CN220701342U - 一体式电动螺旋桨驱动结构和飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种一体式电动螺旋桨驱动结构和飞行器，其中，所述一体式电动螺旋桨驱动结构包括：螺旋桨；一体机座，包括主体、以及与主体一体成型的延伸部；驱动电机，设置在延伸部上，且驱动电机的输出端与螺旋桨连接；电机调速器，设置在主体的内腔，且电机调速器与驱动电机连接，用于调节驱动电机的运转速度。本申请通过设置一体机座充当驱动电机的安装支架和充当调速器的外壳，充分利用了该一体机座的复合功用，集传力、散热、防护、屏蔽于一体，既减少了结构件的使用，又减轻了整体结构的重量。本申请通过在一体机座上设置的腔体能够将电子调速器产生的强烈电磁干扰屏蔽，以提高整体的电磁兼容性能。

Description

一体式电动螺旋桨驱动结构和飞行器

技术领域

本实用新型涉及飞行器技术领域，特别是涉及一种一体式电动螺旋桨驱动结构和飞行器。

背景技术

近年来，电力驱动的无人飞行器、飞行汽车等发展迅猛，已广泛应用在众多领域，并发挥重要作用。由于飞行器对自身重量非常敏感，对各子系统的轻量化极为苛刻，但目前电力驱动的飞行器使用的电机、电机调速器均为独产设计、制造的独立元件，在应用的时候还需要设计电机安装座或安装支架、电机调速器的安装支架，不但增加飞行器总体重量，还使得飞行器结构复杂，不利于飞行器总体性能提升。并且，螺旋桨电机功率很大，电机调速器通常是以脉宽调制的方波输出，与电机之间瞬间电流大，存在大量高频谐波，所以电机调速器与电机之间的电缆需要进行特殊屏蔽处理才能保证飞行器各系统电磁兼容，这也对飞行器桨驱动系统布局布置提出更高要求，对减轻整体重量和提高整体散热需求带来不利因素，功率越大矛盾越突出，制约了电力驱动飞行器大型化的发展，使得飞行器总体性能提升有限，限制了在很多领域中的应用与推广。

因此，亟待一种体积小，重量轻，功率大，抗电磁干扰性能强，散热性能优良的飞行器。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提出一种一体式电动螺旋桨驱动结构和飞行器，旨在解决以上至少一个技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种一体式电动螺旋桨驱动结构，包括：

螺旋桨；

一体机座，包括主体、以及与所述主体一体成型的延伸部；

驱动电机，设置在所述延伸部上，且所述驱动电机的输出端与所述螺旋桨连接；

电机调速器，设置在所述主体的内腔，且所述电机调速器与所述驱动电机连接，用于调节所述驱动电机的运转速度。

其中，所述主体与所述延伸部的连接处形成一沉槽，所述沉槽为所述驱动电机的安装提供部分空间

其中，所述延伸部上设置有一用于对所述驱动电机定位的定位槽，且所述定位槽底部设置有多个连接螺孔。

其中，所述延伸部还设置有多个第一通风孔，用于所述驱动电机的散热。

其中，所述主体的内腔设置有一隔层，所述隔层将所述主体的内腔分隔形成第一腔体和第二腔体。

其中，所述螺旋桨的顶部设置有一压板，所述压板通过多个螺钉固定，以加强所述螺旋桨与所述驱动电机之间的连接稳固性。

其中，所述驱动电机包括：

定子，所述定子底部通过螺钉固定在所述定位槽内，且所述定子的外周设置有线圈；

转子，所述转子的底部通过轴承与所述定子连接，所述转子的顶部与所述螺旋桨连接；

所述线圈与所述转子之间，所述转子内壁上还镶嵌有永磁体。

其中，所述定子和所述转子上均设置有多个第二通风孔，用于提高所述驱动电机的散热性能。

其中，所述电机调速器包括设置在所述第一腔体内的控制器件、设置在所述第二腔体内的电子功率器件；所述电子功率器件分别与所述驱动电机、所述控制器件连接，所述控制器件与飞行器总控制器连接。

本实用新型还提出一种飞行器，包括前述的一体式电动螺旋桨驱动结构。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果为：

1.本申请通过设置一体机座充当驱动电机的安装支架和充当调速器的外壳，充分利用了该一体机座的复合功用，集传力、散热、防护、屏蔽于一体，既减少了结构件的使用，又减轻了整体结构的重量。

2.本申请通过在一体机座上设置的腔体能够将电子调速器产生的强烈电磁干扰屏蔽，以提高整体的电磁兼容性能。

3.本申请整体结构紧凑、气动外形更加优良、可靠性好。

附图说明

图1为本实用新型实施例中所述一体式电动螺旋桨驱动结构的立体图；

图2为图1的剖视图；

图3为图1中一体机座的剖视图；

图4为本实用新型实施例中所述一体式电动螺旋桨驱动结构的控制框图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

由于现有的飞行器体积大，结构复杂，抗电磁干扰性能和散热性能差。为解决上述技术问题，本实用新型提出一种一体式电动螺旋桨驱动结构和飞行器。

参照图1至图3，本实用新型实施例提出一种为实现上述目的，本实用新型提出一种一体式电动螺旋桨驱动结构，包括：

螺旋桨1；

一体机座2，包括主体21、以及与所述主体21一体成型的延伸部22；

驱动电机3，设置在所述延伸部22上，且所述驱动电机3的输出端与所述螺旋桨1连接；

电机调速器4，设置在所述主体21的内腔，且所述电机调速器4与所述驱动电机3连接，用于调节所述驱动电机3的运转速度。

可以理解的是，本申请设计的一体机座2，不仅作为电机调速器4的外壳、散热器，同时也作为驱动电机3的安装支架，并且还作为与飞行器整机实施机械和电气组装的连接件，使得该一体机座复合功用，集传力散热、防护、屏蔽于一体，减少了冗沉结构，使得本申请结构更加简单、紧凑，也降低了整体的重量。其中，该主体21的高度大于该延伸部22，且该主体21与该延伸部22一体成型后在两者连接处形成一沉槽221，该沉槽为该驱动电机3的安装提供部分空间，进一步提高了整体的空间利用率。

在一些实施例中，所述延伸部22上设置有一用于对所述驱动电机3定位的定位槽222，且所述定位槽底部设置有多个连接螺孔223。

可以理解的是，该定位槽的形状与驱动电机3的底部外轮廓形状匹配，使得驱动电机3能够快速准确的定位在该延伸部22上，降低了安装误差和节省了安装时间。

在一些实施例中，所述延伸部22还设置有多个第一通风孔224，用于所述驱动电机3的散热。可以理解的是，该第一通风孔224与驱动电机3底部相对应，以提高驱动电机3底部的空气流动性，加快散热

在一些实施例中，所述主体21的内腔设置有一隔层211，所述隔层211将所述主体的内腔分隔形成第一腔体212和第二腔体213。可以理解的是，第一腔体212和第二腔体213分别用于安装电机调速器4的不同器件，且使得两个腔体内的器件不会相互干扰。

在一些实施例中，所述螺旋桨1的顶部设置有一压板5，所述压板5通过多个螺钉固定，以加强所述螺旋桨1与所述驱动电机3之间的连接稳固性。可以理解的是，该压板5还可以作为保护板，避免螺栓直接压在螺旋桨1上，以确保不会损伤或者损坏螺旋桨1。

在一些实施例中，所述驱动电机3包括：

定子31，所述定子31底部通过螺钉固定在所述定位槽内，且所述定子31的外周设置有线圈32；

转子33，所述转子33的底部通过轴承34与所述定子31连接，所述转子33的顶部与所述螺旋桨1连接；

所述线圈32与所述转子33之间，所述转子33内壁上还镶嵌有永磁体35。

在一些实施例中，所述定子31和所述转子33上均设置有多个第二通风孔36，用于提高所述驱动电机3的散热性能。可以理解的是，该第二通风孔36设置于定子31的侧壁和顶部、以及设置于转子33的顶部，且第二通风孔36通过转子33顶部设置的离心式风扇37与外界环境连通，该离心式风扇37具有多个独立的沿驱动电机3径向朝四周的散热通道，以提高散热效率。可以理解的是，转子33旋转时，由于离心力的作用，气流途经第一通风孔224、第二通风孔36，最后从离心式风扇37的散热通道径向朝四周排出，把线圈32的热量带走。

参照图4，在一些实施例中，所述电机调速器4包括设置在所述第一腔体212内的控制器件41、设置在所述第二腔体213内的电子功率器件42；所述电子功率器件42分别与所述驱动电机3、所述控制器件41连接，所述控制器件41与飞行器总控制器连接。

可以理解的是，该控制器件41通过PWM控制线和1553B总线与飞行器总控制器连接，且通过直流电源总线接通电源；该电子功率器件42与驱动电机3之间还设置有转速传感器、温度传感器等，且电子功率器件42与驱动电机3之间通过电机三相线电连接。

本申请实施例还提出了一种飞行器，包括前述的一体式电动螺旋桨驱动结构。

以上所述的仅为本实用新型的部分或较佳实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。

Claims (10)

1.一体式电动螺旋桨驱动结构，其特征在于，包括：

螺旋桨；

一体机座，包括主体、以及与所述主体一体成型的延伸部；

驱动电机，设置在所述延伸部上，且所述驱动电机的输出端与所述螺旋桨连接；

电机调速器，设置在所述主体的内腔，且所述电机调速器与所述驱动电机连接，用于调节所述驱动电机的运转速度。

2.根据权利要求1所述的一体式电动螺旋桨驱动结构，其特征在于，所述主体与所述延伸部的连接处形成一沉槽，所述沉槽为所述驱动电机的安装提供部分空间。

3.根据权利要求1所述的一体式电动螺旋桨驱动结构，其特征在于，所述延伸部上设置有一用于对所述驱动电机定位的定位槽，且所述定位槽底部设置有多个连接螺孔。

4.根据权利要求1所述的一体式电动螺旋桨驱动结构，其特征在于，所述延伸部还设置有多个第一通风孔，用于所述驱动电机的散热。

5.根据权利要求1所述的一体式电动螺旋桨驱动结构，其特征在于，所述主体的内腔设置有一隔层，所述隔层将所述主体的内腔分隔形成第一腔体和第二腔体。

6.根据权利要求1所述的一体式电动螺旋桨驱动结构，其特征在于，所述螺旋桨的顶部设置有一压板，所述压板通过多个螺钉固定，以加强所述螺旋桨与所述驱动电机之间的连接稳固性。

7.根据权利要求3所述的一体式电动螺旋桨驱动结构，其特征在于，所述驱动电机包括：

定子，所述定子底部通过螺钉固定在所述定位槽内，且所述定子的外周设置有线圈；

转子，所述转子的底部通过轴承与所述定子连接，所述转子的顶部与所述螺旋桨连接；

所述线圈与所述转子之间，所述转子内壁上还镶嵌有永磁体。

8.根据权利要求7所述的一体式电动螺旋桨驱动结构，其特征在于，所述定子和所述转子上均设置有多个第二通风孔，用于提高所述驱动电机的散热性能。

9.根据权利要求5所述的一体式电动螺旋桨驱动结构，其特征在于，所述电机调速器包括设置在所述第一腔体内的控制器件、设置在所述第二腔体内的电子功率器件；所述电子功率器件分别与所述驱动电机、所述控制器件连接，所述控制器件与飞行器总控制器连接。

10.一种飞行器，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的一体式电动螺旋桨驱动结构。