具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1至图10所示，本发明节能电机，包括电流反馈单元、电压反馈单元、速度反馈单元、位置检测单元、电流调节器、速度调节器、以及分布在电动机定子上的若干个传感器。

其中，电动机驱动电路的电流通过所述电流反馈单元反馈至，来实现对电流的控制。电动机的速度通过所述速度反馈单元反馈至，来实现对速度的控制。根据永磁电机的特性，需要精准定位电动机绕组的位置，然后根据转子的位置实时判断输出电压的极性，本发明中通过位置检测单元监测所述电动机定子上的传感器，来实时判断输出电压的极性。并且位置检测单元的检测信息输送至 PWM模块，该PWM模块通过调节驱动电压脉冲宽度来改变输送到电动机电压的幅值，从而改变电动机转速。

传感器为霍尔元件或绝对值编码器，电动机定子上单独安装有霍尔元件或绝对值编码器，或者在电动机定子上同时安装霍尔元件和绝对值编码器，通过安装两种形式的传感器，当一种传感器检测失效时，可立即启动另一种传感器来进行检测，保证电机的正常运行。

本发明中，通过若干个传感器来检测电动机绕组的位置，并且每一个传感器对应于控制一个设定的电流值和电压值，以此控制电动机的不同运行状态；电动机工作时，电流、电压、电动机运行速度分别通过电流反馈单元、电压反馈单元、速度反馈单元反馈至处理器，通过电流、电压、速度三重控制，来保证电机和电源供电系统的安全。

本发明节能电机，电机转速采用PID控制方式，以控制中心通过CAN通讯发送过来的数据作为速度给定，电机转速实时跟踪。驱动器的保护：包括过流、速断、驱动故障、通讯故障等，在设备检测到故障时进行相应的保护，以保证电机和电源供电系统的安全。

本发明一个用于飞行器的实施例中，节能电机的运行参数可以为：

额定输入电压：225V-315V；

输出电流：0-133.33A；

额定功率：30KW；

额定点效率：99％；

工作制式：手动/软件控制；

指令方式：CAN协议；

接口形式：航插件；

驱动器工作温度；-70℃-+80℃；

驱动器防护等级；IP65；

驱动器工作大气压：101359.3-5476.4Pa；

驱动器冷却及安装方式；自然风冷。

如图1至图10所示，本发明中所述电动机，包括外转子1、定子2、磁极 3、绕组4、带槽磁环6、连接轴7、若干个传感器8。

其中，带槽磁环6上沿其内周向均布设置有若干个内槽，若干个磁极3沿周向均布固定在内槽61内，磁极3的极性沿铁心径向设置，相邻磁极的极性相反。通过独立设置带槽磁环6，方便与外转子1的固定连接，同时磁极3直接固定在内槽61内，安装固定简单，在使用过程中不易脱落或移位，保证了电动机使用的安全性。

定子2上分布设置有若干个传感器8，每一个传感器对应于一个速度区间段内的节能点，在该节能点下，能够保持正常的运行速度，同时保持最低的能量消耗，电流、电压保持为稳定的数值。

各个传感器的轴向安装位置与中轴线A-A相间隔设定的角度，该角度范围为0.5°-26°，本实施例中，设置有17个传感器8，分别对应于不同的时速。实际应用中，可根据使用需要来设置传感器的数量，相邻两个传感器之间间隔的角度为0.5°-3°。

其中，第一传感器81的轴向安装位置与中轴线间隔的角度为0.5°-2°，其对应的运行速度为0-20km/h；

第二传感器82的轴向安装位置与中轴线间隔的角度为2°-3.5°，其对应的运行速度为20-30km/h；

第三传感器83的轴向安装位置与中轴线间隔的角度为3.5°-5°，其对应的运行速度为30-40km/h；

第四传感器84的轴向安装位置与中轴线间隔的角度为5°-6.5°，其对应的运行速度为40-50km/h；

第五传感器85的轴向安装位置与中轴线间隔的角度为6.5°-8°，其对应的运行速度为50-60km/h；

第六传感器86的轴向安装位置与中轴线间隔的角度为8°-9.5°，其对应的运行速度为60-70km/h；

第七传感器87的轴向安装位置与中轴线间隔的角度为9.5°-11°，其对应的运行速度为70-80km/h；

第八传感器88的轴向安装位置与中轴线间隔的角度为11°-12.5°，其对应的运行速度为80-90km/h；

第九传感器89的轴向安装位置与中轴线间隔的角度为12.5°-14°，其对应的运行速度为90-100km/h；

第十传感器810的轴向安装位置与中轴线间隔的角度为14°-15.5°，其对应的运行速度为100-110km/h；

第十一传感器811的轴向安装位置与中轴线间隔的角度为15.5°-17°，其对应的运行速度为110-120km/h；

第十二传感器812的轴向安装位置与中轴线间隔的角度为17°-18.5°，其对应的运行速度为120-130km/h；

第十三传感器813的轴向安装位置与中轴线间隔的角度为18.5°-20°，其对应的运行速度为130-140km/h；

第十四传感器814的轴向安装位置与中轴线间隔的角度为20°-21.5°，其对应的运行速度为140-150km/h；

第十五传感器815的轴向安装位置与中轴线间隔的角度为21.5°-23°，其对应的运行速度为150-160km/h；

第十六传感器816的轴向安装位置与中轴线间隔的角度为23°-24.5°，其对应的运行速度为160-170km/h；

第十七传感器817的轴向安装位置与中轴线间隔的角度为24.5°-26°，其对应的运行速度为170-180km/h。

每一个传感器对应于一个电流值、电压值，启动某一个传感器，能源电池按照相应的电流值、电压值来输出能源，并保持为相对应的时速下的最佳节能点，从而有效的提供续航能力。

本实施例中，以电动汽车为例，工作时，当车辆的行驶速度为0-20km/h 时，启动第一传感器81，保持为0-20km/h速度区间内的最佳节能点；当车辆的行驶速度为20-30km/h时，启动第二传感器82，保持为20-30km/h速度区间内的最佳节能点；当车辆的行驶速度为30-40km/h时，启动第三传感器83，保持为30-40km/h速度区间内的最佳节能点；当车辆的行驶速度为40-50km/h时，启动第四传感器84，保持为40-50km/h速度区间内的最佳节能点；当车辆的行驶速度为50-60km/h时，启动第五传感器85，保持为50-60km/h速度区间内的最佳节能点；当车辆的行驶速度为60-70km/h时，启动第六传感器86，保持为 60-70km/h速度区间内的最佳节能点；当车辆的行驶速度为70-80km/h时，启动第七传感器87，保持为0-80km/h速度区间内的最佳节能点；当车辆的行驶速度为80-90km/h时，启动第八传感器88，保持为80-90km/h速度区间内的最佳节能点；当车辆的行驶速度为90-100km/h时，启动第九传感器89，保持为 90-100km/h速度区间内的最佳节能点；当车辆的行驶速度为100-110km/h时，启动第十传感器810，保持为100-110km/h速度区间内的最佳节能点；当车辆的行驶速度为110-120km/h时，启动第十一传感器811，保持为110-120km/h 速度区间内的最佳节能点；当车辆的行驶速度为120-130km/h时，启动第十二传感器812，保持为120-130km/h速度区间内的最佳节能点；当车辆的行驶速度为130-140km/h时，启动第十三传感器813，保持为130-140km/h速度区间内的最佳节能点；当车辆的行驶速度为140-150km/h时，启动第十四传感器814，保持为140-150km/h速度区间内的最佳节能点；当车辆的行驶速度为 150-160km/h时，启动第十五传感器815，保持为150-160km/h速度区间内的最佳节能点；当车辆的行驶速度为160-170km/h时，启动第十六传感器816，保持为160-170km/h速度区间内的最佳节能点；当车辆的行驶速度为 170-180km/h时，启动第十七传感器817，保持为170-180km/h速度区间内的最佳节能点。

定子2包括铁心和绕组，铁心外表面上绕其轴线呈放射状均布若干个轴向通槽21，通槽21内设置有绕组4；其中，通槽21在铁心圆周面上，沿圆周面的宽度方向B上为倾斜设置，其倾斜角度为0.5°-2.5°，如图9所示，为单个通槽在铁心圆周面上示意图，两相邻通槽21之间所夹铁心为铁齿22，铁齿 22与圆周面宽度方向B上相比较为梯形设置，并且铁齿22在铁心正面23上的齿宽25小于其在铁心背面24上的齿宽26，如齿宽25可设定为3mm，齿宽26可设定为3.5mm。

如图10所示，针对于单相电动机，通槽21的数量为磁极3数量的两倍，通槽21的宽度不大于两相邻通槽21之间所夹铁心(铁齿22)的周向宽度，两相邻磁极3之间的间隙不大于两相邻通槽之间所夹铁齿22的周向宽度；同时，磁极3的周向宽度为2个通槽21周向宽度+1个铁齿22周向宽度的总和宽度。

绕组4沿铁心径向以单层导线分层设置在通槽21中，绕组4可由单根导线绕制，也可由多根导线绕制，当采用多根导线绕制时，该多根导线依次平行排列，并且绕制每层绕组时均排列在同一径向圆周面上，以保证每层绕组均为单层导线；通槽21的断面形状为径向外端开口的矩形，通槽21两侧壁与其内绕组导线之间设置有绝缘层5，绕制后的绕组4通过树脂(图中未示出)固定在通槽21中。

将通槽21的断面设置成带开口的矩形后，可有效保证绕组导线在通槽21 内的单层导线的分层绕制；采用单层导线分层绕制，既可提高空间的利用率，减小整个电动机的体积，又可有效减少绕组中跨接线的数量和跨接线的长度，简化绕组的结构；另外，使两通槽21之间所夹铁心的周向宽度不小于两相邻磁极3之间的间隙，可有效保证绕组中线圈对磁场磁力线的切割，保证电动机的功率。

本发明中，在电池容量、配重、运行环境等均不变的情况下，使得在每一个运行的速度区间内，电机均能够在最佳的节能点上工作，大大的提高了续航能力。