[发明专利]一种带螺旋桨的对转电机

说明书

技术领域

本发明属于航空器多电管理技术领域，具体涉及一种带螺旋桨的对转电机。

背景技术

电机是一种轴功机械能和电能之间相互转换的装置，按照其能量形式转换方向的不同，可分为电动机和发电机两大类。在现代的航空器产品领域，电机和螺旋桨的组合获得了更多的应用，除了传统的飞机应急备用电源空气涡轮发电机，还有目前风头日盛的消费级无人机如四轴无人机、工农业生产工具如植保无人机、电力线路检查无人机、城市管理巡逻无人机、甚至军用警用侦查无人机等众多微型无人机，都是应用电机驱动螺旋桨作为飞行动力的主体。

目前，无论是传统的空气涡轮发电机，还是新兴的众多微型无人机用电机驱动螺旋桨，都是使用传统的定子+转子组合结构的电机，电机运转过程中定子不转动而转子旋转；与电机转轴相连接的螺旋桨，采用单个螺旋桨。目前电机和螺旋桨组合，其能量转换效率和功重比的提高，尚未有显著的技术突破。而在另一方面，航空器自身对机载能源转换设备包括动力装置，又是一如既往的希望其具有更高的转换效率和更高的功重比。因此需要一种能够广泛应用于众多航空器尤其是微型无人机的电机和螺旋桨组合，使其具有更好的效率和功重比表现。

发明内容

本发明的目的是：针对航空器上应用日益普遍的电机和螺旋桨组合的效率和功重比提高需求，本发明提出了一种带螺旋桨的对转电机，提高了轴功机械能与电能间的转换效率，使航空器具备更高的功重比表现。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种带螺旋桨的对转电机，包括电机内转子1、电机外转子2、支座3、螺旋桨一4和螺旋桨二5；

其中，电机内转子1和电机外转子2之间通过轴承支撑连接，电机内转子1和电机外转子2分别通过轴承支撑连接到支座3上，电机内转子1和电机外转子2分别与螺旋桨一4和螺旋桨二5连接并传递轴功率，螺旋桨一4位于气流上游，螺旋桨二5位于气流下游，支座3为框架结构，起到支撑对转电机和传力的作用。

其特征在于，电机内转子1和电机外转子2均为的铁芯加线圈绕组结构，电机内转子1、电机外转子2相对支座3都有转动，且转动方向相反。

其特征在于，支座3的结构为圆筒形框架结构，圆筒形结构充当外涵道，圆筒形结构内侧设置有支撑件，电机内转子1和电机外转子2通过轴承安装到支座3的支撑件上。

其特征在于，通过支座3将对转电机固定安装到飞行器上。

有益效果：

(1)本发明具有更高的功重比。

无论是作为飞行器的电推进装置，还是作为空气涡轮发电机，本发明的电机相对转速都能达到螺旋桨转速的2倍左右，因此电机可以有更小的外形尺寸和重量；且电机和螺旋桨之间可以直接连接无需增设减速器。因此，本发明能够具有更高的功重比表现，这对重视减轻结构尺寸和重量的飞行器具有重要意义。

(2)本发明具有更高的能量转换效率。

本发明采用双螺旋桨对转的形式，前置螺旋桨对后置螺旋桨具有气流整流作用，能改善后置螺旋桨的气流进口条件；且后置螺旋桨能将其出口气流导向回到螺旋桨的回转轴线方向，减轻了气流诱导损失；更紧凑的电机结构也增加了本发明的气流通过面积，或者说降低了迎风面积，从而减少了相应的附加阻力损失和气流摩擦损失。

(3)本发明能有效降低对飞行器的反作用力矩。

本发明采用双螺旋桨对转的形式，这使得高速旋转的单个螺旋桨及其驱动电机转子的反作用力矩实现了相互抵消，从而本发明对外无反作用力矩影响。这对于简化飞行器的飞行控制方式，提高飞行器的机动灵活性，都是很有益的。

(4)本发明易于实现。

本发明可良好继承现有技术，无设计和制造难点，便于实现。

附图说明

图1带螺旋桨的对转电机结构图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。