[实用新型]旋翼无人机的磁动力驱动器及其控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种旋翼无人机的磁动力驱动器及其控制系统，属于航行器技术领域。

背景技术

小型无人机由于成本低、易于使用等特点，在消费和工业领域得到越来越广泛的使用。目前国内外无人机主要有三类，第一类为固定翼无人机，第二类为传统类型无人直升飞机，第三类为电动多轴无人机。第一类的固定翼无人机飞行效率高但无法垂直起降，使用场地受限；第二类的传统无人直升机可垂直起降，但机械及动力传动结构复杂，成本高、安全性低且操作难度大；第三类电动多轴无人机操作简单，但多数采用畜电池组提供能源，由于蓄电池的所存储的电能有限，造成无人机飞行时间受限，一般为半小时左右。

实用新型内容

为克服现有技术中存在的缺点，本实用新型的发明目的是提供一种旋翼无人机的磁动力驱动器及其控制系统，其能够提高无人机的飞行时间。

为实现所述发明目的，本实用新型的一方面提供一种旋翼无人机的磁动力驱动器，其特征在于，磁动力驱动器至少包括一个定子和一个转子，定子设置于转子外周，所述定子交错设置有呈N极性和S极性的永久磁铁，所述定子至少包括第一定子绕组、第二定子绕组第三定子绕组，通过第一定子绕组输入交变电流，通过第二定子绕组输出交变电能；第二定子定子绕组输出的部分能源经转换施加于第三定子绕组，通过控制施加于第三定子绕组的电能的相对施加于第一定子绕组的交变电流的相角而改变转子的转速。

为实现所述发明目的，本实用新型的另一方面提供一种用于控制上述旋翼无人机的磁动力驱动器的控制系统，其特征在于，至少包括第一超级电容和第一DC/AC转换器，第一DC/AC转换器用于将第一超级电容提供的电能转换为第一三相交流电并施加于第一定子绕组。

优选地，控制系统还包括第一DC/DC转换器，其用于将供电源提供的能源存储于第一超级电容中。

优选地，控制系统至少包括整流器和第二DC/AC转换器，整流器用于对第二定子绕组输出的电能进行整流；第二DC/AC转换器用于将整流器提供的电能转换为第二三相交流电并施加于第二定子绕组。

优选地，控制系统还包括第二DC/DC转换器和第二超级电容，其用于将整流器提供的能源存储于第二超级电容中。

优选地，控制系统还包括发动机控制器，其用于控制第一DC/AC转换器和第二DC/AC转换器输出的交流电的相角差。

与现有技术相比，本实用新型提供的旋翼无人机的磁动力驱动器及其控制系统，由于磁动力驱动器在无人机飞行的过程中还产生了电能，因此能够提高无人机的飞行时间。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例提供的磁动力旋翼无人机的示意图；

图2是本实用新型一个实施例提供的用于无人机的光伏电源模块的电路图；

图3是本实用新型一个实施例提供的旋翼无人机的控制系统的组成示意图；

图4是本实用新型一个实施例提供的磁动力驱动器的组成示意图；

图5是本实用新型一个实施例提供的发动机模块的控制流程图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本实用新型的实施方式。此外，对图中相同或者相当的部分赋予相同符号，不再进行反复的说明。

图1是本实用新型一个实施例提供的磁动力旋翼无人机的示意图。如图1所示，本实用新型一个实施例提供的无人机至少包括机壳21、六个旋翼22、设置在机壳内的控制系统和由控制系统控制的用于驱动六个旋翼进行旋转的磁动力驱动器，所述机壳21上粘附有太阳能电池膜23，主要设置在靠近顶面的前面、后面、左面和右面，如此设置，可减小无人机飞行过程中，太阳能电池膜对风的阻力。太阳能电池膜主要包括窗层以及设置在窗层上的光伏电池，光伏电池依次包括n+发射极层、P型基极层、背表面场层以及重掺杂的p型和n型层，其中，n+型发射极层由InGA(Al)构成，P型基极层由InGa(Al)构成；背表面场层用于降低复合损耗，背表面场层驱动来自基极层界面表面附近的区域的少数载流子，以使复合损耗的影响最小化；重掺杂的p型和n型层形成隧道二极管。该太阳能电池膜可以被成形在符合具有非平面配置的支撑件的表面上，可以利用粘合剂将支撑件附接到无人机顶部附近的上表面上。