CN106301140B - 一种四相电动机节能电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动机电路领域，公开了一种四相电动机节能电路，包括第一开关二极管、第二开关二极管、电动机绕组线圈、换相开关电路、整流电路。电动机绕组线圈包括第一相绕组线圈、第二相绕组线圈、第三相绕组线圈和第四相绕组线圈。换相开关电路包括第一换相信号输入端、第二换相信号输入端、第三换相信号输入端、第四换相信号输入端、第一换相开关三极管、第二换相开关三极管、第三换相开关三极管和第四换相开关三极管；整流电路包括第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管、第四整流二极管、第五整流二极管、第六整流二极管、第七整流二极管、第八整流二极管。本发明能充分利用反电动势，节能省电，增加续航里程。

Description

一种四相电动机节能电路

技术领域

本发明属于电动机电路领域。尤其涉及一种四相电动机节能电路。

背景技术

电动机是一种能够将电能转换为机械能的一种装置。因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。随着天然资源的不断消耗，近年来人们的节能意识不断加强，在各个领域中，人们都在研究如何充分利用能量，达到节能目的。

特别是在汽车领域，由于汽油、柴油发动机需要以不可再生的天然资源作为动力来源，不够节能环保，因此近年来关于电动车的研究越来越多。

但是在现有的纯电动车领域中，电动机的普遍存在以下缺陷：电动车在运行过程中无法回收电能或者回收的电能太少，而现有的动力电池的电能储备又十分有限，导致电动车的续航里程十分短，无法连续完成长途任务，严重制约了人们的办事效率以及电动车的发展。因此亟需开发出一种在能够电动车运行过程中节能省电的电动机电路。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种四相电动机节能电路,主要用于集中式绕组的磁阻电动机。本发明的四相电动机节能电路能够使电动机节能省电、增加续航里程。

本发明的具体技术方案为：一种四相电动机节能电路，包括第一路电子供电开关、第二路电子供电开关、电动机绕组线圈、换相开关电路、整流电路。

所述第一路电子供电开关包括第一开关二极管，所述第二路电子供电开关包括第二开关二极管，所述电动机绕组线圈包括第一相绕组线圈、第二相绕组线圈、第三相绕组线圈和第四相绕组线圈；所述换相开关电路包括第一换相信号输入端、第二换相信号输入端、第三换相信号输入端、第四换相信号输入端、第一换相开关三极管、第二换相开关三极管、第三换相开关三极管和第四换相开关三极管；所述整流电路包括第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管、第四整流二极管、第五整流二极管、第六整流二极管、第七整流二极管、第八整流二极管。

所述第一开关二极管的正极与第二开关二极管的正极连接后与直流供电电源正极连接；所述第一相绕组线圈的第一端与第二开关二极管的负极连接，第一相绕组线圈的第二端分别与所述第一整流二极管的负极、第二整流二极管的正极连接；第二整流二极管的负极与第一开关二极管的负极连接后与所述第二相绕组线圈的第一端连接；第二相绕组线圈的第二端分别与所述第三整流二极管的负极、第四整流二极管的正极连接；第四整流二极管的负极与第二开关二极管的负极连接后与所述第三相绕组线圈的第一端连接。

第三相绕组线圈的第二端分别与所述第五整流二极管的负极、第六整流二极管的正极连接；第六整流二极管的负极与第一开关二极管连接后与第四相绕组线圈的第一端连接，第四相绕组线圈的第二端分别与所述第七整流二极管的负极、第八整流二极管的正极连接；第八整流二极管的负极分别与第一相绕组线圈的第一端、第二开关二极管的负极连接；第一整流二极管的正极、第三整流二极管的正极、第五整流二极管的正极、第七整流二极管的正极连接后与直流供电电源负极连接。

所述第一换相开关三极管的集电极、发射极分别与第一相绕组线圈的第二端、直流供电电源负极连接，所述第一换相信号输入端与第一换相开关三极管的基极连接；所述第二换相开关三极管的集电极、发射极分别与第二相绕组线圈的第二端、直流供电电源负极连接，所述第二换相信号输入端与第二换相开关三极管的基极连接；所述第三换相开关三极管的集电极、发射极分别与第三相绕组线圈的第二端、直流供电电源负极连接，所述第三换相信号输入端与第三换相开关三极管的基极连接；所述第四换相开关三极管的集电极、发射极分别与第四相绕组线圈的第二端、直流供电电源负极连接，所述第四换相信号输入端与第四换相开关三极管的基极连接。

作为优选，所述第一换相开关三极管、所述第二换相开关三极管、所述第三换相开关三极管、所述第四换相开关三极管分别为第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管。

作为优选，所述第一换相开关三极管、所述第二换相开关三极管、所述第三换相开关三极管、所述第四换相开关三极管分别为第一IGBT绝缘栅双极型晶体管、第二IGBT绝缘栅双极型晶体管、第三IGBT绝缘栅双极型晶体管、第四IGBT绝缘栅双极型晶体管。本发明的特点是：

1、第一相绕组线圈储存的磁能转换成电能给第二相绕组线圈供电，第二相绕组线圈储存的磁能转换成电能给第三相绕组线圈供电，第三相绕组线圈储存的磁能转换成电能给第四相绕组线圈供电，第四相绕组线圈储存的磁能转换成电能给第一相绕组线圈供电。

2、四相、六相等偶数相电动机，都是把一路直流供电转换成两路直流供电线路。

3、适用于集中式绕组电动机。

本发明的原理具体为：

采用一一换相方式，当第一换相信号输入端收到第一换相信号时，第一相绕组线圈经过第二开关二极管供电，第一换相开关三极管导通，第二整流二极管反偏截止，直到第二换相信号输入端收到第二换相信号时，第二换相开关三极管导通，同时第一换相开关三极管截止的瞬间第一相绕组线圈的第二端电压升高，第二整流二极管导通，第一开关二极管反偏截止，第二相绕组线圈由第一相绕组线圈供电，经过第二换相开关三极管、第七整流二极管、第八整流二极管返回到第一相绕组线圈，直到第一相绕组线圈放电完成，第一开关二极管导通，第二相绕组线圈再经过第一开关二极管供电，直到第三换相信号输入端收到第三换相信号时，第三换相开关三极管导通，同时第二换相开关三极管截止的瞬间第二相绕组线圈的第二端电压升高，第四整流二极管导通，第二开关二极管反偏截止，第三相绕组线圈由第二相绕组线圈供电，经过第三换相开关三极管、第一整流二极管、第二整流二极管返回到第二相绕组线圈，直到第二相绕组线圈放电完成，第二开关二极管导通，第三相绕组线圈再经过第二开关二极管供电，直到第四换相信号输入端收到第四换相信号时，第四换相开关三极管导通，同时第三换相开关三极管截止的瞬间第三相绕组线圈的第二端电压升高，第六整流二极管导通，第一开关二极管反偏截止，第四相绕组线圈由第三相绕组线圈供电，经过第四换相开关三极管、第三整流二极管、第四整流二极管返回到第三相绕组线圈，直到第三相绕组线圈放电完成，第一开关二极管导通，直到第一换相信号输入端收到第一换相信号时，第一换相开关三极管导通，同时第四换相开关三极管截止的瞬间第四相绕组线圈的第二端电压升高，第八整流二极管导通，第二开关二极管反偏截止，第一相绕组线圈由第四相绕组线圈供电，经过第一换相开关三极管、第五整流二极管、第六整流二极管返回到第四相绕组线圈，直到第四相绕组线圈放电完成，第二开关二极管导通，完成一周期的节能过程。

与现有技术对比，本发明的有益效果是：本发明的四相电动机节能电路能够充分利用绕组线圈中的反电动势，使电动机节能省电，而且能够增加电动车续航里程。

附图说明

图1为实施例1的电路连接示意图；

图2为实施例1的四相换相信号时序图。

附图标记为：第一开关二极管1、第二开关二极管2、第一相绕组线圈4、第一换相信号输入端5、第一换相开关三极管6、第一整流二极管7、第二整流二极管8、第二相绕组线圈9、第二换相信号输入端10、第二换相开关三极管11、第三整流二极管12、第四整流二极管13、第三相绕组线圈14、第三换相信号输入端15、第三换相开关三极管16、第五整流二极管17、第六整流二极管18、第四相绕组线圈19、第四换相信号输入端20、第四换相开关三极管21、第七整流二极管22、第八整流二极管23、第一换相信号111、第二换相信号112、第三换相信号113、第四换相信号114、第一相绕组线圈的第一端U1、第一相绕组线圈的第二端U2、第二相绕组线圈的第一端V1、第二相绕组线圈的第二端V2、第三相绕组线圈的第一端W1、第三相绕组线圈的第二端W2、第四相绕组线圈的第一端X1、第四相绕组线圈的第二端X2。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

如图1所示：一种四相电动机节能电路，包括第一路电子供电开关、第二路电子供电开关、电动机绕组线圈、换相开关电路、整流电路。

所述第一路电子供电开关包括第一开关二极管1，所述第二路电子供电开关包括第二开关二极管2，所述电动机绕组线圈包括第一相绕组线圈4、第二相绕组线圈9、第三相绕组线圈14和第四相绕组线圈19；所述换相开关电路包括第一换相信号输入端5、第二换相信号输入端10、第三换相信号输入端15、第四换相信号输入端20、第一换相开关三极管6、第二换相开关三极管11、第三换相开关三极管16和第四换相开关三极管21；所述整流电路包括第一整流二极管7、第二整流二极管8、第三整流二极管12、第四整流二极管13、第五整流二极管17、第六整流二极管18、第七整流二极管22、第八整流二极管23。

所述第一开关二极管的正极与第二开关二极管的正极连接后与直流供电电源正极连接；所述第一相绕组线圈的第一端U1与第二开关二极管的负极连接，第一相绕组线圈的第二端U2分别与所述第一整流二极管的负极、第二整流二极管的正极连接；第二整流二极管的负极与第一开关二极管的负极连接后与所述第二相绕组线圈的第一端V1连接；第二相绕组线圈的第二端V2分别与所述第三整流二极管的负极、第四整流二极管的正极连接；第四整流二极管的负极与第二开关二极管的负极连接后与所述第三相绕组线圈的第一端W1连接。第三相绕组线圈的第二端W2分别与所述第五整流二极管的负极、第六整流二极管的正极连接；第六整流二极管的负极与第一开关二极管连接后与第四相绕组线圈的第一端X1连接，第四相绕组线圈的第二端X2分别与所述第七整流二极管的负极、第八整流二极管的正极连接；第八整流二极管的负极分别与一相绕组线圈的第一端、第二开关二极管的负极连接；第一整流二极管的正极、第三整流二极管的正极、第五整流二极管的正极、第七整流二极管的正极连接后与直流供电电源负极连接。

所述第一换相开关三极管的集电极、发射极分别与第一相绕组线圈的第二端、直流供电电源负极连接，所述第一换相信号输入端与第一换相开关三极管的基极连接；所述第二换相开关三极管的集电极、发射极分别与第二相绕组线圈的第二端、直流供电电源负极连接，所述第二换相信号输入端与第二换相开关三极管的基极连接；所述第三换相开关三极管的集电极、发射极分别与第三相绕组线圈的第二端、直流供电电源负极连接，所述第三换相信号输入端与第三换相开关三极管的基极连接；所述第四换相开关三极管的集电极、发射极分别与第四相绕组线圈的第二端、直流供电电源负极连接，所述第四换相信号输入端与第四换相开关三极管的基极连接。

本实施例的原理具体为：

如图2所示，采用一一换相方式，当第一换相信号输入端收到第一换相信号111时，第一相绕组线圈经过第二开关二极管供电，第一换相开关三极管导通，第二整流二极管反偏截止，直到第二换相信号输入端收到第二换相信号112时，第二换相开关三极管导通，同时第一换相开关三极管截止的瞬间第一相绕组线圈的第二端电压升高，第二整流二极管导通，第一开关二极管反偏截止，第二相绕组线圈由第一相绕组线圈供电，经过第二换相开关三极管、第七整流二极管、第八整流二极管返回到第一相绕组线圈，直到第一相绕组线圈放电完成，第一开关二极管导通，第二相绕组线圈再经过第一开关二极管供电，直到第三换相信号输入端收到第三换相信号113时，第三换相开关三极管导通，同时第二换相开关三极管截止的瞬间第二相绕组线圈的第二端电压升高，第四整流二极管导通，第二开关二极管反偏截止，第三相绕组线圈由第二相绕组线圈供电，经过第三换相开关三极管、第一整流二极管、第二整流二极管返回到第二相绕组线圈，直到第二相绕组线圈放电完成，第二开关二极管导通，第三相绕组线圈再经过第二开关二极管供电，直到第四换相信号输入端收到第四换相信号114时，第四换相开关三极管导通，同时第三换相开关三极管截止的瞬间第三相绕组线圈的第二端电压升高，第六整流二极管导通，第一开关二极管反偏截止，第四相绕组线圈由第三相绕组线圈供电，经过第四换相开关三极管、第三整流二极管、第四整流二极管返回到第三相绕组线圈，直到第三相绕组线圈放电完成，第一开关二极管导通，直到第一换相信号输入端收到第一换相信号111时，第一换相开关三极管导通，同时第四换相开关三极管截止的瞬间第四相绕组线圈的第二端电压升高，第八整流二极管导通，第二开关二极管反偏截止，第一相绕组线圈由第四相绕组线圈供电，经过第一换相开关三极管、第五整流二极管、第六整流二极管返回到第四相绕组线圈，直到第四相绕组线圈放电完成，第二开关二极管导通，完成一周期的节能过程。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，所述第一换相开关三极管、所述第二换相开关三极管、所述第三换相开关三极管、所述第四换相开关三极管分别为第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于，所述第一换相开关三极管、所述第二换相开关三极管、所述第三换相开关三极管、所述第四换相开关三极管分别为第一IGBT绝缘栅双极型晶体管、第二IGBT绝缘栅双极型晶体管、第三IGBT绝缘栅双极型晶体管、第四IGBT绝缘栅双极型晶体管。本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (1)

1.一种四相电动机节能电路，其特征在于：包括第一路电子供电开关、第二路电子供电开关、电动机绕组线圈、换相开关电路、整流电路；

所述第一路电子供电开关包括第一开关二极管(1)，所述第二路电子供电开关包括第二开关二极管(2)，所述电动机绕组线圈包括第一相绕组线圈(4)、第二相绕组线圈(9)、第三相绕组线圈(14)和第四相绕组线圈(19)；所述换相开关电路包括第一换相信号输入端(5)、第二换相信号输入端(10)、第三换相信号输入端(15)、第四换相信号输入端(20)、第一换相开关三极管(6)、第二换相开关三极管(11)、第三换相开关三极管(16)和第四换相开关三极管(21)；所述整流电路包括第一整流二极管(7)、第二整流二极管(8)、第三整流二极管(12)、第四整流二极管(13)、第五整流二极管(17)、第六整流二极管(18)、第七整流二极管(22)、第八整流二极管(23)；

所述第一开关二极管的正极与第二开关二极管的正极连接后与直流供电电源正极连接；所述第一相绕组线圈的第一端与第二开关二极管的负极连接，第一相绕组线圈的第二端分别与所述第一整流二极管的负极、第二整流二极管的正极连接；第二整流二极管的负极与第一开关二极管的负极连接后与所述第二相绕组线圈的第一端连接；第二相绕组线圈的第二端分别与所述第三整流二极管的负极、第四整流二极管的正极连接；第四整流二极管的负极与第二开关二极管的负极连接后与所述第三相绕组线圈的第一端连接；

第三相绕组线圈的第二端分别与所述第五整流二极管的负极、第六整流二极管的正极连接；第六整流二极管的负极与第一开关二极管连接后与第四相绕组线圈的第一端连接，第四相绕组线圈的第二端分别与所述第七整流二极管的负极、第八整流二极管的正极连接；第八整流二极管的负极分别与第一相绕组线圈的第一端、第二开关二极管的负极连接；第一整流二极管的正极、第三整流二极管的正极、第五整流二极管的正极、第七整流二极管的正极连接后与直流供电电源负极连接；

所述第一换相开关三极管的集电极、发射极分别与第一相绕组线圈的第二端、直流供电电源负极连接，所述第一换相信号输入端与第一换相开关三极管的基极连接；所述第二换相开关三极管的集电极、发射极分别与第二相绕组线圈的第二端、直流供电电源负极连接，所述第二换相信号输入端与第二换相开关三极管的基极连接；所述第三换相开关三极管的集电极、发射极分别与第三相绕组线圈的第二端、直流供电电源负极连接，所述第三换相信号输入端与第三换相开关三极管的基极连接；所述第四换相开关三极管的集电极、发射极分别与第四相绕组线圈的第二端、直流供电电源负极连接，所述第四换相信号输入端与第四换相开关三极管的基极连接；

所述第一换相开关三极管、所述第二换相开关三极管、所述第三换相开关三极管、所述第四换相开关三极管分别为第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管；

所述第一换相开关三极管、所述第二换相开关三极管、所述第三换相开关三极管、所述第四换相开关三极管分别为第一IGBT绝缘栅双极型晶体管、第二IGBT绝缘栅双极型晶体管、第三IGBT绝缘栅双极型晶体管、第四IGBT绝缘栅双极型晶体管。

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