多段電子變速馬達(dá)的控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型關(guān)于一種馬達(dá)的控制電路，特別是指一種多段電子變速馬達(dá)的控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)步，馬達(dá)在工業(yè)與生活上的使用十分廣泛，其中針對變速馬達(dá)來說，由于其提高了轉(zhuǎn)速及扭力范圍，因此可增進(jìn)運(yùn)作效率與性能。舉電動車為例，變速馬達(dá)可在電動車起步時(shí)采用高扭力的檔次，而在高速時(shí)變更為低扭力的檔次，使變速馬達(dá)在運(yùn)作時(shí)發(fā)揮較佳的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
[0003]目前變速馬達(dá)的結(jié)構(gòu)，主要是將動力源結(jié)合變速機(jī)構(gòu)以達(dá)到提高轉(zhuǎn)速與扭力范圍。然而，此種作法除了會導(dǎo)致增加變速馬達(dá)整體的重量、體積及成本之外，且動力源與變速機(jī)構(gòu)之間在動力傳遞過程也會造成損耗而減少變速馬達(dá)的使用壽命與運(yùn)轉(zhuǎn)效率，實(shí)有比較進(jìn)一步加以改良突破。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于上述問題，于一實(shí)施例中，提供一種多段電子變速馬達(dá)的控制電路，包括相線圈模塊與控制器。相線圈模塊包括入電端、第一組線圈、第二組線圈、橋接線、第一開關(guān)、第二開關(guān)及出電端。第一組線圈包括第一輸入端與第一輸出端。第二組線圈包括第二輸入端與第二輸出端。橋接線包括第一端與第二端。第一開關(guān)連接于第一輸入端與第二輸入端之間，第二開關(guān)連接于第一輸出端與第二輸出端之間，橋接線的第一端連接于第二輸入端，入電端連接于第一輸入端，出電端連接于第二輸出端。控制器控制第一開關(guān)選擇性地導(dǎo)通或斷開，并控制第二開關(guān)選擇性地導(dǎo)通橋接線的第二端或第二組線圈的第二輸出端。
[0005]于一實(shí)施例中，相線圈模塊的第一組線圈與第二組線圈的圈數(shù)可不同。例如:第一組線圈的圈數(shù)為100圈，第二組線圈的圈數(shù)為50圈。
[0006]于一實(shí)施例中，提供一種多段電子變速馬達(dá)的控制電路，包括多數(shù)個(gè)上述相線圈模塊，且這些相線圈模塊的出電端是相互連接?？刂破骺刂聘飨嗑€圈模塊的第一開關(guān)選擇性地導(dǎo)通或斷開，并控制各相線圈模塊的第二開關(guān)選擇性地導(dǎo)通橋接線的第二端或第二組線圈的第二輸出端。
[0007]于一實(shí)施例中，控制器可同步地控制各相線圈模塊的第一開關(guān)與第二開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。
[0008]于一實(shí)施例中，控制器可不同步地控制各相線圈模塊的第一開關(guān)與第二開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。
[0009]于一實(shí)施例中，控制器可電連接于多數(shù)個(gè)繼電器，控制器控制這些繼電器分別控制第一開關(guān)與第二開關(guān)。
[0010]于一實(shí)施例中，控制器可包括變頻單元，變頻單元連接各入電端，以控制輸入各相線圈模塊的電壓頻率。
[0011]于一實(shí)施例中，提供一種多段電子變速馬達(dá)的控制電路，包括相線圈模塊與控制器。相線圈模塊包括入電端、第一組線圈、第二組線圈、第三組線圈、橋接線、連接線、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)及出電端，其中第一組線圈包括第一輸入端與第一輸出端，第二組線圈包括第二輸入端與第二輸出端，第三組線圈包括第三輸入端與第三輸出端，橋接線包括第一端與第二端，連接線包括第一連接端與第二連接端，第一開關(guān)連接于第一輸入端與第二輸入端之間，第二開關(guān)連接于第一輸出端與第二輸出端之間，橋接線的第一端連接于第二輸入端，連接線的第一連接端連接于第三輸入端，第三開關(guān)連接于第二輸入端與第三輸入端之間，第四開關(guān)連接于第二輸出端與第三輸出端之間，入電端是連接于第一輸入端，出電端連接于第三輸出端。
[0012]于一實(shí)施例中，第一組線圈、第二組線圈及第三組線圈的圈數(shù)可分別不同。例如:第一組線圈的圈數(shù)為200圈，第二組線圈的圈數(shù)為100圈，第三組線圈的圈數(shù)為50圈。
[0013]于一實(shí)施例中，控制器電連接于多數(shù)個(gè)繼電器，控制器控制這些繼電器分別控制第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)及第四開關(guān)。
[0014]綜上，本實(shí)用新型實(shí)施例的控制電路，將相線圈模塊切分成多組獨(dú)立線圈，例如可將相線圈模塊切分成150圈與100圈兩組線圈，并通過分別控制多個(gè)開關(guān)的導(dǎo)通與斷開，使兩組線圈形成串聯(lián)、并聯(lián)或彼此斷開，使輸入相線圈模塊的電流能夠同時(shí)導(dǎo)通兩組線圈或其中一組線圈，達(dá)到大幅增加馬達(dá)的可變速檔位與提高運(yùn)轉(zhuǎn)的效率。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型控制電路一實(shí)施例的電路示意圖。
[0016]圖2是本實(shí)用新型相線圈模塊一實(shí)施例的電路示意圖。
[0017]圖3是本實(shí)用新型相線圈模塊一實(shí)施例的繞組示意圖。
[0018]圖4是本實(shí)用新型相線圈模塊第一實(shí)施例的切換示意圖。
[0019]圖5是本實(shí)用新型相線圈模塊第二實(shí)施例的切換示意圖。
[0020]圖6是本實(shí)用新型相線圈模塊第三實(shí)施例的切換示意圖。
[0021]圖7是本實(shí)用新型控制電路一實(shí)施例的切換示意圖。
[0022]圖8是本實(shí)用新型相線圈模塊另一實(shí)施例的電路示意圖。
[0023]【符號說明】
[0024]1控制電路
[0025]2馬達(dá)
[0026]3定子
[0027]10、10A相線圈模塊
[0028]101入電端
[0029]102出電端
[0030]11第一組線圈
[0031]111第一輸入端
[0032]112第一輸出端
[0033]12第二組線圈
[0034]121第二輸入端
[0035]122第二輸出端
[0036]13第三組線圈
[0037]131第三輸入端
[0038]132第三輸出端
[0039]14橋接線
[0040]141第一端
[0041]142第二端
[0042]15連接線
[0043]151第一連接端
[0044]152第二連接端
[0045]16第一開關(guān)
[0046]17第二開關(guān)
[0047]18第三開關(guān)
[0048]19第四開關(guān)
[0049]20控制器
[0050]21繼電器
[0051]22變頻單元
[0052]23霍爾感測器
【具體實(shí)施方式】
[0053]圖1為本實(shí)用新型控制電路一實(shí)施例的電路示意圖，圖2為本實(shí)用新型相線圈模塊一實(shí)施例的電路示意圖。請參閱圖1、圖2所示，于本實(shí)施例中，控制電路1包括有三組相線圈模塊10與控制器20。請對照圖3所示，三組相線圈模塊10可分別繞組在馬達(dá)2內(nèi)部的定子3上，而構(gòu)成三相馬達(dá)。于一些實(shí)施例中，控制電路1也可包括有一組相線圈模塊10，且相線圈模塊10繞組在馬達(dá)2內(nèi)部的定子3上而構(gòu)成單向馬達(dá)，或者，于一些實(shí)施例中，控制電路1也可包括二組或四組以上的相線圈模塊10，此并不局限。
[0054]各相線圈模塊10包括有入電端101、第一組線圈11、第二組線圈12、橋接線14、第一開關(guān)16、第二開關(guān)17及出電端102，其中第一組線圈11包括第一輸入端111與第一輸出端112，第二組線圈12包括第二輸入端121與第二輸出端122，橋接線14包括第一端141與第二端142，第一開關(guān)16連接于第一輸入端111與第二輸入端121之間，第二開關(guān)17連接于第一輸出端112與第二輸出端122之間，橋接線14的第一端141連接于第二輸入端121，入電端101連接于第一輸入端111，出電端102連接于第二輸出端122。此外，三組相線圈模塊10的出電端102是相互連接。于一實(shí)施例中，外部電流可由入電端101導(dǎo)入供電，并由出電端102導(dǎo)出。
[0055]控制器20是控制第一開關(guān)16選擇性地導(dǎo)通或斷開，并控制第二開關(guān)17選擇性地導(dǎo)通橋接線14的第二端142或第二組線圈12的第二輸出端122。于一實(shí)施例中，第二開關(guān)17具體上可為一雙切開關(guān)而可被切換導(dǎo)通橋接線14的第二端142或第二組線圈12的第二輸出端122。于一實(shí)施例中，控制器20電連接于多數(shù)個(gè)繼電器21，控制器20控制繼電器21分別控制第一開關(guān)16與第二開關(guān)17。如圖1所示，在本實(shí)施例中，控制器20是電連接六組繼電器21，其中繼電器21可為單刀單擲(SPST)、單刀雙擲(SPDT)、雙刀單擲(DPST)或雙刀雙擲(DTOT)型，以控制六組繼電器21分別控制三組相線圈模塊10的六個(gè)開關(guān)。
[0056]藉此，當(dāng)控制器20控制第一開關(guān)16導(dǎo)通時(shí)，可使第一組線圈11的第一輸入端111連接第二組線圈12的第二輸入端121。當(dāng)控制器20控制第一開關(guān)16斷開時(shí)，可使第一組線圈11的第一輸入端111不連接第二組線圈12的第二輸入端121。當(dāng)控制器20控制第二開關(guān)17導(dǎo)通橋接線14的第二端142時(shí)，可使第一組線圈11的第一輸出端112通過橋接線14連接于第二組線圈12的第二輸入端121。當(dāng)控制器20控制第二開關(guān)17導(dǎo)通第二組線圈12的第二輸出端122時(shí)，可使第一組線圈11的第一輸出端112直接連接第二組線圈12的第二輸出端122并與橋接線14斷開而不連接第二組線圈12的第二輸入端121。
[0057]如圖1所示，于一實(shí)施例中，控制器20具體上可以微電腦、處理器或特用芯片來實(shí)現(xiàn)?？刂破?0可電連接于多個(gè)霍爾感測器23 (Hall sensor)，這些霍爾感測器23可設(shè)置在各相線圈模塊10之間，以判斷馬達(dá)2的轉(zhuǎn)子與定子3的相對位置。
[0058]于一實(shí)施例中，相線圈模塊10的第一組線圈11與第二組線圈12的圈數(shù)不同。舉例來說，第一組線圈11的圈數(shù)為200圈，第二組線圈12的圈數(shù)為100圈，或者，第一組線圈11的圈數(shù)為300圈，第二組線圈12的圈數(shù)為150圈。藉此，如圖2、圖4、圖5、圖6所示，SP可通過控制器20控制各相線圈模塊10的第一開關(guān)16與第二開關(guān)17的導(dǎo)通狀態(tài)，使相線圈模塊10可變換于四個(gè)檔次。以下是以第一組線圈11的圈數(shù)為200圈，第二組線圈12的圈數(shù)為100圈的實(shí)施例作說明。
[0059]如圖2所示，為第一檔次的電路示意，其中控制器20是控制第一開關(guān)16斷開并控制第二開關(guān)17導(dǎo)通橋接線14的第二端142，使第一組線圈11經(jīng)由橋接線14與第二組線圈12串聯(lián)，構(gòu)成入電端101導(dǎo)入的電流會經(jīng)第一組線圈11與第二組線圈12至出電端102，使相線圈模塊10的有效線圈為300圈，其計(jì)算方式為各組線圈的圈數(shù)相加，也就是L1+L2，其中L1為第一組線圈11的圈數(shù)，L2為第二組線圈12的圈數(shù)。
[0060]如圖4所示，為第二檔次的電路示意，其中控制器20是控制第一開關(guān)16斷開并控制第二開關(guān)17導(dǎo)通第二組線圈12的第二輸