多段电子变速马达的控制电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型关于一种马达的控制电路，特别是指一种多段电子变速马达的控制电路。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步，马达在工业与生活上的使用十分广泛，其中针对变速马达来说，由于其提高了转速及扭力范围，因此可增进运作效率与性能。举电动车为例，变速马达可在电动车起步时采用高扭力的档次，而在高速时变更为低扭力的档次，使变速马达在运作时发挥较佳的运转效率。
[0003]目前变速马达的结构，主要是将动力源结合变速机构以达到提高转速与扭力范围。然而，此种作法除了会导致增加变速马达整体的重量、体积及成本之外，且动力源与变速机构之间在动力传递过程也会造成损耗而减少变速马达的使用寿命与运转效率，实有比较进一步加以改良突破。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于上述问题，于一实施例中，提供一种多段电子变速马达的控制电路，包括相线圈模块与控制器。相线圈模块包括入电端、第一组线圈、第二组线圈、桥接线、第一开关、第二开关及出电端。第一组线圈包括第一输入端与第一输出端。第二组线圈包括第二输入端与第二输出端。桥接线包括第一端与第二端。第一开关连接于第一输入端与第二输入端之间，第二开关连接于第一输出端与第二输出端之间，桥接线的第一端连接于第二输入端，入电端连接于第一输入端，出电端连接于第二输出端。控制器控制第一开关选择性地导通或断开，并控制第二开关选择性地导通桥接线的第二端或第二组线圈的第二输出端。
[0005]于一实施例中，相线圈模块的第一组线圈与第二组线圈的圈数可不同。例如:第一组线圈的圈数为100圈，第二组线圈的圈数为50圈。
[0006]于一实施例中，提供一种多段电子变速马达的控制电路，包括多数个上述相线圈模块，且这些相线圈模块的出电端是相互连接。控制器控制各相线圈模块的第一开关选择性地导通或断开，并控制各相线圈模块的第二开关选择性地导通桥接线的第二端或第二组线圈的第二输出端。
[0007]于一实施例中，控制器可同步地控制各相线圈模块的第一开关与第二开关的导通状态。
[0008]于一实施例中，控制器可不同步地控制各相线圈模块的第一开关与第二开关的导通状态。
[0009]于一实施例中，控制器可电连接于多数个继电器，控制器控制这些继电器分别控制第一开关与第二开关。
[0010]于一实施例中，控制器可包括变频单元，变频单元连接各入电端，以控制输入各相线圈模块的电压频率。
[0011]于一实施例中，提供一种多段电子变速马达的控制电路，包括相线圈模块与控制器。相线圈模块包括入电端、第一组线圈、第二组线圈、第三组线圈、桥接线、连接线、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关及出电端，其中第一组线圈包括第一输入端与第一输出端，第二组线圈包括第二输入端与第二输出端，第三组线圈包括第三输入端与第三输出端，桥接线包括第一端与第二端，连接线包括第一连接端与第二连接端，第一开关连接于第一输入端与第二输入端之间，第二开关连接于第一输出端与第二输出端之间，桥接线的第一端连接于第二输入端，连接线的第一连接端连接于第三输入端，第三开关连接于第二输入端与第三输入端之间，第四开关连接于第二输出端与第三输出端之间，入电端是连接于第一输入端，出电端连接于第三输出端。
[0012]于一实施例中，第一组线圈、第二组线圈及第三组线圈的圈数可分别不同。例如:第一组线圈的圈数为200圈，第二组线圈的圈数为100圈，第三组线圈的圈数为50圈。
[0013]于一实施例中，控制器电连接于多数个继电器，控制器控制这些继电器分别控制第一开关、第二开关、第三开关及第四开关。
[0014]综上，本实用新型实施例的控制电路，将相线圈模块切分成多组独立线圈，例如可将相线圈模块切分成150圈与100圈两组线圈，并通过分别控制多个开关的导通与断开，使两组线圈形成串联、并联或彼此断开，使输入相线圈模块的电流能够同时导通两组线圈或其中一组线圈，达到大幅增加马达的可变速档位与提高运转的效率。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型控制电路一实施例的电路示意图。
[0016]图2是本实用新型相线圈模块一实施例的电路示意图。
[0017]图3是本实用新型相线圈模块一实施例的绕组示意图。
[0018]图4是本实用新型相线圈模块第一实施例的切换示意图。
[0019]图5是本实用新型相线圈模块第二实施例的切换示意图。
[0020]图6是本实用新型相线圈模块第三实施例的切换示意图。
[0021]图7是本实用新型控制电路一实施例的切换示意图。
[0022]图8是本实用新型相线圈模块另一实施例的电路示意图。
[0023]【符号说明】
[0024]1控制电路
[0025]2马达
[0026]3定子
[0027]10、10A相线圈模块
[0028]101入电端
[0029]102出电端
[0030]11第一组线圈
[0031]111第一输入端
[0032]112第一输出端
[0033]12第二组线圈
[0034]121第二输入端
[0035]122第二输出端
[0036]13第三组线圈
[0037]131第三输入端
[0038]132第三输出端
[0039]14桥接线
[0040]141第一端
[0041]142第二端
[0042]15连接线
[0043]151第一连接端
[0044]152第二连接端
[0045]16第一开关
[0046]17第二开关
[0047]18第三开关
[0048]19第四开关
[0049]20控制器
[0050]21继电器
[0051]22变频单元
[0052]23霍尔感测器
【具体实施方式】
[0053]图1为本实用新型控制电路一实施例的电路示意图，图2为本实用新型相线圈模块一实施例的电路示意图。请参阅图1、图2所示，于本实施例中，控制电路1包括有三组相线圈模块10与控制器20。请对照图3所示，三组相线圈模块10可分别绕组在马达2内部的定子3上，而构成三相马达。于一些实施例中，控制电路1也可包括有一组相线圈模块10，且相线圈模块10绕组在马达2内部的定子3上而构成单向马达，或者，于一些实施例中，控制电路1也可包括二组或四组以上的相线圈模块10，此并不局限。
[0054]各相线圈模块10包括有入电端101、第一组线圈11、第二组线圈12、桥接线14、第一开关16、第二开关17及出电端102，其中第一组线圈11包括第一输入端111与第一输出端112，第二组线圈12包括第二输入端121与第二输出端122，桥接线14包括第一端141与第二端142，第一开关16连接于第一输入端111与第二输入端121之间，第二开关17连接于第一输出端112与第二输出端122之间，桥接线14的第一端141连接于第二输入端121，入电端101连接于第一输入端111，出电端102连接于第二输出端122。此外，三组相线圈模块10的出电端102是相互连接。于一实施例中，外部电流可由入电端101导入供电，并由出电端102导出。
[0055]控制器20是控制第一开关16选择性地导通或断开，并控制第二开关17选择性地导通桥接线14的第二端142或第二组线圈12的第二输出端122。于一实施例中，第二开关17具体上可为一双切开关而可被切换导通桥接线14的第二端142或第二组线圈12的第二输出端122。于一实施例中，控制器20电连接于多数个继电器21，控制器20控制继电器21分别控制第一开关16与第二开关17。如图1所示，在本实施例中，控制器20是电连接六组继电器21，其中继电器21可为单刀单掷(SPST)、单刀双掷(SPDT)、双刀单掷(DPST)或双刀双掷(DTOT)型，以控制六组继电器21分别控制三组相线圈模块10的六个开关。
[0056]藉此，当控制器20控制第一开关16导通时，可使第一组线圈11的第一输入端111连接第二组线圈12的第二输入端121。当控制器20控制第一开关16断开时，可使第一组线圈11的第一输入端111不连接第二组线圈12的第二输入端121。当控制器20控制第二开关17导通桥接线14的第二端142时，可使第一组线圈11的第一输出端112通过桥接线14连接于第二组线圈12的第二输入端121。当控制器20控制第二开关17导通第二组线圈12的第二输出端122时，可使第一组线圈11的第一输出端112直接连接第二组线圈12的第二输出端122并与桥接线14断开而不连接第二组线圈12的第二输入端121。
[0057]如图1所示，于一实施例中，控制器20具体上可以微电脑、处理器或特用芯片来实现。控制器20可电连接于多个霍尔感测器23 (Hall sensor)，这些霍尔感测器23可设置在各相线圈模块10之间，以判断马达2的转子与定子3的相对位置。
[0058]于一实施例中，相线圈模块10的第一组线圈11与第二组线圈12的圈数不同。举例来说，第一组线圈11的圈数为200圈，第二组线圈12的圈数为100圈，或者，第一组线圈11的圈数为300圈，第二组线圈12的圈数为150圈。藉此，如图2、图4、图5、图6所示，SP可通过控制器20控制各相线圈模块10的第一开关16与第二开关17的导通状态，使相线圈模块10可变换于四个档次。以下是以第一组线圈11的圈数为200圈，第二组线圈12的圈数为100圈的实施例作说明。
[0059]如图2所示，为第一档次的电路示意，其中控制器20是控制第一开关16断开并控制第二开关17导通桥接线14的第二端142，使第一组线圈11经由桥接线14与第二组线圈12串联，构成入电端101导入的电流会经第一组线圈11与第二组线圈12至出电端102，使相线圈模块10的有效线圈为300圈，其计算方式为各组线圈的圈数相加，也就是L1+L2，其中L1为第一组线圈11的圈数，L2为第二组线圈12的圈数。
[0060]如图4所示，为第二档次的电路示意，其中控制器20是控制第一开关16断开并控制第二开关17导通第二组线圈12的第二输