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無人機打印3D無刷電機組件

時間:2019-01-07

來源:網絡轉載

導語:俄羅斯南烏拉爾州立大學理工學院(SUSU)的科學家發明了一種采用3D打印的新型無刷電機驅動發動機配置,可用于無人機和航空航天技術。

俄羅斯南烏拉爾州立大學理工學院(SUSU)的科學家發明了一種采用3D打印的新型無刷電機驅動發動機配置,可用于無人機和航空航天技術。

該電機由SUSU的項目5-100資助研究人員AndreySogrin,PavelLykov和VitaliyVarkentin設計和制造,由研究主管ViktorFyodorov監督。它取代了傳統的3D打印輕金屬合金電線圈刷,該工藝目前正在申請專利。

無刷電機的優點

電動機有時在發動機中優于活塞,因為它們具有較少的部件,并且通過擴展,它們在消耗的能量方面更有效。在發動機的情況下,它使電動牽引更環保,并且是活塞牽引的更可靠的替代方案。

有刷電機依賴于稱為換向器的設備,其固定觸點稱為電刷。換向器位于定子(電動機的靜止部分)上,并通過電刷與轉子(運動部件)接觸,每180度反轉電流并保持電動機運動。

電刷的摩擦和電阻消耗大量功率,而電流方向的重復和突然切換引起火花,這是火災危險。SUSU的無刷解決方案包括在轉子上放置一系列稀土磁鐵,在定子上放置導電線圈,形成一個行進磁場,使轉子隨之不斷運動。

電機

▲項目主管ViktorFyodorov將電機放在轉子葉片上

SUSU的無人機電機設計

SUSU的無刷電機用于緊湊型發動機配置。電機的電子定子線圈由使用3D打印的輕金屬合金制成。電流能夠從轉子跳到定子線圈的電流分配器具有可變的橫截面。當與輕金屬合金定子線圈組合時,這降低了電動機的電阻。

“如今,所有無人機,四軸飛行器和電動直升機都使用這種電動機作為主要的運動驅動器。這個問題變得越來越強大,這種機器及其在載人航空中的實施,“Fyodorov解釋道。“我們的電機的特殊性在于它具有3千瓦的功率和大約750克的有效系統質量。”

SUSU電機可以以經濟的方式最小化部件,重量和能量消耗。這些電機的3D打印組件將使無人機,四軸飛行器和電動直升機更容易在人員和遠程飛行中使用。無刷電機之前已經由航空航天公司RocketLab進行3D打印,在那里它們由鋰離子電池驅動渦輪泵液體火箭燃料。

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