帶變壓器的異步電機(jī)多軸飛行器并聯(lián)調(diào)速法及產(chǎn)品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及帶變壓器的異步電機(jī)多軸飛行器并聯(lián)調(diào)速法及產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的多軸飛行器依靠電池驅(qū)動(dòng)，能夠在一定空間范圍內(nèi)自由飛行。但其滯空時(shí)間受到電池容量限制，因此需要開(kāi)發(fā)新的供電方式。多軸飛行器采用多軸旋翼對(duì)稱布置，當(dāng)初始狀態(tài)為懸停，此時(shí)令其中一個(gè)或者相鄰2至3個(gè)旋翼的轉(zhuǎn)速適當(dāng)變慢且總的升力不變，由于速度變慢的旋翼升力相應(yīng)變小導(dǎo)致飛行器軸心線傾斜，從而各旋翼的風(fēng)力產(chǎn)生一個(gè)水平方向的分量推動(dòng)飛行器沿減慢速度的旋翼所在位置方向作水平移動(dòng)?，F(xiàn)有的多軸飛行器多采用電池供電，其滯空時(shí)間與電池容量有關(guān)而比較短。鑒于異步電機(jī)具有某些優(yōu)點(diǎn)和我們提出采用外部電源有線供電，因此需要開(kāi)發(fā)適合多軸飛行器的交流調(diào)速技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是要提供帶變壓器的異步電機(jī)多軸飛行器并聯(lián)調(diào)速法及產(chǎn)品。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題的方法帶變壓器的異步電機(jī)多軸飛行器并聯(lián)調(diào)速法:制造一個(gè)帶變壓器的異步電機(jī)多軸飛行器，包括機(jī)身、多個(gè)電動(dòng)旋翼、飛行器負(fù)荷、飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、遙控器和變壓器，飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括衛(wèi)星定位終端、加速計(jì)、磁力計(jì)、氣壓傳感器、陀螺儀和通訊模塊，交流電源包括采用輸電線從外部引入的交流電源；電動(dòng)旋翼的電機(jī)以三相交流異步電機(jī)為例介紹，對(duì)于三相交流異步電機(jī)以外的情況可參照這些內(nèi)容變通實(shí)現(xiàn)；
將所有驅(qū)動(dòng)電動(dòng)旋翼的各交流異步電機(jī)按照空間軸對(duì)稱分布兩個(gè)一組分為一個(gè)以上的電機(jī)組，令每個(gè)電機(jī)組的電機(jī)的三相繞組串聯(lián)連接形成三條支路，對(duì)各個(gè)電機(jī)組形成的所有支路采取串聯(lián)或者并聯(lián)的方式，與電源連接；
對(duì)每臺(tái)電機(jī)的至少一相繞組或者部分繞組對(duì)稱并聯(lián)一個(gè)多功能模塊，并且各相電源盡可能均布多功能模塊；
多功能模塊包括飛行控制電路、可控整流、充電電池、用電負(fù)載及假負(fù)載?？煽卣魍ㄟ^(guò)改變整流器件的開(kāi)通時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)其電能輸出。用電負(fù)載包括穩(wěn)壓濾波電路、飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、飛行控制電路、用于檢測(cè)各多功能模塊電流和電壓的檢測(cè)器件、無(wú)線電接收發(fā)射電路和其他所有可能的用電器件；假負(fù)載包括可變電阻，也包括固定電阻器件和與其串接的可控硅，假負(fù)載用于消耗電能以影響其所并聯(lián)的旋翼電機(jī)及所有旋翼電機(jī)的狀態(tài)；飛行控制電路正常工作時(shí)可以完全從充電電池取電而不從可控整流取電^飛行控制電路作為飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一部分與飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)信號(hào)連接并接受其控制。通過(guò)改變多功能模塊的狀態(tài)來(lái)改變控制所述各電機(jī)的狀態(tài)，包括:根據(jù)需要，當(dāng)飛行器的狀態(tài)控制要求向某個(gè)方向飛行，可在陀螺儀的指南下，令與位于所述方向的旋翼電機(jī)并聯(lián)的多功能模塊多耗用一些電流，具體包括令相關(guān)多功能模塊的假負(fù)載支路的可控硅的開(kāi)通時(shí)間長(zhǎng)一些，或者令可變電阻的阻值變小一些，因此該旋翼因?yàn)殡姍C(jī)的旁路電流增加自身輸入功率減小升力也減小導(dǎo)致飛行器軸心線發(fā)生傾斜從而飛行器的升力產(chǎn)生一個(gè)向所述方向的水平分量推動(dòng)飛行器向所述方向移動(dòng)。與假負(fù)載串接的可控硅作為飛行控制電路的一個(gè)執(zhí)行部件，確保飛行控制電路對(duì)各多功能模塊的功率控制。對(duì)于因?yàn)樗龆喙δ苣K增加使用電能而可能導(dǎo)致飛行器升力不足的問(wèn)題，可以通過(guò)其他方式解決，包括增加外部三相交流電源的電壓。屬性合適的用電負(fù)荷還可以與所有所述電機(jī)組成的支路串聯(lián)或者并聯(lián)。
[0005]本發(fā)明按照上述方法實(shí)現(xiàn)其目的的技術(shù)方案:制造一個(gè)異步電機(jī)多軸飛行器，采用上述帶變壓器的異步電機(jī)多軸飛行器并聯(lián)調(diào)速法，包括機(jī)身、多個(gè)電動(dòng)旋翼、飛行器負(fù)荷、飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、遙控器和變壓器，飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括衛(wèi)星定位終端、加速計(jì)、磁力計(jì)、氣壓傳感器、陀螺儀和通訊模塊，采用三根輸電線與外部三相交流電源和所述飛行器的用電負(fù)載組成回路；
將所有驅(qū)動(dòng)電動(dòng)旋翼的各交流異步電機(jī)按照空間軸對(duì)稱分布兩個(gè)一組分為一個(gè)以上的電機(jī)組，令每個(gè)電機(jī)組的電機(jī)的三相繞組串聯(lián)連接形成三條支路，對(duì)各個(gè)電機(jī)組形成的所有支路采取串聯(lián)或者并聯(lián)的方式，與電源連接；
對(duì)所述各電機(jī)的至少一個(gè)繞組或者一個(gè)繞組的一部分并聯(lián)一個(gè)多功能模塊，并且每條支路至少含有一個(gè)多功能模塊；多功能模塊包括飛行控制電路、可控整流、充電電池、用電負(fù)載及假負(fù)載；可控整流通過(guò)改變整流器件的開(kāi)通時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)其電能輸出；用電負(fù)載包括穩(wěn)壓濾波電路、飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、飛行控制電路、用于檢測(cè)各多功能模塊電流和電壓的檢測(cè)器件、無(wú)線電接收發(fā)射電路和其他所有可能的用電器件；假負(fù)載包括可變電阻，也包括固定電阻器件和與其串接的可控硅；飛行控制電路正常工作時(shí)可以完全從充電電池取電而不從可控整流取電；飛行控制電路作為飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一部分與飛行狀態(tài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)信號(hào)連接并接受其控制。
[0006]還可以組成一個(gè)噴灑機(jī)組，包括兩架多軸飛行器噴藥飛行器、輔助飛行器和跟蹤小車，跟蹤小車裝載有自動(dòng)卷線裝置、水輸送管的自動(dòng)收放裝置、外部電源和農(nóng)藥罐；用輸電線連接外部電源和飛行器機(jī)組上的用電負(fù)荷、噴灑飛行器上含有噴灑端口、采用一根兩端分別與噴灑端口和農(nóng)藥罐連通的輸送管，或者；
組成一個(gè)播種機(jī)組，包括兩架多軸飛行器播種飛行器、輔助飛行器和跟蹤小車，跟蹤小車裝載有自動(dòng)卷線裝置、外部電源、種子輸送管的自動(dòng)收放裝置和種子倉(cāng)；用輸電線連接外部電源和飛行器機(jī)組上的用電負(fù)荷、播種飛行器上含有播種模塊、采用一根兩端分別與播種模塊和種子倉(cāng)連通的種子輸送管。
[0007]本文所說(shuō)的調(diào)速包括用于對(duì)飛行器的狀態(tài)控制。
[0008]旋翼飛行器包括一柱和多軸旋翼飛行器，一柱包括單翼和雙翼。
[0009]本發(fā)明的有益效果:在只需要固定點(diǎn)或者一個(gè)小范圍使用有關(guān)飛行器時(shí)，本發(fā)明帶變壓器的異步電機(jī)多軸飛行器借助于外部電源設(shè)施可以節(jié)省許多電池的重量并且擁有長(zhǎng)時(shí)間滯空飛行的能力。業(yè)余攝影者也可以利用本發(fā)明的飛行器進(jìn)行拍攝獲得與采用大型攝影設(shè)施相近的半空拍攝效果。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是一個(gè)利用下面的飛行器為上面的飛行器分擔(dān)輸電線負(fù)荷的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是一個(gè)4軸飛行器的4臺(tái)異步電機(jī)串接的電路框圖。
[0012]圖3是一個(gè)4軸旋翼遙控飛行器的上視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖4是一個(gè)多功能模塊的原理框圖。
[0014]圖5是一個(gè)自耦式三相變壓器電路圖。
[0015]
[0016]
[0017]圖中1.飛行器；2.機(jī)身；4.遙控器；5.外部電源；6.輸電線；7.自動(dòng)卷線裝置；13.三端雙插自動(dòng)接線器；14.無(wú)人駕駛船；15.水面；16.插座；17.插頭；18.自動(dòng)插頭鎖定器；19.電動(dòng)旋翼；21.彈簧；22.抵塊；23.電動(dòng)壓舌；24.電動(dòng)卷筒；25.基座；26.分叉接線端；27.監(jiān)控器；28.加速度傳感器；29.自動(dòng)卷線裝置；42、43、44、45.電動(dòng)旋翼；42.1,43.1,44.1,45.1電機(jī)；46.降落傘；47.可變電阻;48_51.多功能模塊；53.可控整流；54.充電電池；55.用電負(fù)載；56.假負(fù)載；57.變壓器；58.繞組；68.噴藥飛行器；69.輔助飛行器；70.起降平臺(tái)；71.農(nóng)藥罐；72.跟蹤小車；73.噴灑端口 ；74.輸送管；75.播種飛行器；76.種子倉(cāng)；77.播種模塊；78.種子輸送管。
【具體實(shí)施方式】
[0018]圖1給出實(shí)施例1。
[0019]實(shí)施例1中，兩架異步電機(jī)多軸旋翼飛行器I通過(guò)共用一組輸電線6串接與地面的自動(dòng)卷線裝置7連接