CN214566142U - 可控制螺旋桨悬停方向的定向停桨一体式无刷电机结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可控制螺旋桨悬停方向的定向停桨一体式无刷电机结构，包括螺旋桨固定组件、电机定子和电机定子；还包括螺旋桨定向组件，螺旋桨定向组件包括磁体一和磁体二，磁体一安装在电机定子上，磁体二安装在电机转子上；当电机处于断电状态时，磁体一和磁体二相互吸合，螺旋桨与机臂平行。本实用新型当电机处于断电状态时，磁体一和磁体二相互吸合，螺旋桨与机臂平行，能够解决现有停桨装置停桨不稳定、精准度不高等技术问题，并且可以通过调整磁体安装位置，改变螺旋桨停桨方向，同时，通过将磁体一和磁体二设计在电机内部，与电机一体化，不占用外部空间，便于安装，并且能够防止灰尘或者大颗粒异物落入到螺旋桨定向组件内。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种可控制螺旋桨悬停方向的定向停桨一体式无刷电机结构。
背景技术
目前市面上的无人机主要有多旋翼无人机、固定翼无人机、无人直升机以及复合翼无人机等。在这些无人机的种类中，除了固定翼无人机外，其余都可以做到既能空中悬停又能航线飞行。而在同等的能耗下，多旋翼无人机是航速最慢航程最短的。由于其多旋翼的螺旋桨相对于机架均为横向布置、水平转动，因此想要将其航速提升到较高的水准几乎是不可能的。而要增加其航程，就必然会导致能耗的提高，得不偿失。正是在这种情况下，才产生了复合翼无人机。所谓复合翼无人机，就是将多旋翼无人机与固定翼无人机相结合，即在多旋翼无人机的机架上增加固定翼的尾推机构，使其具有较大的水平推力，从而获得较高的航速和较远的航程。然而，复合翼无人机必须具备垂直方向的多个电机，气动效率低于固定翼，导致续航时间会大幅低于固定翼无人机，与多旋翼无人机或固定翼无人机相比，复合翼无人机在飞行上升到一定高度后，会将垂起电机断电，尾部电机通电，从而水平推动无人机飞行，但由于垂起电机处于断电状态，在水平飞行时，垂起电机的螺旋桨受到风的影响继续转动，产生升力，扰乱后方尾推电机的气流，造成气动阻力，降低最大飞行速度，并且扰流会降低机翼升阻比，导致飞行时长减少。
发明内容
本实用新型所要解决的问题是：提供一种可控制螺旋桨悬停方向的定向停桨无刷电机结构，通过设置螺旋桨固定组件，当电机处于断电状态时，所述磁体一和磁体二相互吸合，螺旋桨与机臂平行，能够解决现有停桨装置停桨不稳定、精准度不高等技术问题，同时，通过将磁体一和磁体二设计在电机内部，节省了空间，并且能够防止灰尘或者大颗粒异物落入到螺旋桨定向组件上。
本实用新型为解决上述问题所提供的技术方案为：一种可控制螺旋桨悬停方向的定向停桨一体式无刷电机结构，包括螺旋桨固定组件、电机转子和电机定子，所述螺旋桨固定组件与电机转子可拆卸连接；还包括螺旋桨定向组件，所述螺旋桨定向组件包括磁体一和磁体二，所述磁体一安装在电机定子上，所述磁体二安装在电机转子上；当电机处于断电状态时，所述磁体一和磁体二相互吸合，螺旋桨与机臂平行。
优选的，所述螺旋桨固定组件包括螺旋桨、螺栓、盖板、钢轴和转换环；所述螺旋桨、盖板和电机转子上均设有螺栓孔，所述螺栓设置在所述螺栓孔内，所述盖板上设有供所述转换环通过的通孔一，所述电机转子上设有供所述钢轴穿过的通孔二，所述钢轴的上段设有轴向的容纳孔，所述转换环与所述容纳孔配合。
优选的，所述磁体一和磁体二均有四个，四个所述磁体一环形均布在所述电机定子上，四个所述磁体二环形均布在所述电机转子上，相邻两个磁体一的极性方向相反，相邻两个磁体二的极性方向也相反。
优选的，所述电机定子上设有四个安装槽一，四个所述磁体一分别设置在四个安装槽一内。
优选的，所述电机转子上设有四个安装槽二，四个所述磁体二分别设置在四个安装槽二内。
优选的，所述安装槽二上设有后盖盖板。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：本实用新型结构设计合理，通过将螺旋桨定向组件设计在电机内部，不占用空间，并且能够防止灰尘或者大颗粒异物落入到螺旋桨定向组件上；不会受迎面气流影响而摆动，保证了螺旋桨定向的稳定性，其螺旋桨定向组件的机械结构也比现有的控制系统稳定，维修成本小，通过调整螺旋桨定向组件放置方位，可精准控制螺旋桨定向方向，并且可以通过调整磁体安装位置，改变螺旋桨停桨方向，解决了螺旋桨在电机断电后被风带动转动，影响尾推电机的气流，增加水平飞行阻力的问题，桨螺旋桨定向后可有效减少机身阻力，达到提升无人机飞行时长、提升无人机飞行稳定性的目的。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
图1是本实用新型的爆炸示意图；
图2是本实用新型的电机转子示意图；
图3是本实用新型的电机定子示意图；
图4是本实用新型与机臂的安装示意图；
图5是本实用新型的磁体一与磁体二的示意图；
附图标注：1、螺栓，2、盖板，3、螺旋桨，4、转换环，5、钢轴，6、电机转子，7、磁体二，8、后盖盖板，9、磁体一，10、电机定子，11、安装槽二，12、安装槽一，13、机臂， 14、通孔二，15、通孔一。
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
本实用新型的具体实施例如图1所示，一种可控制螺旋桨3悬停方向的定向停桨无刷电机结构，包括螺旋桨3固定组件、电机转子6和电机定子10，所述螺旋桨3固定组件与电机转子6可拆卸连接；还包括螺旋桨3定向组件，所述螺旋桨3定向组件包括磁体一9和磁体二7，所述磁体一9安装在电机定子10上，所述磁体二7安装在电机转子6上；当电机处于断电状态时，所述磁体一9和磁体二7相互吸合，螺旋桨3与机臂13平行。
在本实用新型中，所述螺旋桨3固定组件包括螺旋桨3、螺栓1、盖板2、钢轴5和转换环4；所述螺旋桨3、盖板2和电机转子6上均设有螺栓1孔，所述螺栓1设置在所述螺栓1 孔内，所述盖板2上设有供所述转换环4通过的通孔一15，所述电机转子6上设有供所述钢轴5穿过的通孔二14，所述钢轴5的上段设有轴向的容纳孔，所述转换环4与所述容纳孔配合。
在本实用新型中，所述磁体一9和磁体二7均有四个，四个所述磁体一9环形均布在所述电机定子10上，四个所述磁体二7均布在所述电机转子6上，相邻两个磁体一9的极性方向相反，相邻两个磁体二7的极性方向也相反，如图5所示。
在本实用新型中，所述电机定子10上设有四个安装槽一12，四个所述磁体一9分别设置在四个安装槽一12内。
在本实用新型中，所述电机转子6上设有四个安装槽二11，四个所述磁体二7分别设置在四个安装槽二11内。
在本实用新型中，所述安装槽二11上设有后盖盖板8。
本实用新型的螺旋桨固定组件组装时，先将转换环放入钢轴上端的容纳孔，然后螺旋桨中孔通过转换环放置于电机转子的4个螺栓孔上方，把盖板压在螺旋桨上，对齐4个螺纹孔，最后用4个螺丝锁入，使螺栓、盖板、螺旋桨、转换环、电机转子形成一体的组件，这时就完成了螺旋桨部件的组装。
本实用新型的转子组件的组装：首先将钢轴通过电机转子的轴承孔放入电机转子内，然后螺旋桨正下方的安装槽二按如图5所示的极性放入磁体二，通过胶合后高温固化，固定在电机转子内，完成电机转子部件的安装。
本实用新型的定子组件的组装：首先在固定机臂对应安装孔上方的安装槽一内，按如图5 所示的极性放入磁体一，通过胶合后高温固化，固定在电机定子内，最后把后盖盖板盖在磁铁槽上方，完成电机定子部件安装。
本实用新型的安装：首先将钢轴通过电机定子的中心的轴承孔，将电机转子与电机定子装配在一起，然后将电机安装于机臂上，最后将转换环放置于钢轴上段的容纳孔后，螺栓通过盖板、螺旋桨通孔，安装在转换环上，与电机转子固定，这时就完成了本实用新型的安装。
当电机处于断电状态时，电机停桨装置内部4块磁体一和磁体二相吸，将螺旋桨与机臂平行方向定向，电机精准停置，螺旋桨同步停置，完成定向(可见图4)，电机通电时，电机转子转动，电机转子内磁体二同步转动，与电机定子内同极磁体相斥产生阻力，异极磁体相吸产生引力，从而抵消阻力，不会产生额外功耗。
以上仅就本实用新型的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本实用新型不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本实用新型独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型保护范围内。
Claims (6)
1.一种可控制螺旋桨悬停方向的定向停桨一体式无刷电机结构，包括螺旋桨(3)固定组件、电机转子(6)和电机定子(10)，所述螺旋桨(3)固定组件与电机转子(6)可拆卸连接；其特征在于：还包括螺旋桨(3)定向组件，所述螺旋桨(3)定向组件包括磁体一(9)和磁体二(7)，所述磁体一(9)安装在电机定子(10)上，所述磁体二(7)安装在电机转子(6)上；当电机处于断电状态时，所述磁体一(9)和磁体二(7)相互吸合，螺旋桨(3)与机臂(13)平行。
2.根据权利要求1所述的一种可控制螺旋桨悬停方向的定向停桨一体式无刷电机结构，其特征在于：所述螺旋桨(3)固定组件包括螺旋桨(3)、螺栓(1)、盖板(2)、钢轴(5)和转换环(4)；所述螺旋桨(3)、盖板(2)和电机转子(6)上均设有螺栓(1)孔，所述螺栓(1)设置在所述螺栓(1)孔内，所述盖板(2)上设有供所述转换环(4)通过的通孔一(15)，所述电机转子(6)上设有供所述钢轴(5)穿过的通孔二(14)，所述钢轴(5)的上段设有轴向的容纳孔，所述转换环(4)与所述容纳孔配合。
3.根据权利要求2所述的一种可控制螺旋桨悬停方向的定向停桨一体式无刷电机结构，其特征在于：所述磁体一(9)和磁体二(7)均有四个，四个所述磁体一(9)环形均布在所述电机定子(10)上，四个所述磁体二(7)环形均布在所述电机转子(6)上，相邻两个磁体一(9)的极性方向相反，相邻两个磁体二(7)的极性方向也相反。
4.根据权利要求3所述的一种可控制螺旋桨悬停方向的定向停桨一体式无刷电机结构，其特征在于：所述电机定子(10)上设有四个安装槽一(12)，四个所述磁体一(9)分别设置在四个安装槽一(12)内。
5.根据权利要求3或4所述的一种可控制螺旋桨悬停方向的定向停桨一体式无刷电机结构，其特征在于：所述电机转子(6)上设有四个安装槽二(11)，四个所述磁体二(7)分别设置在四个安装槽二(11)内。
6.根据权利要求5所述的一种可控制螺旋桨悬停方向的定向停桨一体式无刷电机结构，其特征在于：所述安装槽二(11)上设有后盖盖板(8)。
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