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原文传递垂直升降太阳能无人机

专利名称：	垂直升降太阳能无人机
摘要：	一种垂直升降太阳能无人机，机舱中下部安装长轴,长轴两端设置左前翼和右前翼,机舱内部设置左前翼电机和右前翼电机,左、右前翼均为全动操纵面，均能够进行水平方向或者垂直方向的正反转动,左前翼和右前翼的4个电机轴前端均设置前无铁芯无刷永磁电机和前螺旋桨,后翼的左、右电机轴前端均设置后无铁芯无刷永磁电机和后螺旋桨,尾杆后端内部设置尾翼电机驱动垂直操纵翼,进行水平方向或者垂直方向的正反转动,实现后翼全动操纵面的90°范围的整体偏转操纵,太阳能电池铺设于所述左、右前翼、所述后翼、所述机舱以及所述尾杆的上端表面,所述无铁芯无刷永磁电机省去了笨重的铁芯，不存在铁芯损耗，增强了电机的功率密度，为垂直升降太阳能无人机提供了重量轻、效率高的电机。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	安徽;34
申请人：	朱幕松
发明人：	朱幕松
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201810174434.1
公开号：	CN108216569A
分类号：	B64C3/00(2006.01)I;B64C29/00(2006.01)I;B64D27/02(2006.01)I;H02K1/02(2006.01)I;H02K1/27(2006.01)I;H02K3/34(2006.01)I;H02K3/48(2006.01)I;H02K7/116(2006.01)I;H02K11/215(2016.01)I;B;H;B64;H02;B64C;B64D;H02K;B64C3;B64C29;B64D27;H02K1;H02K3;H02K7;H02K11;B64C3/00;B64C29/00;B64D27/02;H02K1/02;H02K1/27;H02K3/34;H02K3/48;H02K7/116;H02K11/215
申请人地址：	236008 安徽省阜阳市颍泉区颍州中路49号电业一村7号楼203室
主权项：	1.一种垂直升降太阳能无人机，由垂直升降太阳能无人机和无铁芯无刷永磁电机组成，其特征在于：所述垂直升降太阳能无人机设置机身,所述机身的前段是机舱(1),机舱体型为流线型,机舱后端连接尾杆(2),机舱与尾杆的横截面均为矩形,机舱中下部设置左、右轴孔,左、右轴孔内紧固安装长轴(3),所述长轴的两端对称于机舱,长轴两端设置左前翼(4)和右前翼(5),所述左、右前翼作为无人机的主升力面,采用大展弦比直机翼形式,其平面形状为矩形,横截面为流线型,为了加强左、右前翼对于长轴中部的抗弯强度和减轻长轴重量,所述长轴是中间粗、两端细的空心轴,所述左前翼前端内部设置左轴孔,左轴孔的左、右端设置左一轴承(6)和左二轴承(7),左二轴承右端设置左齿轮盘(8),左齿轮盘连接在左前翼右端,所述右前翼前端内部设置右轴孔,右轴孔左、右端设置右一轴承(9)和右二轴承(10),右一轴承左端设置右齿轮盘(11),右齿轮盘连接在右前翼左端,所述左、右齿轮盘中心均与长轴同心，所述左、右前翼大小相等,对称于机舱左、右端,所述机舱内部左、右端设置左前翼电机(12)和右前翼电机(13),左前翼电机设置左驱动齿轮(14)，右前翼电机设置右驱动齿轮(15),左驱动齿轮与左齿轮盘啮合,右驱动齿轮与右齿轮盘啮合,在左、右前翼电机的驱动下,所述左、右前翼以长轴为轴心在90°范围内各自能够正反转向,左、右前翼均为全动操纵面，均能够进行水平方向或者垂直方向的正反转动,所述左前翼前端内部设置左一电机轴(16)和左二电机轴(17),所述右前翼前端内部设置右一电机轴(18)和右二电机轴(19),左前翼的电机轴和右前翼的电机轴对称于机舱左、右端,4个电机轴前端均设置前无铁芯无刷永磁电机(20),所述4个前无铁芯无刷永磁电机为同一型号，4个前无铁芯无刷永磁电机前端均设置同一型号的前螺旋桨(21),相邻的螺旋桨转向互为相反,所述后翼(22)作为无人机的副升力面,采用大展弦比直机翼形式,平面形状为矩形,横截面为流线型,后翼中线位于所述尾杆上端,后翼中部前端设置垂直操纵翼(23),所述垂直操纵翼平面形状为矩形,横截面为流线型,所述后翼内部设置连接板(24),所述垂直操纵翼内部设置三角板(25),所述连接板下端焊接在所述三角板的上端,将后翼与垂直操纵翼连接为整体,垂直操纵翼设置轴套(26),轴套左端连接后齿轮盘(27),轴套内圆设置螺丝轴(28),螺丝轴拧在所述尾杆右后端的螺母孔内,所述尾杆后端内部设置尾翼电机(29),尾翼电机设置后驱动齿轮(30),后驱动齿轮与后齿轮盘啮合,尾翼电机驱动垂直操纵翼,进行水平方向或者垂直方向的正反转动,实现后翼全动操纵面的90°范围的整体偏转操纵,所述后翼的左前端内部设置左电机轴(31)、右前端内部设置右电机轴(32),左、右电机轴对称于所述尾杆,左、右电机轴前端均设置后无铁芯无刷永磁电机(33),所述前、后无铁芯无刷永磁电机均为同一型号，所述左、右后无铁芯无刷永磁电机前端均设置后螺旋桨(34),所述左、右后螺旋桨的转向互为相反,所述前、后螺旋桨均为同一型号，所述前、后螺旋桨在水平或者垂直状态同步旋转时,整机左、右端处于平衡状态,所述任务载荷(35)和蓄电池(36)设置在机舱内,所述太阳能电池铺设于所述左、右前翼、所述后翼、所述机舱以及所述尾杆的上端表面,使垂直升降太阳能无人机所有上端表面能够铺贴太阳能电池的面积最大化；所述无铁芯无刷永磁电机设置螺旋桨架(37)，螺旋桨(38)由4个螺丝钉固定在螺旋桨架前端，螺旋桨架后端设有内导磁圈(39)，内导磁圈外圆设有4块弧型永磁体(40)，所述弧型永磁体是用钕铁硼材料制造的强磁体，每块弧型永磁体的磁极方向是径向的，4块弧型永磁体的N极、S极相互交替排列在内导磁圈外圆，弧型永磁体的后端与内导磁圈的后端对齐，4块弧型永磁体用A、B胶粘接在内导磁圈外圆形成外永磁圈(41)；所述螺旋桨架圆周紧配合安装外导磁圈(42)，外导磁圈外圆设有4块弧型永磁体(43)，所述弧型永磁体是用钕铁硼材料制造的强磁体，每块弧型永磁体的磁极方向是径向的，4块弧型永磁体的N极、S极相互交替排列在外导磁圈内圆，弧型永磁体的后端与外导磁圈的后端对齐，4块弧型永磁体用A、B胶粘接在外导磁圈内圆形成内永磁圈(44)，内永磁圈与外永磁圈的长度相等，内永磁圈的4块弧型永磁体与外永磁圈的4块弧型永磁体整齐对应，相对应的内、外弧型永磁体的极性互为相反，内、外永磁圈之间设有均匀气隙(45)，所述内导磁圈的内圆设有卡簧槽，卡簧槽内安装内卡簧(46)，内导磁圈的内圆设有前轴承(47)和后轴承(48)，前轴承紧靠内卡簧前端，后轴承紧靠内圆后端台阶，前、后轴承内圆设置电机轴(49)，所述电机轴是一个前细后粗的台阶轴，前轴承安装在电机轴的细轴紧靠台阶，后轴承安装在电机轴中部紧靠台阶，细轴前端设有紧固螺帽(50)，电机轴的粗轴上紧配合安装电枢支架(51)，所述电枢支架是圆环型的高强度塑料制品，电枢支架前端设置圆环形的定子线圈槽，定子线圈槽内安装齿槽型电枢线圈(52)，定子线圈槽与齿槽型电枢线圈之间的空隙用A、B胶粘接，所述齿槽型电枢线圈设置齿槽型线圈骨架，所述齿槽型线圈骨架设置筒架(53)，筒架圆周设置6个等分的线圈芯架(54)，所述线圈芯架的长度小于筒架的高度、位于筒架高度的中部，所述6个线圈芯架均设有弧圈架(55)，线圈芯架位于弧圈架中间，6个等分的弧圈架相邻之间设置6个等分的槽口(56)，所述筒架、线圈芯架和弧圈架的厚度相等，所述筒架、线圈芯架和弧圈架是用高强度塑料一体化注塑成齿槽型线圈骨架，齿槽型线圈骨架圆周形成6个等分的T型齿牙，在6个等分的槽口内形成6个等分的齿槽(57)，6个齿槽内绕制6个单线圈(58)，每个单线圈用多股漆包线绕制，6个单线圈按照Y形电路连接成三相线圈，每一相线圈是齿槽型线圈骨架直径线上相对的两个单线圈的串联，相对的两个单线圈绕制方向互为相反，两个单线圈中的一个线圈的尾端与另一个线圈的首端连接，每相线圈的首端为三相线圈输出线，每相线圈的尾端连接一起为三相线圈中性线，所述三相线圈在齿槽型线圈骨架内灌注A、B胶整形后固化，所述电枢支架设置下线孔(59)，三相线圈输出线经过下线孔引出电枢支架，所述齿槽型电枢线圈位于所述均匀气隙中间，所述线圈芯架的长度等于所述内、外永磁圈的长度，并且与内、外永磁圈前、后端一致，齿槽型电枢线圈后上端设置3个霍尔位置传感器(60)，3个霍尔位置传感器相邻之间的电角度为120度，3个霍尔位置传感器分别位于齿槽型线圈骨架3个相邻的槽口处，用A、B胶粘接方式安装，所述电枢支架上方设置3个上线孔(61)，3个霍尔位置传感器的输出线经过3个相邻的槽口和3个上线孔引出电枢支架，所述3个霍尔位置传感器的输出线(62)和所述三相线圈的输出线(63)合并一股电线，经过所述长轴的中心孔引到机舱内。
所属类别：	发明专利