CN2730014Y - 带发电绕组的无刷直流电动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带有发电绕组的直流无刷电动机，由电动机主体和驱动器组成，电机主体包括有转子，定子及定子线圈，其特征在于所述定子线圈包括有电动绕组和发电绕组，电动绕组与发电绕组沿定子径向分布，所述发电绕组与充电控制电路连接，所述电动绕组与电机控制电路连接。主要特点是生产成本低，一机两用，电子开关控制具有使用方便等，做直流电动机使用时，通过开关控制就可以成为无刷的直流电机；当发电机使用时只要控制开关转换后就成为一台发电机使用，此绕组有两部分组成，在很低的转速下也能正常的发电，即在步行时也能为蓄电池充电；该电机可广泛用于电动助力车(电动自行车)以及其它的电动汽车运输工具等设备中使用。

Description

带发电绕组的无刷直流电动机

技术领域

本实用新型涉及一种带有发电绕组的电动机，具体地说是一种在电机定子上绕制有发电绕组和电动绕组，并沿定子的径向依次分布。

背景技术

电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等等。电动自行车等助力车采用的电机一般为上述的无刷电动机，为车辆提供动力。但是在车辆行驶当中由于需要的动力是间歇的，在车辆下坡、滑行等状态下不需要电动机提供动力。因此，这部分能量可以被利用，为蓄电池提供充电。现有技术当中为此提出了一些实现的技术方案，有的在车上设置发电机的设计方案，也有将电动机和发电机设计在一起的技术方案。前者效率不高，增加了车辆的自重，车辆的结构也比较复杂。后者在设计上不够合理，发电绕组和电动绕组沿转子轴水平布置，电机体积大效率低。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服现有技术的缺陷，提供一种带发电绕组的无刷直流电动机。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

带发电绕组的无刷直流电动机，由电动机主体和驱动器组成，电机主体包括有转子，定子及定子线圈，其特征在于所述定子线圈包括有电动绕组和发电绕组，电动绕组与发电绕组沿定子径向分布，所述发电绕组与充电控制电路连接，所述电动绕组与电机控制电路连接，充电控制电路和电机控制电路通过微动开关与蓄电池连接。

前项所述的电动机，其特征在于所述电动绕组位于发电绕组定子径向的外侧。

前项所述的电动机，其特征在于所述电机主体的转子位于定子径向的外侧。

本实用新型的优点是，本无刷直流电动机主要特点是生产成本低，一机两用，电子开关控制具有使用方便等，做直流电动机使用时，通过开关控制就可以成为无刷的直流电机；当发电机使用时只要控制开关转换后就成为一台发电机使用，此绕组有两部分组成，在很低的转速下也能正常的发电，即在步行时也能为蓄电池充电；该电机可广泛用于电动助力车(电动自行车)以及其它的电动汽车运输工具等设备中使用。

附图说明

图1为本实用新型电机的绕组结构布置示意图。

图2为本实用新型电机及控制模块的原理图。

具体实施方式

下面结合附图中的实施例对本实用新型的技术方案进行进一步的说明。

本实用新型的电机的主体包括有转子5，定子1及定子线圈，定子线圈包括有电动绕组3和发电绕组2，发电绕组与充电控制电路连接，电动绕组与电机控制电路连接。电机的定子位于电机主体的中心，转子围绕在定子的外侧。转子上设置有NS偶极永磁体4。

定子上的两组绕组沿定子的径向内外分布，在本实施例中发电绕组2位于内侧，电动绕组3位于外侧。

驱动器部分包括的电机控制电路DJ和充电控制电路CD均为常规控制模块，这里对控制模块的具体电路以及控制原理不再赘述。本实用新型在电路上只是增加了转换电路，以控制不同状态的转换。转换电路可以有多种形式，最简单的就是在供电电路端设有转换开关K1，分别连接电机控制电路DJ和充电控制电路CD。

本实用新型的带发电绕组的无刷直流电动机，适合于应用在电动自行车上，当电动自行车正常工作时，即在行驶过程中，蓄电池的直流电经过电机控制器为电动机的定子线圈绕组提供旋转磁场的电流，从而使转子NS偶极磁体4转动，带动车轮转动起来，使用者在行驶时通过操作助力车车把上的手把控制车速，旋转手把电位器W至最大时，电机控制器所产生的旋转频率越高及即电流越大，电动机的驱动力矩越大车子的速度越快，当行驶在公路滑行时，或者前方红灯减速，或预见停车时，驾驶者需要减速的一瞬间，手把上的电位器W往反方向旋转，微动开关K1将供电电流切断，电动机的电动绕组断电，发电绕组产生电流即变为发电机，将车子滑行时车轮旋转时电机所产生的电流由充电控制器输出的直电流给蓄电池E充电；用户需要加速时，手把电位器顺时针旋转时，瞬间微动开关将充电转换到供电状态，电动机开始工作，电位器旋转角度越大，车速越快，当车子下坡滑行或红灯、预见停车用户想减速时，车子又进入充电状态……，自行车在整个骑行过程中，本实用新型的电机在不断转换着电动机和发电机的功能。用本实用新型设计的电动自行车，在行驶时因频繁的减速时断电可以节电10％，再加上车子滑行时所发的电流给蓄电池充电达30％左右，使蓄电池使用寿命延长，每充一次延长行驶距离，若在车子上再配上太阳能充电板，电动自行车几乎不需要充电了。

以上只是对本实用新型技术方案和实施例的描述，而不是对本申请技术方案的限定，显然实现本发明创造有多种形式，本领域的技术人员可以根据本申请权利要求所限定的内容和精神作出各种改进。

Claims (3)

1.带发电绕组的无刷直流电动机，由电动机主体和驱动器组成，电机主体包括有转子，定子及定子线圈，其特征在于所述定子线圈包括有电动绕组和发电绕组，电动绕组与发电绕组沿定子径向分布；所述发电绕组与充电控制电路连接，所述电动绕组与电机控制电路连接，充电控制电路和电机控制电路通过微动开关与蓄电池连接。

2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于所述电动绕组位于发电绕组定子径向的外侧。

3.根据权利要求1、2所述的电动机，其特征在于所述电机主体的转子位于定子径向的外侧。