CN110677001B - 一种具有升力缓冲功能的三绕组电机 - Google Patents

一种具有升力缓冲功能的三绕组电机 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种具有升力缓冲功能的三绕组电机，属于机电技术领域。本电机包括外壳、转轴、转子骨架、转筒、主励磁绕组、协同励磁绕组和阻力励磁绕组，转筒转动连接在机壳上，转筒为中空结构，转轴纵向滑动连接在转筒内，转筒上开设有若干贯穿转筒内壁和外壁的纵向导槽，转子骨架与转轴之间通过若干辐板相连，各辐板插设在对应的纵向导槽内；复位弹簧自然状态下，阻力绕组和协同绕组分别位于永磁条的上下两侧，协同绕组能够驱动转子骨架旋转的转动方向与主绕组驱动转子骨架旋转的转动方向一致，阻力绕组能够驱动转子骨架旋转的转动方向与主绕组驱动转子骨架旋转的转动方向相反。本发明具有能够提高飞行器平稳性等优点。

Description

一种具有升力缓冲功能的三绕组电机
技术领域
本发明属于机电技术领域，涉及一种具有升力缓冲功能的三绕组电机。
背景技术
无人机发展迅速，机身通过螺旋桨旋转产生的升力来控制，无人机担负监测、拍摄等工作，运行平稳使其性能的重要体现。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种具有升力缓冲功能的三绕组电机，本发明所要解决的技术问题是如何提高本电机应用于飞行器时的机身平稳性。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种具有升力缓冲功能的三绕组电机，其特征在于，本电机包括外壳、转轴、转子骨架、转筒、主励磁绕组、协同励磁绕组和阻力励磁绕组，所述转筒转动连接在机壳上，所述转筒为中空结构，所述转轴纵向滑动连接在转筒内，所述转筒上开设有若干贯穿转筒内壁和外壁的纵向导槽，所述转子骨架与转轴之间通过若干辐板相连，各辐板插设在对应的纵向导槽内；
主励磁绕组包括固定在转子骨架和转筒之间的机壳上的安装筒、设置在安装筒外壁面的主绕组、固定在转子骨架内侧面上的若干根永磁条一；
协同励磁绕组包括固定在机壳上的第一绕线骨架、设置在第一绕线骨架上的协同绕组、固定在转子骨架外侧面上的若干根永磁条二；
阻力励磁绕组包括固定在机壳上的第二绕线骨架、设置在第二绕线骨架上的阻力绕组；
所述转轴的底端与机壳之间连接有复位弹簧；
所述转轴的顶端固定设置有桨叶；
所述复位弹簧自然状态下，阻力绕组和协同绕组分别位于永磁条的上下两侧，所述协同绕组能够驱动转子骨架旋转的转动方向与主绕组驱动转子骨架旋转的转动方向一致，所述阻力绕组能够驱动转子骨架旋转的转动方向与主绕组驱动转子骨架旋转的转动方向相反。
在上述的一种具有升力缓冲功能的三绕组电机中，所述转子骨架为磁屏蔽材料。
如在转子骨架的内外侧分别覆铝膜，然后再固定永磁条一和永磁条二。
实现协同绕组能够驱动转子骨架旋转的转动方向与主绕组驱动转子骨架旋转的转动方向一致、阻力绕组能够驱动转子骨架旋转的转动方向与主绕组驱动转子骨架旋转的转动方向相反的方式有很多，比如主绕组绕线方向、电流方向均与协同绕组相同，但是第一永磁条内侧为磁极和第二永磁条的外侧磁极相反，阻力绕组的绕线方向与协同绕组相同，通电方向与协同绕组相反，即可实现。
本电机能够实现如下功能，举例：机壳连接飞行器机身，桨叶旋转驱动机身上行，当人为控制主绕组通电电流变大，驱使桨叶旋转速度加快、升力增大时，复位弹簧提供第一次对壳体的缓冲，避免壳体快速响应纵向外力，与此同时，壳体与桨叶之间的惯性力使转轴上移，阻力绕组参与对转子骨架的驱动，使转子骨架旋转存在阻力，进而使转轴、桨叶旋转加速度变缓，直至复位弹簧复位；当人为控制主绕组通电电流减小时，驱动桨叶旋转形成负的加速度、升力减小或反向，复位弹簧提供第一次对壳体的缓冲，避免壳体快速响应纵向外力，与此同时，复位弹簧受压，协同绕组参与对转子骨架的驱动，使转子骨架转动扭矩同时受到主绕组和协同绕组的供给，转子骨架旋转速度相对提高，或降速减缓，从而机壳在应对主动的调速时，缓冲效果好，在实际应用在能够具有更好的稳定性，比如拍摄任务时能够提供更平稳的拍摄环境。
当然，在应对外界气流不稳定的作用在机壳上时，也能产生如上的作用。
附图说明
图1是本电机的结构示意图。
图中，1、外壳；2、转轴；3、转子骨架；4、转筒；51、纵向导槽；52、辐板；53、安装筒；61、主绕组；62、永磁条一；71、第一绕线骨架；72、协同绕组；73、永磁条二；81、第二绕线骨架；82、阻力绕组；9、复位弹簧。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本电机包括外壳1、转轴2、转子骨架3、转筒4、主励磁绕组、协同励磁绕组和阻力励磁绕组，转筒4转动连接在机壳上，转筒4为中空结构，转轴2纵向滑动连接在转筒4内，转筒4上开设有若干贯穿转筒4内壁和外壁的纵向导槽51，转子骨架3与转轴2之间通过若干辐板52相连，各辐板52插设在对应的纵向导槽51内；
主励磁绕组包括固定在转子骨架3和转筒4之间的机壳上的安装筒53、设置在安装筒53外壁面的主绕组61、固定在转子骨架3内侧面上的若干根永磁条一62；
协同励磁绕组包括固定在机壳上的第一绕线骨架71、设置在第一绕线骨架71上的协同绕组72、固定在转子骨架3外侧面上的若干根永磁条二73；
阻力励磁绕组包括固定在机壳上的第二绕线骨架81、设置在第二绕线骨架81上的阻力绕组82；
转轴2的底端与机壳之间连接有复位弹簧9；
转轴2的顶端固定设置有桨叶；
复位弹簧9自然状态下，阻力绕组82和协同绕组72分别位于永磁条的上下两侧，协同绕组72能够驱动转子骨架3旋转的转动方向与主绕组61驱动转子骨架3旋转的转动方向一致，阻力绕组82能够驱动转子骨架3旋转的转动方向与主绕组61驱动转子骨架3旋转的转动方向相反。
转子骨架3为磁屏蔽材料。如在转子骨架3的内外侧分别覆铝膜，然后再固定永磁条一62和永磁条二73。
实现协同绕组72能够驱动转子骨架3旋转的转动方向与主绕组61驱动转子骨架3旋转的转动方向一致、阻力绕组82能够驱动转子骨架3旋转的转动方向与主绕组61驱动转子骨架3旋转的转动方向相反的方式有很多，比如主绕组61绕线方向、电流方向均与协同绕组72相同，但是第一永磁条内侧为磁极和第二永磁条的外侧磁极相反，阻力绕组82的绕线方向与协同绕组72相同，通电方向与协同绕组72相反，即可实现。
本电机能够实现如下功能，举例：机壳连接飞行器机身，桨叶旋转驱动机身上行，当人为控制主绕组61通电电流变大，驱使桨叶旋转速度加快、升力增大时，复位弹簧9提供第一次对壳体的缓冲，避免壳体快速响应纵向外力，与此同时，壳体与桨叶之间的惯性力使转轴2上移，阻力绕组82参与对转子骨架3的驱动，使转子骨架3旋转存在阻力，进而使转轴2、桨叶旋转加速度变缓，直至复位弹簧9复位；当人为控制主绕组61通电电流减小时，驱动桨叶旋转形成负的加速度、升力减小或反向，复位弹簧9提供第一次对壳体的缓冲，避免壳体快速响应纵向外力，与此同时，复位弹簧9受压，协同绕组72参与对转子骨架3的驱动，使转子骨架3转动扭矩同时受到主绕组61和协同绕组72的供给，转子骨架3旋转速度相对提高，或降速减缓，从而机壳在应对主动的调速时，缓冲效果好，在实际应用在能够具有更好的稳定性，比如拍摄任务时能够提供更平稳的拍摄环境。
当然，在应对外界气流不稳定的作用在机壳上时，也能产生如上的作用。附图中以体现各部位结构为目的，适当调整可减小总体尺寸，并优化缓冲功能。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (2)

1.一种具有升力缓冲功能的三绕组电机，其特征在于，本电机包括外壳(1)、转轴(2)、转子骨架(3)、转筒(4)、主励磁绕组、协同励磁绕组和阻力励磁绕组，所述转筒(4)转动连接在机壳上，所述转筒(4)为中空结构，所述转轴(2)纵向滑动连接在转筒(4)内，所述转筒(4)上开设有若干贯穿转筒(4)内壁和外壁的纵向导槽(51)，所述转子骨架(3)与转轴(2)之间通过若干辐板(52)相连，各辐板(52)插设在对应的纵向导槽(51)内；
主励磁绕组包括固定在转子骨架(3)和转筒(4)之间的机壳上的安装筒(53)、设置在安装筒(53)外壁面的主绕组(61)、固定在转子骨架(3)内侧面上的若干根永磁条一(62)；
协同励磁绕组包括固定在机壳上的第一绕线骨架(71)、设置在第一绕线骨架(71)上的协同绕组(72)、固定在转子骨架(3)外侧面上的若干根永磁条二(73)；
阻力励磁绕组包括固定在机壳上的第二绕线骨架(81)、设置在第二绕线骨架(81)上的阻力绕组(82)；
所述转轴(2)的底端与机壳之间连接有复位弹簧(9)；
所述转轴(2)的顶端固定设置有桨叶；
所述复位弹簧(9)自然状态下，阻力绕组(82)和协同绕组(72)分别位于永磁条的上下两侧，所述协同绕组(72)能够驱动转子骨架(3)旋转的转动方向与主绕组(61)驱动转子骨架(3)旋转的转动方向一致，所述阻力绕组(82)能够驱动转子骨架(3)旋转的转动方向与主绕组(61)驱动转子骨架(3)旋转的转动方向相反。
2.根据权利要求1所述一种具有升力缓冲功能的三绕组电机，其特征在于，所述转子骨架(3)为磁屏蔽材料。
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