大扭矩永磁电动机的制作方法

本技术涉及电动机，尤其是一种大扭矩永磁电动机。

背景技术：

1、传统三相交流电动机定子绕组输入三相电流，电流在定子绕组激磁产生磁场，与转子的磁场交互作用，进而产生相互吸引与相互排斥的变化，而产生旋转磁场驱使转子启动。三相电流输入随着时间变化，同一时刻有1/3～2/3定子绕组输入电流，其余定子绕组未输入电流，定子转子之间相互推拉力只能达到最大可能推拉力的30％～60％左右。

技术实现思路

1、本实用新型的发明目的在于提供一种大扭矩永磁电动机，能够有效提升电动机的输出扭矩。

2、实现本实用新型发明目的的技术方案为：

3、一种大扭矩永磁电动机，包括定子和转子，定子沿圆周方向均匀设有多个极齿，每个极齿上缠绕有绕组，转子沿圆方向均匀设有多个永磁体，所述多个永磁体n极和s极交替设置，每个绕组均经开关控制电路连接直流电源，每个绕组通过的电流大小、电流方向均独立可调整控制，所述各绕组沿圆周方向可交替产生n极或s极，所述各绕组产生的磁场可与转子永磁体相互作用，驱动转子旋转；

4、每个绕组均设有一分控制单元，所述分控制单元第一信号输出端接所述开关控制电路的控制端，控制绕组电流方向和通断，所述分控制单元第二信号输出端接直流电源控制端，用于控制直流电源输出电流大小；各绕组的分控制单元信号输入端接中央控制单元，所述中央控制单元用于对各绕组的电流大小、电流方向总体控制。

5、进一步地，所述开关控制电路为h桥开关电路，由4个开关三极管、mos管、fet管或igbt管组成，所述h桥开关电路可控制绕组输入电流的方向。

6、进一步地，所述开关控制电路为h桥开关电路，由第一开关三极管(t1)、第二开关三极管(t2)、第三开关三极管(t3)、第四开关三极管(t4)组成，第一开关三极管(t1)和第二开关三极管(t2)的发射极相连，并与直流电源正向端连接；第一开关三极管(t1)和第三开关三极管(t3)的集电极相连，并与绕组的一端连接，第二开关三极管(t2)和第四开关三极管(t4)的集电极相连，并与绕组的另一端连接；第三开关三极管(t3)和第四开关三极管(t4)的发射极分别与直流电源的负向端连接。

7、进一步地，定子绕组可均匀分组，每组绕组个数相同，各组采用相同的绕组电流控制方式；采用多种分组方式，根据负载情况，选择相应的分组方式进行绕组电流控制。

8、进一步地，每组绕组个数少于6个时，每组中1个绕组输入电流必须比同组其它绕组低或为零，同组中1个绕组电流输入值与单个绕组额定电流值呈一定比例，其余绕组电流输入为单个绕组额定电流。

9、进一步地，每组绕组个数大于或等于6个时，每组中1个绕组输入电流必须比同组其它绕组输入电流为低或为零，同组中其1个绕组电流输入值与单个绕组额定电流值呈第一比例，同组中其1个绕组电流输入值与单个绕组额定电流值呈第二比例，其余绕组电流输入为单个绕组额定电流。

10、进一步地，单个绕组额定电流＝电机额定电流/2/(m/t-2),式中，m为定子绕组的个数，t为定子绕组个数和转子永磁体极数的最大公因数，所述电机额定电流根据负载情况可为全载或空载时之额定电流。

11、本实用新型具有的有益效果：

12、本实用新型包括定子和转子，定子沿圆周方向均匀设有多个极齿，每个极齿上缠绕有绕组，转子沿圆方向均匀设有多个永磁体，所述多个永磁体n极和s极交替设置，每个绕组均经h桥开关控制电路连接直流电源，每个绕组通过的电流大小、电流方向均独立可调，所述各绕组沿圆周方向可交替产生n极或s极，所述各绕组产生的磁场可与转子永磁体相互作用，驱动转子旋转；每个绕组均设有一分控制单元，所述分控制单元第一信号输出端接所述开关控制电路的控制端，控制绕组电流方向和通断，所述分控制单元第二信号输出端接直流电源控制端，用于控制直流电源输出电流大小；各绕组的分控制单元信号输入端接中央控制单元，所述中央控制单元用于对各绕组的电流大小、电流方向总体控制。

13、本实用新型每个定子绕组均接直流电源，电流大小、电流方向独立可调，以18个定子槽的电机为例，传统三相电机同一时刻最多有12个定子绕组输入电流，而本实用新型同一时刻可有16个定子绕组输入电流，如以相同电流输入给电机，本实用

14、 定子槽数 传统三相电机 本实用新型 扭矩提升 18槽 12槽 16槽 25％ 24槽 16槽 22槽 27.27％ 30槽 20槽 28槽 28.57％

15、新型可以提升25％扭矩。对于其他定子槽数电动机提升扭矩具体如下：

16、与传统三相电机绕组为y接或△接连接方式不同，采用y接或△接则只要有一相欠相，则电机会变成单相供电，因此将会使电流升高，导致电机烧毁。由于本实用新型各定子绕组均接直流电源，且独立控制，有其中1个定子绕组供电出现故障，电机仍可正常运转。本实用新型每个定子绕组均连接直流电源，方便变速运转控制。在定子线槽体积不变下，利用单线圈缠绕结构，可灵活改变线圈线径及缠绕圈数，以减少线圈电阻，降低电动机温升，延长电动机使用寿命。

17、本实用新型所述开关控制电路为h桥开关电路，由4个开关三极管、mos管、fet管、igbt管或相同功能电子组件组成，所述h桥开关电路可控制绕组输入电流的方向。本实用新型通过上述开关控制电路，可进一步有效保证定子绕组供电的可靠控制。

18、本实用新型定子绕组可均匀分组，每组绕组个数相同，各组采用相同的绕组电流控制方式；采用多种分组方式，根据负载情况，选择相应的分组方式进行绕组电流控制；每组绕组个数少于6个时，每组中1个绕组输入电流必需比同组其它绕组输入电流为低或为零，同组中其1个绕组电流输入值与单个绕组额定电流值呈一定比例，其余绕组电流输入为单个绕组额定电流；每组绕组个数大于或等于6个时，每组中1个绕组输入电流必需比同组其它绕组输入电流为低或为零，同组中其1个绕组电流输入值与单个绕组额定电流值呈第一比例，同组中其1个绕组电流输入值与单个绕组额定电流值呈第二比例，其余绕组电流输入为单个绕组额定电流。本实用新型通过上述控制方法，在可有效提升扭矩输出的前提下，根据负载情况相应进行绕组电流控制，保证电机工作的可靠性。

19、本实用新型单个绕组额定电流＝电机额定电流/2/(m/t-2),式中，m为定子绕组的个数，t为定子绕组个数和转子永磁体极数的最大公因数。当转子转动速度与设定值不一致时，可调整绕组电流输入值与单个绕组额定电流值的比例。当转子转动速度低于设定值时，则调高绕组电流输入值与单个绕组额定电流值的比例，当转子转动速度高于设定值时，则调低绕组电流输入值与单个绕组额定电流值的比例。当调整绕组电流输入值与单个绕组额定电流值的比例，无法达到设定值时，选用其他分组方式进行绕组电流控制；当转子转动速度低于设定值时，则选择每组绕组个数多于当前每组绕组个数的分组方式，进行绕组电流控制；当转子转动速度高于设定值时，则选择每组绕组个数少于当前每组绕组个数的分组方式，进行绕组电流控制。每组绕组中，相邻两个绕组的电流方向相反。本实用新型通过上述控制方法，进一步保证根据根据负载情况相应进行绕组电流控制，保证电机工作的可靠性。