多旋翼油动力无人机用起/发电机设计研究

发布时间：2024-05-19 10:28

　　传统多旋翼油动力无人机动力系统由汽油发电机、起动电机、螺旋桨、机载电池、减速器组成,机载电池容量有限,缺乏电力补给单元,限制了无人机续航时间。用起/发电机替代起动电机,一机两用,提供电力源,同时多机发电可为用电性负载提供电力源。起/发电机是多旋翼油动力无人机动力系统中的核心,其电磁性能影响着起动/发电系统的运行。对于无人机用起/发电机来说,电动工况下需要在短时间内提供足够大的输出转矩拖动发动机点火,发电工况下应满足负载两端的输入功率和输入电压,同时还需要实现体积小、重量轻、散热好以满足无人机的实际载重要求和环境温度要求。而永磁同步电机凭借其体积小、质量轻、损耗小、效率高、机械结构简单的特点,十分宜于在无人机电机领域的应用。本文对多旋翼油动力无人机用起/发电机的研究内容可以分为以下几个部分:首先,结合多旋翼油动力无人机的结构形式及动力系统运行特点,提出电机的运行特性曲线及主要电磁性能。针对永磁同步电机从电机原理和结构两个方面入手,通过改变定转子结构参数、分析极槽配合选取以及永磁体尺寸选取等方式提高了电机过载能力,并且最终确定了42极36槽分数槽集中绕组结构;对电机材料的选取以满足多旋翼无...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1无人机示意图

沈阳工业大学硕士学位论文2a多旋翼起动力无人机b多旋翼油动力无人机图1.1无人机示意图Fig.1.1UAVschematic目前，传统多旋翼油动力无人机采用多点分布式为无人机提供动力，其起动系统示意图如图1.2所示。在各个旋翼末端，均有一个油机，每个油机都用对应的起动电机和减速器....

图1.2传统油动力无人机及其起动系统图

沈阳工业大学硕士学位论文2a多旋翼起动力无人机b多旋翼油动力无人机图1.1无人机示意图Fig.1.1UAVschematic目前，传统多旋翼油动力无人机采用多点分布式为无人机提供动力，其起动系统示意图如图1.2所示。在各个旋翼末端，均有一个油机，每个油机都用对应的起动电机和减速器....

图2.1多旋翼油动力无人机用永磁起动/发电系统结构

7第2章多旋翼油动力无人机用起/发电机设计分析本章针对起/发电机的设计进行研究，通过研究永磁起/发电机的运行条件及性能要求，初步得出起/发电机的结构形式及主要尺寸参数。通过公式推导，得出电机极限转矩的影响因素，并通过对关键参数的选取，提高了电机的过载能力。最后，通过优化电机结构，....

图2.2起/发电机的转矩与转速特性图

沈阳工业大学硕士学位论文8起动汽油发动机，并且输出功率约为800W，持续时间约为2s；而当汽油发动机稳定运行时，又需要永磁电机运行在4000r/min的转速条件下进行发电，输出功率约为100W。图2.2是为1.1kW汽油发动机设计的起/发电机转矩转速特性图。图2.2中，通过图中可....

本文编号：3977982