一种电驱动无人直升机制造技术

本发明专利技术涉及一种电驱动无人直升机，包括直升机的机身，尾梁、减速器、动力电池组(1)、电机和电机控制器，其中，动力电池组(1)通过两根导线b(6)给电机控制器(2)供电，电机控制器(2)通过三根导线a(5)连接电机(3)并向电机(3)供电，从而实现电机(3)旋转，电机控制器(2)通过多相交错并联的Buck电路改变电流的大小，从而改变电机的转速，实现了直升机在全功率状态下的变转速输出，提高了在低桨尖速度的巡航效率，同时，该电驱动直升机取消除了燃油消耗，降低了直升机噪声。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电驱动直升机

技术介绍
随着直升机技术的发展，对直升机的环保性能要求越来越高，电驱动直升机成为新的发展潮流。传统直升机构型以航空发动机作为动力源，飞行时燃油消耗巨大，排放的尾气污染环境，且航空发动机的噪声大到95dB。航空发动机的转速变化范围小，不能使直升机在全功率状态下变转速输出。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种电驱动无人直升机，取消了直升机中的航空发动机，消除了燃油消耗，降低了直升机噪声。可以实现直升机在全功率状态下的变转速输出，提高了在低桨尖速度的巡航效率。本专利技术电驱动无人直升机，包括直升机的机身，尾梁和减速器等，还包括动力电池组、电机和电机控制器，其中，动力电池组通过两根导线b给电机控制器供电，电机控制器通过三根导线a连接电机并向电机供电，从而实现电机旋转。所述电机控制器通过多相交错并联的Buck电路改变电流的大小，从而改变电机的转速；动力电池组通过安装框固定在机身上，电机和电机控制器通过安装支架固定在机身上。优选的是，所述减速器包括主减速器和尾减速器，主减速器通过花键与电机连接。在上述任一方案中优选的是，所述尾减速器通过安装支架固定在尾梁内，所述尾减速器通过联轴节与所述主减速器连接，电机通过主减速器和尾减速器可以驱动旋翼和尾桨旋转。在上述任一方案中优选的是，电机控制器由三相交错并联的Buck变换器、三相逆变桥及DSP控制系统构成，电机控制器的功率主回路通过所述三相交错并联Buck变换器进行调压，输出给所述三相逆变桥，经过相应的控制进而驱动电机本体高速运行。在上述任一方案中优选的是，所述DSP控制系统的调压调速控制通过在所述三相交错并联的Buck变换器上进行电流电压内环控制、多相Buck的均流控制以及转速外环控制实现。本专利技术关键点是：电流相互叠加，减小了输入、输出电流纹波，减小了电磁干扰，提高了系统的功率密度；开关管的导通损耗，铜箔损耗与输入电流有效值的平方成正比。降低了导通损耗，提高了效率；由于各相电流减小，可以采用小型的输出电感，容易集成，使负载突变时的瞬态响应速度提高。附图说明图1是按照本专利技术电驱动无人直升机的一优选实施例的结构示意图。图2是图1所示实施例的动力电池组、电机和电机控制器的连接示意图。其中，1为动力电池组，2为电机控制器，3为电机，4为主减速器，5为导线a，6为导线b。具体实施方式下面结合附图对本专利技术所涉及的电驱动无人直升机做进一步详细说明。本专利技术的电力驱动直升机，取消了传统的航空发动机，采用锂离子电池作为动力源，驱动直升机飞行，锂离子电池组安装在机舱内，与电机控制器相连接，为电机控制器及电机提供动力。电机与主减速器连接，电机运转时，通过主减速器，带动直升机主旋翼旋转。直升机主旋翼提供直升机飞行所需要的升力和拉力，使直升机向上爬升及向前飞行。尾减速器与尾桨连接，电机运转时通过尾减速器带动尾桨旋转，尾桨平衡直升机主旋翼产生的反扭矩，保持直升机飞行平稳。该电驱动无人直升机，取消除了燃油消耗，降低了直升机噪声。可以实现直升机在全功率状态下的变转速输出，提高了在低桨尖速度的巡航效率。本专利技术电驱动无人直升机，包括直升机的机身，尾梁和减速器等，还包括动力电池组1、电机3和电机控制器2，其中，动力电池组1通过两根导线b给电机控制器2供电，电机控制器2通过三根导线a连接电机3并向电机供电，从而实现电机旋转。所采用的电机控制器2重量25Kg,外形尺寸小于550mm×350mm×200mm，工作环境温度-20-+60℃所述电机控制器通过多相交错并联的Buck电路改变电流的大小，从而改变电机的转速；所述电机带动主减速器旋转，主减速器4同时带动桨毂和尾减速器旋转，桨毂带动旋翼旋转，尾减速器带动尾桨旋转。旋翼转速100-2500转每分钟；尾桨转速800-6000转每分钟。旋翼转动提供升力和前进力，实现所述电力驱动直升机上升及向前飞行。尾桨旋转提供推力，实现所述电力驱动直升机的偏航。动力电池组1通过安装框固定在机身上，电机3和电机控制器2通过安装支架固定在机身上。上述5为导线b，指电机控制器与电机连接线缆，电机控制器与电动机之间有2组线连接，一组是电源线，另一组连接霍尔的线；6为导线a，指动力电池与电机控制器连接电缆，因容易过热等问题，采用三相发电机组。在本实施例中，所述减速器包括主减速器4和尾减速器，主减速器4通过花键与电机连接。所述尾减速器通过安装支架固定在尾梁内，所述尾减速器通过联轴节与所述主减速器连接，电机通过主减速器和尾减速器可以驱动旋翼和尾桨旋转。电机控制器由三相交错并联的Buck变换器、三相逆变桥及DSP控制系统构成，电机控制器的功率主回路通过所述三相交错并联Buck变换器进行调压，输出给所述三相逆变桥，经过相应的控制进而驱动电机本体高速运行。所述DSP控制系统的调压调速控制通过在所述三相交错并联的Buck变换器上进行电流电压内环控制、多相Buck的均流控制以及转速外环控制实现。需要说明的是，本专利技术电驱动无人直升机包括上述实施例中的任何一项及其任意组合，但上面所述的实施例仅仅是对本专利技术的优选实施方式进行描述，并非对本专利技术范围进行限定，在不脱离本专利技术设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本专利技术的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本专利技术的权利要求书确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电驱动无人直升机，包括直升机的机身，尾梁和减速器，其特征在于：还包括动力电池组(1)、电机和电机控制器，其中，动力电池组(1)通过两根导线b(6)给电机控制器(2)供电，电机控制器(2)通过三根导线a(5)连接电机(3)并向电机(3)供电，从而实现电机(3)旋转，所述电机控制器(2)通过多相交错并联的Buck电路改变电流的大小，从而改变电机的转速；动力电池组(1)通过安装框固定在机身上，电机(3)和电机控制器(2)通过安装支架固定在机身上。

【技术特征摘要】
1.一种电驱动无人直升机，包括直升机的机身，尾梁和减速器，
其特征在于：还包括动力电池组(1)、电机和电机控制器，其中，动
力电池组(1)通过两根导线b(6)给电机控制器(2)供电，电机
控制器(2)通过三根导线a(5)连接电机(3)并向电机(3)供电，
从而实现电机(3)旋转，所述电机控制器(2)通过多相交错并联的
Buck电路改变电流的大小，从而改变电机的转速；动力电池组(1)
通过安装框固定在机身上，电机(3)和电机控制器(2)通过安装支
架固定在机身上。
2.根据权利要求1所述的电驱动无人直升机，其特征在于：所述
减速器包括主减速器(4)和尾减速器，主减速器(4)通过花键与电
机(3)连接。
3.根据权利要求2所述的电驱动无人直升机，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新民，黄建萍，蒋太宇，夏富春，金小强，陈卫星，王娟，孙传亮，王江华，陈传琪，涂天佳，盛超，姚海涛，李德洪，李英明，郭震中，苑晓帅，陈焕，孙伟，陈垚锋，邓建军，刘正江，
申请(专利权)人：中国直升机设计研究所，
类型：发明
国别省市：江西;36