无人机结构与系统(2版)课件及教案_第3章 无人机动力系统.pptVIP

二、基本结构

目前，油电混合动力系统的基本结构按照连接方式的不同可分为三类：串联式油电混合动力系统、并联式油电混合动力系统和混联式油电混合动力系统。二、基本结构1.串联式油电混合动力系统发动机只驱动发电机为电池和电动机驱动供电，而不与减速传动或驱动执行装置直接相连，发动机通过连接发电机将机械转化成电能，电机驱动旋翼提供升力并控制飞行。图41串联式油电混合动力系统二、基本结构2.并联式油电混合动力系统并联式混合动力系统通过机械联动装置将两种或两种以上动力源结合到一起为同一驱动轴提供动力，发动机与电动机均可以单独驱动螺旋桨，也可以使用力矩耦合装置实现两者结合驱动。图42并联式油电混合动力系统二、基本结构3.混联式油电混合动力系统发动机和电动机共同为整个动力系统提供动力，发动机驱动发电机发电，同时驱动主螺旋桨产生升力。图3-43混联式油电混合动力系统图43混联式油电混合动力系统三、燃气涡轮发动机6.涡轮轴发动机受直升机的旋翼和尾桨转速不能太大的限制，动力涡轮必须通过减速器才能带动旋翼和尾桨、涡轴发动机不能用于其他航空器涡轴发动机与活塞式发动机相比较，具有功率大、功率重量比大、体积较小的优点。因此涡轴直升机装载量、航程、升限、速度都比活塞式直升机大，经济性也更好。此外，由于涡轴发动机的运动部件较少，工作又是连续进行，所以振动也比活塞式发动机小:其缺点是构造较复杂，而且制造困难，成本也高。减速器系统又大大增加了重量。3.2无人机电池动力系统

一、电机电池动力装置由电机、电调、电池和螺旋桨四部分组成。1.直流有刷电机（1）直流有刷电机的组成所有直流有刷电机的基本组件都是一样的，都是由定子、转子等组成。1）定子定子主要起到电磁感应作用，用以产生磁场，以及起机械支撑作用，由主磁极、换向磁极、机座、端盖、轴承、电刷装置等部件组成。一、电机1.直流有刷电机（1）直流有刷电机的组成2)转子（电枢）转子的作用是产生电磁转矩和感应电动势，它是能量转换的枢纽，由电刷铁芯、电枢绕组、换向器、风扇、转轴等部件组成。一、电机1.直流有刷电机（1）直流有刷电机的组成图23直流有刷电机结构一、电机1.直流有刷电机（2）直流有刷电机的工作原理图24直流有刷电机工作原理图一、电机2.直流无刷电机(1）直流无刷电机的组成直流无刷电机主要由用永磁材料制造的转子、带有线圈绕组的定子和位置传感器（可有可无）组成。一、电机2.直流无刷电机（2）直流无刷电机的结构直流无刷电机定子有三相绕组，分为星形联结方式和三角联结方式。I.星形联结方式图25绕组星形联结方式一、电机2.直流无刷电机（2）直流无刷电机的结构直流无刷电机定子有三相绕组，分为星形联结方式和三角联结方式。II.三角形联结方式图26绕组三角形联结方式一、电机2.直流无刷电机（3）工作原理图27三相驱动桥一、电机2.直流无刷电机（3）工作原理图28反电动势波形一、电机2.直流无刷电机（3）工作原理图29线圈换相的顺序一、电机3.空心杯电机（1）空心杯电机的基本结构空心杯电机的结构组成为：后盖、接线端子、电刷端盖、电刷、换向器、杯形绕组（转子）、转轴、垫圈、滑动轴承、外壳、磁铁（定子）、法兰、定位环。图30空心杯电机的结构一、电机3.空心杯电机（2）工作原理空心杯直流无刷电机的电枢绕组像交流电机的绕组一样，采用多相形式，经由逆变器接到直流电源上，定子采用位置传感器或无位置传感器技术实现电子换向代替直流有刷电机的电刷和换向器，各项逐次通电产生电流和转子磁极主磁场相互作用，产生转矩，使电机旋转。一、电机3.空心杯电机（3）特点空心杯电机采用的是无铁芯转子。这种转子结构彻底消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗，同时其重量和转动惯量大幅降低，从而减少了转子自身的机械能损耗。空心杯电动机具有突出的节能特性、灵敏方便的控制特性和稳定的运行特性，作为高效率的能量转换装置，代表了电动机的发展方向。一、电机4.常用参数电机常用的参数：T数，KV值，尺寸。图31电机二、电调

电调的作用就是将飞控板的控制信号，转变为电流的大小，以控制电机的转速。同时电调在四轴当中还充当了电压变化器的作用，将11.1v的电压变为5v为飞控板和遥控器供电。对于它们的连接，一般情况下：1.电调的输入线与电池连接；2.电