CN108566136A - 一种永磁电机绕组电路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种永磁电机绕组电路及其控制方法，包括：可变绕组模块，其连接逆变器的三相桥臂，其对应永磁电机的三相绕组，用于根据所述永磁电机的转速调节电机各相绕组的串联匝数，当电机转速低于第一阈值时，控制电机各相绕组的串联匝数相对较多，以提高电机线负荷，提高低速转矩，以及当电机转速高于第二阈值时，控制电机各相绕组的串联匝数相对较少，减小电机端电压，减小弱磁电流，提高电机功率因数，降低电机转矩波动，可变绕组模块包括多个双向晶闸管，通过双向晶闸管的开通或关断调节电机各相绕组的串联匝数，并确保调节电机各相绕组串联匝数的过程中不出现绕组电流断流的情况。本发明实现了在绕组动态配置过程中电流可靠续流。

Description

一种永磁电机绕组电路及其控制方法

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，更具体地，涉及一种永磁电机绕组电路及其控制方法。

背景技术

永磁同步电机依靠永磁励磁，省去了转子上的励磁绕组结构以及励磁损耗，因此永磁同步电机功率密度大，功率因数高，在车用驱动电机上得到了广泛的运用。由于新能源汽车行驶路况复杂，车速波动大，这要求车用驱动电机拥有很宽的调速范围以及在很宽的工况下均拥有较高的效率。然而由于采用永磁励磁，励磁磁势难以调节，导致电机在高速情况下空载反电势高，极大地影响了控制与可靠性。

为了解决这个问题，现在车用驱动电机在高转速区域普遍采用恒功率弱磁控制策略。该控制方法在高转速区域通过增大d轴反向电流的方法，增大去磁磁场，从而维持电机端电压保持不变，扩大电机高速运行区间。

然而恒功率弱磁策略增大了定子电流中无功电流的比例，从而降低了电机的功率因数与效率，也导致电机在高转速区域转矩波动大。同时，恒功率弱磁策略中电机空载反电势在高转速区域本身远大于控制器的母线电压，只有可靠存在d轴反向电流的情况下电机系统才能正常工作，容错性能差，永磁体退磁风险高。

为了解决这个问题，多种变绕组连接方式的设想被提出，包括星-角转换、三相-双三相转换、变并联支路数等方式。然而目前这些方法在实现电路上均采用接触器实现对电机绕组的配置。这种方法虽然能够实现动态配置电机绕组的目的，但是会使绕组电流断流，导致电机转矩突降、转速波动，对电机以及新能源汽车冲击大，驾乘人员驾乘体验不佳。同时，接触器体积大，响应速度慢，接触器在断开绕组连接时会产生拉弧现象，噪声响，电磁干扰大，不适合于新能源汽车领域的应用。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于解决使用接触器实现对电机绕组的配置，带来的电流断流导致的电机控制性能的技术问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种永磁电机绕组电路，包括：可变绕组模块；

所述可变绕组模块连接永磁电机的三相桥臂，其对应永磁电机的三相绕组，用于根据所述永磁电机的转速调节电机各相绕组的串联匝数，当电机转速低于第一阈值时，控制电机各相绕组的串联匝数相对较多，以提高电机线负荷，提高低速转矩，以及当电机转速高于第二阈值时，控制电机各相绕组的串联匝数相对较少，减小电机端电压，减小弱磁电流，提高电机功率因数，充分利用逆变器容量，降低电机转矩波动，提高电机高转速下的输出功率与功率因数，所述第二阈值大于第一阈值；

所述可变绕组模块包括多个双向晶闸管，通过双向晶闸管的开通或关断调节电机各相绕组的串联匝数，并确保调节电机各相绕组串联匝数的过程中不出现绕组电流断流的情况。

可选地，该永磁电机绕组电路还包括：限流绕组，其串联于永磁电机三相桥臂和可变绕组模块之间，用于限制调节电机各相绕组串联匝数的过程中电机电流的上升率，避免调节电机各相绕组串联匝数的过程中三相短路的风险。

可选地，所述可变绕组模块包括：第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组、第五绕组、第六绕组、第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第三双向晶闸管、第四双向晶闸管、第五双向晶闸管、第六双向晶闸管、第七双向晶闸管以及第八双向晶闸管；

所述第一绕组的一端连接到逆变器的A相桥臂，另一端分别连接第一双向晶闸管的一个主电极和第三双向晶闸管的一个主电极，所述第三双向晶闸管的另一个主电极连接第二绕组的一端，所述第二绕组的另一端与第四绕组的一端连接，所述第四绕组的另一端连接第四双向晶闸管的一个主电极，所述第四双向晶闸管的另一个主电极分别连接第一双向晶闸管的另一个主电极、第三绕组的一端以及第二双向晶闸管的一个主电极，所述第三绕组的另一端连接到逆变器的B相桥臂；

所述第五绕组的一端连接到逆变器的C相桥臂，另一端分别连接第二双向晶闸管的另一个主电极和第五双向晶闸管的一个主电极，第五双向晶闸管的另一个主电极连接第六绕组的一端，第六绕组的另一端分别连接所述第二绕组的另一端和第四绕组的一端；

所述第一绕组的一端还连接第六晶闸管的一个主电极，所述第六双向晶闸管的另一个主电极连接所述第二绕组的一端；

所述第三绕组的一端还连接第七双向晶闸管的一个主电极，所述第七双向晶闸管的另一个主电极连接所述第四绕组的另一端；

所述第五绕组的一端还连接第八双向晶闸管的一个主电极，所述第八双向晶闸管的另一个主电极连接所述第六绕组的一端；

通过控制第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第三双向晶闸管、第四双向晶闸管、第五双向晶闸管、第六双向晶闸管、第七双向晶闸管或第八双向晶闸管的开通或关断调节电机各相绕组的串联匝数，所述第一绕组和第二绕组作为A相绕组的一部分，第三绕组和第四绕组作为B相绕组的一部分，第五绕组和第六绕组作为C相绕组的一部分。

可选地，当电机转速低于第一阈值时，第三双向晶闸管、第四双向晶闸管以及第五双向晶闸管开通，第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第六双向晶闸管、第七双向晶闸管以及第八双向晶闸管关断，第一绕组和第二绕组串联，第三绕组和第四绕组串联，第五绕组和第六绕组串联；

当电机转速大于第二阈值时，第三双向晶闸管、第四双向晶闸管以及第五双向晶闸管关断，第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第六双向晶闸管、第七双向晶闸管以及第八双向晶闸管开通，第一绕组和第二绕组并联，第三绕组和第四绕组并联，第五绕组和第六绕组并联。

可以理解的是，可将电机转速较低时，控制晶闸管配置各相电机绕组串联匝数相对较多，例如将绕组串联等形式称为少并联支路数模式。可将电机转速较高时，控制晶闸管配置各相电机绕组串联匝数相对较少，例如将部分绕组并联等形式称为多并联支路数模式。即该永磁电机的并联支路数包括少并联支路数和多并联支路数，也可理解为通过配置电机的并联支路数配置电机各相绕组的串联匝数。

可选地，限流绕组包括第一限流绕组、第二限流绕组以及第三限流绕组；

所述第一限流绕组的一端连接逆变器的A相桥臂，另一端连接所述第一绕组的一端；

所述第二限流绕组的一端连接逆变器的B相桥臂，另一端连接第三绕组的另一端；

所述第三限流绕组的一端连接逆变器的C相桥臂，另一端连接第五绕组的一端；

所述第一限流绕组、第二限流绕组以及第三限流绕组分别作为永磁电机A相绕组、B相绕组以及C相绕组的另一部分。

可选地，在调节电机各相绕组串联匝数的过程中，第一双向晶闸管和第二双向晶闸管为第一绕组、第三绕组以及第五绕组提供了续流回路，避免了第一绕组、第三绕组以及第五绕组电流的断流，第三双向晶闸管、第四双向晶闸管、第五双向晶闸管、第六双向晶闸管、第七双向晶闸管以及第八双向晶闸管为第二绕组、第四绕组以及第六绕组提供了续流回路，避免了第二绕组、第四绕组以及第六绕组电流的断流，从而能够减少调节电机各相绕组串联匝数过程中的转矩波动。

可选地，所述可变绕组模块可包括多个，实现对所述永磁电机各相绕组的多级动态配置。

第二方面，本发明提供一种基于第一方面所述的永磁电机绕组电路的控制方法，包括：

当电机转速低于第一阈值时，控制电机各相绕组的串联匝数相对较多，以提高电机线负荷，提高低速转矩；

当电机转速大于第二阈值时，控制电机各相绕组的串联匝数相对较少，减小电机端电压，减小弱磁电流，提高电机功率因数，充分利用逆变器容量，降低电机转矩波动，提高电机高转速下的输出功率与功率因数，所述第二阈值大于第一阈值；

通过双向晶闸管的开通或关断调节电机各相绕组的串联匝数，以确保调节电机各相绕组的串联匝数的过程中不出现绕组电流断流的情况。

可选地，当电机转速低于第一阈值时，控制第三双向晶闸管、第四双向晶闸管以及第五双向晶闸管开通，第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第六双向晶闸管、第七双向晶闸管以及第八双向晶闸管关断，使得第一绕组和第二绕组串联，第三绕组和第四绕组串联，第五绕组和第六绕组串联；

当电机转速高于第二阈值时，控制第三双向晶闸管、第四双向晶闸管以及第五双向晶闸管关断，第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第六双向晶闸管、第七双向晶闸管以及第八双向晶闸管开通，使得第一绕组和第二绕组并联，第三绕组和第四绕组并联，第五绕组和第六绕组并联。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)当电机转速较低时，控制双向晶闸管配置电机绕组形式为少并联支路数模式，提高电机线负荷，实现低速大转矩。

(2)当电机转速较高时，控制双向晶闸管配置电机绕组形式为多并联支路数模式，从而能够减小电机端电压，减小弱磁电流，提高电机功率因数，充分利用逆变器容量，降低电机转矩波动，提高电机高转速下的输出功率与功率因数。

(3)在切换过程中，由与应用了可变绕组电路结构，提供双向晶闸管和限流绕组可以实现电流的连续变化，在半个电周期内能够实现绕组并联支路数动态配置，并联支路数配置切换迅速，转矩波动小，对系统冲击小。

附图说明

图1为本发明提供的永磁同步电机绕组电路结构示意图；

图2为本发明提供的电机低速旋转情况下的绕组配置示意图；

图3为本发明提供的电机高速选择情况下的绕组配置示意图；

图4为本发明提供的电机绕组配置动态切换过程示意图；

图5为本发明提供的电机绕组并联支路数动态配置的控制方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提供了一种永磁电机绕组电路与控制方法。目的在于解决使用接触器带来的电流断流导致的电机控制性能问题，同时减小了绕组动态配置电路的体积。本发明通过使用双向晶闸管这种电力电子器件，搭建了可靠地绕组动态配置电路，从而实现了在绕组动态配置过程中电流可以可靠续流。

本发明一方面提供一种永磁同步电机绕组并联支路数动态配置的电路结构，包括逆变器模块、限流绕组、绕组并联支路数配置模块以及控制器。

其中，绕组并联支路数配置模块也可称为可变绕组模块，在电机绕组中，包括：电机限流绕组与并联支路数配置绕组，且并联支路数配置绕组可以配置为串联运行从而实现较少的电机绕组并联支路数配置，也可以切换为并联配置，从而实现较多的电机绕组并联支路数配置。

优选的绕组并联支路数配置模块，包括双向晶闸管、双向晶闸管驱动电路与缓冲电路。其中，双向晶闸管驱动电路输出驱动信号经过缓冲电路后分配给双向晶闸管，以保证不出现过大的开通瞬态电压。双向晶闸管两段并联吸收电路，以确保不出现过大的关断瞬态电压。

逆变器模块为永磁电机提供电压，控制器实现对逆变器模块和绕组并联支路数配置模块的控制。

图1是一种面向永磁同步电机的电机绕组电路拓扑。其中A、B、C为限流绕组，A1、B1、C1、A2、B2、C2为并联支路数配置绕组，TR1、TR2、TR3、TR4、TR5、TR6、TR7、TR8为八个双向晶闸管，构成绕组并联支路数配置模块，八个双向晶闸管接收由控制器给出的配置信号以根据配置信号开通或关断。

该电机绕组电路的连接关系如下：限流绕组A的一端连接逆变器的A相桥臂，另一端连接A1的一端，A1的另一端分别连TR1的一个主电极和TR3的一个主电极，TR3的另一个主电极连接A2的一端，A2的另一端与B2的一端连接，B2的另一端连接TR4的一个主电极，TR4的另一个主电极分别连接TR1的另一个主电极、B1的一端以及TR2的一个主电极，限流绕组B的一端连接逆变器的B相桥臂，另一端连接B1的另一端；限流绕组C的一端连接逆变器的C相桥臂，另一端连接C1的一端，C1的另一端分别连接TR2的另一个主电极和TR5的一个主电极，TR5的另一个主电极连接C2的一端，C2的另一端分别连接A2的另一端和B2的一端。

A1的一端还连接TR6的一个主电极，TR6的另一个主电极连接A2的一端；B1的一端还连接TR7的一个主电极，TR7的另一个主电极连接B2的另一端；C1的一端还连接TR8的一个主电极，TR8的另一个主电极连接C2的一端。

同时，控制器通过测量主绕组上的电流信号Ia、Ib、Ic，控制逆变器模块输出合适的电流驱动电机。虚线框内的结构，即可变绕组模块可以重复串联于同一个电路中，实现绕组并联支路数的多级动态配置。

图2是图1实施例中电机处于低转速状态时的电路工作情况。此时，控制器关断双向晶闸管TR1、TR2、TR6、TR7、TR8，同时导通双向晶闸管TR3、TR4、TR5。此时，并联支路数配置绕组A1和A2、B1和B2以及C1和C2分别串联，电机绕组配置为少并联支路数状态。由于此时电机转速较低，并联支路数配置绕组A1、B1、C1、A2、B2、C2的反电势e＝ψ·ω较小，串联后线电压(反电势)依然小于直流母线电压。此时可以充分利用逆变器容量，提高电机线负荷，提高低速转矩。

图3是图1实施例中电机处于高转速状态时的电路工作情况。此时控制器导通双向晶闸管TR1、TR2、TR6、TR7、TR8，同时关断双向晶闸管TR3、TR4、TR5。此时，由于电机转速较高，并联支路数配置绕组A1、B1、C1、A2、B2、C2的反电势e＝ψ·ω较大，若为串联配置，将导致去磁电流过大，从而导致电机功率因数、效率太低，转矩波动大幅提升，发热严重。因此，通过绕组并联支路数配置模块将并联支路数配置绕组配置为并联模式，使得A1与A2并联，B1与B2并联，C1与C2并联，可以降低电机端电压，减小去磁电流，提高电机性能。

其中，A1、A2、B1、B2、C1以及C2绕组匝数相等，以确保绕组连接配置切换前后均能保持三相对称反电势，从而使得电机得以正常运行。并且避免由于同相不同并联支路绕组匝数不同而导致的环流。

图4是图1实施例中电机绕组由少并联支路数配置向多并联支路数配置或者由多并联支路数配置向少并联支路数配置切换的过程。当电机绕组由少并联支路数配置向多并联支路数配置切换时，控制器导通TR1、TR2、TR6、TR7、TR8，同时给TR3、TR4、TR5关断信号。此时TR3、TR4、TR5由于还有电流流过，暂时无法关断，起续流作用，直到流过TR3、TR4、TR5的电流过零时，双向晶闸管TR3、TR4、TR5自动关断，完成切换过程，同时，由于限流绕组A、B、C的存在，限制了切换过程中的电流上升率，避免了切换过程中三相短路的风险。

上述切换过程不超过半个电周期，绕组并联支路数配置切换迅速，并且在切换过程中，TR1与TR2为A1、B1、C1提供了续流回路，避免了A1、B1、C1电流的断流，TR3-TR8为A2、B2、C2提供了续流回路，避免了A2、B2、C2电流的断流，从而能够减少切换过程中的转矩波动，改善电机与电动汽车系统性能。电机绕组由多并联支路数配置向少并联支路数配置切换时电路瞬态变化正好相反。

绕组并联支路数动态分配切换转速由对应的被驱动电机决定，优选的，定义在电机绕组多并联支路数配置状态的恒转矩区域与电机绕组少并联支路数配置状态的恒功率弱磁区域相交点的转速附近。此时，相同电流下电机在不同绕组并联支路数配置间切换时，可以提供相同的转矩，减小了电机绕组并联支路数配置切换过程中的瞬态转矩波动。

图5为本发明提供的电机绕组并联支路数动态配置的控制方法流程图。如图5所示，包括：1)监测电机转速。2)将转速与并联支路数切换转速判断值进行比较。3)若转速大于多并联支路数切换判断值，导通TR1、TR2、TR6、TR7、TR8，关断TR3、TR4、TR5，切换为多并联支路数配置模式；若转速小于少并联支路数切换判断值，关断TR1、TR2、TR6、TR7、TR8，导通TR3、TR4、TR5，切换为少并联支路数配置模式。4)重复步骤1)-3)。

其中，多并联支路数切换判断值和少并联支路数切换判断值可以不同，例如多并联支路数切换判断值大于少并联支路数切换判断值以防止切换时转速波动来回动作。进一步地，少并联支路数切换判断值可设为第一阈值，多并联支路数切换判断值可设为第二阈值。

本领域的技术人员容易理解，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 (9)

1.一种永磁电机绕组电路，其特征在于，包括：可变绕组模块；

所述可变绕组模块连接逆变器的三相桥臂，其对应永磁电机的三相绕组，用于根据所述永磁电机的转速调节电机各相绕组的串联匝数，当电机转速低于第一阈值时，控制电机各相绕组的串联匝数相对较多，以提高电机线负荷，提高低速转矩，以及当电机转速高于第二阈值时，控制电机各相绕组的串联匝数相对较少，减小电机端电压，减小弱磁电流，提高电机功率因数，充分利用逆变器容量，降低电机转矩波动，提高电机高转速下的输出功率与功率因数，所述第二阈值大于第一阈值；

所述可变绕组模块包括多个双向晶闸管，通过双向晶闸管的开通或关断调节电机各相绕组的串联匝数，并确保调节电机各相绕组串联匝数的过程中不出现绕组电流断流的情况，所述逆变器用于为电机的三相绕组提供电源。

2.根据权利要求1所述的永磁电机绕组电路，其特征在于，还包括：限流绕组；

所述限流绕组串联于逆变器三相桥臂和可变绕组模块之间，用于限制调节电机各相绕组串联匝数的过程中电机电流的上升率，避免调节电机各相绕组串联匝数的过程中三相短路的风险。

3.根据权利要求2所述的永磁电机绕组电路，其特征在于，所述可变绕组模块包括：第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组、第五绕组、第六绕组、第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第三双向晶闸管、第四双向晶闸管、第五双向晶闸管、第六双向晶闸管、第七双向晶闸管以及第八双向晶闸管；

所述第一绕组的一端连接到逆变器的A相桥臂，另一端分别连接第一双向晶闸管的一个主电极和第三双向晶闸管的一个主电极，所述第三双向晶闸管的另一个主电极连接第二绕组的一端，所述第二绕组的另一端与第四绕组的一端连接，所述第四绕组的另一端连接第四双向晶闸管的一个主电极，所述第四双向晶闸管的另一个主电极分别连接第一双向晶闸管的另一个主电极、第三绕组的一端以及第二双向晶闸管的一个主电极，所述第三绕组的另一端连接到逆变器的B相桥臂；

所述第五绕组的一端连接到逆变器的C相桥臂，另一端分别连接第二双向晶闸管的另一个主电极和第五双向晶闸管的一个主电极，第五双向晶闸管的另一个主电极连接第六绕组的一端，第六绕组的另一端分别连接所述第二绕组的另一端和第四绕组的一端；

所述第一绕组的一端还连接第六双向晶闸管的一个主电极，所述第六双向晶闸管的另一个主电极连接所述第二绕组的一端；

所述第三绕组的一端还连接第七双向晶闸管的一个主电极，所述第七双向晶闸管的另一个主电极连接所述第四绕组的另一端；

所述第五绕组的一端还连接第八双向晶闸管的一个主电极，所述第八双向晶闸管的另一个主电极连接所述第六绕组的一端；

通过控制第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第三双向晶闸管、第四双向晶闸管、第五双向晶闸管、第六双向晶闸管、第七双向晶闸管或第八双向晶闸管的开通或关断调节电机各相绕组的串联匝数，所述第一绕组和第二绕组作为A相绕组的一部分，第三绕组和第四绕组作为B相绕组的一部分，第五绕组和第六绕组作为C相绕组的一部分。

4.根据权利要求3所述的永磁电机绕组电路，其特征在于，当电机转速低于第一阈值时，第三双向晶闸管、第四双向晶闸管以及第五双向晶闸管开通，第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第六双向晶闸管、第七双向晶闸管以及第八双向晶闸管关断，第一绕组和第二绕组串联，第三绕组和第四绕组串联，第五绕组和第六绕组串联；

当电机转速大于第二阈值时，第三双向晶闸管、第四双向晶闸管以及第五双向晶闸管关断，第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第六双向晶闸管、第七双向晶闸管以及第八双向晶闸管开通，第一绕组和第二绕组并联，第三绕组和第四绕组并联，第五绕组和第六绕组并联。

5.根据权利要求3所述的永磁电机绕组电路，其特征在于，限流绕组包括第一限流绕组、第二限流绕组以及第三限流绕组；

所述第一限流绕组的一端连接逆变器的A相桥臂，另一端连接所述第一绕组的一端；

所述第二限流绕组的一端连接逆变器的B相桥臂，另一端连接第三绕组的另一端；

所述第三限流绕组的一端连接逆变器的C相桥臂，另一端连接第五绕组的一端；

所述第一限流绕组、第二限流绕组以及第三限流绕组分别作为永磁电机A相绕组、B相绕组以及C相绕组的另一部分。

6.根据权利要求1所述的永磁电机绕组电路，其特征在于，在调节电机各相绕组串联匝数的过程中，第一双向晶闸管和第二双向晶闸管为第一绕组、第三绕组以及第五绕组提供了续流回路，避免了第一绕组、第三绕组以及第五绕组电流的断流，第三双向晶闸管、第四双向晶闸管、第五双向晶闸管、第六双向晶闸管、第七双向晶闸管以及第八双向晶闸管为第二绕组、第四绕组以及第六绕组提供了续流回路，避免了第二绕组、第四绕组以及第六绕组电流的断流，从而能够减少调节电机各相绕组的串联匝数过程中的转矩波动。

7.根据权利要求1所述的永磁电机绕组电路，其特征在于，所述可变绕组模块可包括多个，实现对所述永磁电机各相绕组的多级动态配置。

8.一种基于权利要求1至7任一项所述的永磁电机绕组电路的控制方法，其特征在于，包括：

当电机转速低于第一阈值时，控制电机各相绕组的串联匝数相对较多，以提高电机线负荷，提高低速转矩；

当电机转速大于第二阈值时，控制电机各相绕组的串联匝数相对较少，减小电机端电压，减小弱磁电流，提高电机功率因数，充分利用逆变器容量，降低电机转矩波动，提高电机高转速下的输出功率与功率因数，所述第二阈值大于第一阈值；

通过双向晶闸管的开通或关断调节电机各相绕组的串联匝数，以确保调节电机各相绕组串联匝数的过程中不出现绕组电流断流的情况。

9.根据权利要求8所述的永磁电机绕组电路的控制方法，其特征在于，当电机转速低于第一阈值时，控制第三双向晶闸管、第四双向晶闸管以及第五双向晶闸管开通，第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第六双向晶闸管、第七双向晶闸管以及第八双向晶闸管关断，使得第一绕组和第二绕组串联，第三绕组和第四绕组串联，第五绕组和第六绕组串联；

当电机转速高于第二阈值时，控制第三双向晶闸管、第四双向晶闸管以及第五双向晶闸管关断，第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第六双向晶闸管、第七双向晶闸管以及第八双向晶闸管开通，使得第一绕组和第二绕组并联，第三绕组和第四绕组并联，第五绕组和第六绕组并联。