EA 025966B1 20170228 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2017\PDF/025966 Полный текст описания [**] EA201201332 20120824 Регистрационный номер и дата заявки EAB1 Код вида документа [PDF] eab21702 Номер бюллетеня [**] БЕСКОЛЛЕКТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ Название документа [8] H02K 29/00, [8] H02K 21/22, [8] H02K 7/14, [8] F03D 3/06, [8] F03D 9/00 Индексы МПК [BY] Гилевич Андрей Александрович, [RU] Конойко Дмитрий Геннадьевич Сведения об авторах [BY] ГИЛЕВИЧ АНДРЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, [RU] КОНОЙКО ДМИТРИЙ ГЕННАДЬЕВИЧ Сведения о патентообладателях [BY] ГИЛЕВИЧ АНДРЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, [RU] КОНОЙКО ДМИТРИЙ ГЕННАДЬЕВИЧ Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea000025966b*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Бесколлекторный двигатель постоянного тока для летательных аппаратов, состоящий из внешнего ротора, содержащего постоянные магниты, и внутреннего статора с электрической обмоткой, при этом ротор и статор имеют механическую связь между собой посредством подшипников, отличающийся тем, что статор содержит внутреннюю полость, максимальный внутренний размер которой ограничен внутренним диаметром электрической обмотки и размерами магнитопровода этой электрической обмотки и в которой располагаются магистрали и оборудование летательного аппарата.

2. Бесколлекторный двигатель постоянного тока для летательных аппаратов по п.1, отличающийся тем, что статор является силовой частью фюзеляжа летательного аппарата.

3. Бесколлекторный двигатель постоянного тока для летательных аппаратов по п.1 или 2, отличающийся тем, что ротор содержит по меньшей мере две лопасти воздушного винта.

4. Бесколлекторный двигатель постоянного тока для летательных аппаратов по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что лопасти воздушного винта смонтированы на роторе с возможностью поворота вокруг осей, перпендикулярных продольной оси ротора, от положения лопастей вдоль оси ротора до упора в положение прямого угла с осью ротора.

5. Бесколлекторный двигатель постоянного тока для летательных аппаратов по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что механическая связь между ротором и статором осуществляется по меньшей мере одним подшипником.


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

1. Бесколлекторный двигатель постоянного тока для летательных аппаратов, состоящий из внешнего ротора, содержащего постоянные магниты, и внутреннего статора с электрической обмоткой, при этом ротор и статор имеют механическую связь между собой посредством подшипников, отличающийся тем, что статор содержит внутреннюю полость, максимальный внутренний размер которой ограничен внутренним диаметром электрической обмотки и размерами магнитопровода этой электрической обмотки и в которой располагаются магистрали и оборудование летательного аппарата.

2. Бесколлекторный двигатель постоянного тока для летательных аппаратов по п.1, отличающийся тем, что статор является силовой частью фюзеляжа летательного аппарата.

3. Бесколлекторный двигатель постоянного тока для летательных аппаратов по п.1 или 2, отличающийся тем, что ротор содержит по меньшей мере две лопасти воздушного винта.

4. Бесколлекторный двигатель постоянного тока для летательных аппаратов по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что лопасти воздушного винта смонтированы на роторе с возможностью поворота вокруг осей, перпендикулярных продольной оси ротора, от положения лопастей вдоль оси ротора до упора в положение прямого угла с осью ротора.

5. Бесколлекторный двигатель постоянного тока для летательных аппаратов по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что механическая связь между ротором и статором осуществляется по меньшей мере одним подшипником.


Евразийское 025966 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.02.28
(21) Номер заявки 201201332
(22) Дата подачи заявки 2012.08.24
(51) Int. Cl. H02K29/00 (2006.01) H02K 21/22 (2006.01) H02K 7/14 (2006.01) F03D 3/06 (2006.01) F03D 9/00 (2006.01)
(54) БЕСКОЛЛЕКТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
(43) 2014.02.28 (56) SU-A-500363
(96) 2012/EA/0072 (BY) 2012.08.24 Ш^бШб:?
(71)(72)(73) Заявитель, изобретатель и патентовладелец: RU-Cl-2374743
ГИЛЕВИЧ АНДРЕЙ GB-A-2257477
АЛЕКСАНДРОВИЧ (BY); КОНОЙКО US-A-4701104
ДМИТРИЙ ГЕННАДЬЕВИЧ (RU)
(74) Представитель:
Виноградов С.Г., Дунай Д.М., Венско
А.Н. (BY)
(57) Изобретение относится к электрическим двигательным установкам, в частности к электрическим движителям с воздушным винтом для легких пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов. Предлагаемый бесколлекторный двигатель постоянного тока для летательных аппаратов состоит из внешнего ротора, содержащего постоянные магниты, и внутреннего статора с электрической обмоткой, содержащего внутреннюю полость, максимальный внутренний размер которой ограничен внутренним диаметром электрической обмотки и размерами магнитопровода этой электрической обмотки и в которой располагаются магистрали и оборудование летательного аппарата. Также статор является силовой частью фюзеляжа летательного аппарата. Предлагаемый бесколлекторный двигатель имеет особенность в том, что механическая связь между ротором и статором осуществляется по меньшей мере одним подшипником.
Изобретение относится к электрическим двигательным установкам, в частности к электрическим движителям с воздушным винтом для легких пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов.
Развитие электротехники и электроники привело к возникновению класса бесколлекторных электродвигателей постоянного тока. Известно, что применение электродвигателей такого класса позволяет, в частности, осуществлять регулировку частоты вращения приводимых ими в движение машин в широком диапазоне, при этом с минимальной потерей в передаваемой мощности. Созданные на бесколлекторном принципе двигатели постоянного тока, в том числе асинхронные, линейные, позволяют уменьшить негативное воздействие механических сил трения и повысить точность движения электромеханических устройств.
Известен электродвигатель постоянного тока с полым ротором, содержащий полый немагнитный ротор с якорной обмоткой, магнитную систему на основе одного или нескольких постоянных магнитов, при этом ротор включает электронный коммутатор с внутренним выпрямителем, закрепленный на валу электродвигателя, соединенный с якорной обмоткой, питающийся переменным напряжением от вторичной обмотки вращающегося трансформатора, установленной на валу электродвигателя, первичная обмотка которого установлена на статоре электродвигателя и предназначена для подключения к внешнему источнику питания через преобразователь частоты [1].
Недостатком такого электродвигателя постоянного тока с полым ротором является то, что полый ротор предназначен фактически для лучшего взаимодействия якорной обмотки ротора с полем постоянного магнита, а вращающийся коммутатор усложняет конструкцию электродвигателя.
Известно также использование бесколлекторных двигателей постоянного тока в оборудовании для механической обработки деталей больших диаметров [2]. Бесколлекторный электропривод таких станков состоит из внешнего статора с управляющей электрической обмоткой и ротора с магнитами. Большой внутренний диаметр ротора позволяет обрабатывать на таких станках детали больших диаметров.
Недостатком таких устройств можно считать ограниченность их назначения и энергоемкость.
Применение бесколлекторных электродвигателей постоянного тока для летательных аппаратов, в частности для беспилотных, выгодно отличается от других типов двигателей тем, что современные технологии позволили создать более легкие и энергоемкие источники электропитания, позволяющие отказываться от двигателей внутреннего сгорания.
Известны бесколлекторные электродвигатели постоянного тока для летательных аппаратов производства фирмы Плеттенберг (Plettenberg), которые широко используются в качестве движителей с воздушным винтом для беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) [3]. При этом конструкция предусмотрена таким образом, что в процессе полета охлаждение двигателя осуществляется встречным потоком воздуха [4].
Недостатком такого двигателя является то, что такая конструкция позволяет размещать его на БПЛА таким образом, что он создает проблемы с размещением рабочего оборудования, так как расположение в носовой части БПЛА двигателя затеняет переднюю полусферу обзора, а расположение двигателя в задней части БПЛА заставляет прибегать к другим конструктивным решениям компоновки планенра БПЛА. В обоих случаях такого размещения двигателя возникает необходимость особого конструирования шасси БПЛА или систем их посадки для избежания поломки БПЛА и размещенного на них рабочего оборудования.
Наиболее близким по конструкции с предлагаемым техническим решением является бесколлекторный электродвигатель постоянного тока для летательных аппаратов производства фирмы Хакер (Hacker). Наряду с хорошими эксплуатационными характеристиками для использования его в качестве движителя для БПЛА, компоновка ротора и статора двигателя модели Hacker Q80, наличие свободной полости в его статоре улучшает охлаждение [5].
Недостатком такого двигателя является то, что он также не решает проблему с его размещения на летательном аппарате и требует дополнительных конструктивных решений.
Задачей, на которое направлено настоящее техническое решение, является создание конструкции бесколлекторных электродвигателей постоянного тока для летательных аппаратов, в частности для беспилотных, позволяющей иметь внутренние свободные полости для размещения магистралей летательного аппарата, рабочей аппаратуры и оборудования.
Поставленная задача решается тем, что в бесколлекторном двигателе постоянного тока для летательных аппаратов, состоящем из внешнего ротора, содержащего постоянные магниты, и внутреннего статора с электрической обмоткой, при этом ротор и статор имеют механическую связь между собой посредством подшипников, статор содержит свободную внутреннюю полость, максимальный внутренний размер которой ограничен внутренним диаметром электрической обмотки и размерами магнитопровода этой электрической обмотки. Также статор является силовой частью фюзеляжа летательного аппарата, а в свободной внутренней полости статора располагают магистрали и оборудование летательного аппарата. Ротор предлагаемого бесколлекторного двигателя постоянного тока для летательных аппаратов снабжен по меньшей мере двумя лопастями воздушного винта, при этом в одном из вариантов лопасти воздушного винта смонтированы на роторе с возможностью поворота вокруг осей, перпендикулярных продольной оси ротора, от положения лопастей вдоль оси ротора до упора в положение прямого угла с осью
ротора. Предлагаемый бесколлекторный двигатель постоянного тока для летательных аппаратов имеет особенность в том, что механическую связь между ротором и статором осуществляют по меньшей мере одним подшипником.
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен вид в разрезе бесколлекторного двигателя постоянного тока для летательных аппаратов; фиг. 2, на которой бесколлекторный двигатель постоянного тока представлен как составная часть фюзеляжа летательного аппарата; на фиг. 3 представлен эскиз бесколлекторного двигателя постоянного тока в разрезе; на фиг. 4 представлен трехмерный эскиз бесколлекторного двигателя с вырезом У <.
На корпусе статора 1, в виде полой втулки, располагают магнитопровод 2 с обмоткой 3 и внутреннюю обойму подшипника 4. Соосно, спереди и сзади, на статор 1 крепят переднюю крышку статора 5 и заднюю крышку статора 6, центральные отверстия которых соразмерны по диаметру с внутренним диаметром полости корпуса статора 1. На внешней обойме подшипника 7 закреплен корпус ротора 8 и расположен таким образом, что закрепленные на корпусе ротора 8 магниты 9 и магнитопровод 10 находятся над магнитопроводом статора 2. Подшипник закрывают крышкой 11, а на внешней поверхности корпуса ротора 8 закрепляют лопасти 12 воздушного винта летательного аппарата.
Передняя крышка статора 5 и задняя крышка статора 6 служат для закрепления двигателя на фюзеляже 13 летательного аппарата.
Опытный образец бесколлекторного электродвигателя постоянного тока с полым ротором по предлагаемому техническому решению имеет следующие характеристики.
Характеристики двигателя.
• Наружный диаметр (без лопостей): 80 мм
• Длина (по крышкам): 60 мм
• Внутренний диаметр: 40 мм
• Рабочее напряжение: 17 В
• Диаметр винта: 457 мм
> Шаг винта: 254 мм
• Обороты холостого хода на вольт:
• Число полюсов:
• Вес двигателя:
Характеристики двигателя при максимальной мощности.
• Потребляемый ток (при максимальных оборотах):
• Тяга двигателя:
205 U/мин
320 гр
• Мощность двигателя: 600 Вт
Характеристики двигателя при крейсерском полете.
• Потребляемый ток: 12 А
• Тяга двигателя: 1.5 кг
• Мощность двигателя: 204 Вт
Беспилотный летательный аппарат с бесколлекторным электродвигателем постоянного тока с полым ротором по предлагаемому техническому решению, общим весом 3 кг, находился в полете 42 мин. Источники информации.
1. Патент РФ № 2382476 С1, приоритет 20.11.2008 г., опубликовано 20.02.2010 г.
2. http://www.orionmotor.narod.ru/privod.htni. Прямой привод. Высокомоментные бесколлекторные двигатели с постоянными магнитами.
3. http://www.electricwinqman.com/plettenberq-predator-30-08.aspx.
4. http ://www.plettenberq-motoren. com/UK/zupred. htm.
5. http ://www.hacker-motor-shop.com/e-
vendo.php?shop=hacker &Sessionld= &a=article &ProdNr=38798520 &t=3 &c=2986 & р=2986.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Бесколлекторный двигатель постоянного тока для летательных аппаратов, состоящий из внешнего ротора, содержащего постоянные магниты, и внутреннего статора с электрической обмоткой, при этом ротор и статор имеют механическую связь между собой посредством подшипников, отличающийся тем, что статор содержит внутреннюю полость, максимальный внутренний размер которой ограничен внутренним диаметром электрической обмотки и размерами магнитопровода этой электрической обмотки и в которой располагаются магистрали и оборудование летательного аппарата.
2. Бесколлекторный двигатель постоянного тока для летательных аппаратов по п.1, отличающийся тем, что статор является силовой частью фюзеляжа летательного аппарата.
3. Бесколлекторный двигатель постоянного тока для летательных аппаратов по п.1 или 2, отличающийся тем, что ротор содержит по меньшей мере две лопасти воздушного винта.
4. Бесколлекторный двигатель постоянного тока для летательных аппаратов по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что лопасти воздушного винта смонтированы на роторе с возможностью поворота вокруг осей, перпендикулярных продольной оси ротора, от положения лопастей вдоль оси ротора до упора в положение прямого угла с осью ротора.
5. Бесколлекторный двигатель постоянного тока для летательных аппаратов по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что механическая связь между ротором и статором осуществляется по меньшей мере одним подшипником.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
025966
- 1 -
(19)
025966
- 1 -
(19)
025966
- 3 -
(19)
025966
- 2 -
025966
- 4 -
025966
- 4 -