CN108100245A - 全电磁悬浮磁控旋翼系统 - Google Patents

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李支强
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AVIC Guizhou Aircraft Co Ltd
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    • B64C27/32—Rotors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

全电磁悬浮磁控旋翼系统，包括可变磁性控制器、旋翼球头、定子磁线圈、内曲面圈型定子和转子旋翼融合体；定子磁线圈固定在内曲面圈型定子外圈，转子旋翼融合体套装在定子磁线圈外圈；可变磁性控制器安装旋翼球头的顶部，旋翼球头内部设置有控制系统用于控制可变磁性控制器的磁性变化；内曲面圈型定子套置在旋翼球头上。其机构整体简洁可靠，有效地降低了各种结构之间的机械摩擦。旋翼旋转产生升力时，可变磁性件的排斥力强弱，使旋翼盘围绕旋翼球头在可控的范围内摆动，从而实现旋翼飞行器的俯仰和横滚控制；全电磁悬浮磁控旋翼系统原理简单可靠，相对于直升机的主旋翼系统更加简洁、效率更高。

Description

全电磁悬浮磁控旋翼系统
技术领域
本发明涉及旋翼无人直升机动力系统的控制技术领域，具体涉及全电磁悬浮磁控旋翼系统。
背景技术
在无人机发展迅速的今天，其应用方式已经渗透到各个领域。关于电动旋翼无人直升机的动力系统、油门响应、旋翼姿态的控制一直受传统机械式控制影响。受电池存储能力的限制，要求电能转化为升力时能耗损失尽量小，以便于提升飞机的续航能力；在电池储能技术有新的突破时，为电动旋翼无人直升机的发展奠定基础。存在的技术问题：1、关于旋翼无人直升机的油门响应问题：电动旋翼的油门控制通常是通过改变桨距来实现，同时也包含了复杂笨重的减速齿轮机构，存在的多重机械摩擦因数，使电能转化为升力的效率降低。2、旋翼无人直升机的姿态控制问题：常规的电动无人直升机是通过舵机来控制旋翼盘的俯仰，滚转。机械连杆直接存在机械摩擦，杂乱的控制机构增加了飞行阻力。
发明内容
为解决旋翼无人直升机的上述问题，本发明提供了一种全电磁悬浮磁控旋翼系统，可以有效地控制油门的响应速率，动力系统与控制系统之间形成磁悬浮效应，通过磁性强弱来控制旋翼盘的姿态，有效降低了电力转化为升力时的机械摩擦损耗，简洁的外形结构可以有效地降低飞行阻力。
全电磁悬浮磁控旋翼系统，包括可变磁性控制器、旋翼球头、定子磁线圈、内曲面圈型定子和转子旋翼融合体；定子磁线圈固定在内曲面圈型定子外圈，转子旋翼融合体套装在定子磁线圈外圈；可变磁性控制器安装旋翼球头的顶部，旋翼球头内部设置有控制系统用于控制可变磁性控制器的磁性变化；内曲面圈型定子套置在旋翼球头上，内曲面圈型定子与旋翼球头形成有效的贴合面，可以围绕旋翼球头转动，同时内曲面圈型定子的顶部与可变磁性控制器产生排斥力，形成电磁悬浮效应。
进一步，该全电磁悬浮磁控旋翼系统的可变磁性控制器个数为1至4个。更优的可变磁性控制器个数为4个。
该全电磁悬浮磁控旋翼系统取得的有益技术效果为，其机构整体简洁可靠，有效地降低了各种结构之间的机械摩擦。旋翼旋转产生升力时，可变磁性件的排斥力强弱，使旋翼盘围绕旋翼球头在可控的范围内摆动，从而实现旋翼飞行器的俯仰和横滚控制；全电磁悬浮磁控旋翼系统原理简单可靠，相对于直升机的主旋翼系统更加简洁、效率更高。
附图说明
图1是本发明的总体分解图。
图2是本发明的总体结构示意图。
图3是本发明的控制示意图。
图中：1、可变磁性控制器；2、旋翼球头；3、定子磁线圈；4、内曲面圈型定子；5、转子旋翼融合体。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述。
全电磁悬浮磁控旋翼系统，包括可变磁性控制器1、旋翼球头2、定子磁线圈3、内曲面圈型定子4和转子旋翼融合体5；定子磁线圈3固定在内曲面圈型定子4外圈，转子旋翼融合体5套装在定子磁线圈3外圈；可变磁性控制器1安装旋翼球头2的顶部，旋翼球头2内部设置有控制系统用于控制可变磁性控制器1的磁性变化；内曲面圈型定子4套置在旋翼球头2上，内曲面圈型定子4与旋翼球头2形成有效的贴合面，可以围绕旋翼球头2转动，同时内曲面圈型定子4的顶部与可变磁性控制器1产生排斥力，形成电磁悬浮效应。
为控制更为便捷，提高控制精度。该全电磁悬浮磁控旋翼系统的可变磁性控制器1个数为1至4个。更佳的是可变磁性控制器1个数为4个。
该发明的工作原理为：1.在动力系统中，桨叶直接固定在电机的转子外围。通过内曲面盘式电机与旋翼球头之间的有效贴合，盘式电机定子上部区域与4个可变磁性控制器之间形成磁悬浮效应，通过控制信号可以直接控制旋翼的转速，该机构整体简洁可靠，有效地降低了各种结构之间的机械摩擦。4个可变磁性控制器分布在前后左右，通过改变磁性控制器的排斥力，可以有效地控制旋翼盘的俯仰和横滚，从而实现单旋翼无人直升机的俯仰和横滚。

Claims (3)

1.全电磁悬浮磁控旋翼系统，其特征在于：所述全电磁悬浮磁控旋翼系统包括可变磁性控制器(1)、旋翼球头(2)、定子磁线圈(3)、内曲面圈型定子(4)和转子旋翼融合体(5)；所述定子磁线圈(3)固定在内曲面圈型定子(4)外圈，所述转子旋翼融合体(5)套装在定子磁线圈(3)外圈；所述可变磁性控制器(1)安装旋翼球头(2)的顶部，所述旋翼球头(2)内部设置有控制系统用于控制可变磁性控制器(1)的磁性变化；所述内曲面圈型定子(4)套置在旋翼球头(2)上，所述内曲面圈型定子(4)与旋翼球头(2)形成有效的贴合面，可以围绕旋翼球头(2)转动，同时内曲面圈型定子(4)的顶部与可变磁性控制器(1)产生排斥力，形成电磁悬浮效应。
2.根据权利要求1所述的全电磁悬浮磁控旋翼系统，其特征在于：所述可变磁性控制器(1)个数为1至4个。
3.根据权利要求1或2所述的全电磁悬浮磁控旋翼系统，其特征在于：所述可变磁性控制器(1)个数为4个。
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