CN102723835A - 集电动机和发电机于一体设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种集电动机和发电机于一体设备，包括外壳，定子和转子，沿定子第一径向方向绕线形成第一线圈和第三线圈，沿定子垂直于第一径向方向的第二径向方向绕线形成第二线圈和第四线圈，外壳内壁设有分别位于上述相邻两线圈之间的磁场传感器A、磁场传感器B、磁场传感器C和磁场传感器D，转子上沿其轴向方向绕绕组，作为电动机使用，对转子上的绕组进行通电，磁场传感器A、磁场传感器B、磁场传感器C和磁场传感器D中任一磁场传感器感应到S或N时，控制给定子的第一线圈和第三线圈，或第二线圈和第四线圈通电，使转子一直沿某一方向旋转；作为发电机使用，对转子绕组通电并带动转子转动，使定子线圈产生电流输出。本发明结构简单，复合利用率高。

Description

集电动机和发电机于一体设备及其控制方法

技术领域

本发明属于电动机、发电机领域，具体涉及一种集电动机和发电机于一体设备及其控制方法。

背景技术

目前的电动机、发电机一体设备一般通过采用永磁铁提供固定磁场，从而实现发电机和电动机之间功能切换，该采用永磁铁的电动机、发电机一体设备虽然能够实现电动机和发电机的功能，且控制简单，但由于采用的永磁铁对工作环境要求苛刻，即为了防止铁屑进入工作区，目前现有的采用永磁铁的电动机、发电机一体设备往往使用封闭设计，但这种封闭设计不利于降温和减小尺寸，从而在长时间高速运行时可靠性无法保障。另外，由于永磁铁提供的磁场固定，因此对于能量转换无法灵活控制。

 发明内容

本发明为解决现有电动机、发电机一体设备采用永磁铁提供固定磁场，且往往采用封闭设计而不利于降温的弊端，提供了一种不需采用永磁铁提供固定磁场，结构简单且工作效率更高的集电动机和发电机于一体设备及其控制方法。

本发明的技术方案是：

一种集电动机和发电机于一体设备，包括外壳，定子和转子，沿定子的第一径向方向绕线形成有第一线圈和第三线圈，以及沿定子的第二径向方向绕线形成有第二线圈和第四线圈，所述第二径向方向垂直于第一径向方向，外壳内壁设有磁场传感器A、磁场传感器B、磁场传感器C和磁场传感器D，且磁场传感器A位于第一线圈和第二线圈之间，磁场传感器B位于第一线圈和第四线圈之间，磁场传感器C位于第三线圈和第四线圈之间，磁场传感器D位于第二线圈和第三线圈之间，所述转子上沿转子轴向方向绕有绕组，其中，

当该设备作为电动机使用时，对转子上的绕组进行通电，磁场传感器A、磁场传感器B、磁场传感器C和磁场传感器D用于感应转子磁场极性，当任一磁场传感器感应到S极或者N极时，分别控制给定子的第一线圈和第三线圈，或者给第二线圈和第四线圈通电流，使得转子一直沿某一方向旋转，该某一方向为顺时针方向或逆时针方向；以及

当该设备作为发电机使用时，对转子上的绕组进行通电并带动转子转动，使得定子上的第一线圈和第三线圈，以及第二线圈和第四线圈产生电流输出。

一种集电动机和发电机于一体设备的控制方法，当该设备作为电动机使用时，其控制方法如下：

对转子上的绕组进行通电，当磁场传感器A、磁场传感器B、磁场传感器C和磁场传感器D中任一磁场传感器感应到转子磁场的S极或者N极时，分别控制给定子的第一线圈和第三线圈，或者给第二线圈和第四线圈通电流，使得转子一直沿某一方向旋转，该某一方向为顺时针方向或逆时针方向；以及

当该设备作为发电机使用时，其控制方法如下：

对转子上的绕组进行通电并带动转子转动，使得定子上的第一线圈和第三线圈，以及第二线圈和第四线圈产生电流输出。

本发明的优点：本发明集电动机和发电机于一体设备通过包括外壳，定子和转子，沿定子的第一径向方向绕线形成有第一线圈和第三线圈，以及沿定子的第二径向方向绕线形成有第二线圈和第四线圈，所述第二径向方向垂直于第一径向方向，外壳内壁设有磁场传感器A、磁场传感器B、磁场传感器C和磁场传感器D，且磁场传感器A位于第一线圈和第二线圈之间，磁场传感器B位于第一线圈和第四线圈之间，磁场传感器C位于第三线圈和第四线圈之间，磁场传感器D位于第二线圈和第三线圈之间，所述转子上沿转子轴向方向绕有绕组，使得当作为电动机使用时，先对转子上的绕组进行通电，磁场传感器A、磁场传感器B、磁场传感器C和磁场传感器D用于感应转子磁场极性，当任一磁场传感器感应到转子磁场的S极或者N极时，分别控制给定子的第一线圈和第三线圈，或者给第二线圈和第四线圈通电流，使得转子沿顺时针方向旋转；或者当任一磁场传感器感应到转子磁场的N极时，分别控制给定子的第一线圈和第三线圈，或者给第二线圈和第四线圈通电流，使得转子一直沿某一方向旋转，该某一方向为顺时针方向或逆时针方向，从而实现电动机将电能转换为机械能的功能；而当作为发电机使用时，需对转子上的绕组进行通电流并驱使转子转动，使得定子上的第一线圈和第三线圈，以及第二线圈和第四线圈产生电流输出，从而实现发电机将机械能转换为电能的功能。

由上可知，本发明集电动机和发电机于一体设备不仅避免了采用永磁铁提供固定磁场，且由于往往使用封闭设计而不利于降温和减小尺寸的弊端，本发明不仅结构简单，而且实现发电机和电动机两种功能共用部件的利用率达到90%。

附图说明

图1为本发明集电动机和发电机于一体设备定子示意图。

图2为本发明集电动机和发电机于一体设备提供的一实施例逻辑控制电路图。

图3为本发明集电动机和发电机于一体设备的控制方法提供的实施例一第一状态图。

图4为本发明集电动机和发电机于一体设备的控制方法提供的实施例一第二状态图。

图5为本发明集电动机和发电机于一体设备的控制方法提供的实施例一第三状态图。

图6为本发明集电动机和发电机于一体设备的控制方法提供的实施例一第四状态图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为解决现有电动机、发电机一体设备采用永磁铁提供固定磁场，且往往采用封闭设计而不利于降温的弊端，本发明提供了一种集电动机和发电机于一体设备，该设备包括外壳（图中未画出），定子5和转子6，如图1所示，沿定子5的第一径向方向绕线形成有第一线圈1和第三线圈3，以及沿定子5的第二径向方向绕线形成有第二线圈2和第四线圈4，所述第二径向方向垂直于第一径向方向，外壳内壁设有磁场传感器A、磁场传感器B、磁场传感器C和磁场传感器D，且磁场传感器A位于第一线圈1和第二线圈2之间，磁场传感器B位于第一线圈1和第四线圈4之间，磁场传感器C位于第三线圈3和第四线圈4之间，磁场传感器D位于第二线圈2和第三线圈3之间，如图3所示，所述转子6上沿转子6轴向方向绕有绕组，其中，

当该设备作为电动机使用时，对转子6上的绕组进行通电，磁场传感器A、磁场传感器B、磁场传感器C和磁场传感器D用于感应转子6磁场极性，当任一磁场传感器感应到S极或者N极时，分别控制给定子5的第一线圈1和第三线圈3，或者给第二线圈2和第四线圈4通电流，使得转子6一直沿某一方向旋转（例如，如图3所示，转子6一直沿顺时针方向旋转），从而实现电动机将电能转换为机械能的功能；

当该设备作为发电机使用时，对转子6上的绕组进行通电并带动转子6转动，使得定子5上的第一线圈1和第三线圈3，以及第二线圈2和第四线圈4产生电流输出，从而实现发电机将机械能转换为电能的功能。

所述磁场传感器（包括磁场传感器A、磁场传感器B、磁场传感器C和磁场传感器D）是一种霍尔传感器开关，其工作原理是，当该霍尔开关感应到转子6产生的磁场某一极性（例如为S极，当然也可以制作成N极）时，其开关便完全打开，这样便可得知该霍尔开关感应到磁场的某一极性（例如S极）。

作为本发明的一优选方案，所述磁场传感器A位于第一线圈1和第二线圈2的中间位置，磁场传感器B位于第一线圈1和第四线圈4的中间位置，磁场传感器C位于第三线圈3和第四线圈4的中间位置，磁场传感器D位于第二线圈2和第三线圈3的中间位置，目的是，提高磁场传感器A、磁场传感器B、磁场传感器C以及磁场传感器D感应的准确度。

所述沿定子5的第一径向方向绕线形成有第一线圈1和第三线圈3，其绕线方法可以按由内至外且由左至右的方向绕制，所述沿定子5的第二径向方向绕线形成有第二线圈2和第四线圈4，其绕线方法可以按由内至外且由上至下的方向绕制。在此需说明的是，上述方为名词“内”、“外”、“左”、“右”、“上”和“下”是指面向图1所确定的方向，另外，上述提到的定子5绕线方式只是本发明中定子5绕线的一种方式，当然本发明的定子5绕线还可以为现有技术中其它定子5绕线方式，在此不做一一介绍。

上述集电动机和发电机于一体设备，当作为电动机使用时，可以通过逻辑控制电路根据磁场传感器的感应结果分别控制给定子5的第一线圈1和第三线圈3，或者给第二线圈2和第四线圈4通电流，使得转子6沿一直沿某一方向（例如顺时针方向）旋转，如图2所示，该逻辑控制电路主要由8个直流固态继电器（简称DC-SSR）组成，分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7和S8，其中每一个直流固态继电器均包括引脚1（即 “+”）、引脚2（即 “－”）、引脚3（即 “－”）和引脚4（即“+”），每一个磁场传感器（简称HALL）包括引脚1（即 “VDD”）、引脚2（即 “OUT”）、引脚3（即“NC”）和引脚4（即“VSS”），在此需说明的是，磁场传感器A、磁场传感器B、磁场传感器C和磁场传感器D分别对应为H3、H1、H4、和H2，其中电源（例如12V）分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8的引脚1，S1、S3、S5、S7的引脚4以及H1、H2、H3、H4的引脚1供电， S2、S4、S6、S8的引脚4以及H1、H2、H3、H4的引脚4分别接地，H1、H2、H3和H4的引脚3均悬空，H1的引脚2分别与S1和S2的引脚2相连，H2的引脚2分别与S3和S4的引脚2相连，H3的引脚2分别与S5和S6的引脚2相连，H4的引脚2分别与S7和S8的引脚2相连，S1和S4的引脚3接接线柱11（即为第一线圈1的绕线端部），S2和S3的引脚3接接线柱12（即为第三线圈3的绕线端部），S5和S8的引脚3接接线柱21（即为第二线圈2的绕线端部），S6和S7的引脚3接接线柱22（即为第四线圈4的绕线端部）。

上述逻辑控制电路的工作原理简述如下：

当H3（即磁场传感器A）感应到转子6磁场极性（例如S极）后闭合，S5的引脚3和引脚4导通，12V提供给接线柱21，S6的引脚3和引脚4导通，接线柱22接地，其中接线柱21和接线柱22为一个绕组的两个端点，因此由第二线圈2和第四线圈4形成的绕组内产生正向电流（即电流由第二线圈2流入第四线圈4）；

当H1（即磁场传感器B）感应到转子6磁场极性（例如S极）后闭合，S1的引脚3和引脚4导通，12V提供给接线柱11，S2的引脚3和引脚4导通，接线柱12接地，其中接线柱11和接线柱12为一个绕组两端，因此由第一线圈1和第三线圈3形成的绕组内产生正向电流（即电流由第一线圈1流入第三线圈3）；

        当H4（即磁场传感器C）感应到转子6磁场极性（例如S极）后闭合，S7的引脚3和引脚4导通，12V提供给接线柱22，S8的引脚3和引脚4导通，21接地，其中接线柱21和22为一个绕组两端，因此由第二线圈2和第四线圈4形成的绕组内产生反向电流（即电流由第四线圈4流入第二线圈2）； 

当H2（即磁场传感器D）感应到转子6磁场极性（例如S极）后闭合，S3的引脚3和引脚4导通，12V提供给接线柱12，S4的引脚3和引脚4导通，接线柱11接地，其中接线柱11和接线柱12为一个绕组两端，因此由第一线圈1和第三线圈3形成的绕组内产生反向电流（即电流由第三线圈3流入第一线圈1）。

本发明还提供了一种集电动机和发电机于一体设备的控制方法，当该设备作为电动机使用时，其控制方法如下：

对转子6上的绕组进行通电，当磁场传感器A、磁场传感器B、磁场传感器C和磁场传感器D中任一磁场传感器感应到转子6磁场的S极或者N极时，分别控制给定子5的第一线圈1和第三线圈3，或者给第二线圈2和第四线圈4通电流，使得转子6沿顺时针方向旋转；或者当任一磁场传感器感应到转子6磁场的N极时，分别控制给定子5的第一线圈1和第三线圈3，或者给第二线圈2和第四线圈4通电流，使得转子一直沿某一方向旋转，该某一方向为顺时针方向或逆时针方向；以及

当该设备作为发电机使用时，其控制方法如下：

对转子6上的绕组进行通电并带动转子6转动，使得定子5上的第一线圈1和第三线圈3，以及第二线圈2和第四线圈4产生电流输出。

具体实施中，当上述设备作为电动机使用时，由于磁场传感器A、磁场传感器B、磁场传感器C和磁场传感器D不仅可选用能够感应转子6磁场S极的，当然也可以选用能够感应转子6磁场N极的，但不论磁场传感器是能够感应S极还是能够感应N极，其控制原理类似，另外，以上提到的“使得转子一直沿某一方向旋转，该某一方向为顺时针方向或逆时针方向”意指既可使得转子一直沿顺时针方向旋转，也可使得转子一直沿逆时针方向旋转，其控制原理类似，因此，下面仅以磁场传感器能够感应到转子6磁场的S极，以及使得转子一直沿顺时针方向为例进行详细描述，可以理解地是，当磁场传感器能够感应到转子6磁场的N极，或者使得转子一直沿逆时针方向旋转其控制原理可依此类推得到，因此不作一一介绍。

又由于在转子6上的绕组通电后，磁场传感器A、磁场传感器B、磁场传感器C和磁场传感器D中任一磁场传感器均有可能感应到转子6磁场S极，因此针对不同情况，本发明的集电动机和发电机于一体设备用作电动机使用时，其控制方法具体包括以下实施例：

实施例一：在对转子6上的绕组进行通电后，当磁场传感器A感应到转子6磁场的S极时（如图3所示），所述分别控制给定子5的第一线圈1和第三线圈3，或者给第二线圈2和第四线圈4通电流，使得转子6沿顺时针方向旋转由以下步骤实现：

步骤A1：给定子5的第二线圈2和第四线圈4通电流，使得产生定子5磁场为左S极右N极，转子6在定子5磁场的作用下沿顺时针旋转；

步骤A2：当磁场传感器B感应到S极时（如图4所示），给定子5的第一线圈1和第三线圈3通电流，同时停止给定子5的第二线圈2和第四线圈4通电流，使得产生定子5磁场为上S极下N极，转子6在定子5磁场的作用下继续沿顺时针旋转；

步骤A3：当磁场传感器C感应到S极时（如图5所示），给定子5的第二线圈2和第四线圈4通电流，同时停止给定子5的第一线圈1和第三线圈3通电流，使得产生定子5磁场为左N极右S极，转子6在定子5磁场的作用下继续沿顺时针旋转；

步骤A4：当磁场传感器D感应到S极时（如图6所示），给定子5的第一线圈1和第三线圈3通电流，同时停止给定子5的第二线圈2和第四线圈4通电流，使得产生定子5磁场为上N极下S极，转子6在定子5磁场的作用下继续沿顺时针旋转，当磁场传感器A感应到S极时，返回执行步骤A1。

实施例二：在对转子6上的绕组进行通电后，当磁场传感器B感应到转子6磁场的S极时，所述分别控制给定子5的第一线圈1和第三线圈3，或者给第二线圈2和第四线圈4通电流，使得转子6沿顺时针方向旋转由以下步骤实现：

步骤B1：给定子5的第一线圈1和第三线圈3通电流，使得产生定子5磁场为上S极下N极，转子6在定子5磁场的作用下沿顺时针旋转；

步骤B2：当磁场传感器C感应到S极时，给定子5的第二线圈2和第四线圈4通电流，同时停止给定子5的第一线圈1和第三线圈3通电流，使得产生定子5磁场为左N极右S极，转子6在定子5磁场的作用下沿顺时针旋转；

步骤B3：当磁场传感器D感应到S极时，给定子5的第一线圈1和第三线圈3通电流，同时停止给定子5的第二线圈2和第四线圈4通电流，使得产生定子5磁场为上N极下S极，转子6在定子5磁场的作用下继续沿顺时针旋转;

步骤B4：当磁场传感器A感应到S极时，给定子5的第二线圈2和第四线圈4通电流，同时停止给定子5的第一线圈1和第三线圈3通电流，使得产生定子5磁场为左S极右N极，转子6在定子5磁场的作用下继续沿顺时针旋转，当磁场传感器B感应到S极时，返回执行步骤B1。

实施例三：在对转子6上的绕组进行通电后，当磁场传感器C感应到转子6磁场的S极时，所述分别控制给定子5的第一线圈1和第三线圈3，或者给第二线圈2和第四线圈4通电流，使得转子6沿顺时针方向旋转由以下步骤实现：

步骤C1：给定子5的第二线圈2和第四线圈4通电流，使得产生定子5磁场为左N极右S极，转子6在定子5磁场的作用下沿顺时针旋转；

步骤C2：当磁场传感器D感应到S极时，给定子5的第一线圈1和第三线圈3通电流，同时停止给定子5的第二线圈2和第四线圈4通电流，使得产生定子5磁场为上N极下S极，转子6在定子5磁场的作用下继续沿顺时针旋转；

步骤C3：当磁场传感器A感应到S极时，给定子5的第二线圈2和第四线圈4通电流，同时停止给定子5的第一线圈1和第三线圈3通电流，使得产生定子5磁场为左S极右N极，转子6在定子5磁场的作用下继续沿顺时针旋转；

步骤C4：当磁场传感器B感应到S极时，给定子5的第一线圈1和第三线圈3通电流，同时停止给定子5的第二线圈2和第四线圈4通电流，使得产生定子5磁场为上S极下N极，转子6在定子5磁场的作用下继续沿顺时针旋转，当磁场传感器C感应到S极时，返回执行步骤C1。

实施例四：在对转子6上的绕组进行通电后，当磁场传感器D感应到转子6磁场的S极时，所述分别控制给定子5的第一线圈1和第三线圈3，或者给第二线圈2和第四线圈4通电流，使得转子6沿顺时针方向旋转由以下步骤实现：

步骤D1：给定子5的第一线圈1和第三线圈3通电流，使得产生定子5磁场为上N下S极，转子6在定子5磁场的作用沿顺时针旋转;

步骤D2：当磁场传感器A感应到S极时，给定子5的第二线圈2和第四线圈4通电流，同时停止给定子5的第一线圈1和第三线圈3通电流，使得产生定子5磁场为左S极右N极，转子6在定子5磁场的作用下继续沿顺时针旋转；

步骤D3：当磁场传感器B感应到S极时，给定子5的第一线圈1和第三线圈3通电流，同时停止给定子5的第二线圈2和第四线圈4通电流，使得产生定子5磁场为上S极下N极，转子6在定子5磁场的作用下继续沿顺时针旋转；

步骤D4：当磁场传感器C感应到S极时，给定子5的第二线圈2和第四线圈4通电流，同时停止给定子5的第一线圈1和第三线圈3通电流，使得产生定子5磁场为左N极右S极，转子6在定子5磁场的作用下继续沿顺时针旋转，当磁场传感器D感应到S极时，返回执行步骤D1。 

可以理解地是，上述定子5上的线圈通电产生磁场的极性是由该线圈的绕线方法和线圈通电电流极性综合决定的，在此我们仅以上述实施例一为例具体说明，因为实施例二、实施例三和实施例四可以此类推，因此在此不做详细叙述。

实施例一：首先在定子5上沿定子5第一方向（本实施例中该第一方向是指图1中的上下方向）按照由内至外且由左至右的方向绕线形成第一线圈1和第三线圈3， 并在定子5上沿与第一方向垂直的第二方向（同理，本实施例中该第二方向是指图1中的左右方向）按照由内至外且由上至下的方向绕线形成第二线圈2和第四线圈4；接着在对转子6上的绕组进行通电，当磁场传感器A感应到转子6磁场的S极时，所述分别控制给定子5的第一线圈1和第三线圈3，或者给第二线圈2和第四线圈4通电流，使得转子6沿顺时针方向旋转由以下步骤实现：

步骤A1：给定子5的第二线圈2和第四线圈4通正向电流（即电流由第二线圈2流入第四线圈4），则产生定子5磁场为左S极右N极，转子6在定子5磁场的作用下沿顺时针旋转；

步骤A2：当磁场传感器B感应到S极时，给定子5的第一线圈1和第三线圈3通正向电流（即电流由第一线圈1流入第三线圈3），同时停止给定子5的第二线圈2和第四线圈4通正向电流，使得产生定子5磁场为上S极下N极，转子6在定子5磁场的作用下继续沿顺时针旋转；

步骤A3：当磁场传感器C感应到S极时，给定子5的第二线圈2和第四线圈4通反向电流（即电流由第四线圈4流入第二线圈2），同时停止给定子5的第一线圈1和第三线圈3通正向电流，则产生定子5磁场为左N极右S极，转子6在定子5磁场的作用下继续沿顺时针旋转；

步骤A4：当磁场传感器D感应到S极时，给定子5的第一线圈1和第三线圈3通反向电流（即电流由第三线圈3流入第一线圈1），同时停止给定子5的第二线圈2和第四线圈4通反向电流，则产生定子5磁场为上N极下S极，转子6在定子5磁场的作用下继续沿顺时针旋转，当磁场传感器A感应到S极时，返回执行步骤A1。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集电动机和发电机于一体设备，包括外壳，定子和转子，其特征在于，沿定子的第一径向方向绕线形成有第一线圈和第三线圈，以及沿定子的第二径向方向绕线形成有第二线圈和第四线圈，所述第二径向方向垂直于第一径向方向，外壳内壁设有磁场传感器A、磁场传感器B、磁场传感器C和磁场传感器D，且磁场传感器A位于第一线圈和第二线圈之间，磁场传感器B位于第一线圈和第四线圈之间，磁场传感器C位于第三线圈和第四线圈之间，磁场传感器D位于第二线圈和第三线圈之间，所述转子上沿转子轴向方向绕有绕组，其中，

当该设备作为电动机使用时，对转子上的绕组进行通电，磁场传感器A、磁场传感器B、磁场传感器C和磁场传感器D用于感应转子磁场极性，当任一磁场传感器感应到S极或者N极时，分别控制给定子的第一线圈和第三线圈，或者给第二线圈和第四线圈通电流，使得转子一直沿某一方向旋转，该某一方向为顺时针方向或逆时针方向；以及

当该设备作为发电机使用时，对转子上的绕组进行通电并带动转子转动，使得定子上的第一线圈和第三线圈，以及第二线圈和第四线圈产生电流输出。

2.根据权利要求1所述的集电动机和发电机于一体设备，其特征在于，所述磁场传感器A位于第一线圈和第二线圈的中间位置，磁场传感器B位于第一线圈和第四线圈的中间位置，磁场传感器C位于第三线圈和第四线圈的中间位置，磁场传感器D位于第二线圈和第三线圈的中间位置。

3.根据权利要求1或2所述的集电动机和发电机于一体设备，其特征在于，沿定子的第一径向方向按照由内至外且由左至右的方向绕线形成有第一线圈和第三线圈。

4.根据权利要求1或2所述的集电动机和发电机于一体设备，其特征在于，沿定子的第二径向方向按照由内至外且由上至下的方向绕线形成有第二线圈和第四线圈。

5.根据权利要求4所述的集电动机和发电机于一体设备，其特征在于，所述设备还包括一逻辑控制电路，该逻辑控制电路主要由8个直流固态继电器组成，分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7和S8，其中电源分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8的引脚1，S1、S3、S5、S7的引脚4以及磁场传感器A、磁场传感器B、磁场传感器C、磁场传感器D的引脚VDD供电， S2、S4、S6、S8的引脚4以及磁场传感器A、磁场传感器B、磁场传感器C、磁场传感器D的引脚VSS分别接地，磁场传感器B的引脚OUT分别与S1和S2的引脚2相连，磁场传感器D的OUT分别与S3和S4的引脚2相连，磁场传感器A的OUT分别与S5和S6的引脚2相连，磁场传感器C的OUT分别与S7和S8的引脚2相连，S1和S4的引脚3接接线柱11，S2和S3的引脚3接接线柱12，S5和S8的引脚3接接线柱21，S6和S7的引脚3接接线柱22。

6.一种集电动机和发电机于一体设备的控制方法，其特征在于，当该设备作为电动机使用时，其控制方法如下：

对转子上的绕组进行通电，当磁场传感器A、磁场传感器B、磁场传感器C和磁场传感器D中任一磁场传感器感应到转子磁场的S极或者N极时，分别控制给定子的第一线圈和第三线圈，或者给第二线圈和第四线圈通电流，使得转子一直沿某一方向旋转，该某一方向为顺时针方向或逆时针方向；以及

当该设备作为发电机使用时，其控制方法如下：

对转子上的绕组进行通电并带动转子转动，使得定子上的第一线圈和第三线圈，以及第二线圈和第四线圈产生电流输出。

7.根据权利要求6所述的集电动机和发电机于一体设备的控制方法，其特征在于，当该设备作为电动机使用的控制方法中，在对转子上的绕组进行通电后，当磁场传感器A感应到转子磁场的S极时，所述分别控制给定子的第一线圈和第三线圈，或者给第二线圈和第四线圈通电流，使得转子沿顺时针方向旋转由以下步骤实现：

步骤A1：给定子的第二线圈和第四线圈通电流，使得产生定子磁场为左S极右N极，转子在定子磁场的作用下沿顺时针旋转；

步骤A2：当磁场传感器B感应到S极时，给定子的第一线圈和第三线圈通电流，同时停止给定子的第二线圈和第四线圈通电流，使得产生定子磁场为上S极下N极，转子在定子磁场的作用下继续沿顺时针旋转；

步骤A3：当磁场传感器C感应到S极时，给定子的第二线圈和第四线圈通电流，同时停止给定子的第一线圈和第三线圈通电流，使得产生定子磁场为左N极右S极，转子在定子磁场的作用下继续沿顺时针旋转；

步骤A4：当磁场传感器D感应到S极时，给定子的第一线圈和第三线圈通电流，同时停止给定子的第二线圈和第四线圈通电流，使得产生定子磁场为上N极下S极，转子在定子磁场的作用下继续沿顺时针旋转，当磁场传感器A感应到S极时，返回执行步骤A1。

8.根据权利要求6所述的集电动机和发电机于一体设备的控制方法，其特征在于，当该设备作为电动机使用的控制方法中，在对转子上的绕组进行通电后，当磁场传感器B感应到转子磁场的S极时，所述分别控制给定子的第一线圈和第三线圈，或者给第二线圈和第四线圈通电流，使得转子沿顺时针方向旋转由以下步骤实现：

步骤B1：给定子的第一线圈和第三线圈通电流，使得产生定子磁场为上S极下N极，转子在定子磁场的作用下沿顺时针旋转；

步骤B2：当磁场传感器C感应到S极时，给定子的第二线圈和第四线圈通电流，同时停止给定子的第一线圈和第三线圈通电流，使得产生定子磁场为左N极右S极，转子在定子磁场的作用下沿顺时针旋转；

步骤B3：当磁场传感器D感应到S极时，给定子的第一线圈和第三线圈通电流，同时停止给定子的第二线圈和第四线圈通电流，使得产生定子磁场为上N极下S极，转子在定子磁场的作用下继续沿顺时针旋转;

步骤B4：当磁场传感器A感应到S极时，给定子的第二线圈和第四线圈通电流，同时停止给定子的第一线圈和第三线圈通电流，使得产生定子磁场为左S极右N极，转子在定子磁场的作用下继续沿顺时针旋转，当磁场传感器B感应到S极时，返回执行步骤B1。

9.根据权利要求6所述的集电动机和发电机于一体设备的控制方法，其特征在于，当该设备作为电动机使用的控制方法中，在对转子上的绕组进行通电后，当磁场传感器C感应到转子磁场的S极时，所述分别控制给定子的第一线圈和第三线圈，或者给第二线圈和第四线圈通电流，使得转子沿顺时针方向旋转由以下步骤实现：

步骤C1：给定子的第二线圈和第四线圈通电流，使得产生定子磁场为左N极右S极，转子在定子磁场的作用下沿顺时针旋转；

步骤C2：当磁场传感器D感应到S极时，给定子的第一线圈和第三线圈通电流，同时停止给定子的第二线圈和第四线圈通电流，使得产生定子磁场为上N极下S极，转子在定子磁场的作用下继续沿顺时针旋转；

步骤C3：当磁场传感器A感应到S极时，给定子的第二线圈和第四线圈通电流，同时停止给定子的第一线圈和第三线圈通电流，使得产生定子磁场为左S极右N极，转子在定子磁场的作用下继续沿顺时针旋转；

步骤C4：当磁场传感器B感应到S极时，给定子的第一线圈和第三线圈通电流，同时停止给定子的第二线圈和第四线圈通电流，使得产生定子磁场为上S极下N极，转子在定子磁场的作用下继续沿顺时针旋转，当磁场传感器C感应到S极时，返回执行步骤C1。

10.根据权利要求6所述的集电动机和发电机于一体设备的控制方法，其特征在于，当该设备作为电动机使用的控制方法中，在对转子上的绕组进行通电后，当磁场传感器D感应到转子磁场的S极时，所述分别控制给定子的第一线圈和第三线圈，或者给第二线圈和第四线圈通电流，使得转子沿顺时针方向旋转由以下步骤实现：

步骤D1：给定子的第一线圈和第三线圈通电流，使得产生定子磁场为上N下S极，转子在定子磁场的作用沿顺时针旋转;

步骤D2：当磁场传感器A感应到S极时，给定子的第二线圈和第四线圈通电流，同时停止给定子的第一线圈和第三线圈通电流，使得产生定子磁场为左S极右N极，转子在定子磁场的作用下继续沿顺时针旋转；

步骤D3：当磁场传感器B感应到S极时，给定子的第一线圈和第三线圈通电流，同时停止给定子的第二线圈和第四线圈通电流，使得产生定子磁场为上S极下N极，转子在定子磁场的作用下继续沿顺时针旋转；

步骤D4：当磁场传感器C感应到S极时，给定子的第二线圈和第四线圈通电流，同时停止给定子的第一线圈和第三线圈通电流，使得产生定子磁场为左N极右S极，转子在定子磁场的作用下继续沿顺时针旋转，当磁场传感器D感应到S极时，返回执行步骤D1。

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