CN108528695A - 电动共轴飞行器控制动力系统设计 - Google Patents

电动共轴飞行器控制动力系统设计 Download PDF

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CN108528695A CN201810560068.3A CN201810560068A CN108528695A CN 108528695 A CN108528695 A CN 108528695A CN 201810560068 A CN201810560068 A CN 201810560068A CN 108528695 A CN108528695 A CN 108528695A
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Abstract

电动共轴飞行器控制动力系统设计，采用电力驱动方式，共轴正反桨设计，上下两个电机分别连接旋翼，驱动上下旋翼正反转，上下旋翼相反的转向抵消扭矩；通过控制两个电机转速差实现转向操作；通过倾斜整个旋翼系统控制飞行器的方向；电机和旋翼系统的连接方式，可以是上部电机连接上旋翼系统，下部电机连接下旋翼系统，整个动力系统通过电机中的空心轴连接于倾斜器上；也可以是上电机连接下旋翼系统，下电机连接上旋翼系统，下电机转轴穿过上电机连接桨夹旋翼，上下两个电机通过电机底座固定于倾斜器上；也可采用桨夹一体电机，桨夹和电机外壳是一整体，旋翼直接连接于电机上。

Description

电动共轴飞行器控制动力系统设计
技术领域
本专利涉及航空、航模领域和玩具飞行器领域，特别涉及航空领域。
背景技术
随着科学技术的民展，越来越多的各种飞行器出现在人们的视野中，飞行器的动力也改变了传统的燃油作为动力，近年来采用电作为动力的飞行器越来越多，这也符合环保的要求，同时对飞行器的动力系统和控制系统的设计也是新的挑战。
发明内容
本专利的目的：是提供电动共轴飞行器控制动力系统设计，采用电力驱动作为动力，共轴正反桨设计，上下两个电机分别驱动上下旋翼正反转，通过倾斜整个旋翼系统控制飞行器的方向。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：电动共轴飞行器控制动力系统设计，采用电力驱动方式，共轴正反桨设计，上下两个电机分别连接旋翼，驱动上下旋翼正反转，上下旋翼的相反的转向抵消扭矩；通过控制两个电机不同的转速，转速差带来的扭矩不平衡实现转向操作；通过倾斜整个旋翼系统控制飞行器的方向。
其特征在于，本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计，采用电力驱动方式，有两个无刷电机提供动力，两个电机上下共轴，直接带动旋翼旋转，两个电机一个正转，一个反转；下电机正转时，上电机反转；下电机反转时，上电机正转。
其特征在于，本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计，上下旋翼相反的转向互相抵消扭矩，控制两个电机不同的转速，转速差带来的扭矩不平衡实现转向操作。
其特征在于，本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计，电机和旋翼系统的连接方式，可以是上部电机连接上旋翼系统，下部电机连接下旋翼系统，整个动力系统通过电机中的空心轴连接于倾斜器上。
其特征在于，本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计，电机和旋翼系统的连接方式，也可以是上部电机连接下旋翼系统，下部电机连接上旋翼系统，上下两个电机通过电机底座固定于倾斜器上。
其特征在于，本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计，通过倾斜器倾斜整个旋翼系统控制飞行器的方向。
其特征在于，本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计，采用的电机一是空心轴无刷外转子电机，整个电机外壳旋转，上下两个电机固定于同一根空心轴上。
其特征在于，本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计，电机连接桨夹固定旋翼片，也可采用带桨夹一体电机，桨夹和电机外壳是一整体，旋翼直接连接于桨夹电机上。
其特征在于，本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计，采用的电机也可是带底座的无刷电机，上下两个电机通过底座固定于倾斜器上。
其特征在于，本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计，旋翼的片数为上下正反旋翼的总和，可以为2乘2等于4片，也可以为2乘N片，N是大于等于2的自然数，如6片、8片等。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计，上下两个电机分别直接连接旋翼系统，驱动上下旋翼正反转，上下旋翼的相反的转向抵消扭矩。
本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计，控制上下两个电机不同的转速，转速差带来的扭矩不平衡实现转向操作。
本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计，采用倾斜盘，倾斜整个动力系统，可以实现360度何意方向的飞行。
本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计，采用电力驱动技术，电机直接带动旋翼旋转，结构简单，运行可靠，易于维修，环保高效。
附图说明
图1是本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计的一种外观示意图。
图2是本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计的动力系统详图。
图3是本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计的采用一体桨夹电机的示意图。
图4是本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计的另一种外观示意图。
图5是本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计的另一种动力系统详图。
图6是本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计的倾斜器示意图。
图中1.电机空心轴；2 .电力线束;3.线束;4.线束;10.上桨夹;11.下桨夹;12.上旋翼片;13下旋翼片;14.上电机;15.下电机;16.拉杆;17.舵机;18.舵机臂;19.安装支架；20.倾斜器；21.转轴；22.转轴；23.转轴；24.转轴；25.内倾斜板；26外倾斜板；27.安装板30.电机轴；31.电机上端盖；32.电机定子绕组；33.电机永磁；34.电机外壳；35.电机下端盖；36. 电机上端盖；37.电机外壳；38.电机永磁；39.电机定子绕组；40.电机下端盖；41.电机轴套；42.电机轴套；43.轴承；44.轴承；45.轴承；46.轴承。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的细节和工作情况：
如图1是本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计的一种外观示意图，电机14、15分别为于空心轴上部和下部，14电机、10桨夹和12上旋翼片组成上旋翼系统；15电机、11桨夹和13下旋翼片组成下旋翼系统，上下旋翼系统的正反转克服扭矩，控制上下电机的转速差实现转向。
上下旋翼系统组成动力系统，通过空心轴1固定于20倾斜器，倾斜器连接于19安装支架上。
图6为倾斜器示意图，倾斜器包括21、22、23、24转轴，25内倾斜板，26外倾斜板，27安装板，16拉杆，17舵机，18舵机臂；舵机18转动，带动拉杆16上下运动，倾斜器向前后倾斜，飞行器就向前或后飞；另一个舵机转动，带动倾斜器向左右倾斜，飞行器就向左右飞行。
图2是本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计的动力系统详图，桨夹10、11固定于电机14、15上，电机组成包括上端盖、定子、永磁、外壳、下端盖、轴套、轴承。
图2所示动力系统中，电机为无刷外转子电机，上下端盖固定于电机外壳34、37上，电力线束2通过空心轴1进入电机14、15内部，电机的定子相对轴1固定，电机外壳旋转，上下电机转向相反。
图3是本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计的采用一体桨夹电机的示意图，桨夹直接与电机外壳成为一个整体，可直接连接旋翼片。与图2所示的区别为取消了电机上的独立桨夹，桨夹与电机成为一体。
图4是本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计的另一种外观示意图，上电机14通过桨夹11连接下旋翼片13；下电机15的转轴30穿过上电机14，再连接上桨夹10连接旋翼片。
图5是本发明电动共轴飞行器控制动力系统设计的另一种动力系统详图，线束3、4分别进入电机14、15内部，上电机的下端盖35是上电机的底座，上电机外壳和上端盖一起转动；下电机的上端盖36是下电机的底座，下电机外壳37、下端盖40和电机轴30一起转动；电机轴30穿过上电机连接旋翼系统，上下电机分别正反转,上下电机的底座固定与倾斜器上。

Claims (7)

1.电动共轴飞行器控制动力系统设计，采用电力驱动方式，共轴正反桨设计，上下两个电机分别连接旋翼，驱动上下旋翼正反转，上下旋翼相反的转向抵消扭矩；通过控制两个电机转速差实现转向操作；通过倾斜整个旋翼系统控制飞行器的方向。
2.根据上述权利所述的电动共轴飞行器控制动力系统设计，其特征在于，有两个无刷电机提供动力，两个电机上下共轴，直接带动旋翼旋转，两个电机一个正转，一个反转, 上下旋翼相反的转向互相抵消扭矩，控制两个电机不同的转速，转速差带来的扭矩不平衡实现转向操作。
3.根据上述权利所述的电动共轴飞行器控制动力系统设计，其特征在于，电机和旋翼系统的连接方式，可以是上部电机连接上旋翼系统，下部电机连接下旋翼系统，整个动力系统通过电机中的空心轴连接于倾斜器上。
4.根据上述权利所述的电动共轴飞行器控制动力系统设计，其特征在于，也可以是上部电机连接下旋翼系统，下部电机连接上旋翼系统，下电机转轴穿过上电机连接桨夹旋翼，上下两个电机通过电机底座固定于倾斜器上。
5.根据上述权利所述的电动共轴飞行器控制动力系统设计，其特征在于，也可采用桨夹一体电机，桨夹和电机外壳是一整体，旋翼直接连接于电机上。
6.根据上述权利所述的电动共轴飞行器控制动力系统设计，其特征在于，通过倾斜器倾斜整个旋翼系统控制飞行器的方向。
7.根据上述权利所述的电动共轴飞行器控制动力系统设计，其特征在于，旋翼的叶片数为2乘以N片，N是大于1的自然数，如可以为4片、6片、8片。
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