[发明专利]一种直升机尾桨的电机减速器一体化结构的控制系统

说明书

本发明涉及一种直升机尾桨的电机减速器一体化结构，包括电机、减速器和外壳，电机由中心轴、电机定子绕组和电机转子组成，减速器由行星架、中心齿轮、输出轴和传动齿轮组成；在中心轴上设有电机定子绕组，在电机定子绕组外面套设电机转子；在电机转子外部的中心轴上套设有中心齿轮，在外壳内侧设有内齿圈轮缘，在中心齿轮与内齿圈轮缘之间设有传动齿轮，传动齿轮分别与中心齿轮、内齿圈轮缘啮合，所述行星架分别与传动齿轮、输出轴连接。本发明还公开了一种直升机尾桨的电机减速器一体化结构的控制系统。本发明将多个部件一体化设计，减少了多余的箱体及安装连接零件，简化了安装过程和要求，可以起到直升机轻量化、提高发动机利用率等作用。

技术领域

本发明涉及航空器设计技术领域，尤其是一种直升机尾桨的电机减速器一体化结构的控制系统。

背景技术

现有的直升机尾桨动力来源一般来自主发动机，通过减速器和传动轴传到尾桨。目前，直升机尾桨一般由中间减速器、尾传动轴、尾减速器、尾桨变距拉杆等部件组成，其中，中间减速器、尾传动轴、尾减速器将主减速器处的能量传递到尾桨，驱动尾桨转动；飞行员操纵脚蹬通过操纵线系带动尾桨变距拉杆，从而改变尾桨叶的迎角，改变尾桨叶推力(拉力)大小从而实现直升机平衡或方向改变的目的。现有的直升机尾桨系统，具有结构重量大、能量损失大、振动噪声大、控制杆系可能卡阻、装配维修困难等特点。而且现有的直升机尾桨控制系统主要针对机械式传动结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种将多个部件一体化设计，减少了多余的箱体及安装连接零件，简化了安装过程和要求，降低结构重量和制造维护成本的直升机尾桨的电机减速器一体化结构的控制系统。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种直升机尾桨的电机减速器一体化结构的控制系统，包括脚蹬、角位移传感器、直升机控制器、动力电源、用于检测输出电压的电压检测模块、DC/DC模块、电机控制器、IPM模块、用于检测IPM模块输出的电流的电流检测模块、用于感应电机转子温度的温度传感器和用于感应电机转子位置的位置传感器；所述脚蹬输出角位移信号至角位移传感器，角位移传感器的输出端与直升机控制器的信号输入端相连，直升机控制器与电机控制器双向通讯，所述动力电源通过DC/DC模块向电机控制器供电，动力电源的第一输出端与电压检测模块的输入端相连，电压检测模块的输出端与电机控制器的第一输入端相连，动力电源的第二输出端与IPM模块的第一输入端相连，IPM模块分两路输出，一路与电流检测模块的输入端相连，另一路与电机减速器一体化结构中的电机定子绕组相连，所述电流检测模块的输出端与电机控制器的第二输入端相连，所述温度传感器的输出端与电机控制器的第三输入端相连，所述位置传感器的输出端与电机控制器的第四输入端相连，所述电机控制器的输出端与IPM模块的第二输入端相连；

所述直升机尾桨的电机减速器一体化结构包括电机、减速器和外壳，所述电机由中心轴、电机定子绕组和电机转子组成，所述减速器由行星架、中心齿轮、输出轴和传动齿轮组成；在中心轴上设有电机定子绕组，二者通过轴承连接，电机定子绕组与外壳相连，在电机定子绕组外面套设电机转子，电机转子与中心轴固定连接；在电机转子外部的中心轴上固定套设有中心齿轮，在外壳内侧设有内齿圈轮缘，在中心齿轮与内齿圈轮缘之间设有传动齿轮，传动齿轮分别与中心齿轮、内齿圈轮缘啮合，所述行星架与传动齿轮转动连接，行星架与输出轴固定连接，输出轴与直升机尾桨的桨叶连接；

所述传动齿轮的个数为2至6个，且均匀分布在中心齿轮与内齿圈轮缘形成的环形空间内，构成行星齿轮传动系统。

所述动力电源为直升机蓄电池或发电机。

所述脚蹬设置在直升机驾驶舱内，所述直升机控制器、电压检测模块、电流检测模块、DC/DC模块均设置在直升机内部，所述温度传感器、位置传感器设置在电机减速器一体化结构内，所述电机减速器一体化结构设置在直升机尾部，所述角位移传感器设置在脚蹬的转轴处。