本發明涉及旋翼推力器領域,具體涉及一種全電動共軸多旋翼推力裝置及其工作方法。
背景技術:
全電動垂直起降無人機在戰場物資運輸,傷員救助,偵查預警等領域有著廣泛的應用。但,目前全電動垂直起降無人機存在以下幾個問題:1)載重小。全電動垂直起降無人機的載重一般不大于50kg。2)危險性大。由于螺旋槳裸露在外,很容易對操作人員造成傷害。3)噪聲大。
技術實現要素:
為了解決上述現有技術存在的問題,本發明的目的在于提供一種全電動共軸多旋翼推力裝置及其工作方法,該裝置具有推力大,噪音低,安全性好的優點。
為了達到以上目的,本發明采用如下技術方案:
一種全電動共軸多旋翼推力裝置,其特征在于:包括涵道5,依次串行設置在涵道5內且旋轉軸重合的多個環形電機,依次固連在每個環形電機轉子上并位于涵道5內的螺旋槳,依次穿過多個多個環形電機和螺旋槳中心并與環形電機定子和涵道5固連的支架11,從支架11內部穿過用于控制環形電機的導線12,固連在涵道5末端的矢量氣流控制裝置10。
所述環形電機為四個,分別為第一環形電機1、第二環形電機2、第三環形電機3和第四環形電機4,依次固連在第一環形電機1、第二環形電機2、第三環形電機3和第四環形電機4的轉子上并位于涵道5內的第一螺旋槳6、第二螺旋槳7、第三螺旋槳8和第四螺旋槳9,依次穿過第一螺旋槳6、第一環形電機1、第二螺旋槳7、第二環形電機2、第三螺旋槳8、第三環形電機3、第四螺旋槳9和第四環形電機4中心并與第一環形電機1定子、第二環形電機2定子、第三環形電機3定子、第四環形電機4定子和涵道5固連的支架11。
所述第一環形電機1、第二環形電機2、第三環形電機3和第四環形電機4結構相同,均包括:電機定子13,電機定子13為空心圓柱狀,電機定子13的外壁上均勻的纏繞著多個線圈14,電機定子13的內壁與軸承15外環固連;電機轉子16由兩個相互嵌套的筒狀結構和一個環形結構組成,且兩個相互嵌套的筒狀結構由環形結構在筒狀結構的端部固連在一起,電機轉子16內部的筒狀結構從軸承15的中心穿過,且與軸承15的內環固連,電機轉子16外部的筒狀結構套在電機定子13的外面,且內壁上鑲嵌有磁片17,電機定子13,電機轉子16,軸承15均為對稱結構且對稱軸相互重合,且均為中空結構,使得支架11從中空部穿過。
所述矢量氣流控制裝置10為矢量噴管。
所述的全電動共軸多旋翼推力裝置的工作方法,包括如下步驟:
步驟1:第一環形電機1轉子轉動,并帶動第一螺旋槳6轉動;
步驟2:與步驟1同步啟動,第二環形電機2轉子轉動,并帶動第二螺旋槳7轉動;
步驟3:與步驟1同步啟動,第三環形電機3轉子轉動,并帶動第三螺旋槳8轉動;
步驟4:與步驟1同步啟動,第四環形電機4轉子轉動,并帶動第四螺旋槳9轉動;
步驟5:矢量氣流控制裝置10控制氣流噴射方向。
與現有技術相比,本發明有以下優點:
本發明將多個環形電機串聯在一起實現共軸多旋翼結構,該結構的優點是可以提供大更大的拉力,而且螺旋槳包裹在涵道內,不但有助于提高螺旋槳的效率,還降低了工作時的噪音,也可以降低螺旋槳對操作人員造成傷害的可能性。
附圖說明
圖1為本發明裝置結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步詳細說明:
本發明一種全電動共軸多旋翼推力裝置,其特征在于:包括涵道5,依次串行設置在涵道5內且旋轉軸重合的多個環形電機,依次固連在每個環形電機轉子上并位于涵道5內的螺旋槳,依次穿過多個多個環形電機和螺旋槳中心并與環形電機定子和涵道5固連的支架11,從支架11內部穿過用于控制環形電機的導線12,固連在涵道5末端的矢量氣流控制裝置10。
如圖1所示,作為本發明的優選實施方式,所述環形電機為四個,分別為第一環形電機1、第二環形電機2、第三環形電機3和第四環形電機4,依次固連在第一環形電機1、第二環形電機2、第三環形電機3和第四環形電機4的轉子上并位于涵道5內的第一螺旋槳6、第二螺旋槳7、第三螺旋槳8和第四螺旋槳9,依次穿過第一螺旋槳6、第一環形電機1、第二螺旋槳7、第二環形電機2、第三螺旋槳8、第三環形電機3、第四螺旋槳9和第四環形電機4中心并與第一環形電機1定子、第二環形電機2定子、第三環形電機3定子、第四環形電機4定子和涵道5固連的支架11。
如圖1所示,所述第一環形電機1、第二環形電機2、第三環形電機3和第四環形電機4結構相同,均包括:電機定子13,電機定子13為空心圓柱狀,電機定子13的外壁上均勻的纏繞著多個線圈14,電機定子13的內壁與軸承15外環固連;電機轉子16由兩個相互嵌套的筒狀結構和一個環形結構組成,且兩個相互嵌套的筒狀結構由環形結構在筒狀結構的端部固連在一起,電機轉子16內部的筒狀結構從軸承15的中心穿過,且與軸承15的內環固連,電機轉子16外部的筒狀結構套在電機定子13的外面,且內壁上鑲嵌有磁片17,電機定子13,電機轉子16,軸承15均為對稱結構且對稱軸相互重合,且均為中空結構,使得支架11從中空部穿過。
作為本發明的優選實施方式,所述矢量氣流控制裝置10為矢量噴管。
本發明全電動共軸多旋翼推力裝置的工作方法,包括如下步驟:
步驟1:第一環形電機1轉子轉動,并帶動第一螺旋槳6轉動;
步驟2:與步驟1同步啟動,第二環形電機2轉子轉動,并帶動第二螺旋槳7轉動;
步驟3:與步驟1同步啟動,第三環形電機3轉子轉動,并帶動第三螺旋槳8轉動;
步驟4:與步驟1同步啟動,第四環形電機4轉子轉動,并帶動第四螺旋槳9轉動;
步驟5:矢量氣流控制裝置10控制氣流噴射方向。