CN111884464B - 一种具有升力缓冲功能的飞行器 - Google Patents

一种具有升力缓冲功能的飞行器 Download PDF

Info

Publication number
CN111884464B
CN111884464B CN202010808836.XA CN202010808836A CN111884464B CN 111884464 B CN111884464 B CN 111884464B CN 202010808836 A CN202010808836 A CN 202010808836A CN 111884464 B CN111884464 B CN 111884464B
Authority
CN
China
Prior art keywords
winding
rotor
shell
rotating shaft
rotating drum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN202010808836.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111884464A (zh
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hubei Hukecheng Technology Development Co ltd
Original Assignee
Hubei Hukecheng Technology Development Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hubei Hukecheng Technology Development Co ltd filed Critical Hubei Hukecheng Technology Development Co ltd
Priority to CN202010808836.XA priority Critical patent/CN111884464B/zh
Publication of CN111884464A publication Critical patent/CN111884464A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111884464B publication Critical patent/CN111884464B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/02—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/02—Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/24—Aircraft characterised by the type or position of power plants using steam or spring force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/10—Rotorcrafts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00—Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20—Rotors; Rotor supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/10—Propulsion
    • B64U50/19—Propulsion using electrically powered motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • H02K1/30—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures using intermediate parts, e.g. spiders
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/02—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting
    • H02K23/22—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having compensating or damping windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/24—Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

本发明提供了一种具有升力缓冲功能的飞行器，属于机电技术领域。包括机身、桨叶和电机，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；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；外壳与机身相连，桨叶与转轴顶端相连。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飞行器
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飞行器。
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飞行器，本发明所要解决的技术问题是如何提高本提高飞行器的机身平稳性。
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飞行器，其特征在于，飞行器包括电机、机身和桨叶，所述电机包括外壳、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外壳上，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；所述机身与外壳固定相连；
主励磁绕组包括固定在转子骨架和转筒之间的外壳上的安装筒、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外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外壳上的第二绕线骨架、设置在第二绕线骨架上的阻力绕组；
所述转轴的底端与外壳之间连接有复位弹簧；
所述转轴的顶端与桨叶固定相连；
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飞行器中，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。
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机身的缓冲，避免机身快速响应纵向外力，与此同时，机身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机身的缓冲，避免机身快速响应纵向外力，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，从而外壳在应对主动的调速时，缓冲效果好。当然，在应对外界气流不稳定的作用在外壳上时，也能产生如上的作用。
附图说明
图1是飞行器中电机的结构示意图。
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转动连接在外壳上，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之间的外壳上的安装筒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外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外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的底端与外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：外壳连接飞行器机身，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提供第一次对机身的缓冲，避免机身快速响应纵向外力，与此同时，机身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提供第一次对机身的缓冲，避免机身快速响应纵向外力，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，从而外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外壳上时，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飞行器，飞行器包括电机、机身和桨叶，其特征在于，所述电机包括外壳(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)转动连接在外壳上，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)之间的外壳上的安装筒(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外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外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)的底端与外壳之间连接有复位弹簧(9)；
所述转轴(2)的顶端与所述桨叶固定相连，所述机身与外壳相连；
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飞行器，其特征在于，所述转子骨架(3)为磁屏蔽材料。
CN202010808836.XA 2019-10-23 2019-10-23 一种具有升力缓冲功能的飞行器 Expired - Fee Related CN111884464B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010808836.XA CN111884464B (zh) 2019-10-23 2019-10-23 一种具有升力缓冲功能的飞行器

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010808836.XA CN111884464B (zh) 2019-10-23 2019-10-23 一种具有升力缓冲功能的飞行器
CN201911008955.0A CN110677001B (zh) 2019-10-23 2019-10-23 一种具有升力缓冲功能的三绕组电机

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911008955.0A Division CN110677001B (zh) 2019-10-23 2019-10-23 一种具有升力缓冲功能的三绕组电机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111884464A CN111884464A (zh) 2020-11-03
CN111884464B true CN111884464B (zh) 2022-08-05

Family

ID=69083739

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010808836.XA Expired - Fee Related CN111884464B (zh) 2019-10-23 2019-10-23 一种具有升力缓冲功能的飞行器
CN201911008955.0A Active CN110677001B (zh) 2019-10-23 2019-10-23 一种具有升力缓冲功能的三绕组电机
CN202010808824.7A Active CN111953106B (zh) 2019-10-23 2019-10-23 一种飞行器自适应维稳方法

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911008955.0A Active CN110677001B (zh) 2019-10-23 2019-10-23 一种具有升力缓冲功能的三绕组电机
CN202010808824.7A Active CN111953106B (zh) 2019-10-23 2019-10-23 一种飞行器自适应维稳方法

Country Status (1)

Country Link
CN (3) CN111884464B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112600353B (zh) * 2020-12-24 2024-05-24 湖北科技学院 一种无级调速的打孔装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4626726A (en) * 1984-12-14 1986-12-02 General Electric Company Dynamoelectric machine with cushioning device
JPH09149621A (ja) * 1995-11-24 1997-06-06 Denso Corp 回転体のダンパ構造
CN109728695A (zh) * 2019-03-08 2019-05-07 孙建林 一种高功率密度的永磁同步电机

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104065236B (zh) * 2013-03-22 2017-05-03 林英楠 可无级调节磁场强度的永磁调速、制动或负载装置
WO2015132918A1 (ja) * 2014-03-05 2015-09-11 三菱電機株式会社 永久磁石型回転電機
CN106516143A (zh) * 2016-12-22 2017-03-22 深圳市万至达电机制造有限公司 高性能云台
DE102018102750A1 (de) * 2018-02-07 2019-08-08 IPGATE Capital Holding AG Stator für Drehfeldmaschine mit axialer Wärmeableitung
CN110337774B (zh) * 2018-06-27 2022-02-18 深圳市大疆创新科技有限公司 电机、雷达组件、动力装置、云台及无人机

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4626726A (en) * 1984-12-14 1986-12-02 General Electric Company Dynamoelectric machine with cushioning device
JPH09149621A (ja) * 1995-11-24 1997-06-06 Denso Corp 回転体のダンパ構造
CN109728695A (zh) * 2019-03-08 2019-05-07 孙建林 一种高功率密度的永磁同步电机

Also Published As

Publication number Publication date
CN110677001B (zh) 2020-12-04
CN110677001A (zh) 2020-01-10
CN111953106A (zh) 2020-11-17
CN111884464A (zh) 2020-11-03
CN111953106B (zh) 2022-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3595988B1 (ja) 回転ダクト方式シュラウド付回転翼
EP1957362B1 (en) Brushless direct current (bldc) motor based linear or rotary actuator for helicopter rotor control
CN205060011U (zh) 一种油动变距四旋翼无人机旋翼-操纵系统
JP6598879B2 (ja) 移動部材の往復運動を有するモータ式装置および付随する制御方法
JP2002262489A5 (zh)
CN101672248B (zh) 风力机磁悬浮调向装置
CN102130565A (zh) 一种无人飞行器用无刷直流电机
CN101951091B (zh) 微型无人飞行器用双转子多磁极电动机
CN111884464B (zh) 一种具有升力缓冲功能的飞行器
CN205105069U (zh) 一种可弱磁的永磁同步电机转子结构
CN108945404A (zh) 一种磁悬浮旋翼结构及具有其的飞行器
CN106357047B (zh) 一种用于并联机器人的永磁直驱电机及其并联机器人结构
CN204310045U (zh) 一种带步进电机的平板类扑翼飞行器
KR100618351B1 (ko) 날갯짓 구동장치
CN208479439U (zh) 一种机械调磁式永磁同步电机组件
CN107516986A (zh) 一种永磁电机与永磁发电机的组合装置
CN104795930A (zh) 一种高效率平台组合电机
CN104743109A (zh) 动力系统及飞行器
CN204597701U (zh) 一种高效率平台组合电机
CN208539765U (zh) 一种高转速轻量化电机
CN113148132A (zh) 减少反扭矩的旋翼组件和单旋翼移动装置
CN206654193U (zh) 一种新型无人飞行器驱动装置
CN205583969U (zh) 一种外转子无刷电机
CN204794527U (zh) 一种机械调磁式的旋转电机
CN211995051U (zh) 一种电磁式分时轮桨总成系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20220630

Address after: 437000 Building 5, Changjiang Industrial Park, Xianning Economic Development Zone, Hubei Province

Applicant after: Hubei hukecheng Technology Development Co.,Ltd.

Address before: Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 37 Xueyuan Road, Haidian District, Beijing 100080

Applicant before: Chen Siyu

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20220805

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee