无人机结构与系统 第2版 课件. 第15次课31动力系统概述-3.2电动机

观看大国工匠-洪家光事迹视频提问：视频中洪家光攻克了什么难题导入课程思政第3章

无人机动力系统第三章无人机动力系统动力系统组成3.1电动机3.2活塞式发动机3.3涡轮发动机3.43.1动力系统概述3.1.1电池类发动机动力系统组成1.无刷电机动力系统1)电池2)无刷电机3)电调4)传动系统平台提问3.1.1电池类发动机动力系统组成2.空心杯有刷电机动力系统1)空心杯有刷电机2)MOS管

3)电池

3.1.2燃油类发动机动力系统组成1.燃油发动机系统3.1动力系统概述2.燃油系统3.滑油系统4.传动系统齿轮传动平面齿轮传动空间齿轮传动直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动传递相交运动传递交错轴运动内啮合外啮合齿轮齿条内啮合外啮合齿轮齿条直齿斜齿交错轴斜齿轮传动蜗杆涡轮准双曲面齿轮曲线齿人字齿齿轮运动3.1.2燃油类发动机动力系统组成3.1动力系统概述3.1.3发动机的种类1.按能量来源分类图3-3无人机发动机类型3.1.3发动机的种类2.按推进动力产生原理分类

1）直接反作用力发动机是利用向后喷射高速气流而产生向前的反作用力来推进无人机。直接反作用力发动机又叫喷气式发动机，这类发动机包括涡轮喷气式发动机。3.1.3发动机的种类2.按推进动力产生原理分类

2）间接反作用力发动机由发动机带动飞机的螺旋桨旋转对空气作功，使空气加速向后(向下)流动时，空气对螺旋桨产生反作用力来推进无人机。这类发动机有活塞式发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机和涡轮风扇发动机等。

3.1.4发动机的功能和要求发动机的基本功用是为无人机提供动力，以确保重于空气的无人机能够稳定、可控、可持续地在空中飞行。评定发动机品质的主要指标有性能参数、可靠性、耐久性等。其基本要求归结如下：5.维修方便4.工作安全可靠、寿命长3.体积小2.耗能小1.功率重量比大1.右图是哪种元件？2.铭牌是2216和KV950是什么意思？导入3.2.1有刷电动机1.结构组成2.工作原理（观看视频）右手法则---磁场方向，左手法则—磁力方向通过改变电刷的位置，可使电流方向发生变化。3.2.1有刷电动机3.调速方式（1）优点

制造简单，成本低廉，并具有启动快、制动及时、可在大范围内平滑地调速、控制电路相对简单等优点。（2）缺点

磨损大，维护难；发热大，寿命短；效率低，输出功率小；噪音高，干扰大。4.优缺点变压调速3.2.1有刷电动机3.2.2

无刷电动机1.结构组成2.工作原理（观看视频）适时切换线圈中电流的方向，保证产生正确方向的磁力，来驱动电机。3.调速方式变频调速3.2.2

无刷电动机4.优缺点（1）低干扰

无刷电机去除了电刷，最直接的变化就是没有了有刷电机运转时产生的电火花，这样就极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰。（2）噪音低

无刷电机没有了电刷，运转时摩擦力大大减小，运行顺畅，噪音会低许多。（3）寿命长

无刷直流电动机因为少了电刷，机械磨损少，寿命长，通常可连续工作20000h左右，常规的使用寿命为7~10年。

（4）低维护成本。3.2.2

无刷电动机3.2.3

空心杯电动机1.结构组成（观看视频）空心杯电机属于直流、永磁、伺服微特电机。有刷无刷在霍尔传感器的配合下，在合适的时间给线圈合适的电流，把机械换向变成电子换向无铁芯2.工作原理有刷空心杯电机=有刷电机无刷空心杯电机=无刷电机3.2.3

空心杯电动机3.优缺点（1）运行稳定可靠。（2）效率高

电能转换为机械能效率一般在70%以上，部分产品可达到90%以上（普通铁芯电机在15-50%）。（3）电磁干扰少

采用高品质的电刷、换向器结构，换向火花小，可以免去附加的抗干扰装置。（4）操控性好

启动、制动迅速，响应极快，在推荐运行区域内的高速运转状态下，转速调节灵敏。

（5）能量密度大。3.2.3

空心杯电动机总结1.掌握无刷电机动力系统组成；2.了解空心杯有刷电机动力系统组成;3.掌握燃油类发动机动力系统组成；4.了解燃油类发动机动力系统各组成部分；5.掌握发动机按能量来源分类；6.了解发动机按推进动力产生原理分类;7.了解发动机的功能和要求.8.掌握有刷电动机结构组成；9.了解有刷电动机工作原理、调速方式及优缺点；10.掌握无刷电动机结构组成；11.了解无刷电动机工作原理、调速