[发明专利]基于盘式电机的全电动共轴多旋翼推力装置及其工作方法

说明书

一种基于盘式电机的全电动共轴多旋翼推力装置及其工作方法，该装置包括涵道，依次串行设置在涵道内且旋转轴重合的多个盘式电机，依次固连在每个盘式电机的转子上并位于涵道内的螺旋桨，依次穿过多个螺旋桨和多个盘式电机中心并与多个盘式电机定子和涵道固连的支架，从支架内部穿过用于控制盘式电机的导线，固连在涵道末端的矢量气流控制装置；本发明将多个盘式电机串联在一起实现共轴多旋翼结构，该结构的优点是可以提供大更大的推力，而且螺旋桨包裹在涵道内，不但有助于提高螺旋桨的效率，还降低了工作时的噪音，也可以降低螺旋桨对操作人员造成伤害的可能性。

技术领域

本发明涉及旋翼推力器技术领域，具体涉及一种基于盘式电机的全电动共轴多旋翼推力装置及其工作方法。

背景技术

全电动垂直起降无人机在战场物资运输，伤员救助，侦查预警等领域有着广泛的应用。但，目前全电动垂直起降无人机存在以下几个问题：1)载重小。全电动垂直起降无人机的载重一般不大于50kg。2)危险性大。由于螺旋桨裸露在外，很容易对操作人员造成伤害。3)噪声大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提出一种全电动多旋翼推力装置及其工作方法，该装置具有推力大，噪音低，安全性好的优点。

为了达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于盘式电机的全电动共轴多旋翼推力装置，包括涵道5，依次串行固定在涵道5内且旋转轴重合的多个盘式电机，依次固连在每个盘式电机转子上并位于涵道5内的螺旋桨，依次穿过多个盘式电机和螺旋桨中心并与盘式电机定子和涵道5固连的支架11，从支架11内部穿过用于控制盘式电机的导线12，固连在涵道5末端的矢量气流控制装置10；

所述盘式电机的结构相同，均包括：电机定子13，电机定子13为空心环状，电机定子13上均匀的缠绕着多个线圈14，电机定子13的环形内壁与轴承15外环固连；电机转子16分为环状结构和筒状结构两部分，筒状结构从轴承15的中心穿过，且与轴承15的内环固连，电机转子16的环状结构平行于电机定子13缠绕线圈的平面，且内壁上镶嵌有磁片17，电机转子16的环状结构和筒状结构固连在一起；电机定子13、电机转子16和轴承15均为对称结构且对称轴重合，且均为中空环形结构，使得支撑结构11从中空部穿过。

所述盘式电机为四个，分别为第一盘式电机1、第二盘式电机2、第三盘式电机3和第四盘式电机4，依次固连在第一盘式电机1、第二盘式电机2、第三盘式电机3和第四盘式电机4的转子上并位于涵道5内的第一螺旋桨6、第二螺旋桨7、第三螺旋桨8和第四螺旋桨9，依次穿过第一螺旋桨6、第一盘式电机1、第二螺旋桨7、第二盘式电机2、第三螺旋桨8、第三盘式电机3、第四螺旋桨9和第四盘式电机4中心并与第一盘式电机1定子、第二盘式电机2定子、第三盘式电机3定子、第四盘式电机4定子和涵道5固连的支架11。

所述矢量气流控制装置10为矢量喷管。

所述的基于盘式电机的全电动共轴多旋翼推力装置的工作方法，包括如下步骤：

步骤1：第一盘式电机1转子转动，并带动第一螺旋桨6转动；

步骤2：与步骤1同步启动，第二盘式电机2转子转动，并带动第二螺旋桨7转动；

步骤3：与步骤1同步启动，第三盘式电机3转子转动，并带动第三螺旋桨8转动；

步骤4：与步骤1同步启动，第四盘式电机4转子转动，并带动第四螺旋桨9转动；

步骤5：矢量气流控制装置10控制气流喷射方向。

与现有技术相比，本发明有以下优点：

本发明将多个盘式电机串联在一起实现共轴多旋翼结构，该结构的优点是可以提供大更大的推力，而且螺旋桨包裹在涵道内，不但有助于提高螺旋桨的效率，还降低了工作时的噪音，也可以降低螺旋桨对操作人员造成伤害的可能性。