多軸飛行器異步電機并聯(lián)調速法及產品的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及多軸飛行器異步電機并聯(lián)調速法及產品。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的多軸飛行器采用多軸旋翼對稱布置，當初始狀態(tài)為懸停，此時令其中一個或者相鄰2至3個旋翼的轉速適當變慢且總的升力不變，由于速度變慢的旋翼升力相應變小導致飛行器軸心線傾斜，從而各旋翼的風力產生一個水平方向的分量推動飛行器沿減慢速度的旋翼所在位置方向作水平移動?，F(xiàn)有的多軸飛行器多采用電池供電，其滯空時間與電池容量有關而比較短。鑒于異步電機具有某些優(yōu)點和我們提出采用外部電源有線供電，因此需要開發(fā)適合多軸飛行器的交流調速技術。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是要提供多軸飛行器異步電機并聯(lián)調速法及產品。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題的方法多軸飛行器異步電機并聯(lián)調速法:制造一個交流電源供電的多軸飛行器，包括機身、多個電動旋翼、飛行器負荷、飛行狀態(tài)計算機控制系統(tǒng)、遙控器和交流電源，飛行狀態(tài)計算機控制系統(tǒng)包括衛(wèi)星定位終端、加速計、磁力計、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以及在飛行器內通過逆變用直流電源產生的交流電源；驅動電動旋翼的電機為交流異步電機；電動旋翼的驅動電機的控制以三相交流異步電機為例介紹，對于三相交流異步電機以外的情況參照這些內容變通實現(xiàn)；
將所有驅動電動旋翼的各交流異步電機按照空間軸對稱分布兩個一組分為一個以上的電機組，令每個電機組的各電機的三相繞組串聯(lián)連接形成三條支路，對各個電機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；
對每臺電機的至少一相繞組或者部分繞組對稱并聯(lián)一個多功能模塊并且每條支路至少含有一個多功能模塊；
多功能模塊包括飛行控制電路、可控整流或者斬波電路、充電電池、用電負載及假負載?？煽卣骰蛘邤夭娐吠ㄟ^改變整流器件的開通時間來調節(jié)其電能輸出。用電負載包括穩(wěn)壓濾波電路、飛行狀態(tài)計算機控制系統(tǒng)、飛行控制電路、用于檢測各多功能模塊電流和電壓的檢測器件、無線電接收發(fā)射電路和其他所有可能的用電器件；假負載包括可變電阻，也包括固定電阻器件和與其串接的可控硅，假負載用于消耗電能以影響其所并聯(lián)的旋翼電機及所有旋翼電機的狀態(tài)；飛行控制電路正常工作時也可以完全從充電電池取電而不從可控整流或者斬波電路取電，這意味著飛行器升力的增加；飛行控制電路作為飛行狀態(tài)計算機控制系統(tǒng)的一部分與飛行狀態(tài)計算機控制系統(tǒng)主機信號連接并接受其控制。
[0005]通過改變多功能模塊的狀態(tài)來改變控制所述各電機的狀態(tài)，包括:根據(jù)需要，當飛行器的狀態(tài)控制要求向某個方向飛行，可在陀螺儀的指南下，令與位于所述方向的旋翼電機并聯(lián)的多功能模塊多耗用一些電流，具體包括令相關多功能模塊的假負載支路的可控硅的開通時間長一些，或者令可變電阻的阻值變小一些，因此該旋翼因為電機的旁路電流增加自身輸入功率減小升力也減小導致飛行器軸心線發(fā)生傾斜從而飛行器的升力產生一個向所述方向的水平分量推動飛行器向所述方向移動。與假負載串接的可控硅作為飛行控制電路的一個執(zhí)行部件，確保飛行控制電路對各多功能模塊的功率控制。對于因為所述多功能模塊增加使用電能而可能導致飛行器升力不足的問題，可以通過其他方式解決，包括增加外部三相交流電源的電壓。屬性合適的用電負荷還可以與所有所述電機組成的支路串聯(lián)或者并聯(lián)。
[0006]本發(fā)明按照上述方法實現(xiàn)其目的的技術方案:制造一個外部三相交流電源供電的多軸飛行器，包括機身、多個電動旋翼、飛行器負荷、飛行狀態(tài)計算機控制系統(tǒng)、遙控器和交流電源，飛行狀態(tài)計算機控制系統(tǒng)包括衛(wèi)星定位終端、加速計、磁力計、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以及在飛行器內通過逆變用直流電源產生的交流電源；電動旋翼的驅動電機的控制以三相交流異步電機為例介紹，對于三相交流異步電機以外的情況參照這些內容變通實現(xiàn)；
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載組成回路；
將所有驅動電動旋翼的各交流異步電機按照空間軸對稱分布兩個一組分為一個以上的電機組，令每個電機組的電機的三相繞組串聯(lián)連接形成三條支路，對各個電機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；
對所述各電機的至少一個繞組或者一個繞組的一部分并聯(lián)一個多功能模塊并且每條支路至少含有一個多功能模塊；多功能模塊包括飛行控制電路、可控整流或者斬波電路、充電電池、用電負載及假負載；可控整流或者斬波電路通過改變整流器件的開通時間來調節(jié)其電能輸出；用電負載包括穩(wěn)壓濾波電路、飛行狀態(tài)計算機控制系統(tǒng)、飛行控制電路、用于檢測各多功能模塊電流和電壓的檢測器件、無線電接收發(fā)射電路和其他所有可能的用電器件；假負載包括可變電阻，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可以完全從充電電池取電而不從可控整流或者斬波電路取電；飛行控制電路作為飛行狀態(tài)計算機控制系統(tǒng)的一部分與飛行狀態(tài)計算機控制系統(tǒng)主機信號連接并接受其控制。
[0007]還可以在輸電線與所述飛行器之間串接一個自動接線器，自動接線器包括一個接線器插座和一個接線器插頭；接線器插頭與輸電線連接；并含有一個輸電線自動鎖定器件；接線器插座和輸電線自動鎖定器件設置于機身上；輸電線自動鎖定器件作為飛行狀態(tài)計算機控制系統(tǒng)的執(zhí)行部件；輸電線自動鎖定器件包括一個電動壓舌；電動壓舌包括電磁壓舌；電動壓舌常閉壓住輸電線；當電動壓舌的狀態(tài)由常閉變?yōu)榇蜷_時，接線器插頭在自身及輸電線重力作用下脫離機身掉落，或者:
飛行器含有一個自動卷線裝置，用于收放位于下面的輸電線，或者；
在飛行器上以及外部電源處均含有一個與輸電線信號連接的電力線載波通訊模塊，利用輸電線實現(xiàn)有線信號傳輸。
[0008]還可以令接線器插頭和/或機身連接一個降落傘，當向接線器插頭發(fā)出脫離機身的指令后0.2秒鐘，降落傘開始打開。
[0009]還可以令所述飛行器為一軸以上旋翼式飛行器，其包括一個大致與旋翼處于同一水平面位置的薄膜狀物體；該薄膜狀物體在電動旋翼處開孔。
[0010]還可以令自動卷線裝置與基礎之間含有一個轉動副機構。
[0011]還可以采用兩架以上的所述飛行器，兩架以上所述飛行器的用電負載通過同一組輸電線串接成一個電路回路。
[0012]還可以組成一個噴灑機組，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卷線裝置、水輸送管的自動收放裝置、外部電源和藥罐；用輸電線連接外部電源和飛行器機組上的用電負荷、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藥罐連通的輸送管，或者；
組成一個播種機組，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卷線裝置、外部電源、種子輸送管的自動收放裝置和種子倉；用輸電線連接外部電源和飛行器機組上的用電負荷、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連通的種子輸送管。
[0013]本文所說的調速包括用于對飛行器的狀態(tài)控制。
[0014]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。
[0015]本發(fā)明的有益效果:在只需要固定點或者一個小范圍使用有關飛行器時，本發(fā)明外部三相交流電源供電的多軸飛行器借助于外部電源設施可以節(jié)省許多電池的重量并且擁有長時間滯空飛行的能力。業(yè)余攝影者也可