CN101557982A

CN101557982A - 盘状浮动飞行器

Info

Publication number: CN101557982A
Application number: CNA2006800307013A
Authority: CN
Inventors: 杜米特鲁·博吉科
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-08-22
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2009-10-14
Also published as: JP2009504509A; US20070252033A1; WO2007081358A3; EP1917189A4; CA2617915A1; BRPI0615475A2; KR20080037097A; MX2008001722A; EA200800628A1; EP1917189A2; BRPI0615475A8; WO2007081358A2

Abstract

一种浮动盘状旋翼飞行器装备有与推进组件上方的旋翼飞行器主体的磁悬浮的悬架组合的双向旋转脉冲DC电直线环形电动发电机。内部和外部边缘由电活动的磁悬浮和导引导杆电磁体组成，其作为定子组件和动电电动发电机的固定部分并且还作为飞行器主体的附属部分。可动部分是两个独立的反向旋转的铁磁芯，其中动电电动发电机的转子具有三个主要元件：电磁体或在其功能元件中包括外部和内部电磁和导引电磁体和能量收集器和感应器的电磁体；电动发电机电磁体线圈；以及环形推进器。

Description

盘状浮动飞行器

背景

相关技术描述

下述技术阐述这里描述和要求的装置的领域的当前状况：

Tu等，US2004/0135452，公开了一种平面旋转发电机，其包括至少一个环形线圈结构用于切割磁力线以感应电流和至少一个与螺旋线圈结构平行取向的圆盘形的磁极结构。如果包括多个环形线圈结构和圆盘形的磁性线圈结构，则以交替的方式设置环形线圈结构和圆盘形的磁性线圈结构。不给环形线圈结构和圆盘形的磁极结构装备可渗透的材料。当由外力旋转环形线圈结构或至少一个圆盘形的磁极结构时，环形线圈结构切割通过那里的磁力线以产生感应电流。Neal，US2002/0135263，公开了形成环形柱心的多个定子弧形段，环形柱心用于用来制造电动机的定子组件。在优选实施例中，当电流传导通过缠绕环形柱心上的极的电线时，产生多个磁场。单体相变材料基本封装导体并保持定子弧形段在环形柱心中相互接触。还公开了使用电动机的硬盘驱动器、以及构造电动机和硬盘驱动器的方法。Rose，US6803691，公开了一种电机，其包括磁性上可渗透的环形柱心，该柱心以旋转轴为中心并具有两个轴向地反向的侧面。线圈环形地缠绕柱心并沿圆周方向连续地设置。每个线圈包括沿各自的柱心侧面径向地延伸的两个侧腿。在相邻的侧腿之间存在无线圈空间。支架具有由桥接结构连接的第一和第二侧面法兰并且分别与线圈的第一和第二侧面相邻。Mohler，US6507257，公开了双向闭锁致动器，其包括输出轴，在其上固定地设置有一个或多个转子。设置轴和转子用于在磁性上传导的外壳中旋转，所述外壳具有设置于其中的圆柱形线圈并且由传导端盖封闭。端盖具有设置安装于其上的定子极部件。在一个实施例中，所述转子具有至少两个相反地磁化的永磁体，它们不对称地设置，即，它们在一侧相邻，并在另一侧由非磁性空隙隔开。定子极部件具有非对称的磁通传导率并且在一个实施例中轴向上比极部件的其余部分厚。邻接物防止转子摇摆到中性位置(转子磁体与极部件的较高传导率部分在轴向上对准的地方)。这样，转子在被朝向中性位置吸引的两个位置中的一个被磁性地闭锁。给线圈通相反极性的电流使得转子朝其相反的闭锁位置旋转，在其上在该位置它被磁性地闭锁。Mohler，US5337030，公开了永磁体无电刷扭矩致动器，其包括在通电时能够产生细长的环形形状的磁通量场的电磁铁芯。在通常地圆柱形的线圈的外面为在每端具有较上和较下端板的外部外壳。由空气隙从其相反的极部件分开的定子极部件设置于端板并朝彼此延伸。永磁体转子设置在空气隙中并且设置在轴上，轴依次可旋转地设置在每个端板上。永磁体转子包括至少两个永磁体，每个覆盖有转子的弓形部分并具有相反的极性。以一个方向的电流给线圈通电磁化极部件，使得两个极部件的每个吸引转子磁体中的一个并排斥转子的另一个磁体，导致由输出轴产生的扭矩。电流反转导致扭矩反转和转子在相反方向的旋转。公开的优选实施例具有多个单元，即，多个定子转子定子组合和/或在其中在每个定子极平面具有多个极部件的单元。Kloosterhouse等，US5191255，公开了电磁电动机，其包括转子，转子具有沿转子的周边设置的多个磁体。优选地，相邻的磁体具有相反的向外朝向的极。一个或多个电磁体设置在转子的周边附近，使得当转子旋转时，设置在转子上的磁体被携带到电磁体的极附近。由驱动电路以与转子的旋转成预定的相位关系给磁体提供电流，使得对基本上转子的所有角度位置，在设置在转子上的磁体和电磁体的极之间的磁性吸引和排斥促使转子在期望的方向上旋转。反射材料以预定的角度位置设置在转子上。驱动电路包括产生信号的光敏器件，该信号的值根据该器件是否正在接收从反射材料反射的光而改变。该信号被放大以产生用于电磁体的驱动电流。Westley，4623809，公开了容纳有极结构的步进电动机，在其中，每个具有多个极的一对相同的定子板背对背地设置，且极在相反方向伸出，定子板设置在一对基本相同的定子杯之间，每个定子杯具有从后壁向内伸出的多个极，且外围侧壁在向外延伸的法兰中终止。每个法兰的主表面与定子板中的一个上的面相接触，以确保低的磁阻磁路。Fawzy，4565938，公开了能够用作电动机或发电机的电机器件。该器件具有外壳，包括轴承构件以支撑可旋转的轴。提供圆盘磁体构件，并将其极化成具有交变的极性以及将其设置在轴上以限定转子。所述器件包括至少一个与磁体构件接触的第一极靴，所述极靴具有从其径向地延伸的部分以限定第一极性的虚极室。所述器件还包括至少一个与磁体接触的第二极靴并具有从其径向地延伸的部分以限定另一极性的虚极室。环形定子设置在外壳上并在其上具有绕组。定子围绕圆盘磁体环状地设置，使得第一和第二极靴的虚极室以圆周上交变极性的交变的场围绕所述绕组的部分。提供构件用于与定子的电接触，以在所述器件作为发电机操作时引出电流，或提供电流以作为电动机操作该器件。Fawzy，4459501，公开了能够用作电动机或发电机的电机器件，该器件具有外壳，包括轴承构件以支撑可旋转的轴。一对圆盘磁体被极化成在每个的两个面上具有相反的极性。所述磁体面对面地一起设置在轴上以限定转子。所述器件包括至少一个与每个磁体的一个面接触的的第一极靴，并且所述极靴具有从其径向地延伸的部分以在其优选形式限定与所述一个面有相同极性的一对虚极室。所述器件还包括至少一个与每个磁体的另一面接触的第二极靴，并且所述极靴具有从其径向地延伸的部分以在其优选形式限定与所述另一面有相同极性的一对虚极室。环形定子设置在外壳上并在其上具有绕组。定子围绕圆盘磁体环状地设置，使得第一和第二极靴的虚极室以圆周上交变极性的交变的场围绕所述绕组的部分。用于与定子的电接触的构件在所述器件作为发电机操作时引出电流，或提供电流以作为电动机操作该器件。

我们的就上述摘要的现有技术研究讲授旋转电磁机构；以电动机和发电机的形式。这样，关于Neal，现有技术显示了具有径向弧形段的环形柱心，关于Fawzy，我们看到了N-N和S-S极面相邻，关于Tu等，N-S和S-N极与径向线圈绕组相邻，关于Rose，我们发现径向地缠绕的线圈，其连续地缠绕环形柱心并具有有N-N和S-S相邻的永磁体段。然而，现有技术没有讲授提供浸于如本装置中所示的相反极性的单极永磁体场中的电磁场的并且通过感应提供操作的旋转电磁机构。

本公开不同并优于现有技术，提供如下述发明内容中所述的迄今为止未知的优点。

发明内容

本公开讲授结构和使用中的某些好处，其实现下述目的。

一种浮动盘状旋翼飞行器装备有与推进组件上方的旋翼飞行器主体的磁悬浮的悬架组合的双向旋转脉冲DC电直线环形电动发电机。内部和外部边缘由电活动的磁悬浮&导引导杆电磁体组成，其作为定子组件和动电电动发电机的固定部分并且还作为飞行器主体的附属部分。可动部分是两个独立的反向旋转的铁磁芯，其中动电电动发电机的转子具有三个主要元件：电磁体或在其功能元件中包括外部和内部电磁&导引电磁体和能量收集器和感应器的电磁体；电动发电机电磁体线圈；以及环形推进器。

上述装置和使用方法中内在的主要目的是提供现有技术没有讲授的优点。

另一目的是提供电磁旋转机构，其产生悬浮力和推进力。

另一目的是提供这样的机构，其能构在稳定的水平飞行中通过大气移动。

结合通过示例方式示出当前所述装置和其使用方法的原理的附图，上述装置和使用方法的其它特征和优点将从下述更加详细的描述变得清楚。

附图说明

附图示例了至少一个本装置和其使用方法的最佳方式的实施例。在此附图中：

图1是当前描述的装置的顶平面示图；

图2是显示其直线环形铁磁芯的其另一顶平面示图；

图3是显示沿图2中的线3-3取向的装置的部分的横截面的示意图，显示从叶片的前面观察的装置的风扇叶片；以及

图4是还包括装置的部分的图示的图3的示意图，在右边，显示了从风扇叶片的边缘所看到的风扇叶片；

具体实施方式

上述示图示出在所述装置的优选最佳方式实施例的至少一个中的所述装置及其使用方法，其在下述描述中进一步得到详细限定。本领域技术人员可以不脱离其精神和范围对这里的描述进行替换或修改。因此，应当理解，所示出的仅是作为示例目的而提出，并且不应当被视作是对本装置及其使用方法的限制。

本装置是能够产生高旋转力的双向旋转直线环形动电电动机，产生高旋转力是包括动电直线平移力作用的能量转换过程的结果。

作为可控的平衡-不平衡旋转状态中其物理质量的部分，本发明的反向旋转的铁磁芯的每个与其对应物是对称的并且以相反方向和不平衡的幅度取向，最终导致联合的非对称质量分布，在主杠杆臂或离旋转的中心轴最远的质量的方向上直线地移动。

原申请的盘状实施例实际上是密封的直线电动发电机，其在其能量转换过程中使用两个不同的活动的磁性源的UMP之间的相互作用。

在单个轴上复制此直线环形电动机，每个具有独立的反向旋转自由度；从而“双向旋转直线环形动电电动机”。

其重要特征的一个是其形状；具有由浮动飞行器的尾部或主体表示的轴的外部环形状的转子和定子组件，具有磁悬浮的轴承(bearing)(无接触)导引系统。

优选地，本示例装置具有一个交叠在环状的另一个上的双碟的普通形状；具有外部环形状的主双动电引擎位于主体的边缘；推进系统是空气漂浮力和动电推进力之间的组合；并且驱动力是电磁能量。

图1是装备有与推进组件上方的旋翼飞行器主体的磁悬浮的悬架组合的双向旋转脉冲直流直线环形电动发电机的装置的总体示意性平面示图。在此视图中，我们把由电活动的磁悬浮&导引导杆电磁体149-a构成的内部和外部边缘192&194视作定子组件和动电电动发电机的固定部分，并且附属于飞行器主体。旋转部分包括两个独立的反向旋转的铁磁芯，如图2中所看到的，表示动电电动发电机的转子，每个具有三个主要元件：在其功能元件中包括外部和内部电磁&导引电磁体149和能量收集器&感应器170的电磁体147；电动发电机电磁体线圈148；以及环形推进器196。

两个铁磁芯的高旋转惯性产生非常高的推力并提供可控制的转子平衡稳定性。当两个铁磁芯的反向旋转质量分布对称地不平衡时，其能够向连接于它的整个主体增加高的动电直线平移推力。

为了获得此作用，我们必须通过转换电磁脉冲并因此在其实施例的每个单个点获得需要的可控制的电动机和发电机作用来利用作为整个系统的部分的每个电磁体的作用的同时性和独立性。

甚至一起作为相同实施例的部分，两个铁磁旋转的芯独立地运作，转换并然后传送导致的作用给它们的虚的新的旋转轴，其共同的推动力和方向能够被容易和简单地确定。

通过由位于较上和较下的内部和外部定子的电活动的磁性的边缘192&194中的电活动的磁悬浮&导引导杆电磁体149-a在如图4中所示的每个转子的电磁悬浮&导引电磁体149中产生某一值和频率的PDC(脉动直流)，我们悬浮整个双向旋转的铁磁芯。

每个转子的铁磁体149在149-a电磁体的内部边缘之间，其与相同的149-a外部边缘的电磁体下的其对角线对应物149串联连接，并且然后与相同的相应地对准的电动发电机电磁体的线圈148并联连接。

每个内部192和外部194的边缘的149-a电磁体会在位于其下面的直接被影响的铁磁芯的电磁体147&149中产生相同的UMD极性。

作为在每个转子的电磁体149中感应的电磁力的作用，排斥反向的电磁能的力会悬浮并稳定整个铁磁芯，并且同时(作为UMP对149-a电磁体脉冲的反向作用的结果)电磁体的线圈149会确定电流流量，其会供给对应并联连接的148线圈的其对准的每个。

现在，在148电磁体线圈被供给电磁能、脉动后(定子的电磁体147和能量收集器&感应器170被供给脉冲DC电能)，它们的电磁能作用会确定可预见的两个铁芯的反向旋转。

推动力和速度依赖于输入的电能值和频率。现在，给出垂直的和水平的整个飞行器的后面和前面、左面和右面或前进指令的这些和的任何一些，其是电子工程的问题。

依赖于为此结构变体采取的复杂性，垂直水平维持作用和其上下运动被作为它们的旋转速度或每个反向旋转铁磁芯的部分由固定的或运动的角度推进器196确保。

对于简单的转子飞行器变体，我已经预想了已经确定的推进器固定角，其十分好并且足够用于通常的操作复杂性。对于与任何前后前进组合的复杂的快速放下或上升操作，我已经预想了可变的196的推进器的角度。

在两个反向旋转的铁磁芯被悬浮并且它们的旋转充分地维持在稳定的平衡推动力中后，可以通过破坏每个铁磁芯的旋转的平衡或如所谓的打破反向旋转的铁磁芯的对称并因此导致由向量动能力给出的新的质量分布来获得飞行器的前进。

要打破旋转下的平衡，我们必须通过替换插入一些电磁体的149-a功能元件。代替感应电磁脉冲，我们通过接收来自每个电动发电机的电磁体的线圈148的感应的电磁脉冲积累能量，如同具有来自电磁体147&170的感应的电磁能。然后，DC电能会通过149&170电磁体感应回到149-a&170电磁体，除了它继续悬浮下面传送的电磁体的事实外，其将具有足够的能量来补偿此半球的分解的铁磁芯的旋转(通过向邻近的转子半球的147-a&149电磁体注入积累的电能)。

以上详细描述的实现被认为优于记载的现有技术并被认为对所述装置和其使用方法的至少一个方面的操作以及达到上述目的是关键的。此说明书中使用的描述本实施例的词语不仅应当在它们通常定义的意义上去理解，而且应当包括超过通常定义的意义的范围之外的此说明书中的特殊定义：结构、材料或动作。这样，如果元件能够在此说明书的上下文中被理解为包括多于一种意思，则其使用必须理解为是由说明书和由描述所述元件的词语支持的所有可能意思的总称。

这里描述的词语或示图元件的定义意味着包括不仅是逐字提出的元件的组合，而且是用于以基本相同的方式执行基本相同的功能以获得基本相同的结果的所有等同结构、材料或动作。在此意义上，因此预期可以对所述元件的任何一个及其多个实施例作出两个或更多个元件的等同替代或者预期可以用单个元件代替权利要求中的两个或更多个元件。

由本领域技术人员所考虑的对所保护的主题的改变(现在已知的或以后设计的)明显预期为期望的范围和其多个实施例的内等同。因此，本领域技术人员现在或以后知道的明显替代规定为在定义的元件的范围内。此公开因此意味着应理解为包括以上特定地示出和描述的、概念地等同的、能够被显然地替代的、以及还有并入基本概念的那些。

仅应当结合所附权利要求解释本说明书的范围，并且清楚地，这里，每个指定的发明人认为保护的主题期望取得专利权。

Claims

1、一种浮动盘状旋翼飞行器装置，包括：具有周边部分和中心部分的圆形空气动力学的盘形结构；所述中心部分提供控制和有效载荷区；所述周边部分提供与一对环形旋转风扇连接的直线环形电动机-发电机。

2、如权利要求1所述的装置，其中，所述对旋转风扇反向旋转。

3、如权利要求1所述的装置，其中，所述风扇悬置在直线磁轴承内。

4、如权利要求2所述的装置，其中，设置所述风扇用于通过将空气垂直向下地吸引到周边空气入口内并从其向下排出所述空气来产生升力。