[发明专利]一种电动飞机用共轴反转轴向磁通电机

说明书

本发明公开了一种电动飞机用共轴反转轴向磁通电机，包括有反向旋转转子机构、正向旋转转子机构和定子机构。本发明的反向旋转转子机构和正向旋转转子机构均安装于定子机构上且为同轴结构，可实现电机反转输出、扭矩抵消的要求，不需要在电动飞机的机体上增加额外的扭矩抵消装置，大大提高了飞机飞行的稳定性，简化了飞机结构的飞行操控，节省了电动飞机携带电池的电量，进而提高了飞机的综合性能；本发明采用轴向磁通工作原理，大大增加了电机的功率密度、扭矩重量比、减小电机损耗，本发明共轴反转轴向磁通电机可以应用于大型电动无人/载人飞机上。

技术领域

本发明涉及无刷直流电机技术领域，具体是一种电动飞机用共轴反转轴向磁通电机。

背景技术

目前常见的电动飞机，如电动无人直升机，电动自转旋翼机等类型的飞机基本都是使用单轴电机+单桨提供动力，其缺点是单轴电机+单桨旋转会产生较大的反向扭矩，直接作用于飞机机体，严重影响飞机的飞行稳定性。为了抵消单轴电机+单桨旋转会产生较大的反向扭矩，往往需要在飞机上增加额外的装置，如电动直升机为了抵消前述反向扭矩通常会在直升机的尾部设置尾桨，这不仅大大的增加了飞机设计、生产、飞行操控的成本和难度，还额外浪费飞机上携带电池的电量。

此外，现有的电动无人机用共轴反转电机多为单轴径向磁通电机，且采用齿轮传动结构实现反转操作，其结构简单，功率密度小，各性能指标差，多用于航模使用，无法满足大型无人/载人电动飞机的使用要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电动飞机用共轴反转轴向磁通电机，解决了以往使用单轴电机+单桨的电动飞行需要在机体上增加额外的扭矩抵消装置的问题，且满足了大型电动无人/载人飞机对其使用电机需要具备功率密度高、扭矩重量比高、电机损耗小等特点的要求。

本发明的技术方案为：

一种电动飞机用共轴反转轴向磁通电机，包括有反向旋转转子机构、正向旋转转子机构和定子机构；

所述的反向旋转转子机构包括有电机外壳、固定于电机外壳内部的反向转子上盖、以及固定于反向转子上盖下端面和电机外壳内底面上的反向转子磁钢，所述的反向转子上盖将电机外壳内部上下分割成正腔室和负腔室；

所述的正向旋转转子机构包括有正向转子外壳、固定于正向转子外壳内顶面和内底面上的正向转子磁钢、以及正向输出端穿出到正向转子外壳外部的正向旋转轴，所述的正向转子外壳置于电机外壳的正腔室内且与电机外壳不接触，正向旋转轴与正向转子外壳固定连接，正向旋转轴的正向输出端伸出到电机外壳的外部；

所述的定子机构包括有定子支架、以及套装且固定于定子支架上的正向绕组铁芯和反向绕组铁芯，所述的定子支架的顶部和底部分别通过对应的轴承与电机外壳连接，用于实现反向旋转转子机构相对于定子支架转动，所述的正向绕组铁芯位于正向转子外壳的内部，正向绕组铁芯分别与正向转子外壳、正向转子磁钢均不接触，正向旋转轴穿入到定子支架内且正向旋转轴和定子支架同轴，正向旋转轴和定子支架之间连接有轴承，用于实现正向旋转转子机构相对于定子支架的转动，所述的反向绕组铁芯位于负腔室内，反向绕组铁芯分别与电机外壳、反向转子磁钢均不接触。

所述的反向转子上盖的下端面和电机外壳的内底面上、正向转子外壳的内顶面和内底面上均固定有导磁板，所述的反向转子磁钢和正向转子磁钢固定于对应的导磁板上。

所述的定子支架上开设有上下贯通的旋转轴安装孔，所述的正向旋转轴从上往下穿入到旋转轴安装孔内，所述的定子支架的旋转轴安装孔内且邻近底端和顶端均连接有轴承，所述的正向旋转轴通过两个轴承与定子支架连接定位，正向旋转轴的正向输出端向上延伸至电机外壳的外部。

所述的定子支架的底端伸出到电机外壳的外部，定子支架的底端固定连接有电机固定架。

所述的正向旋转轴的正向输出端上固定连接有正向驱动件固定盘。