[发明专利]一种大扭矩旋翼结构

说明书

本发明公开了一种大扭矩旋翼结构，旨在解决飞行器上使用的盘式电机振动和噪音大，需要润滑，极易磨损和疲劳，使用寿命短的不足。该发明包括机架、安装在机架上的安装架、旋翼，安装架包括上支架、定子支架、下支架，旋翼为导磁材质，定子支架上沿圆周均布安装若干线圈绕组，旋翼内壁设有一圈环槽，线圈绕组置于环槽内，环槽上下两侧面上均安装若干永磁块，永磁块均匀布设，上下两侧面上的永磁块一一相对设置且相对面的磁性相反，同一侧面上相邻两永磁块朝向线圈绕组表面的磁性相反，上支架上均布安装若干上电磁铁，下支架上安装若干下电磁铁，旋翼悬浮在上电磁铁和下电磁铁之间；安装架上安装若干朝向旋翼设置的位移传感器。

技术领域

本发明涉及一种飞行器，更具体地说，它涉及一种大扭矩旋翼结构。

背景技术

近年来，盘式电机因为体积小，扭矩大，效率高，在飞行器上得到了广泛运用。传统方案下，盘式电机需要安装轴承，以承受轴向和径向的载荷。轴承受到重量、磨损、润滑、转速等多方面的制约，使电机性能难以达到更高的要求。

发明内容

本发明克服了飞行器上使用的盘式电机振动和噪音大，需要润滑，极易磨损和疲劳，使用寿命短的不足，提供了一种大扭矩旋翼结构，它免去了轴承的束缚，可以使电机口径增大，扭矩增大，转速更高，不需要润滑，没有机械磨损和机械噪音，降低振动，使用寿命延长，节省维护成本。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种大扭矩旋翼结构，包括机架、安装在机架上的安装架、旋翼，安装架包括上支架、定子支架、下支架，旋翼为导磁材质，定子支架上沿圆周均布安装若干线圈绕组，旋翼内壁设有一圈环槽，线圈绕组置于环槽内，环槽上下两侧面上均安装若干永磁块，永磁块均匀布设，上下两侧面上的永磁块一一相对设置且相对面的磁性相反，同一侧面上相邻两永磁块朝向线圈绕组表面的磁性相反，上支架上均布安装若干上电磁铁，下支架上和上电磁铁一一对应安装若干下电磁铁，旋翼悬浮在上电磁铁和下电磁铁之间；安装架上安装若干朝向旋翼设置的位移传感器。

工作时，上电磁铁和下电磁铁通电对旋翼进行吸引，从而使旋翼悬浮在上电磁铁和下电磁铁之间，通过位移传感器检测旋翼的位置，旋翼位置过高或过低时控制上电磁铁和下电磁铁的通电电流，调整上电磁铁和下电磁铁的电磁吸力，使旋翼动态稳定在一个极小的范围内。线圈绕组通电，对其上方和下方的永磁块产生圆周方向的扭力，使旋翼高速转动，通过控制线圈绕组的电流和频率大小调节旋翼的转速。由于线圈绕组是固定在机架上的，它所产生的磁扭力中心位置不会变化，对旋翼、永磁块产生一个很强的磁拉力，这个磁拉力的中心位置也不会变化。只要旋翼及附属物整体动平衡性能可靠，它就会绕着磁拉力的中心点转动，即使有径向外力冲击，它也会弹性克服，快速回复到中心点。这种大扭矩旋翼结构免去了轴承的束缚，可以使电机口径增大，扭矩增大，转速更高，不需要润滑，没有机械磨损和机械噪音，降低振动，使用寿命延长，节省维护成本。

作为优选，定子支架为非导磁材质，定子支架上和线圈绕组一一对应设有若干个安装槽，线圈绕组安装在安装槽中。非导磁材质的定子支架不会对磁场产生影响，保证旋翼的可靠运转。线圈绕组安装在安装槽中平稳可靠。

作为优选，上支架上均布安装若干上保护轴承，下支架上均布安装若干下保护轴承，上保护轴承外壁靠近旋翼上表面设置，下保护轴承外壁靠近旋翼下表面设置。上保护轴承和下保护轴承对旋翼起到了防护作用，当出现故障旋翼上下偏离位置时，上保护轴承和下保护轴承对旋翼起到了很好的支撑保护作用，防止旋翼磨损以及出现进一步的故障。

作为优选，旋翼包括旋翼本体、旋翼环，旋翼本体内边缘设有下转环，旋翼环紧固连接在旋翼本体上，旋翼环和下转环上下相对设置形成环槽。这种结构设置的旋翼便于永磁块的安装布置。

作为优选，环槽上下两侧面上和永磁块对应位置均设有定位槽，永磁块紧固安装在定位槽内。永磁块安装在定位槽中，平稳可靠。

作为优选，若干个位移传感器均布设置在下支架上。位移传感器安装在下支架上，方便可靠。