[发明专利]一种具有起发一体功能的航空飞行器及其控制方法

说明书

本发明公开了一种具有起发一体功能的航空飞行器，包括起动电机、发动机和蓄电池，起动电机连接设置有起发一体控制器，蓄电池对起发一体控制器进行供电，起动电机采用永磁体三相交流无损电机，发动机设置有动力输出轴，动力输出轴与设置在起动电机内部的电机转子连接，能够通过起动电机带动动力输出轴转动，电机转子包括转子磁缸，转子磁缸采用钕铁硼永磁体磁钢，起发一体控制器采用MCU模块进行控制，MCU模块控制的算法采用DTC，起发一体控制器的内部设置有DC‑DC转换电路，总之本发明具有发电功能稳定、机体负重减小、起动扭矩大、起动不受温度影响和能够时刻保证蓄电池不会缺电的优点。

技术领域

本发明属于航空器发动机技术领域，尤其涉及一种具有起发一体功能的航空飞行器及其控制方法。

背景技术

航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，作为飞机的心脏，不仅是飞机飞行的动力，也是促进航空事业发展的重要推动力，经过百余年的发展，航空发动机已经发展成为可靠性极高的成熟产品，发动机的种类越来越多，功能也越来越完善，目前在航空器领域尤其是小型航空器领域，用作动力系统的发动机是非常重要的设备，原始的航空发动机采用是只具有起动功能的起动电机，这些原始的起动电机通过减速机构带动发电机的动力输出轴进行旋转，从而完成起动；这些原始的发动机存在许多问题，首先存在动力弱的问题，在温度低时，整个发动机运行需要的扭矩变大，很容易出现起动电机带不动发动机的问题，从而导致发动机的起飞失败，其次现有的起动电机相关的机械部件很多，结构复杂，重量大，在使用过程中能够增加整个航空器的重量，从而增加了航空发电机的能耗，最后现有的起动电机没有对应蓄电池和外加负载供电设备，整个起动电机的功能单一，无法进行蓄电等其他操作，降低了航空发动机的普遍适用性，不利用航空发动机的使用。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种具有起发一体功能的航空飞行器及其控制方法，解决现有的功能单一、机械部件负重大、起动容易发生故障和不能给蓄电池进行蓄电操作的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：一种具有起发一体功能的航空飞行器，包括起动电机、发动机和蓄电池，起动电机连接设置有起发一体控制器，蓄电池对起发一体控制器进行供电，蓄电池通过导电线与设置在航空飞行器内部的航测设备和照明设备连接，起动电机采用永磁体三相交流无损电机，发动机内部设置有动力输出轴，动力输出轴与设置在起动电机内部的电机转子连接，能够通过起动电机带动动力输出轴转动，同时也能通过动力输出轴的转动带动起动电机进行蓄电操作,电机转子包括转子磁缸，转子磁缸采用钕铁硼永磁体磁钢，起发一体控制器采用MCU模块进行控制，MCU模块控制的算法采用DTC，起发一体控制器的内部设置有DC-DC转换电路。

进一步的，起动电机的起动扭矩为34.2Nm,起动电机在发电状态在大于4500RPM，DC-DC转换电路的降压输出电流为80A，28V直流电。

进一步的，电机转子的电机结构为18P16N，设计功率2.5KW，输出扭矩34.2Nm。

进一步的，DC-DC转换电路内部设置有整流稳压电路。

进一步的，航测设备采用光电吊仓，所述照明设备采用照明灯，从而通过蓄电池为光电吊仓和照明灯中进行供电。

一种具有起发一体功能的航空飞行器的控制方法，包括以下步骤：

S1、通过采集电机转子位置，输出换相信号，按电机转子位置的变化，沿着一定次序对电机转子内部设置的定子绕组的电流进行换流；

S2、驱动起动电机运转，通过检测电流反馈，控制起动电机的电流，使起动电机在额定电流下工作，当发动机正常工作时，通过动力输出轴带动起动电机旋转，起动电机工作在发电状态，通过三相全波整流电路，将起动电机发出的交流电变换为直流电；