CN116436370A - 一种可变绕组切换控制***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可变绕组切换控制***及方法，包括：控制器，用于输出多种控制信号；切换模块，用于根据所述控制器输出的多种控制信号连通对应的绕组；可变绕组模块，用于根据所述切换模块的执行结果形成对应的工作状态；以及第一接线端子模块和第二接线端子模块；所述控制器依次所述第一接线端子模块、所述切换模块和所述第二接线端子模块与所述可变绕组模块相连。本发明采用上述一种可变绕组切换控制***及方法，可为电机应用过程中，选择不同绕组以及所需的绕组连接方式提供便利，拓宽电机调速范围，提高带载能力。

Description

一种可变绕组切换控制***及方法

技术领域

本发明涉及一种技术，尤其涉及一种可变绕组切换控制***及方法。

背景技术

三相电机的定子绕组由U、V、W三相绕组组成，以电机每相绕组为两个线圈组串联为例，即总共六个线圈组，对应12个出线端，传统电机其绕组连接方式较为固定，选择星形连接或三角形连接，其出线方式一般为引出相绕组三根出线端，电机制造完成后其线圈组数量及相绕组连接方式将固定下来。

在很多交流电机驱动场合中，如电动汽车、机床主轴等，需要电机的驱动***在低速情况下具有较大的转矩，且能有较宽的调速范围，传统调速方法主要包括弱磁调速、变极调速等，均有利弊。

其中，当电机在恒功率区进行弱磁调速时，电机的最高转速受到额定电压和变频器功率等级的限制，弱磁控制升速的范围也受到限制，且弱磁控制会产生能量损耗。而变极调速一般应用于鼠笼式转子的异步电机，限制了该方法的应用范围。

针对上述问题，现有技术提出了通过切换绕组可使电机在低速时具有较大转矩，且能拓宽电机调速范围。永磁体磁链数值与电机定子绕组匝数成正比，因此反电动势数值与电机定子绕组匝数成正比。当电机低速运行时，使用线圈组AX串联，BY串联，CZ串联，再组成星形连接，此时电机能够输出较大的电磁转矩；当电机达到一定转速时，为了增强电机的扩速能力，使用线圈组A、B、C、X、Y、Z构成双星形连接，电机的反电动势变为低速时连接情况的一半，因此电机能够达到更高的转速。且当电机想选择星形连接或者三角形连接时可以方便切换，提供更多绕组连接方式以供应用不同的场合。

如：文献1“申请公布号是CN110112986A的中国发明专利”提供了一种可变绕组电机及控制方法，其变绕组的方式为在星形连接的基础上变化，当需使用三角形连接时无法实现，变换种类少。

文献2“申请公布号是CN111342736A的中国发明专利”提供了一种一种开关磁阻电机变绕组驱动***和在线软切换方法，其控制方法针对开关磁阻电机，控制方法复杂且具有局限性。

可知现有技术变换种类较少，不能适应多变的需求。

发明内容

为解决传统电机无法方便改变绕组的选择以及电机绕组连接方式问题，本发明提供一种可变绕组切换控制***及方法，可为电机应用过程中选择不同绕组以及所需的绕组连接方式提供便利，拓宽电机调速范围，提高带载能力，可实现8种不同绕组连接方式，并且当需使用三角形连接运行时，启动时可以采用星三角启动降低启动电流。

为实现上述目的，本发明提供了一种可变绕组切换控制***，包括：

控制器，用于输出多种控制信号；

切换模块，用于根据所述控制器输出的多种控制信号连通对应的绕组；

可变绕组模块，用于根据所述切换模块的执行结果形成对应的工作状态；

以及第一接线端子模块和第二接线端子模块；

所述控制器依次所述第一接线端子模块、所述切换模块和所述第二接线端子模块与所述可变绕组模块相连。

优选的，所述可变绕组模块包括第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈、第五线圈和第六线圈；

所述第一线圈的两端分别为第一引出线端和第二引出线端；所述第二线圈的两端分别为第三引出线端和第四引出线端；所述第三线圈的两端分别为第五引出线端和第六引出线端；所述第四线圈的两端分别为第七引出线端和第八引出线端；所述第五线圈的两端分别为第九引出线端和第十引出线端；所述第六线圈的两端分别为第十一引出线端和第十二引出线端；

所述第五引出线端、第九引出线端、第一引出线端、第二引出线端、第三引出线端、第六引出线端、第七引出线端、第十引出线端、第十一引出线端、第四引出线端、第八引出线端、第十二引出线端由上至下依次连接于所述第二接线端子模块的接线端子上。

优选的，所述第一接线端子模块为三孔接线端子，所述三孔接线端子为分别与所述控制器的三相控制端相连的U相接线端、V相接线端和W相接线端。

优选的，所述第二引出线端与所述第三引出线端短接；所述第六引出线端与所述第七引出线端短接；所述第十引出线端与所述第十一引出线端短接；

所述第四引出线端和所述第五引出线端均与所述U相接线端相连；所述第八引出线端和所述第九引出线端均与所述V相接线端相连；所述第一引出线端和所述第十二引出线端均与所述W相接线端相连。

优选的，所述切换模块包括：

第一切换开关，其连接于所述第四引出线端与所述第八引出线端之间；

第二切换开关，其连接于所述第八引出线端与所述第十二引出线端之间；

第三切换开关，其一端连接于所述第二引出线端与所述第三引出线端的短接点，另一端连接于所述第六引出线端与所述第七引出线端的短接点；

第四切换开关，其一端连接于所述第六引出线端与所述第七引出线端的短接点，另一端连接于所述第十引出线端与所述第十一引出线端的短接点；

第五切换开关，其一端与所述第五引出线端连接，另一端连接于所述第二引出线端与所述第三引出线端的短接点；

第六切换开关，其一端与所述第九引出线端连接，另一端连接于所述第六引出线端与所述第七引出线端的短接点；

第七切换开关，其一端与所述第一引出线端连接，另一端连接于所述第十引出线端与所述第十一引出线端的短接点；

第八切换开关，其一端连接于所述第二引出线端与所述第三引出线端的短接点，另一端与所述第十二引出线端连接；

第九切换开关，其一端连接于所述第六引出线端与所述第七引出线端的短接点，另一端与所述第四引出线端连接；

第十切换开关，其一端连接于所述第十引出线端与所述第十一引出线端的短接点，另一端与所述第八引出线端连接；

第十一切换开关，其连接于所述第五引出线端与所述U相接线端之间；

第十二切换开关，其连接于所述第九引出线端与所述V相接线端之间；

第十三切换开关，其连接于所述第一引出线端与所述W相接线端之间；

第十四切换开关，其连接于所述第四引出线端与所述U相接线端之间；

第十五切换开关，其连接于所述第八引出线端与所述V相接线端之间；

第十六切换开关，其连接于所述第十二引出线端与所述W相接线端之间；

第十七切换开关，其连接于所述第一引出线端与所述第四引出线端之间；

第十八切换开关，其连接于第五引出线端与所述第八引出线端之间；

第十九切换开关，其连接于第九引出线端与所述第十二引出线端之间；

第二十切换开关，其一端连接于所述第二引出线端与所述第三引出线端的短接点，另一端连接于所述第九引出线端与所述第十九切换开关之间；

第二十一切换开关，其一端连接于所述第六引出线端与所述第七引出线端的短接点，另一端连接于所述第十七切换开关与所述第四引出线端之间；

第二十二切换开关，其一端连接于所述第十引出线端与所述第十一引出线端的短接点，另一端连接于所述第十八切换开关与所述第八引出线端之间。

优选的，所述第一切换开关、所述第二切换开关、所述第三切换开关、所述第四切换开关、所述第五切换开关、所述第六切换开关、所述第七切换开关、所述第八切换开关、所述第九切换开关、所述第十切换开关、所述第十一切换开关、所述第十二切换开关、所述第十三切换开关、所述第十四切换开关、所述第十五切换开关、所述第十六切换开关、所述第十七切换开关、所述第十八切换开关、所述第十九切换开关、所述第二十切换开关、所述第二十一切换开关、所述第二十二切换开关均为继电器、MOSFET中的一种及其任意组合。

一种可变绕组切换控制方法，包括以下步骤：

S1、经控制器向切换模块发送控制信号；

S2、切换模块根据所述控制信号执行开闭动作；

S3、可变绕组模块根据切换模块的执行结果形成对应的工作状态。

优选的，步骤S1所述的控制信号包括：

第一控制信号，用于控制第一切换开关和第二切换开关的启闭；

第二控制信号，用于控制第三切换开关和第四切换开关的启闭；

第三控制信号，用于控制第五切换开关、第六切换开关和第七切换开关的启闭；

第四控制信号，用于控制第八切换开关、第九切换开关和第十切换开关的启闭；

第五控制信号，用于控制第十一切换开关、第十二切换开关和第十三切换开关的启闭；

第六控制信号，用于控制第十四切换开关、第十五切换开关和第十六切换开关的启闭；

第七控制信号，用于控制第十七切换开关、第十八切换开关和第十九切换开关的启闭；

第八控制信号，用于控制第二十切换开关、第二十一切换开关和第二十二切换开关的启闭。

优选的，步骤S3所述的工作状态包括：

ABC星形连接，根据第二控制信号和第五控制信号闭合第三切换开关、第四切换开关、第十一切换开关、第十二切换开关和第十三切换开关，此时，第一线圈的一端、第三线圈的一端和第五线圈的一端连接，第一线圈的另一端、第三线圈的另一端和第五线圈的另一端分别连接U相接线端、V相接线端和W相接线端；

XYZ星形连接，根据第二控制信号和第六控制信号闭合第三切换开关、第四切换开关、第十四切换开关、第十五切换开关和第十六切换开关，此时，第二线圈的一端、第四线圈的一端和第六线圈的一端连接，第二线圈的另一端、第四线圈的另一端和第六线圈的另一端分别连接U相接线端、V相接线端和W相接线端；

ABCXYZ星形连接，根据第一控制信号和第五控制信号闭合第一切换开关、第二切换开关、第十一切换开关、第十二切换开关和第十三切换开关，此时，第一线圈一端与第二线圈的的一端串联，第三线圈的一端与第四线圈的一端串联，第五线圈的一端与第六线圈的一端串联，第一线圈的另一端、第五线圈的另一端、第九线圈的另一端分别连接U相接线端、V相接线端和W相接线端，第二线圈的另一端、第四线圈的另一端和第六线圈的另一端相连；

ABC三角形连接，根据第三控制信号和第五控制信号闭合第五切换开关、第六切换开关、第七切换开关、第十一切换开关、第十二切换开关和第十三切换开关，此时，第一线圈、第三线圈和第五线圈收尾连接形成ABC三角电路，且ABC三角电路的三个顶点分别与U相接线端、V相接线端和W相接线端连接；

XYZ三角形连接，根据第四控制信号和第六控制信号闭合第八切换开关、第九切换开关、第十切换开关、第十四切换开关、第十五切换开关和第十六切换开关，此时，第二线圈、第四线圈和第六线圈收尾连接形成XYZ三角电路，且XYZ三角电路的三个顶点分别与U相接线端、V相接线端和W相接线端连接；

ABCXYZ三角形连接，根据第五控制信号和第六控制信号闭合第十一切换开关、第十二切换开关、第十三切换开关、第十四切换开关、第十五切换开关和第十六切换开关，此时，第一线圈与第二线圈串联后形成ABCXYZ三角电路的第一路，第三线圈和第四线圈串联后形成ABCXYZ三角电路的第二路，第五线圈和第六线圈串联后形成ABCXYZ三角电路的第三路，第一路、第二路和第三路收尾连接形成ABCXYZ三角电路；

ABCXYZ双星形连接，根据第二控制信号、第五控制信号和第七控制信号闭合第三切换开关、第四切换开关、第十一切换开关、第十二切换开关、第十三切换开关、第十七切换开关、第十八切换开关和第十九切换开关，此时，第一线圈与第二线圈并联形成第一路，第三线圈和第四线圈并联形成第二路，第五线圈和第六线圈并联形成第三路，第一路的一端、第二路的一端和第三路的一端连接，第一路的另一端、第二路的另一端和第三路的另一端分别与U相接线端、V相接线端和W相接线端连接；

ABCXYZ双三角形连接，根据第六控制信号、第七控制信号和第八控制信号闭合第十四切换开关、第十五切换开关、第十六切换开关、第十七切换开关、第十八切换开关、第十九切换开关、第二十切换开关、第二十一切换开关和第二十二切换开关，此时，第一线圈与第二线圈并联形成第一路，第三线圈和第四线圈并联形成第二路，第五线圈和第六线圈并联形成第三路，第一路、第二路、第三路收尾连接形成ABCXYZ双三角形电路，ABCXYZ双三角形电路的三个顶点分别与U相接线端、V相接线端和W相接线端连接。

与传统变绕组相比，本发明的优点及有益效果在于：

1、电机低速运行时，能够通过选择线圈组获得较大电磁转矩，提高带载能力，同时可以通过改变线圈组数量来拓宽电机调速范围，具有较好应用前景；

2、结构简单，操作便捷，仅需通过上位机控制MCU改变控制信号即可改变选择的绕组以及其连接方式，不需人为手动改变，在线实现绕组选择以及连接方式的改变；

3、绕组接线方式可实现种类多，可以实现8种不同的接线方式；

4、可靠性高，整个电路设计均采用最基础的器件，器件少，控制信号少，整个***的可靠性高。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为三相电机内部为星形连接时线圈组结构示意图；

图2为三相电机内部为三角形连接时线圈组结构示意图；

图3为本发明的电路拓扑结构示意图；

图4为本发明的ABC星形连接示意图；

图5为本发明的XYZ星形连接示意图；

图6为本发明的ABCXYZ星形连接示意图；

图7为本发明的ABC三角形连接示意图；

图8为本发明的XYZ三角形连接示意图；

图9为本发明的ABCXYZ三角形连接示意图；

图10为本发明的ABCXYZ双星形连接示意图；

图11为本发明的ABCXYZ双三角形连接示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。

一种可变绕组切换控制***，包括：

控制器，用于输出多种控制信号；

切换模块，用于根据控制器输出的多种控制信号连通对应的绕组；

可变绕组模块，用于根据切换模块的执行结果形成对应的工作状态；

以及第一接线端子模块J1和第二接线端子模块J2；

控制器依次第一接线端子模块J1、切换模块和第二接线端子模块J2与可变绕组模块相连。

具体的，可变绕组模块包括第一线圈A、第二线圈B、第三线圈C、第四线圈X、第五线圈Y和第六线圈Z；第一线圈A的两端分别为第一引出线端1和第二引出线端2；第二线圈B的两端分别为第三引出线端3和第四引出线端4；第三线圈C的两端分别为第五引出线端5和第六引出线端6；第四线圈X的两端分别为第七引出线端7和第八引出线端8；第五线圈Y的两端分别为第九引出线端9和第十引出线端10；第六线圈Z的两端分别为第十一引出线端11和第十二引出线端12；第五引出线端5、第九引出线端9、第一引出线端1、第二引出线端2、第三引出线端3、第六引出线端6、第七引出线端7、第十引出线端10、第十一引出线端11、第四引出线端4、第八引出线端8、第十二引出线端12由上至下依次连接于第二接线端子模块J2的接线端子上。

优选的，第一接线端子模块J₁为三孔接线端子，三孔接线端子为分别与控制器的三相控制端相连的U相接线端、V相接线端和W相接线端。

优选的，第二引出线端2与第三引出线端3短接；第六引出线端6与第七引出线端7短接；第十引出线端10与第十一引出线端11短接；第四引出线端4和第五引出线端5均与U相接线端相连；第八引出线端8和第九引出线端9均与V相接线端相连；第一引出线端1和第十二引出线端12均与W相接线端相连。

优选的，切换模块包括：

第一切换开关S₁，其连接于第四引出线端4与第八引出线端8之间；

第二切换开关S₂，其连接于第八引出线端8与第十二引出线端12之间；

第三切换开关S₃，其一端连接于第二引出线端2与第三引出线端3的短接点，另一端连接于第六引出线端6与第七引出线端7的短接点；

第四切换开关S₄，其一端连接于第六引出线端6与第七引出线端7的短接点，另一端连接于第十引出线端10与第十一引出线端11的短接点；

第五切换开关S₅，其一端与第五引出线端5连接，另一端连接于第二引出线端2与第三引出线端3的短接点；

第六切换开关S₆，其一端与第九引出线端9连接，另一端连接于第六引出线端6与第七引出线端7的短接点；

第七切换开关S₇，其一端与第一引出线端1连接，另一端连接于第十引出线端10与第十一引出线端11的短接点；

第八切换开关S₈，其一端连接于第二引出线端2与第三引出线端3的短接点，另一端与第十二引出线端12连接；

第九切换开关S₉，其一端连接于第六引出线端6与第七引出线端7的短接点，另一端与第四引出线端4连接；

第十切换开关S₁₀，其一端连接于第十引出线端10与第十一引出线端11的短接点，另一端与第八引出线端8连接；

第十一切换开关S₁₁，其连接于第五引出线端5与U相接线端之间；

第十二切换开关S₁₂，其连接于第九引出线端9与V相接线端之间；

第十三切换开关S₁₃，其连接于第一引出线端1与W相接线端之间；

第十四切换开关S₁₄，其连接于第四引出线端4与U相接线端之间；

第十五切换开关S₁₅，其连接于第八引出线端8与V相接线端之间；

第十六切换开关S₁₆，其连接于第十二引出线端12与W相接线端之间；

第十七切换开关S₁₇，其连接于第一引出线端1与第四引出线端4之间；

第十八切换开关S₁₈，其连接于第五引出线端5与第八引出线端8之间；

第十九切换开关S₁₉，其连接于第九引出线端9与第十二引出线端12之间；

第二十切换开关S₂₀，其一端连接于第二引出线端2与第三引出线端3的短接点，另一端连接于第九引出线端9与第十九切换开关S₁₉之间；

第二十一切换开关S₂₁，其一端连接于第六引出线端6与第七引出线端7的短接点，另一端连接于第十七切换开关S₁₇与第四引出线端4之间；

第二十二切换开关S₂₂，其一端连接于第十引出线端10与第十一引出线端11的短接点，另一端连接于第十八切换开关S₁₈与第八引出线端8之间。

优选的，第一切换开关S₁、第二切换开关S₂、第三切换开关S₃、第四切换开关S₄、第五切换开关S₅、第六切换开关S₆、第七切换开关S₇、第八切换开关S₈、第九切换开关S₉、第十切换开关S₁₀、第十一切换开关S₁₁、第十二切换开关S₁₂、第十三切换开关S₁₃、第十四切换开关S₁₄、第十五切换开关S₁₅、第十六切换开关S₁₆、第十七切换开关S₁₇、第十八切换开关S₁₈、第十九切换开关S₁₉、第二十切换开关S₂₀、第二十一切换开关S₂₁、第二十二切换开关S₂₂均为继电器、MOSFET中的一种及其任意组合。

一种可变绕组切换控制方法，包括以下步骤：

S1、经控制器向切换模块发送控制信号；

优选的，步骤S1的控制信号包括：

第一控制信号，用于控制第一切换开关S₁和第二切换开关S₂的启闭；

第二控制信号，用于控制第三切换开关S₃和第四切换开关S₄的启闭；

第三控制信号，用于控制第五切换开关S₅、第六切换开关S₆和第七切换开关S₇的启闭；

第四控制信号，用于控制第八切换开关S₈、第九切换开关S₉和第十切换开关S₁₀的启闭；

第五控制信号，用于控制第十一切换开关S₁₁、第十二切换开关S₁₂和第十三切换开关S₁₃的启闭；

第六控制信号，用于控制第十四切换开关S₁₄、第十五切换开关S₁₅和第十六切换开关S₁₆的启闭；

第七控制信号，用于控制第十七切换开关S₁₇、第十八切换开关S₁₈和第十九切换开关S₁₉的启闭；

第八控制信号，用于控制第二十切换开关S₂₀、第二十一切换开关S₂₁和第二十二切换开关S₂₂的启闭。

S2、切换模块根据控制信号执行开闭动作；

S3、可变绕组模块根据切换模块的执行结果形成对应的工作状态。

优选的，步骤S3的工作状态包括：

ABC星形连接，根据第二控制信号和第五控制信号闭合第三切换开关S₃、第四切换开关S₄、第十一切换开关S₁₁、第十二切换开关S₁₂和第十三切换开关S₁₃，此时，第一线圈A的一端、第三线圈C的一端和第五线圈Y的一端连接，第一线圈A的另一端、第三线圈C的另一端和第五线圈Y的另一端分别连接U相接线端、V相接线端和W相接线端；

XYZ星形连接，根据第二控制信号和第六控制信号闭合第三切换开关S₃、第四切换开关S₄、第十四切换开关S₁₄、第十五切换开关S₁₅和第十六切换开关S₁₆，此时，第二线圈B的一端、第四线圈X的一端和第六线圈Z的一端连接，第二线圈B的另一端、第四线圈X的另一端和第六线圈Z的另一端分别连接U相接线端、V相接线端和W相接线端；

ABCXYZ星形连接，根据第一控制信号和第五控制信号闭合第一切换开关S₁、第二切换开关S₂、第十一切换开关S₁₁、第十二切换开关S₁₂和第十三切换开关S₁₃，此时，第一线圈A一端与第二线圈B的的一端串联，第三线圈C的一端与第四线圈X的一端串联，第五线圈Y的一端与第六线圈Z的一端串联，第一线圈A的另一端、第五线圈Y的另一端、第九线圈的另一端分别连接U相接线端、V相接线端和W相接线端，第二线圈B的另一端、第四线圈X的另一端和第六线圈Z的另一端相连；

ABC三角形连接，根据第三控制信号和第五控制信号闭合第五切换开关S₅、第六切换开关S₆、第七切换开关S₇、第十一切换开关S₁₁、第十二切换开关S₁₂和第十三切换开关S₁₃，此时，第一线圈A、第三线圈C和第五线圈Y收尾连接形成ABC三角电路，且ABC三角电路的三个顶点分别与U相接线端、V相接线端和W相接线端连接；

XYZ三角形连接，根据第四控制信号和第六控制信号闭合第八切换开关S₈、第九切换开关S₉、第十切换开关S₁₀、第十四切换开关S₁₄、第十五切换开关S₁₅和第十六切换开关S₁₆，此时，第二线圈B、第四线圈X和第六线圈Z收尾连接形成XYZ三角电路，且XYZ三角电路的三个顶点分别与U相接线端、V相接线端和W相接线端连接；

ABCXYZ三角形连接，根据第五控制信号和第六控制信号闭合第十一切换开关S₁₁、第十二切换开关S₁₂、第十三切换开关S₁₃、第十四切换开关S₁₄、第十五切换开关S₁₅和第十六切换开关S₁₆，此时，第一线圈A与第二线圈B串联后形成ABCXYZ三角电路的第一路，第三线圈C和第四线圈X串联后形成ABCXYZ三角电路的第二路，第五线圈Y和第六线圈Z串联后形成ABCXYZ三角电路的第三路，第一路、第二路和第三路收尾连接形成ABCXYZ三角电路；

ABCXYZ双星形连接，根据第二控制信号、第五控制信号和第七控制信号闭合第三切换开关S₃、第四切换开关S₄、第十一切换开关S₁₁、第十二切换开关S₁₂、第十三切换开关S₁₃、第十七切换开关S₁₇、第十八切换开关S₁₈和第十九切换开关S₁₉，此时，第一线圈A与第二线圈B并联形成第一路，第三线圈C和第四线圈X并联形成第二路，第五线圈Y和第六线圈Z并联形成第三路，第一路的一端、第二路的一端和第三路的一端连接，第一路的另一端、第二路的另一端和第三路的另一端分别与U相接线端、V相接线端和W相接线端连接；

ABCXYZ双三角形连接，根据第六控制信号、第七控制信号和第八控制信号闭合第十四切换开关S₁₄、第十五切换开关S₁₅、第十六切换开关S₁₆、第十七切换开关S₁₇、第十八切换开关S₁₈、第十九切换开关S₁₉、第二十切换开关S₂₀、第二十一切换开关S₂₁和第二十二切换开关S₂₂，此时，第一线圈A与第二线圈B并联形成第一路，第三线圈C和第四线圈X并联形成第二路，第五线圈Y和第六线圈Z并联形成第三路，第一路、第二路、第三路收尾连接形成ABCXYZ双三角形电路，ABCXYZ双三角形电路的三个顶点分别与U相接线端、V相接线端和W相接线端连接。

因此，本发明采用上述可变绕组切换控制***及方法，可为电机应用过程中，选择不同绕组以及所需的绕组连接方式提供便利，拓宽电机调速范围，提高带载能力。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳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：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种可变绕组切换控制***，其特征在于：包括：

控制器，用于输出多种控制信号；

切换模块，用于根据所述控制器输出的多种控制信号连通对应的绕组；

可变绕组模块，用于根据所述切换模块的执行结果形成对应的工作状态；

以及第一接线端子模块和第二接线端子模块；

所述控制器依次所述第一接线端子模块、所述切换模块和所述第二接线端子模块与所述可变绕组模块相连。

2.根据权利要求1所述的一种可变绕组切换控制***，其特征在于：所述可变绕组模块包括第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈、第五线圈和第六线圈；

所述第一线圈的两端分别为第一引出线端和第二引出线端；所述第二线圈的两端分别为第三引出线端和第四引出线端；所述第三线圈的两端分别为第五引出线端和第六引出线端；所述第四线圈的两端分别为第七引出线端和第八引出线端；所述第五线圈的两端分别为第九引出线端和第十引出线端；所述第六线圈的两端分别为第十一引出线端和第十二引出线端；

所述第五引出线端、第九引出线端、第一引出线端、第二引出线端、第三引出线端、第六引出线端、第七引出线端、第十引出线端、第十一引出线端、第四引出线端、第八引出线端、第十二引出线端由上至下依次连接于所述第二接线端子模块的接线端子上。

3.根据权利要求2所述的一种可变绕组切换控制***，其特征在于：所述第一接线端子模块为三孔接线端子，所述三孔接线端子为分别与所述控制器的三相控制端相连的U相接线端、V相接线端和W相接线端。

4.根据权利要求3所述的一种可变绕组切换控制***，其特征在于：所述第二引出线端与所述第三引出线端短接；所述第六引出线端与所述第七引出线端短接；所述第十引出线端与所述第十一引出线端短接；

所述第四引出线端和所述第五引出线端均与所述U相接线端相连；所述第八引出线端和所述第九引出线端均与所述V相接线端相连；所述第一引出线端和所述第十二引出线端均与所述W相接线端相连。

5.根据权利要求4所述的一种可变绕组切换控制***，其特征在于：所述切换模块包括：

第一切换开关，其连接于所述第四引出线端与所述第八引出线端之间；

第二切换开关，其连接于所述第八引出线端与所述第十二引出线端之间；

第三切换开关，其一端连接于所述第二引出线端与所述第三引出线端的短接点，另一端连接于所述第六引出线端与所述第七引出线端的短接点；

第四切换开关，其一端连接于所述第六引出线端与所述第七引出线端的短接点，另一端连接于所述第十引出线端与所述第十一引出线端的短接点；

第五切换开关，其一端与所述第五引出线端连接，另一端连接于所述第二引出线端与所述第三引出线端的短接点；

第六切换开关，其一端与所述第九引出线端连接，另一端连接于所述第六引出线端与所述第七引出线端的短接点；

第七切换开关，其一端与所述第一引出线端连接，另一端连接于所述第十引出线端与所述第十一引出线端的短接点；

第八切换开关，其一端连接于所述第二引出线端与所述第三引出线端的短接点，另一端与所述第十二引出线端连接；

第九切换开关，其一端连接于所述第六引出线端与所述第七引出线端的短接点，另一端与所述第四引出线端连接；

第十切换开关，其一端连接于所述第十引出线端与所述第十一引出线端的短接点，另一端与所述第八引出线端连接；

第十一切换开关，其连接于所述第五引出线端与所述U相接线端之间；

第十二切换开关，其连接于所述第九引出线端与所述V相接线端之间；

第十三切换开关，其连接于所述第一引出线端与所述W相接线端之间；

第十四切换开关，其连接于所述第四引出线端与所述U相接线端之间；

第十五切换开关，其连接于所述第八引出线端与所述V相接线端之间；

第十六切换开关，其连接于所述第十二引出线端与所述W相接线端之间；

第十七切换开关，其连接于所述第一引出线端与所述第四引出线端之间；

第十八切换开关，其连接于第五引出线端与所述第八引出线端之间；

第十九切换开关，其连接于第九引出线端与所述第十二引出线端之间；

第二十切换开关，其一端连接于所述第二引出线端与所述第三引出线端的短接点，另一端连接于所述第九引出线端与所述第十九切换开关之间；

第二十一切换开关，其一端连接于所述第六引出线端与所述第七引出线端的短接点，另一端连接于所述第十七切换开关与所述第四引出线端之间；

第二十二切换开关，其一端连接于所述第十引出线端与所述第十一引出线端的短接点，另一端连接于所述第十八切换开关与所述第八引出线端之间。

6.根据权利要求5所述的一种可变绕组切换控制***，其特征在于：所述第一切换开关、所述第二切换开关、所述第三切换开关、所述第四切换开关、所述第五切换开关、所述第六切换开关、所述第七切换开关、所述第八切换开关、所述第九切换开关、所述第十切换开关、所述第十一切换开关、所述第十二切换开关、所述第十三切换开关、所述第十四切换开关、所述第十五切换开关、所述第十六切换开关、所述第十七切换开关、所述第十八切换开关、所述第十九切换开关、所述第二十切换开关、所述第二十一切换开关、所述第二十二切换开关均为继电器、MOSFET中的一种及其任意组合。

7.一种可变绕组切换控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、经控制器向切换模块发送控制信号；

S2、切换模块根据所述控制信号执行开闭动作；

S3、可变绕组模块根据切换模块的执行结果形成对应的工作状态。

8.根据权利要求7所述的一种可变绕组切换控制方法，其特征在于：步骤S1所述的控制信号包括：

第一控制信号，用于控制第一切换开关和第二切换开关的启闭；

第二控制信号，用于控制第三切换开关和第四切换开关的启闭；

第三控制信号，用于控制第五切换开关、第六切换开关和第七切换开关的启闭；

第四控制信号，用于控制第八切换开关、第九切换开关和第十切换开关的启闭；

第五控制信号，用于控制第十一切换开关、第十二切换开关和第十三切换开关的启闭；

第六控制信号，用于控制第十四切换开关、第十五切换开关和第十六切换开关的启闭；

第七控制信号，用于控制第十七切换开关、第十八切换开关和第十九切换开关的启闭；

第八控制信号，用于控制第二十切换开关、第二十一切换开关和第二十二切换开关的启闭。

9.根据权利要求7所述的一种可变绕组切换控制方法，其特征在于：步骤S3所述的工作状态包括：

ABC星形连接，根据第二控制信号和第五控制信号闭合第三切换开关、第四切换开关、第十一切换开关、第十二切换开关和第十三切换开关，此时，第一线圈的一端、第三线圈的一端和第五线圈的一端连接，第一线圈的另一端、第三线圈的另一端和第五线圈的另一端分别连接U相接线端、V相接线端和W相接线端；

XYZ星形连接，根据第二控制信号和第六控制信号闭合第三切换开关、第四切换开关、第十四切换开关、第十五切换开关和第十六切换开关，此时，第二线圈的一端、第四线圈的一端和第六线圈的一端连接，第二线圈的另一端、第四线圈的另一端和第六线圈的另一端分别连接U相接线端、V相接线端和W相接线端；

ABCXYZ星形连接，根据第一控制信号和第五控制信号闭合第一切换开关、第二切换开关、第十一切换开关、第十二切换开关和第十三切换开关，此时，第一线圈一端与第二线圈的的一端串联，第三线圈的一端与第四线圈的一端串联，第五线圈的一端与第六线圈的一端串联，第一线圈的另一端、第五线圈的另一端、第九线圈的另一端分别连接U相接线端、V相接线端和W相接线端，第二线圈的另一端、第四线圈的另一端和第六线圈的另一端相连；

ABC三角形连接，根据第三控制信号和第五控制信号闭合第五切换开关、第六切换开关、第七切换开关、第十一切换开关、第十二切换开关和第十三切换开关，此时，第一线圈、第三线圈和第五线圈收尾连接形成ABC三角电路，且ABC三角电路的三个顶点分别与U相接线端、V相接线端和W相接线端连接；

XYZ三角形连接，根据第四控制信号和第六控制信号闭合第八切换开关、第九切换开关、第十切换开关、第十四切换开关、第十五切换开关和第十六切换开关，此时，第二线圈、第四线圈和第六线圈收尾连接形成XYZ三角电路，且XYZ三角电路的三个顶点分别与U相接线端、V相接线端和W相接线端连接；

ABCXYZ三角形连接，根据第五控制信号和第六控制信号闭合第十一切换开关、第十二切换开关、第十三切换开关、第十四切换开关、第十五切换开关和第十六切换开关，此时，第一线圈与第二线圈串联后形成ABCXYZ三角电路的第一路，第三线圈和第四线圈串联后形成ABCXYZ三角电路的第二路，第五线圈和第六线圈串联后形成ABCXYZ三角电路的第三路，第一路、第二路和第三路收尾连接形成ABCXYZ三角电路；

ABCXYZ双星形连接，根据第二控制信号、第五控制信号和第七控制信号闭合第三切换开关、第四切换开关、第十一切换开关、第十二切换开关、第十三切换开关、第十七切换开关、第十八切换开关和第十九切换开关，此时，第一线圈与第二线圈并联形成第一路，第三线圈和第四线圈并联形成第二路，第五线圈和第六线圈并联形成第三路，第一路的一端、第二路的一端和第三路的一端连接，第一路的另一端、第二路的另一端和第三路的另一端分别与U相接线端、V相接线端和W相接线端连接；

ABCXYZ双三角形连接，根据第六控制信号、第七控制信号和第八控制信号闭合第十四切换开关、第十五切换开关、第十六切换开关、第十七切换开关、第十八切换开关、第十九切换开关、第二十切换开关、第二十一切换开关和第二十二切换开关，此时，第一线圈与第二线圈并联形成第一路，第三线圈和第四线圈并联形成第二路，第五线圈和第六线圈并联形成第三路，第一路、第二路、第三路收尾连接形成ABCXYZ双三角形电路，ABCXYZ双三角形电路的三个顶点分别与U相接线端、V相接线端和W相接线端连接。

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