[實(shí)用新型]一種大口徑環(huán)形磁懸浮電機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920183711.5
• 申請日: 2019-02-01
• 公開（公告）號: CN209545467U
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史智勇
• 申請（專利權(quán)）人: 史智勇
• 主分類號: H02N15/00
• 分類號: H02N15/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;汪利勝

本實(shí)用新型公開了一種大口徑環(huán)形磁懸浮電機(jī)，旨在解決飛機(jī)旋翼高速旋轉(zhuǎn)過程中振動(dòng)和噪音大，需要潤滑，極易磨損和疲勞，維護(hù)費(fèi)用高的不足。該實(shí)用新型包括旋翼固定環(huán)、旋翼轉(zhuǎn)子、控制系統(tǒng)，旋翼固定環(huán)外壁上設(shè)有安裝槽，旋翼轉(zhuǎn)子上設(shè)有懸浮環(huán)，懸浮環(huán)內(nèi)壁上安裝吸附環(huán)，懸浮環(huán)上、下表面上均安裝有活動(dòng)永磁環(huán)，安裝槽側(cè)壁上和活動(dòng)永磁環(huán)對應(yīng)位置安裝有固定永磁環(huán)，活動(dòng)永磁環(huán)與固定永磁環(huán)的相對面磁極相同；旋翼固定環(huán)上均布安裝若干電磁塊，電磁塊徑向朝向吸附環(huán)且可通電吸引吸附環(huán)，旋翼固定環(huán)上靠近電磁塊位置均安裝有徑向朝向吸附環(huán)設(shè)置的位移傳感器；旋翼轉(zhuǎn)子上安裝無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子，旋翼固定環(huán)上安裝無刷直流電機(jī)定子。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種飛機(jī)電機(jī)，更具體地說，它涉及一種大口徑環(huán)形磁懸浮電機(jī)。

背景技術(shù)

目前，隨著國家把通用航空確定為支柱產(chǎn)業(yè)，人們對飛機(jī)的關(guān)注度越來越高，飛機(jī)上旋翼的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生氣流和空氣壓差，使飛機(jī)獲得一個(gè)向上或向前的升力，從而能夠在空中飛行。旋翼高速旋轉(zhuǎn)過程中振動(dòng)和噪音大，需要潤滑，極易磨損和疲勞，使用壽命短，維護(hù)費(fèi)用高。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型克服了飛機(jī)旋翼高速旋轉(zhuǎn)過程中振動(dòng)和噪音大，需要潤滑，極易磨損和疲勞，使用壽命短，維護(hù)費(fèi)用高的不足，提供了一種大口徑環(huán)形磁懸浮電機(jī)，飛機(jī)旋翼高速旋轉(zhuǎn)過程中振動(dòng)和噪音小，不需要潤滑，無機(jī)械磨損，使用壽命長，維護(hù)費(fèi)用低。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：一種大口徑環(huán)形磁懸浮電機(jī)，包括旋翼固定環(huán)、旋翼轉(zhuǎn)子、控制系統(tǒng)，旋翼固定環(huán)外壁上設(shè)有安裝槽，旋翼轉(zhuǎn)子上設(shè)有懸浮環(huán)，懸浮環(huán)內(nèi)壁上安裝吸附環(huán)，懸浮環(huán)、吸附環(huán)與安裝槽側(cè)壁之間均設(shè)有懸浮間隙，懸浮環(huán)上、下表面上均安裝有活動(dòng)永磁環(huán)，安裝槽側(cè)壁上和活動(dòng)永磁環(huán)對應(yīng)位置安裝有固定永磁環(huán)，活動(dòng)永磁環(huán)與固定永磁環(huán)的相對面磁極相同；旋翼固定環(huán)上均布安裝若干電磁塊，電磁塊徑向朝向吸附環(huán)且可通電吸引吸附環(huán)，旋翼固定環(huán)上靠近電磁塊位置均安裝有徑向朝向吸附環(huán)設(shè)置的位移傳感器；旋翼轉(zhuǎn)子上安裝無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子，旋翼固定環(huán)上安裝無刷直流電機(jī)定子，電磁塊、位移傳感器、無刷直流電機(jī)定子均與控制系統(tǒng)電連接。

控制系統(tǒng)對無刷直流電機(jī)定子通電，從而實(shí)現(xiàn)無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)螺旋槳葉片高速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速的大小通過控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。活動(dòng)永磁環(huán)與固定永磁環(huán)的相對面同極相斥，使懸浮環(huán)處于懸浮狀態(tài)；吸附環(huán)和安裝槽側(cè)壁之間始終保持有間隙，確保旋翼轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過程中始終處于懸浮狀態(tài)。控制系統(tǒng)對電磁塊線圈通電使電磁塊吸引吸附環(huán)，位移傳感器檢測到的信號輸送到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)讀取的位移傳感器的信號對電磁塊的線圈是否通電以及通電電流大小進(jìn)行控制。電磁塊錯(cuò)時(shí)通斷，同一時(shí)段對檢測到的位移傳感器與吸附環(huán)內(nèi)壁之間最大距離位置的電磁塊進(jìn)行通電，從而使該電磁塊對吸附環(huán)進(jìn)行吸引，縮短位移傳感器與吸附環(huán)內(nèi)壁之間的距離。控制系統(tǒng)讀取位移傳感器信號并對單個(gè)電磁塊通電的頻率根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定，從而使懸浮環(huán)始終處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。這種大口徑環(huán)形磁懸浮電機(jī)使飛機(jī)旋翼高速旋轉(zhuǎn)過程中振動(dòng)和噪音小，不需要潤滑，無機(jī)械磨損，使用壽命長，維護(hù)費(fèi)用低。

作為優(yōu)選，旋翼轉(zhuǎn)子上表面上設(shè)有防護(hù)環(huán)，旋翼固定環(huán)外壁上均布安裝若干防撞軸承，防撞軸承外壁與防護(hù)環(huán)內(nèi)壁之間設(shè)有防撞間隙，防撞間隙徑向間距小于吸附環(huán)內(nèi)壁與安裝槽側(cè)壁之間的徑向間距。

當(dāng)電磁塊出現(xiàn)故障時(shí)，旋翼轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過程中徑向出現(xiàn)細(xì)微偏移，防撞軸承對防護(hù)環(huán)內(nèi)壁進(jìn)行支撐，防止旋翼轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過程中徑向出現(xiàn)較大偏差，能夠保證電磁塊出現(xiàn)故障時(shí)旋翼轉(zhuǎn)子也能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

作為優(yōu)選，吸附環(huán)內(nèi)壁上安裝鋁合金感應(yīng)環(huán)，位移傳感器徑向朝向鋁合金感應(yīng)環(huán)，位移傳感器為電渦流位移傳感器。鋁合金為弱導(dǎo)磁體材料，磁效應(yīng)弱，渦流效應(yīng)強(qiáng)，有利于提高電渦流位移傳感器的靈敏度。

作為優(yōu)選，電磁塊呈U形結(jié)構(gòu)，電磁塊的兩端分別朝向吸附環(huán)內(nèi)壁上鋁合金感應(yīng)環(huán)的上下兩側(cè)。這種結(jié)構(gòu)的電磁塊對吸附環(huán)的吸引力平穩(wěn)。