一种基于旋翼无人机云台的声雷达气象参数测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于旋翼无人机云台的声雷达气象参数测量装置，包括声雷达气象参数测量装置、旋翼无人机与控制器，声雷达气象参数测量装置安装于旋翼无人机上部的云台上，所述声雷达气象参数测量装置包括声探测气象雷达、大气温湿度传感器、大气压力传感器，所述驱动电机为单定子四转子的轴向磁通电机，所述第一永磁转子通过第一转轴固定连接第一旋翼叶片，所述第一调磁转子通过第二转轴固定连接第二旋翼叶片，所述第二永磁转子通过第三转轴固定连接第三旋翼叶片，所述第二调磁转子通过第四转轴固定连接第四旋翼叶片，所述控制器控制无人机的飞行状态与所述声雷达气象参数测量装置的工作状态，并收集所述声雷达气象参数测量装置的测量数据。装置的测量数据。装置的测量数据。

【技术实现步骤摘要】
一种基于旋翼无人机云台的声雷达气象参数测量装置


[0001]本专利技术涉及一种基于旋翼无人机云台的声雷达气象参数测量装置。

技术介绍

[0002]现有技术的风电场多通过测风塔测量风、气压、湿度等环境参数。测风塔主要包括铁塔架，风、气压、湿度等环境参数测量设备以及避雷针等部件，由于铁塔架的高度一般在100米左右，导致测风塔的装机高度高、体积与占地面积较大，安装与维护非常困难，成本较高，且容易出现铁塔架倒塌等安全事故，因此，寻找成本较低且方便测量的气象参数测量装置成为亟待解决的课题
[0003]现有技术中存在基于旋翼无人机的测风装置，然而现有基于旋翼无人机的测风装置的测量部件与无人机属于两个独立工作的部件，两者之间未进行深度融合，导致装置的重量较大，影响巡航能力，且现有的旋翼无人机用电机驱动系统多采用单电机转子驱动的单旋翼叶片结构，载荷能力有限，因此进一步提升旋翼无人机载荷能力以及巡航能力成为亟待解决的课题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种基于旋翼无人机云台的声雷达气象参数测量装置，包括声雷达气象参数测量装置、旋翼无人机与控制器，声雷达气象参数测量装置安装于旋翼无人机上部的云台上，所述声雷达气象参数测量装置包括声探测气象雷达、大气温湿度传感器、大气压力传感器，所述旋翼无人机包括多组驱动电机与无人机叶片，每个无人机叶片包括四个旋翼叶片，所述驱动电机为单定子四转子的轴向磁通电机，所述第一永磁转子通过第一转轴固定连接第一旋翼叶片，所述第一调磁转子通过第二转轴固定连接第二旋翼叶片，所述第二永磁转子通过第三转轴固定连接第三旋翼叶片，所述第二调磁转子通过第四转轴固定连接第四旋翼叶片，所述控制器控制无人机的飞行状态与所述声雷达气象参数测量装置的工作状态，并收集所述声雷达气象参数测量装置的测量数据。
[0005]进一步的，四个所述旋翼叶片产生的推力气流方向相同，所述第一转轴与所述第二转轴的旋转方向相反，所述第三转轴与所述第四转轴的旋转方向相反，所述第一旋翼叶片与所述第二旋翼叶片相互逆向旋转时产生的推力气流方向相同，所述第三旋翼叶片与所述第四旋翼叶片相互逆向旋转时产生的推力气流方向相同。
[0006]进一步的，所述单定子四转子的轴向磁通电机的定子位于中间，定子左侧设置有一个第一调制转子与一个第一永磁转子，第一调制转子位于第一永磁转子与所述定子之间，定子右侧设置有一个第二调制转子与一个第二永磁转子，第二调制转子位于第二永磁转子与所述定子之间。
[0007]进一步的，所述大气温湿度传感器与所述大气压力传感器安装于所述声探测气象雷达的引导罩内。
[0008]进一步的，所述控制器通过无线通信将所述测量数据传回控制室。
[0009]进一步的，所述调制转子包括多个调制块，所述调制块在轴向靠近永磁转子的一侧设置第一凸起，所述调制块在轴向靠近定子的一侧设置第二凸起，第一凸起与第二凸起之间设置有矩形部，矩形部的周向长度与轴向长度不变，所述第一凸起的轴向长度与所述调制块的轴向长度的比值在0.16
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0.17之间且所述第一凸起的靠轴向外侧的周向长度与所述调制块的最大周向长度的比值在0.80
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0.82之间，所述第二凸起的轴向长度与所述调制块的轴向长度的比值在0.16
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0.17之间且所述第二凸起的靠轴向外侧的周向长度与所述调制块的最大周向长度的比值在0.87
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0.88之间。
[0010]本专利技术提供的一种基于旋翼无人机云台的声雷达气象参数测量装置，包括声雷达气象参数测量装置、旋翼无人机与控制器，所述控制器控制无人机的飞行状态与所述声雷达气象参数测量装置的工作状态，并收集所述声雷达气象参数测量装置的测量数据，实现了无人机与测量部件的深度融合，降低装置的整体重量，电机为单定子四转子的轴向磁通电机，电机的功率密度较高，四个转子分别驱动四个旋翼叶片旋转，四个所述旋翼叶片产生的推力气流方向相同，提升无人机的载荷能力。
附图说明
[0011]图1是基于旋翼无人机云台的声雷达气象参数测量装置结构图；
[0012]图2是旋翼无人机用电机结构示意图；
[0013]图3是电机调制转子结构示意图；
[0014]图4是调制转子的调制块三维示意图；
[0015]图5是调制转子的调制块沿转子轴向的俯视图；
[0016]图1
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5中所示：100、无人机叶片；200、无人机机身；300、云台；400、声探测气象雷达；500、大气温湿度传感器；600、大气压力传感器；700、引导罩；800、控制器；1、定子；2、第一调制转子；3、第一永磁转子；4、第二调制转子；5、第二永磁转子；6、第一转轴；7、第二转轴；8、第三转轴；9、第四转轴；16、调制块；161、第一凸起；162、第二凸起；163、矩形部；21、第一旋翼叶片；22、第二旋翼叶片；23、第三旋翼叶片；24、第四旋翼叶片。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本专利技术作详细描述：
[0018]如图1所示，一种基于旋翼无人机云台的声雷达气象参数测量装置，包括声雷达气象参数测量装置、旋翼无人机与控制器800，声雷达气象参数测量装置安装于旋翼无人机机身200上部的云台300上，所述声雷达气象参数测量装置包括声探测气象雷达400、大气温湿度传感器500、大气压力传感器600，所述旋翼无人机包括多组驱动电机与无人机叶片100，每个无人机叶片100包括四个旋翼叶片，所述驱动电机为单定子四转子的轴向磁通电机，所述第一永磁转子通过第一转轴固定连接第一旋翼叶片，所述第一调磁转子通过第二转轴固定连接第二旋翼叶片，所述第二永磁转子通过第三转轴固定连接第三旋翼叶片，所述第二调磁转子通过第四转轴固定连接第四旋翼叶片，所述控制器800控制无人机的飞行状态与所述声雷达气象参数测量装置的工作状态，并收集所述声雷达气象参数测量装置的测量数据，实现了无人机与测量部件的深度融合，仅需要单个控制器即可实现控制无人机的飞行
状态与所述声雷达气象参数测量装置的工作状态，降低装置的整体重量。
[0019]旋翼无人机用电机结构示意图如图2所示，电机为单定子四转子的轴向磁通电机，定子1位于中间，定子左侧设置有一个第一调制转子2与一个第一永磁转子3，第一调制转子2位于第一永磁转子3与所述定子1之间，定子右侧设置有一个第二调制转子4与一个第二永磁转子5，第二调制转子4位于第二永磁转子5与所述定子1之间，所述第一永磁转子3通过第一转轴6固定连接第一旋翼叶片21，所述第一调制转子2通过第二转轴7固定连接第二旋翼叶片22，所述第二永磁转子5通过第三转轴8固定连接第三旋翼叶片23，所述第二调制转子4通过第四转轴9固定连接第四旋翼叶片24。单定子四转子的轴向磁通电机具备较高的功率密度，提升无人机的载荷能力。
[0020]进一步的，所述第一转轴与所述第二转轴的旋转方向相反，可以平衡所述第一旋翼叶片与所述第二旋翼叶片产生的扭矩，所述第三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于旋翼无人机云台的声雷达气象参数测量装置，包括声雷达气象参数测量装置、旋翼无人机与控制器，声雷达气象参数测量装置安装于旋翼无人机上部的云台上，其特征在于，所述声雷达气象参数测量装置包括声探测气象雷达、大气温湿度传感器、大气压力传感器，所述旋翼无人机包括多组驱动电机与多组工作叶片，每个工作叶片包括四个旋翼叶片，所述驱动电机为单定子四转子的轴向磁通电机，所述第一永磁转子通过第一转轴固定连接第一旋翼叶片，所述第一调磁转子通过第二转轴固定连接第二旋翼叶片，所述第二永磁转子通过第三转轴固定连接第三旋翼叶片，所述第二调磁转子通过第四转轴固定连接第四旋翼叶片，所述控制器控制无人机的飞行状态与所述声雷达气象参数测量装置的工作状态，并收集所述声雷达气象参数测量装置的测量数据。2.根据权利要求1所述的基于旋翼无人机云台的声雷达气象参数测量装置，其特征在于，四个所述旋翼叶片产生的推力气流方向相同，所述第一转轴与所述第二转轴的旋转方向相反，所述第三转轴与所述第四转轴的旋转方向相反，所述第一旋翼叶片与所述第二旋翼叶片相互逆向旋转时产生的推力气流方向相同，所述第三旋翼叶片与所述第四旋翼叶片相互逆向旋转时产生的推力气流方向相同。3.根据权利要求1或2所述的基于旋翼无人机云台的声雷达气象参数测量装置，其特征在于，所述单定子四转子的轴向磁通电机的定子位于中间，定子左侧设置有一个第一调制转子与一个第一永磁转子，第一调制转子位于第一永磁转子与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王森，刘宝良，马仕海，鲍洁秋，闫鸿魁，包妍，孙振东，冷月妍，陈楠，赵炳楠，
申请(专利权)人：沈阳工程学院，
类型：发明
国别省市：