[发明专利]一种低压无刷直流电动机抽头式调速方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低压无刷直流电动机抽头式调速方法，尤其涉及一种通过改变无刷直流电动机绕组的接线方式来进行调速的方法。 

背景技术

无刷直流电动机实质上也是同步电动机的一种，也就是说电动机转子的转速（n）与定子旋转磁场的频率（f）及转子的极数(p)成比例变化：即n=120f / p。在转子极数固定情况下，改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。无刷直流电动机就是将同步电动机加上一个电子控制器(驱动器)，控制器根据采集到的电动机转子的位置及速度信号进行比对、校正，从而将输入的直流电转化成受控的具有一定频率的交流电来驱动电动机运转。由于无刷直流电动机具有优异的特性：高效、节能、运行可靠、可控，它已广泛应用于风机、水泵、空调、洗衣机、办公用品及汽车等领域。 

目前无刷直流电动机调速方式通常有两种：一种是改变电动机的输入电压的幅值来调速（即调幅调制），另一种是改变电动机输入电压的占空比来调速（即PWM调制）。这两种方法都对无刷直流电动机的控制部分提出了较高的要求，从而增加了无刷直流电动机的成本。 

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中无刷直流电动机所存在的缺陷，提供一种低压无刷直流电动机抽头式调速方法。该电动机是通过改变无刷直流电动机绕组的接线方式（即抽头式）来进行调速的方法。该方法只需要在电动机控制部分中使用简单的、低成本的、不调速的控制电路，通过无刷直流电动机特殊设计的绕组形式，就可通过抽头切换的方式来实现无刷直流电动机分档调速运行。此方案不仅可以利用电子开关方式调速，也非常适合使用机械分档开关方式来调速。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低压无刷直流电动机抽头式调速方法，其中在无刷直流电动机的定子铁芯上绕制至少一个多股绕组线圈，该多股绕组线圈的多股绕组线并列绕制在定子铁芯的槽内，多股绕组线圈的一端通过电子开关或机械开关与电动机的控制器连接。 

根据无刷直流电动机的不同类型，采用不同的接线方式实现调速，如以下三种接线方式： 

一.单相无刷直流电动机接线方式

在定子铁芯上绕制一个多股绕组线圈，将多股绕组线圈的多股绕组线并绕，所有绕组线的同名端连接在一起并连结于桥式电路的一个桥上，绕组线的另一端单股或者多股并接后分别通过多个电子开关或机械开关与桥式电路的另一端连接。通过电子开关或机械开关与控制器连接，改变接线方式便可实现速度的调节。

二. 两相无刷直流电动机接线方式 

在定子铁芯上绕制二个多股绕组线圈，将每个多股绕组线圈的多股绕组线并绕，每个多股绕组线圈的绕组线的同名端连接在电源的正极或者负极上，每个多股绕组的绕组线另一端单股或者多股并接后分别通过多个电子开关或者机械式开关接在驱动电路上。

三. 三相无刷直流电动机接线方式 

在定子铁芯上绕制三个多股绕组线圈，将每个多股绕组线圈的多股绕组线并绕，每一个多股绕组线圈的绕组线的一个同名端分别接在桥式电路的三个桥上，每一个多股绕组线圈的绕组线另外一个同名端单股或者多股并接后通过多个电子开关或者机械开关进行短接。

综上所述，本发明的低压无刷直流电动机抽头式调速方法具有的优点如下： 

1.本发明创新性的利用并联多股绕组的不同组合，从而实现了在不同绕组参数条件下改变电动机的运行特性，进而实现了无刷直流电动机的调速；不论目前使用的电压调速或者PWM占空比调速，其实质都是改变绕组的等效输入电压；而本发明是通过改变电动机本身的电气特性来进行调速，这与目前的调速方案有着本质的不同。

2.本发明的调速原理，不仅可以通过电子开关切换来实现，也可通过机械切换方式来实现，与目前无刷直流电动机调速只能采用电子控制方式，有着明显的不同。 

3.本发明的调速方式可以直接使用机械切换方式来完成，因此可以降低无刷直流电动机的成本，并且可以使用在目前常用的机械调速开关的模式，而不需要改变结构。 

附图说明

图1是本发明实施例1的电动机的接线方式； 

图2是本发明实施例2的电动机的接电源正极图；

图3是本发明实施例2的电动机的接电源负极图；

图4是本发明实施例3的电动机的接线方式。

具体实施方式

实施例1