有绳异步多轴飞行器的制造方法_2

文档序号:10069745阅读:来源:国知局
74.输送管;75.播种飞行器;76.种子仓;77.播种模块;78.种子输送管。
【具体实施方式】
[0034]图1给出实施例1。
[0035]实施例1中,用两架外部三相交流电源供电的多轴旋翼遥控飞行器1组成一个空中编组。飞行器1包括机身2、电动旋翼19、飞行状态计算机控制系统、无线电信号接收处理发射设施、飞行器负荷和遥控器4。采用一组三根与外部电源5和飞行器用电负载组成回路的输电线6。输电线6—端近端与飞行器1电气连接,输电线6的另一端远端与一个自动卷线装置7传动连接,并通过自动卷线装置7与外部电源5电气连接;外部电源5通过输电线6持续供应飞行器1电能。
[0036]自动卷线装置7包括带轮组8的底盘9、平面转动副机构10和电动绕线筒。自动卷线装置7随着飞行器1的飞离的距离远近,自动收放输电线6。带轮组8的底盘9使得自动卷线装置7可以自由移动。平面转动副机构10用于底盘9上面的自动卷线装置7绕轴转动。自动卷线装置7也可以不包括带轮组8的底盘9和平面转动副机构10。
[0037]两架飞行器1通过一个多路自动插座器13共用一组输电线6与无人驾驶船14上的自动卷线装置7连接并从外部电源5取电。
[0038]采用两架飞行器1中的一架用于分担部分输电线的重量,称作辅助飞行器,其担当的任务包括拉起输电线6以避免另外一架飞行距离较远的飞行器一一主飞行器上的输电线6容易接触到水面15的不利工况。
[0039]实施例1中的无人驾驶船14还可以改为无人潜水艇。这样隐蔽性更好。
[0040]外部电源供电遥控飞行器自身配置少量的动力电电池用于紧急状态下的返航。由于携带的电池少,即使计算入输电线的重量,外部电源供电遥控飞行器的升空重量仍然更低。同样负荷的飞行器,其电机功率更小。
[0041]图2和图3给出实施例2。
[0042]实施例2中,二?而双插自动接线器包括两个插座16、两个插头17和两个自动插头锁定器18。插头17为同心三线结构并与输电线6电气连接。同心三线结构具体内容可以参考现有技术包括手机耳机的双芯插头。弹簧21滑动配合套在输电线6上。自动插头锁定器18包括抵块22和电动压舌23,并与飞行状态计算机控制系统采用信号连接或者电气连接。自动插头锁定器18为常闭即电动压舌23向外伸出并将插头17压在抵块22上从而锁定插头17 ;这时弹簧21处于压缩状态。插座17也与输电线6电气连接。
[0043]—旦自动插头锁定器18根据飞行状态计算机控制系统主机的指令得电打开,则电动压舌23缩回,插头17在弹簧21推动下弹出,实现插头17的自动拔出,输电线6与飞行器脱离。
[0044]实施例2的三端双插自动接线器13去掉一组插座和插头,并图片上下旋转后将余下的插座16与飞行器的机身连接,就构成一个两端单插自动接线器。其可用于飞行器与外部电源的电气连接,并可以在紧急情况下自动甩掉输电线。甩掉输电线后的无人机可以依靠蓄电池的电能返航。
[0045]本实用新型各种自动接线器中的弹簧也可以不用。这时可以依靠重力实现自动拔出插头。有关这些插头的技术可以参考现有技术。通常要求这些插头的插拔力接近于零。运载火箭上已经在使用零插拔力的电气插头。
[0046]图4给出实施例3。
[0047]实施例3中,两架外部电源供电多轴旋翼遥控飞行器1通过共用一组输电线6串接与地面的自动卷线装置7连接并从外部电源5取电。自动卷线装置7包括一个电动卷筒24和两个与电动卷筒24连接的基座25。并且在上面的飞行器1内部,也设置有一个自动卷线装置29,包括一个电动卷筒24。用于收放位于下面的输电线6。这种串接方式和输电线布置方式由于下面的飞行器承担很大一部分输电线的重量,有利于上面的飞行器飞得更高、更自由。
[0048]单架飞行器采用自动卷线装置29,适合贴地飞行而无需拖拉输电线,可以避免或者大大减轻输电线的磨损和羁姅,并能够收起输电线实现重复利用。
[0049]实施例3中,下面一个飞行器采用三根裸钢线作为输电线,并且采用一个分叉接线端26引出三根输电线6,每根输电线各自采用一个自动卷线装置单独进行收纳。裸钢线不用绝缘层、有利于散热、分量轻、没有绝缘层磨损的问题。
[0050]还可以对三根裸钢线输电线靠近上面分叉接线端26处的表面设置绝缘层,因为一旦三根输电线发生缠绕上面部分会先相碰。
[0051]还可以在所述飞行器上设置一个与飞行状态计算机控制系统主机信号连接的监控器27,当了解到三根输电线处于危险状态时,监控器27向飞行状态计算机控制系统报告,以便及时切断电源避免事故。
[0052]还可以在所述飞行器上设置一个与飞行状态计算机控制系统主机信号连接的加速度传感器28,当了解到所述飞行器的状态出现问题包括水平旋转超过100度使三根输电线有可能缠绕时,向飞行状态计算机控制系统报告,以便及时切断电源避免事故。
[0053]自动卷线装置还可以包括收放线控制电路和收放线执行部件。收放线执行部件含有与收放线控制电路信号连接的接口电路,自动卷线装置的状态根据所述控制电路状态的改变而改变;所述控制电路与飞行状态计算机控制系统联网。
[0054]实施例3中,令电动卷筒24的内表面与一台压缩机制冷装置的吸热盘管传热连接,使紧贴电动卷筒24内表面的两层输电线的温度大幅度降低,以保持良好的工况。当大部分输电线存留在电动卷筒表面时,飞行器负荷的输电线少、其负荷轻、输电线的电流也较小。
[0055]在一个长1米、外径0.67米的电动卷筒上卷绕两层直径为2毫米的输电线,则输电线的长度达2千米。
[0056]实施例4中,包括一个电动卷筒和两个基座的自动卷线装置还可以简化为一个输电线线仓,即仅仅用于存放输电线。并且所述线仓也可以与一台压缩机制冷装置的吸热盘管传热连接,用于降温。
[0057]图5至7给出实施例4。
[0058]实施例4中,4轴旋翼飞行器1包括机身2、由4台交流异步电机驱动的电动旋翼42、43、44、45和降落伞46。采用自动接线器。所述电机的三相定子线圈分别两两串接形成三条支路,三条支路的首端通过裸钢线输电线6、自动卷线装置7和可变电阻47与外部可控三相交流电源连接。三条支路末端并接,由于所有所述电机对应相绕组的电压和电流相等,电机的状态也相等,但要求它们的旋转方向两正两反。
[0059]4台所述电机分为两组,令每组所述电机在空间以飞行器的轴心线对称布置,旋转方向相反与相互抵消电机转子和旋翼的旋转反作用力。从图6平面直角坐标系中可见:电动旋翼42、43、44、45分别处于第1、2、3、4,四个象限。
[0060]通过对4个电动旋翼42、43、44、45的电机绕组抽头,在抽头处和有关绕组端部并联连接总共4个多功能模块48、49、50、51。对所述电机的绕组抽头是为了获得较低的电压来与弱电负载匹配。
[0061]多功能模块48、49、50、51包括飞行控制电路、可控整流或者斩波电路53、充电电池54、用电负载55及假负载56。可控整流或者斩波电路53通过改变整流器件的开通时间来调节其电能输出。用电负载55包括稳压滤波电路、飞行状态计算机控制系统、飞行控制电路、无线电接收发射电路和其他所有可能的用电器件;假负载56包括电阻器件并串接一个可控硅。充电电池54也有稳压滤波作用;当每次飞行任务结束后都对其剩余电能进行检测并充放电至设定范围譬如满电量的62%至65%。飞行控制电路的功能包括对所述电机的控制。飞行控制电路正常工作时可以完全从充电电池54取电而不从可控整流或者斩波电路取电。飞行控制电路作为飞行状态计算机控制系统的一部分与飞行状态计算机控制系统主机信号连接并接受其控制。根据需要,当飞行器的状态控制要求向某个方向飞行,可令与某个方向的旋翼电机并联的多功能模块多耗用一些电流,具体包括令相关多功能模块的假负载支路的可控硅的开通时间长一些,因此该旋翼因为电机的旁路电流增加自身输入功率减小升力也减小导致飞行器轴心线发生倾斜从而飞行器的升力产生一个向所述方向的水平分量推动飞行器向所述方向移动。与假负载串接的可控硅作为飞行控制电路的一个执行部件,确保飞行控制电路对各多功能模块的功率控制。
[0062]当流过多功能模块48、49、50、51的电流从零到最大时,异步电机42.1,43.1、44.1,45.1的功率从最大到最小。
[0063]飞行器的状态控制包括:
[0064]通过对外部可控三相交流电源的电压和/或频率进行调节,以及调节各可变电阻52,可实现所述电机的功率控制和/或转速控制从而实现对飞行器1的状态控制包括上升、空中静止、下降和停止。
[0065]利用多功能模块48、49、50、51调节飞行状态的原理可简述为:在飞行器1处于悬停状态时,通过同步调节多功能模块48、49、50、51中的一个或者数个的功率来改变所述某一台或者数台电机的状态,从而实现对飞行器状态的控制。譬如:
[0066]令与处于第1、4象限的两台电动旋翼42、45的电机绕组并接的多功能模块48、51的电功率大于与另外两个多功能模
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