11日
發(fā)明者黃欽明 申請人:中茂電子(深圳)有限公司