CN108462278A - 电子变速箱盘式电机装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了电子变速箱盘式电机装置和系统，包括连接线绝缘栅双极型晶体管IGBT和与所述连接线IGBT相连接的主回路IGBT，其中，连接线IGBT包括A相连接线IGBT、B相连接线GBT和C相连接线IGBT，A相连接线IGBT包括A相连接线IGBT上部和A相连接线IGBT下部，B相连接线IGBT包括B相连接线IGBT上部和B相连接线IGBT下部，C相连接线IGBT包括C相连接线IGBT上部和C相连接线IGBT下部。本发明利用电子元器件与电机三相绕组结合的方法实现了表贴电机扩速并且平稳快速切换的目的，提高了电机及控制器的效率，通过IGBT的开通与关断实现电机的平稳快速的在低速与高速之间切换。

Description

电子变速箱盘式电机装置和系统
技术领域
本发明涉及电机技术领域，尤其是涉及电子变速箱盘式电机装置和系统。
背景技术
由于表贴式电机弱磁扩速不理想，使电机不能适应更多更复杂的工况，众所周知，在相同的额定电压、电机匝数相同的条件下三角形连接的电机最高转速是Y接的1.732倍，当前电机一旦做成，其连接方式也就固定，少部分电机通过继电器方式改变连接，但也只是用于电机的启动，这种切换跟踪快速性和平稳性不好，不能在连续的工况中应用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供电子变速箱盘式电机装置和系统，利用电子元器件与电机三相绕组结合的方法实现表贴电机扩速并且平稳快速切换的目的。
第一方面，本发明实施例提供了电子变速箱盘式电机装置，包括连接线IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)和与所述连接线IGBT相连接的主回路IGBT，其中，所述连接线IGBT包括A相连接线IGBT、B相连接线GBT和C相连接线IGBT，所述A相连接线IGBT包括A相连接线IGBT上部和A相连接线IGBT下部，所述B相连接线IGBT包括B相连接线IGBT上部和B相连接线IGBT下部，C相连接线IGBT包括C相连接线IGBT上部和C相连接线IGBT下部；
所述A相连接线IGBT下部的一端、所述B相连接线IGBT下部的一端和所述C相连接线IGBT下部的一端共同连接，所述A相连接线IGBT上部的一端与所述A相连接线IGBT下部的另一端相连接，所述A相连接线IGBT上部的另一端与所述B相连接线IGBT下部的另一端相连接，所述B相连接线IGBT上部的一端与所述B相连接线IGBT下部的另一端相连接，所述B相连接线IGBT上部的另一端与所述C相连接线IGBT下部的另一端相连接，所述C相连接线IGBT上部的一端与所述A相连接线IGBT下部的另一端相连接，所述C相连接线IGBT上部的另一端与所述C相连接线IGBT下部的另一端相连接。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述主回路IGBT包括A相主回路IGBT、B相主回路IGBT和C相主回路IGBT，其中，所述A相主回路IGBT包括A相主回路IGBT上部和A相主回路IGBT下部，所述B相主回路IGBT包括B相主回路IGBT上部和B相主回路IGBT下部，C相主回路IGBT包括C相主回路IGBT上部和C相主回路IGBT下部。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述A相连接线IGBT上部的一端、所述B相连接线IGBT上部的一端和B相连接线IGBT下部的一端共同连接形成第三公共点，并从所述第三公共点引出第三连接线；所述B相连接线IGBT上部的一端、所述C相连接线IGBT上部的一端和C相连接线IGBT下部的一端共同连接形成第二公共点，并从所述第二公共点引出第二连接线；所述C相连接线IGBT上部的一端与所述A相连接线IGBT上部的一端和A相连接线IGBT下部的一端共同连接形成第一公共点，并从所述第一公共点引出第一连接线。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第一连接线与所述A相主回路IGBT上部的一端和A相主回路IGBT下部的一端相连接，所述第二连接线与B相主回路IGBT上部的一端和B相主回路IGBT下部的一端相连接，所述第三连接线与C相主回路IGBT上部的一端和C相主回路IGBT下部的一端相连接。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述A相主回路IGBT上部的另一端、所述B相主回路IGBT上部的另一端和所述C相主回路IGBT上部的另一端相连接；所述A相主回路IGBT下部的另一端、所述B相主回路IGBT下部的另一端和所述C相主回路IGBT下部的另一端相连接。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，当电机在额定转速以下的工况下运转时，关断所述A相连接线IGBT上部、所述B相连接线IGBT上部和所述C相连接线IGBT上部，并开通所述A相连接线IGBT下部、所述B相连接线IGBT下部和所述C相连接线IGBT下部。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，当电机在额定转速以上的工况下运转时，开通所述A相连接线IGBT上部、所述B相连接线IGBT上部和所述C相连接线IGBT上部，并关断所述A相连接线IGBT下部、所述B相连接线IGBT下部和所述C相连接线IGBT下部。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，还包括转子、带绕组定子铁芯和带水道机壳，所述转子和所述带绕组定子铁芯设置于所述带水道机壳内部。
结合第一方面的第七种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，还包括接线板，所述带绕组定子铁芯上的三相绕组的首尾相接设置于所述接线板上。
第二方面，本发明实施例提供了电子变速箱盘式电机系统，包括如上所述的电子变速箱盘式电机装置，还包括导线。
本发明提供了电子变速箱盘式电机装置和系统，包括连接线绝缘栅双极型晶体管IGBT和与所述连接线IGBT相连接的主回路IGBT，其中，连接线IGBT包括A相连接线IGBT、B相I连接线GBT和C相连接线IGBT，A相连接线IGBT包括A相连接线IGBT上部和A相连接线IGBT下部，B相连接线IGBT包括B相连接线IGBT上部和B相连接线IGBT下部，C相连接线IGBT包括C相连接线IGBT上部和C相连接线IGBT下部。本发明利用电子元器件与电机三相绕组结合的方法实现了表贴电机扩速并且平稳快速切换的目的，提高了电机及控制器的效率，通过IGBT的开通与关断实现电机的平稳快速的在低速与高速之间切换。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的电子变速箱盘式电机装置内部IGBT电路连接图；
图2为本发明实施例提供的额定转速以下的IGBT电路连接图；
图3为本发明实施例提供的额定转速以上的IGBT电路连接图；
图4为本发明实施例提供的电子变速箱盘式电机装置结构示意图；
图5为本发明实施例提供的接线板示意图。
图标：
1-A相连接线IGBT上部；2-A相连接线IGBT下部；3-B相连接线IGBT上部；4-B相连接线IGBT下部；5-C相连接线IGBT上部；6-C相连接线IGBT下部；7-A相主回路IGBT上部；8-A相主回路IGBT下部；9-B相主回路IGBT上部；10-B相主回路IGBT下部；11-C相主回路IGBT上部；12-C相主回路IGBT下部；13-转子；14-带绕组定子铁芯；15-带水道机壳；16-接线板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前，由于表贴式电机弱磁扩速不理想，使电机不能适应更多更复杂的工况，众所周知，在相同的额定电压、电机匝数相同的条件下三角形连接的电机最高转速是Y接的1.732倍，当前电机一旦做成，其连接方式也就固定，少部分电机通过继电器方式改变连接，但也只是用于电机的启动，这种切换跟踪快速性和平稳性不好，不能在连续的工况中应用。基于此，本发明实施例提供的电子变速箱盘式电机装置以及系统，利用电子元器件与电机三相绕组结合的方法实现了表贴电机扩速并且平稳快速切换的目的，提高了电机及控制器的效率，通过IGBT的开通与关断实现电机的平稳快速的在低速与高速之间切换。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的电子变速箱盘式电机装置进行详细介绍。
实施例一：
本发明实施例包括非晶定子铁心及其上的绕组，固定、冷却定子铁心的带水道机壳，转子，用于实现扩速的电子元器件IGBT，用于固定电机出线头的接线板。绝缘栅双极型晶体管IGBT是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。
参照图1，电子变速箱盘式电机装置包括连接线绝缘栅双极型晶体管IGBT和与连接线IGBT相连接的主回路IGBT，其中，连接线IGBT包括A相连接线IGBT、B相连接线GBT和C相连接线IGBT，A相连接线IGBT包括A相连接线IGBT上部1和A相连接线IGBT下部2，B相连接线IGBT包括B相连接线IGBT上部3和B相连接线IGBT下部4，C相连接线IGBT包括C相连接线IGBT上部5和C相连接线IGBT下部6；
A相连接线IGBT下部2的一端、B相连接线IGBT下部4的一端和C相连接线IGBT下部6的一端共同连接，A相连接线IGBT上部1的一端与A相连接线IGBT下部2的另一端相连接，A相连接线IGBT上部1的另一端与B相连接线IGBT下部4的另一端相连接，B相连接线IGBT上部3的一端与B相连接线IGBT下部4的另一端相连接，B相连接线IGBT上部3的另一端与C相连接线IGBT下部6的另一端相连接，C相连接线IGBT上部5的一端与A相连接线IGBT下部2的另一端相连接，C相连接线IGBT上部5的另一端与C相连接线IGBT下部6的另一端相连接。
进一步地，主回路IGBT包括A相主回路IGBT、B相主回路IGBT和C相主回路IGBT，其中，A相主回路IGBT包括A相主回路IGBT上部7和A相主回路IGBT下部8，B相主回路IGBT包括B相主回路IGBT上部9和B相主回路IGBT下部10，C相主回路IGBT包括C相主回路IGBT上部11和C相主回路IGBT下部12。
进一步地，A相连接线IGBT上部1的一端、B相连接线IGBT上部3的一端和B相连接线IGBT下部4的一端共同连接形成第三公共点，并从第三公共点引出第三连接线；B相连接线IGBT上部3的一端、C相连接线IGBT上部5的一端和C相连接线IGBT下部6的一端共同连接形成第二公共点，并从第二公共点引出第二连接线；C相连接线IGBT上部5的一端与A相连接线IGBT上部1的一端和A相连接线IGBT下部2的一端共同连接形成第一公共点，并从第一公共点引出第一连接线。
进一步地，第一连接线与A相主回路IGBT上部7的一端和A相主回路IGBT下部8的一端相连接，第二连接线与B相主回路IGBT上部9的一端和B相主回路IGBT下部10的一端相连接，第三连接线与C相主回路IGBT上部11的一端和C相主回路IGBT下部12的一端相连接。
进一步地，A相主回路IGBT上部7的另一端、B相主回路IGBT上部9的另一端和C相主回路IGBT上部11的另一端相连接；A相主回路IGBT下部8的另一端、B相主回路IGBT下部10的另一端和C相主回路IGBT下部12的另一端相连接。
进一步地，如图2所示，当电机在额定转速以下的工况下运转时，关断A相连接线IGBT上部1、B相连接线IGBT上部3和C相连接线IGBT上部5，并开通A相连接线IGBT下部2、B相连接线IGBT下部4和C相连接线IGBT下部6。
具体地，在额定转速以下的工况下运转时，成为Y形接线。
进一步地，如图3所示，当电机在额定转速以上的工况下运转时，开通A相连接线IGBT上部1、B相连接线IGBT上部3和C相连接线IGBT上部5，并关断A相连接线IGBT下部2、B相连接线IGBT下部4和C相连接线IGBT下部6。
具体地，在额定转速以上的工况下运转时，成为三角形接线。
具体地，在额定转速以下的工况下运转时，成为Y形接线。
进一步地，还包括转子13、带绕组定子铁芯14和带水道机壳15，转子13和带绕组定子铁芯14设置于带水道机壳15内部。
进一步地，还包括接线板16，带绕组定子铁芯14上的三相绕组的首尾相接设置于接线板16上。
本发明提供了电子变速箱盘式电机装置和系统，包括连接线绝缘栅双极型晶体管IGBT和与所述连接线IGBT相连接的主回路IGBT，其中，连接线IGBT包括A相连接线IGBT、B相I连接线GBT和C相连接线IGBT，A相连接线IGBT包括A相连接线IGBT上部和A相连接线IGBT下部，B相连接线IGBT包括B相连接线IGBT上部和B相连接线IGBT下部，C相连接线IGBT包括C相连接线IGBT上部和C相连接线IGBT下部。本发明利用电子元器件与电机三相绕组结合的方法实现了表贴电机扩速并且平稳快速切换的目的，提高了电机及控制器的效率，通过IGBT的开通与关断实现电机的平稳快速的在低速与高速之间切换。
实施例二：
本发明实施步骤如下：
步骤1：将带绕组定子铁心上的三相绕组的首尾分别接在接线板上，如图5；
步骤2：三相主控回路的IGBT全置于电机器里面，把三相连接线的IGBT按图1连接；
步骤3：当电机处于额定转速以下工况，将A相连接线IGBT上部、
B相连接线IGBT上部、C相连接线IGBT上部关断，同时开通A相连接线IGBT下部、B相连接线IGBT下部、C相连接线IGBT下部，从而形成如图2的Y形连接；
步骤4：当电机需要在额定转速以上工作时，A相连接线IGBT上部、B相连接线IGBT上部、C相连接线IGBT上部开通，同时关断A相连接线IGBT下部、B相连接线IGBT下部、C相连接线IGBT下部，从而形成如图3的三角形连接，由Y形连接转换到三角形接法实现电机扩速，它们之间的切换兼顾了高低速之间的平衡设计，提高了电机及控制器的效率，通过IGBT的开通与关断实现电机的平稳快速的在低速与高速之间切换。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电子变速箱盘式电机装置，其特征在于，包括连接线绝缘栅双极型晶体管IGBT和与所述连接线IGBT相连接的主回路IGBT，其中，所述连接线IGBT包括A相连接线IGBT、B相连接线GBT和C相连接线IGBT，所述A相连接线IGBT包括A相连接线IGBT上部和A相连接线IGBT下部，所述B相连接线IGBT包括B相连接线IGBT上部和B相连接线IGBT下部，C相连接线IGBT包括C相连接线IGBT上部和C相连接线IGBT下部；
所述A相连接线IGBT下部的一端、所述B相连接线IGBT下部的一端和所述C相连接线IGBT下部的一端共同连接，所述A相连接线IGBT上部的一端与所述A相连接线IGBT下部的另一端相连接，所述A相连接线IGBT上部的另一端与所述B相连接线IGBT下部的另一端相连接，所述B相连接线IGBT上部的一端与所述B相连接线IGBT下部的另一端相连接，所述B相连接线IGBT上部的另一端与所述C相连接线IGBT下部的另一端相连接，所述C相连接线IGBT上部的一端与所述A相连接线IGBT下部的另一端相连接，所述C相连接线IGBT上部的另一端与所述C相连接线IGBT下部的另一端相连接。
2.根据权利要求1所述的电子变速箱盘式电机装置，其特征在于，所述主回路IGBT包括A相主回路IGBT、B相主回路IGBT和C相主回路IGBT，其中，所述A相主回路IGBT包括A相主回路IGBT上部和A相主回路IGBT下部，所述B相主回路IGBT包括B相主回路IGBT上部和B相主回路IGBT下部，C相主回路IGBT包括C相主回路IGBT上部和C相主回路IGBT下部。
3.根据权利要求2所述的电子变速箱盘式电机装置，其特征在于，所述A相连接线IGBT上部的一端、所述B相连接线IGBT上部的一端和B相连接线IGBT下部的一端共同连接形成第三公共点，并从所述第三公共点引出第三连接线；所述B相连接线IGBT上部的一端、所述C相连接线IGBT上部的一端和C相连接线IGBT下部的一端共同连接形成第二公共点，并从所述第二公共点引出第二连接线；所述C相连接线IGBT上部的一端与所述A相连接线IGBT上部的一端和A相连接线IGBT下部的一端共同连接形成第一公共点，并从所述第一公共点引出第一连接线。
4.根据权利要求3所述的电子变速箱盘式电机装置，其特征在于，所述第一连接线与所述A相主回路IGBT上部的一端和A相主回路IGBT下部的一端相连接，所述第二连接线与B相主回路IGBT上部的一端和B相主回路IGBT下部的一端相连接，所述第三连接线与C相主回路IGBT上部的一端和C相主回路IGBT下部的一端相连接。
5.根据权利要求4所述的电子变速箱盘式电机装置，其特征在于，所述A相主回路IGBT上部的另一端、所述B相主回路IGBT上部的另一端和所述C相主回路IGBT上部的另一端相连接；所述A相主回路IGBT下部的另一端、所述B相主回路IGBT下部的另一端和所述C相主回路IGBT下部的另一端相连接。
6.根据权利要求2所述的电子变速箱盘式电机装置，其特征在于，当电机在额定转速以下的工况下运转时，关断所述A相连接线IGBT上部、所述B相连接线IGBT上部和所述C相连接线IGBT上部，并开通所述A相连接线IGBT下部、所述B相连接线IGBT下部和所述C相连接线IGBT下部。
7.根据权利要求2所述的电子变速箱盘式电机装置，其特征在于，当电机在额定转速以上的工况下运转时，开通所述A相连接线IGBT上部、所述B相连接线IGBT上部和所述C相连接线IGBT上部，并关断所述A相连接线IGBT下部、所述B相连接线IGBT下部和所述C相连接线IGBT下部。
8.根据权利要求1所述的电子变速箱盘式电机装置，其特征在于，还包括转子、带绕组定子铁芯和带水道机壳，所述转子和所述带绕组定子铁芯设置于所述带水道机壳内部。
9.根据权利要求8所述的电子变速箱盘式电机装置，其特征在于，还包括接线板，所述带绕组定子铁芯上的三相绕组的首尾相接设置于所述接线板上。
10.一种电子变速箱盘式电机系统，其特征在于，包括如权利要求1至权利要求9任一项所述的电子变速箱盘式电机装置，还包括导线。
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