一种多相无刷电机的制作方法

本发明涉及电机领域，特别是涉及一种多相无刷电机。

背景技术：

1、现移动动力设备、新能源车辆、无人机、电动载人飞行器多采用三相无刷电机，在续航上只能加大电池容量来解决。在某些对重量有要求的情况下，加大电池容量代表加大体积与重量，从而直接影响其发展。

2、多相无刷电机主要由定子、永磁体转子和线圈组成，其中转子位于电机中心，表面或内嵌永磁体；定子为套在转自外围的环形铁芯，铁芯内侧均匀分布多个槽位，所有相的线圈全部嵌在定子槽内；线圈按相分组绕制，每一相由若干匝线圈组成；不同相线圈在定子圆周上按固定角度错位分布。多相无刷电机的相数与由线圈数决定，线圈组数为相数除以2（如四相为两组线圈，六相为三组线圈，八相为四组，以此类推）。相数中的线圈组均相交绕制，绕制线圈组依顺序相交且需对应同对永磁体n、s极（如图7）。换相由霍尔元件控制，多少相多少个霍尔无件，亦可减半以高底电平转换得出对应相数控制信号，换向电角度为360/相数（如四相换向电角度为360/4=90度，六相换向电角度为360/6=60度等）。

3、现有多相无刷电机通用多相绕组为星形(y)接法和三角形接法。星形接法特点是每一相绕组有首端、尾端两个端头，所有相的尾端全部接在一起，形成公共中性点；各相首端单独引出，接多相驱动器输出。三角形接法特点是上一相尾端接下一相首端，首尾依次串联成闭合环形，无公共中性点。

4、然而，现有技术在一个工作时间节点只有一部分线圈被利用，未被利用的线圈会产生反电动势，而反电动势形成回路便会产生反作用力而降底转化效率，并且未被利用的线圈与磁场导致整体的利用率降底。举例如三相电机有u、v、w三个端口，一个时间节点上u电流流入，那么v与w电流流出，那么v、w端便会产生反电动势形成回路而产生反作用力而降底效率。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，提供一种多相无刷电机。

2、一种多相无刷电机，包括：定子和相对于定子旋转的永磁体转子；定子设有供线圈插入的定子槽，线圈包括若干组，且各组线圈采用相交绕制方式，转子的单一磁极同一时间对应所有组线圈，单组线圈的绕向与转子的磁极方向一致；

3、无刷电机还包括用于根据磁极位置输出对应驱动信号的功率驱动电路。

4、在一个实施例中，线圈跨一种预设数量个定子槽绕制形成周环，同一线圈的相邻周环共用一个定子槽，且共用的定子槽内绕线方向相同。

5、在一个实施例中，线圈跨一种预设数量个定子槽绕制形成周环，同一线圈的相邻周环一侧分别插入共用的定子槽凸芯两侧内，且共用的定子槽凸芯两侧绕线方向相同。

6、在一个实施例中，线圈跨至少两种预设数量个定子槽绕制形成周环，每种预设数量对应于一种绕线方法；

7、其中，绕线方法包括：同一线圈的相邻周环共用一个定子槽，且共用的定子槽内绕线方向相同；同一线圈的相邻周环一侧分别插入共用的定子槽凸芯两侧内，且共用的定子槽凸芯两侧绕线方向相同。

8、在一个实施例中，磁极位置通过传感器或算法获取，传感器包括霍尔元件、光电编码器、旋转变压器中的至少一种，算法包括反电动势法、高频信号注入法中的至少一种。

9、在一个实施例中，功率驱动电路包括若干两两串联的开关管，各线圈的两端分别连接至对应串联开关管的连接点。

10、在一个实施例中，当磁极位置通过霍尔元件获取时，霍尔元件的个数与多相无刷电机的相数相同，霍尔元件之间的间隔电角度为360°除以霍尔元件的个数；轴对称的两个霍尔元件同时用于控制对应线圈两端连接的开关管的导通与关断。

11、在一个实施例中，霍尔元件的个数是多相无刷电机的相数的一半，霍尔元件之间的间隔电角度为180°除以霍尔元件的个数；每个霍尔元件用于同时控制对应线圈两端连接的开关管的导通与关断。

12、在一个实施例中，每个霍尔元件的输出端分别连接至对应三极管基极，三极管基极和所三极管集电极连接至对应线圈两端连接的开关管的控制端。

13、上述的多相无刷电机，包括：定子和相对于定子旋转的永磁体转子；定子设有供线圈插入的定子槽，线圈包括若干组，且各组线圈采用相交绕制方式，转子的单一磁极同一时间对应所有组线圈，单组线圈的绕向与转子的磁极方向一致；无刷电机还包括用于根据磁极位置输出对应驱动信号的功率驱动电路。该结构中各组线圈相互独立，可实现全部线圈均参与工作，线圈利用率高；因为线圈全部参与工作，故而不存在因反电动势产生的反作用力，并且线圈全部工作时所有对应的铁芯均产生磁场，故而可视为没有磁阻。因此，本发明能够提升线圈利用率与永磁体磁场利用率，在不改变电机尺寸、体积的前提下提高电机的扭距，在相同功率下扭距更大，在相同负载下更节能。

1.一种多相无刷电机，其特征在于，包括：定子和相对于所述定子旋转的永磁体转子；所述定子设有供线圈插入的定子槽，所述线圈包括若干组，且各组所述线圈采用相交绕制方式，所述转子的单一磁极同一时间对应所有组所述线圈，单组所述线圈的绕向与所述转子的磁极方向一致；

2.根据权利要求1所述的一种多相无刷电机，其特征在于：所述线圈跨一种预设数量个所述定子槽绕制形成周环，同一所述线圈的相邻周环共用一个所述定子槽，且共用的所述定子槽内绕线方向相同。

3.根据权利要求1所述的一种多相无刷电机，其特征在于：所述线圈跨一种预设数量个所述定子槽绕制形成周环，同一所述线圈的相邻周环一侧分别插入共用的定子槽凸芯两侧内，且共用的所述定子槽凸芯两侧绕线方向相同。

4.根据权利要求1所述的一种多相无刷电机，其特征在于：所述线圈跨至少两种预设数量个所述定子槽绕制形成周环，每种所述预设数量对应于一种绕线方法；

5.根据权利要求1所述的一种多相无刷电机，其特征在于：所述磁极位置通过传感器或算法获取，所述传感器包括霍尔元件、光电编码器、旋转变压器中的至少一种，所述算法包括反电动势法、高频信号注入法中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种多相无刷电机，其特征在于：所述功率驱动电路包括若干两两串联的开关管，各所述线圈的两端分别连接至对应串联开关管的连接点。

7.根据权利要求6所述的一种多相无刷电机，其特征在于：当所述磁极位置通过霍尔元件获取时，所述霍尔元件的个数与所述多相无刷电机的相数相同，所述霍尔元件之间的间隔电角度为360°除以所述霍尔元件的个数；轴对称的两个所述霍尔元件同时用于控制对应所述线圈两端连接的所述开关管的导通与关断。

8.根据权利要求7所述的一种多相无刷电机，其特征在于：所述霍尔元件的个数是所述多相无刷电机的相数的一半，所述霍尔元件之间的间隔电角度为180°除以所述霍尔元件的个数；每个所述霍尔元件用于同时控制对应所述线圈两端连接的所述开关管的导通与关断。

9.根据权利要求8所述的一种多相无刷电机，其特征在于：每个所述霍尔元件的输出端分别连接至对应三极管基极，所述三极管基极和所述三极管集电极连接至对应所述线圈两端连接的所述开关管的控制端。