本發(fā)明涉及螺旋槳，具體涉及一種微摩擦電機(jī)和螺旋槳推進(jìn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子都是平行于轉(zhuǎn)軸安裝，轉(zhuǎn)軸通過軸承連接著轉(zhuǎn)子和定子；當(dāng)電機(jī)承受軸向拉力載荷(如經(jīng)由螺旋槳產(chǎn)生和傳遞過來的升力或拉力載荷)時(shí)，軸向拉力f就會(huì)完全作用在軸承上。隨著電機(jī)轉(zhuǎn)子以1200rpm-20000rpm速度旋轉(zhuǎn)的軸承，所承受的軸向拉力載荷，將導(dǎo)致軸承轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的阻力f＝μf增大；其中，μ為滑動(dòng)摩擦系數(shù)。由于摩擦損耗功為pf＝fv，其中，v為軸承內(nèi)外圈之間的相對線速度，軸承在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的阻力f，將導(dǎo)致摩擦損耗功pf的增大。這種由軸向拉力所引起的摩擦損耗功pf，最終轉(zhuǎn)化為了軸承的摩擦熱。從而導(dǎo)致電機(jī)軸承發(fā)熱嚴(yán)重，進(jìn)而降低軸承和電機(jī)的總體壽命。

2、相關(guān)技術(shù)中，螺旋槳由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，普通螺旋槳在高速旋轉(zhuǎn)過程中，不但產(chǎn)生圓周向力矩，同時(shí)還產(chǎn)生軸向拉力；其中，圓周向力矩與電機(jī)定轉(zhuǎn)子之間的電磁驅(qū)動(dòng)力基本平衡；而軸向拉力則完全被傳遞并作用到了電機(jī)軸承上，最終轉(zhuǎn)化為了摩擦力和熱損耗。因此導(dǎo)致傳統(tǒng)的電機(jī)螺旋槳系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)效率低，摩擦損耗大，軸承壽命短等一系列問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本申請?zhí)峁┝艘环N微摩擦電機(jī)和螺旋槳推進(jìn)系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)電機(jī)及其所驅(qū)動(dòng)的螺旋槳推進(jìn)系統(tǒng)存在的摩擦損耗大以及軸承壽命短等問題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本申請通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

3、第一方面，本申請實(shí)施例提供了一種微摩擦電機(jī)，該微摩擦電機(jī)包括轉(zhuǎn)子組件、定子組件、轉(zhuǎn)軸和磁鐵組件；其中，轉(zhuǎn)子組件被構(gòu)造為使其包括轉(zhuǎn)子以及與轉(zhuǎn)子限位相連的磁瓦；定子組件被構(gòu)造為使其包括定子和硅鋼片，定子限位連接有線圈；轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子同軸限位相連，且通過軸承件與定子相接；轉(zhuǎn)軸沿自身軸向與線圈和磁瓦在空間坐標(biāo)系中以預(yù)設(shè)角度傾交，在線圈通電的過程中，通過設(shè)置的預(yù)設(shè)角度使電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生沿軸向的第一作用力；磁鐵組件包括第一磁鐵部和第二磁鐵部，第一磁鐵部和第二磁鐵部分別設(shè)于定子和轉(zhuǎn)子，以在定子和轉(zhuǎn)子的間隙間形成第二作用力；第一作用力和第二作用力均至少部分抵消軸承件的軸向作用力，以降低軸承件在帶載狀態(tài)下的滑動(dòng)摩擦力。

4、根據(jù)本申請實(shí)施例的第一方面，前述預(yù)設(shè)角度呈75°，第一作用力為電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力沿轉(zhuǎn)軸軸向的矢量分力，第二作用力為第一磁鐵部和第二磁鐵部相互作用的吸引力和排斥力中的一者。

5、根據(jù)本申請實(shí)施例的第一方面，定子包括定子支座，定子支座的側(cè)部成型有傾斜的凹槽部，多層硅鋼片傾斜堆疊設(shè)置，且每層硅鋼片均設(shè)有凸出部以與凹槽部彼此嵌接。

6、根據(jù)本申請實(shí)施例的第一方面，每極磁瓦均呈傾斜狀設(shè)置，且其曲率中心朝向轉(zhuǎn)軸的中心軸線；多層硅鋼片在空間坐標(biāo)系中傾斜堆疊設(shè)置，每極線圈經(jīng)由一組導(dǎo)線沿多層硅鋼片的側(cè)部繞制成型。

7、根據(jù)本申請實(shí)施例的第一方面，每極磁瓦為一體成型的第一磁瓦。

8、根據(jù)本申請實(shí)施例的第一方面，每極磁瓦為第二磁瓦且包括兩個(gè)以上的弧形支段，兩個(gè)以上的弧形支段傾斜地貫序間隔排列。

9、根據(jù)本申請實(shí)施例的第一方面，軸承件包括第一軸承、第二軸承和第三軸承，第一軸承和第三軸承沿轉(zhuǎn)軸的長度方向貫序排列，第二軸承套設(shè)于第三軸承的外側(cè)，轉(zhuǎn)軸通過第一軸承、第二軸承和第三軸承與定子相接。

10、根據(jù)本申請實(shí)施例的第一方面，第一磁鐵部包括第一磁鐵和第二磁鐵，第一磁鐵和第二磁鐵均擔(dān)載于定子；第二磁鐵部包括第三磁鐵和第四磁鐵，第三磁鐵和第四磁鐵均與轉(zhuǎn)子限位相連。

11、根據(jù)本申請實(shí)施例的第一方面，第一磁鐵與第三磁鐵成對設(shè)置且彼此鄰接，第二磁鐵和第四磁鐵成對設(shè)置且彼此鄰接。

12、第二方面，本申請實(shí)施例提供了一種螺旋槳推進(jìn)系統(tǒng),該螺旋槳推進(jìn)系統(tǒng)包括微摩擦電機(jī)和多個(gè)槳葉，微摩擦電機(jī)為前述任一項(xiàng)的微摩擦電機(jī)；多個(gè)槳葉的傾斜方向與微摩擦電機(jī)的定子傾斜方向和轉(zhuǎn)子傾斜方向一致。

13、根據(jù)本申請實(shí)施例的第二方面，多個(gè)槳葉沿微摩擦電機(jī)的周向均勻間隔分布；微摩擦電機(jī)的軸承件在多個(gè)槳葉劃動(dòng)介質(zhì)作業(yè)過程中產(chǎn)生軸向作用力，軸向作用力與微摩擦電機(jī)的第一作用力和第二作用力方向相反。

14、本申請?zhí)峁┝艘环N微摩擦電機(jī)和螺旋槳推進(jìn)系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具備以下有益效果：

15、本申請?zhí)峁┑奈⒛Σ岭姍C(jī)的線圈連接于電機(jī)定子，磁瓦設(shè)于電機(jī)轉(zhuǎn)子，一方面，本申請中電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)軸與線圈和磁瓦在空間坐標(biāo)系中以預(yù)設(shè)角度傾斜地設(shè)置，進(jìn)而在該微摩擦電機(jī)的線圈通電時(shí)，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力會(huì)產(chǎn)生沿軸向的第一作用力；另一方面，本申請?jiān)诙ㄗ雍娃D(zhuǎn)子上設(shè)置有第一磁鐵部和第二磁鐵部，第一磁鐵部和第二磁鐵部能夠在定子和轉(zhuǎn)子的間隙間形成第二作用力；本申請中的第一作用力和第二作用力能夠同時(shí)發(fā)揮作用以與軸承件的軸向作用力相抵消，進(jìn)而降低軸承件在帶載狀態(tài)下的滑動(dòng)摩擦力，本申請從兩個(gè)不同角度出發(fā)，削弱電機(jī)軸承件的摩擦損耗，能夠提高電機(jī)的使用壽命。

技術(shù)特征：

1.一種微摩擦電機(jī)，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的微摩擦電機(jī)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)角度呈75°，所述第一作用力為電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力沿所述轉(zhuǎn)軸軸向的矢量分力，所述第二作用力為所述第一磁鐵部和所述第二磁鐵部相互作用的吸引力和排斥力中的一者。

3.如權(quán)利要求1所述的微摩擦電機(jī)，其特征在于，所述定子包括定子支座，所述定子支座的側(cè)部成型有傾斜的凹槽部，多層所述硅鋼片傾斜堆疊設(shè)置，且每層所述硅鋼片均設(shè)有凸出部以與所述凹槽部彼此嵌接。

4.如權(quán)利要求1所述的微摩擦電機(jī)，其特征在于，每極所述磁瓦均呈傾斜狀設(shè)置，且其曲率中心朝向所述轉(zhuǎn)軸的中心軸線；多層所述硅鋼片在空間坐標(biāo)系中傾斜堆疊設(shè)置，每極所述線圈經(jīng)由一組導(dǎo)線沿多層所述硅鋼片的側(cè)部繞制成型。

5.如權(quán)利要求4所述的微摩擦電機(jī)，其特征在于，每極所述磁瓦為一體成型的第一磁瓦；或者，

6.如權(quán)利要求1所述的微摩擦電機(jī)，其特征在于，所述軸承件包括第一軸承、第二軸承和第三軸承，所述第一軸承和所述第三軸承沿所述轉(zhuǎn)軸的長度方向貫序排列，所述第二軸承套設(shè)于所述第三軸承的外側(cè)，所述轉(zhuǎn)軸通過所述第一軸承、所述第二軸承和所述第三軸承與所述定子相接。

7.如權(quán)利要求1所述的微摩擦電機(jī)，其特征在于，所述第一磁鐵部包括第一磁鐵和第二磁鐵，所述第一磁鐵和所述第二磁鐵均擔(dān)載于所述定子；所述第二磁鐵部包括第三磁鐵和第四磁鐵，所述第三磁鐵和所述第四磁鐵均與所述轉(zhuǎn)子限位相連。

8.如權(quán)利要求7所述的微摩擦電機(jī)，其特征在于，所述第一磁鐵與所述第三磁鐵成對設(shè)置且彼此鄰接，所述第二磁鐵和所述第四磁鐵成對設(shè)置且彼此鄰接。

9.一種螺旋槳推進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

10.如權(quán)利要求9所述的螺旋槳推進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)槳葉沿所述微摩擦電機(jī)的周向均勻間隔分布；所述微摩擦電機(jī)的軸承件在多個(gè)所述槳葉劃動(dòng)介質(zhì)作業(yè)過程中產(chǎn)生軸向作用力，所述軸向作用力與所述微摩擦電機(jī)的第一作用力和第二作用力方向相反。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┮环N微摩擦電機(jī)和螺旋槳推進(jìn)系統(tǒng)，涉及螺旋槳技術(shù)領(lǐng)域，該微摩擦電機(jī)包括轉(zhuǎn)子組件、定子組件、轉(zhuǎn)軸和磁鐵組件；轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)子以及與轉(zhuǎn)子限位相連的磁瓦；定子組件包括定子和硅鋼片，定子限位連接有線圈；轉(zhuǎn)軸與線圈和磁瓦以預(yù)設(shè)角度傾交，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力能夠產(chǎn)生沿軸向的第一作用力；磁鐵組件包括第一磁鐵部和第二磁鐵部，第一磁鐵部和第二磁鐵部分別設(shè)于定子和轉(zhuǎn)子，以在定子和轉(zhuǎn)子的間隙間形成第二作用力。本申請中的第一作用力和第二作用力能夠同時(shí)發(fā)揮作用以與軸承件的軸向作用力相抵消，進(jìn)而降低軸承件在帶載狀態(tài)下的滑動(dòng)摩擦力，本申請從兩個(gè)不同角度出發(fā)，削弱電機(jī)軸承件的摩擦損耗，能夠提高電機(jī)的使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：程翔宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19