[发明专利]电机和旋翼动力装置、飞行器

说明书

本发明涉及一种电机、旋翼动力装置和飞行器。电机包括转子、定子和固定轴；转子和定子分别以固定轴为轴线布置；定子包括第一定子和第二定子;转子设置在第一定子和第二定子之间；转子的外周设置有动力输出接口。转子绕固定轴周向转动时，由于驱动半径较大，因此产生的驱动扭矩会较大，负载能力相应加大。另一方面，动力输出接口位于第一定子和第二定子之间，转动时的平稳性得到提升,在沿转子的周向方向可以对称地布置多个需要驱动的外部部件如桨叶，转子的负载和受力更趋均匀。

技术领域

本发明涉及一种电机以及应用这种电机的旋翼动力装置以及飞行器。

背景技术

电机，俗称“马达”，是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。

步进电机是一种把电脉冲信号转换成机械角位移的控制电机，常作为数字控制系统中的执行元件。步进电机主要包括定子和转子两部分。如图1和图2所示为一种三相的步进电机结构简图。如图1所示，当A相通电时，AA1方向的磁通经过转子形成闭合回路,一般转子和磁场轴线方向具有一定角度，在磁场的作用下，转子被磁化，转子的位置力图使通电相磁路的磁阻最小，而使转子1、3齿和AA1对齐。如图2所示，B相通电时，使转子2、4齿和BB1对齐，而C相通电时，使转子1、3齿和CC1对齐，从而使得转子相对于定子发生转动。

现有的电机的输出端一般具有转轴，转轴用于驱动外部设备的旋转。然而，这种电机的力的输出端承受外力的方式为单侧受力，电机的输出轴的受力不平衡，受到较大的挠性力矩，特别是对于一些较为精密的机器如飞行器而言，这种受力的不平衡性往往会影响机器整体的性能。另一方面，对于这种依靠转轴周向旋转而驱动外界设备的方式，力的传递方式的力臂或扭矩较小，因而消耗的转子容易过载发热而降低效率。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种输出动力更强的电机。

本发明的另一目的是提供一种输出动力较好的旋翼动力装置。

本发明的再一目的是提供一种具有上述旋翼动力装置的飞行器。

本发明提供的电机包括转子、定子和固定轴；转子和定子分别以固定轴为轴线布置；定子包括第一定子和第二定子;转子设置在第一定子和第二定子之间；转子的外周设置有动力输出接口。

由上述方案可见，转子绕固定轴周向转动时，由于驱动半径较大，因此产生的驱动扭矩会较大，负载能力相应加大。另一方面，动力输出接口位于第一定子和第二定子之间，转动时的平稳性得到提升,在沿转子的周向方向可以对称地布置多个需要驱动的外部部件如桨叶，转子的负载和受力更趋均匀，延长电机寿命，降低能耗。

一个优选的方案是，第一定子和第二定子分别具有线圈绕组，线圈绕组的外端部的磁通量大于线圈绕组内端部的磁通量，且内端部比外端部更靠近固定轴。

由上述方案可见，磁通量的大小决定了推动转子旋转的作用力的大小，根据力学原理可见作用力施加在线圈绕组外端部的方案优于作用力在线圈绕组内端部的方案，因此控制外端部的磁通量大于内端部的磁通量能够提高驱动力矩，电机不易过载，降低热损耗，提高能量转换效率，将电能更有效地转化为机械能，从而更高效地驱动电机的转子旋转。

进一步优选的方案是，线圈绕组的截面为梯形，线圈绕组外套设有梯形固定件。

由上述方案可见，梯形结构能够实现线圈绕组的外端部的磁通量大于内端部的磁通量，这种实现方式非常合理、简便，另外，梯形固定件对线圈绕组起到了很好地固定作用，防止线圈绕组的错位。

一个优选的方案是，转子具有圆环件，圆环件具有至少两个用于设置桨叶的安装部，安装部形成动力输出接口。

由上述方案可见，圆环件的设置有利于在电机上安装相应的外部设备如桨叶。