[实用新型]一种太阳能无人机磁悬浮推进系统

说明书

一种太阳能无人机磁悬浮推进系统，包括：壳体，为圆筒形；电动机，设于壳体内，电动机包括转子轴，转子轴与壳体同轴，且转子轴的一端伸出于壳体；一对螺旋桨，对称连接于转子轴的一端；磁悬浮轴承组，磁悬浮轴承组套设于转子轴，转子轴通过磁悬浮轴承组安装于述壳体内。本实用新型涉及的太阳能无人机磁悬浮推进系统，转子轴与壳体之间通过磁悬浮轴承组转动连接，相对于传统的轴承结构，转子和定子间无接触、无摩擦、无需润滑，大大提高了推进系统的可靠性，进一步提高了太阳能无人机的续航能力。

技术领域

本实用新型属于飞行器技术领域，更具体地，涉及一种太阳能无人机磁悬浮推进系统。

背景技术

太阳能无人机是一种极具发展潜力的新型飞行器，它以太阳能为动力来源，无需携带任何燃料，理论上可以实现永久空中飞行。相比常规无人机，太阳能无人机最大的特点就是飞行高度高、航时超长。推进系统是太阳能无人机的动力能量来源，推进系统的稳定性和可靠性直接关系太阳能无人机的飞行安全。传统的太阳能无人机中，基本都是采用传统的深沟球轴承来完成对推进系统内旋转部件的支撑。但是，太阳能无人机的长航时飞行任务执行期间，必然存在推进系统持续工作运转，长时间运转会带来轴承磨损的问题，直接限制了太阳能无人机的飞行时长。此外，限制太阳能无人机任务执行能力的条件，除了系统可靠性，还有电能是否够用，目前传统的太阳能无人机的推进效率仍有待提高。

因此，需要一种太阳能无人机磁悬浮推进系统，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种太阳能无人机磁悬浮推进系统，能够有效解决推进系统轴承磨损限制太阳能无人机航时的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种太阳能无人机磁悬浮推进系统，包括：

壳体，所述壳体为圆筒形；

电动机，所述电动机设于所述壳体内，所述电动机包括转子轴，所述转子轴与所述壳体同轴，且所述转子轴的一端伸出于所述壳体；

一对螺旋桨，一对所述螺旋桨对称连接于所述转子轴的所述一端；

磁悬浮轴承组，所述磁悬浮轴承组套设于所述转子轴，所述转子轴通过所述磁悬浮轴承组悬浮于所述壳体内。

优选地，所述磁悬浮轴承组包括沿所述壳体的轴向背离所述螺旋桨依次设置的前径向磁悬浮轴承、轴向磁悬浮轴承和后径向磁悬浮轴承，所述前径向磁悬浮轴承和所述后径向磁悬浮轴承分别连接于所述壳体的轴向的两端。

优选地，所述轴向磁悬浮轴承为被动磁轴承，所述前径向磁悬浮轴承和所述后径向磁悬浮轴承为主动磁轴承。

优选地，所述前径向磁悬浮轴承和所述轴向磁悬浮轴承之间的轴向间距为10～13cm；所述轴向磁悬浮轴承与所述后径向磁悬浮轴承之间的轴向间距为8～10cm。

优选地，所述转子轴的中部设有推力盘，所述轴向磁悬浮轴承包括一对环形的轴向轴承定子，所述推力盘设于一对所述轴向轴承定子之间；

所述轴向轴承定子包括环形的导磁环和嵌设于所述导磁环的环形第一永磁体，一对所述轴向轴承定子的所述第一永磁体相对设置，所述导磁环通过平行于所述壳体径向的连接板连接于所述壳体；所述推力盘包括环形的、由内向外依次套设的内导磁环、第二永磁体、外导磁环和紧固保护环，所述第一永磁体与所述第二永磁体相互对齐，且所述第一永磁体和所述第二永磁体均为径向充磁且充磁方向相同。

优选地，每个所述轴向轴承定对的所述导磁环与所述推力盘之间的气隙为0.5～0.8mm。

优选地，所述前径向磁悬浮轴承和所述后径向磁悬浮轴承均包括径向轴承定子和插设于其内的径向轴承转子，所述径向轴承定子连接于所述壳体且设有沿周向均布的多个线圈，所述转子轴插设于所述径向轴承转子内，且所述径向轴承定子和所述径向轴承转子之间的径向轴承气隙为 0.3～0.6mm。