冗余电机及无人机的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种冗余电机及无人机。


背景技术：

2.单一转子中的内转子电机与外转子电机相比，内转子电机具有结构刚性强、易于固定、转速高的特点。但单一转子在需要高转速的情况下，过高的kv值(kv值是表示气体流量特性的一个参数和表示方法)意味着需要线路中有与之相匹配的高电流，这会导致对电线的要求提高否则会温度过高而容易失火，并且对于单一转子，在转子或转子轴承出现问题时会导致整个电机卡死从而出现停机，内转子电机具有转速高，但力矩低的特点。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种冗余电机及无人机，提高电机的容错性和可靠性，进而防止某个电机失效造成无人机整体动力失效。
4.根据本实用新型第一方面实施例的冗余电机，包括：电机，具有输出轴，所述电机至少有两个；传动机构，具有第一传动件与第二传动件，所述第一传动件与所述第二传动件的连接方式为传动连接，所述第一传动件与所述输出轴固定连接；主轴，与所述第二传动件固定连接，所述电机通过所述传动机构带动所述主轴转动。
5.根据本实用新型的冗余电机，至少具有如下有益效果：电机具有输出轴，且电机至少设置有两个，传动机构具有第一传动件与第二传动件，所述第一传动件与输出轴固定连接，输出轴能够带动第一传动件转动，第一传动件与第二传动件传动连接，第一传动件能够带动第二传动件转动，主轴与第二传动件固定连接，至少两个电机通过传动机构驱动主轴转动，当某个电机失效，至少有一个电机能够通过传动机构驱动主轴转动，能够防止某个电机失效造成整体动力失效，从而提高电机的容错性和可靠性。
6.根据本实用新型的一些实施例，还包括支架底座，所述电机固定在所述支架底座上，所述主轴与所述支架底座的连接方式为转动连接。
7.根据本实用新型的一些实施例，所述电机有四个，四个所述电机的安装位置均布在所述支架底座的四角。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述电机为内转子电机。
9.根据本实用新型的一些实施例，至少两个所述电机采用并联的电路连接方式。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述传动机构为齿轮机构。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述第一传动件为第一齿轮，所述第二传动件为第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合连接，所述第二齿轮的直径大于所述第一齿轮的直径。
12.根据本实用新型第二方面实施例的无人机，包括上述的冗余电机。
13.根据本实用新型的无人机，至少具有如下有益效果：无人机采用冗余电机，电机具
有输出轴，且电机至少设置有两个，传动机构具有第一传动件与第二传动件，所述第一传动件与输出轴固定连接，输出轴能够带动第一传动件转动，第一传动件与第二传动件传动连接，第一传动件能够带动第二传动件转动，主轴与第二传动件固定连接，至少两个电机通过传动机构驱动主轴转动，当某个电机失效，至少有一个电机能够通过传动机构驱动主轴转动，能够防止某个电机失效造成无人机整体动力失效，从而提高无人机的容错性和可靠性。
14.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
15.本实用新型的附加方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
16.图1为本实用新型一些实施例的冗余电机的结构示意图；
17.图2为图1中第一传动件为第一齿轮和第二传动件为第二齿轮的结构示意图。
18.附图标号如下：电机100；输出轴110；
19.传动机构200；第一传动件210；第一齿轮211；第二传动件220；第二齿轮221；
20.主轴300；
21.支架底座400。
具体实施方式
22.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
24.在本实用新型的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
25.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
26.参照图1，在一些实施例中，冗余电机包括：电机100、传动机构200和主轴300，电机100具有输出轴110，并且电机100至少设置有两个，传动机构200具有第一传动件210和第二传动件220，第一传动件210与输出轴110固定连接，输出轴110能够带动第一传动件210 转动，第一传动件210与第二传动件220传动连接，第一传动件210能够带动第二传动件220 转动，主轴300与第二传动件220固定连接，至少有两个电机100通过传动机构200驱动主轴300转动，当某个电机100失效，至少有一个电机100能够通过传动机构200驱动主轴300 转动，
能够防止某个电机100失效造成整体动力失效，从而提高电机100的容错性和可靠性。
27.参照图1，在一些实施例中，冗余电机还包括支架底座400，电机100固定在支架底座 400上，支架底座400的侧壁能够将电机100和传动机构200包围起来，防止外力冲击导致电机100和传动机构200损坏，主轴300与支架底座400转动连接，主轴300能够伸出支架底座400给输出端提供驱动力，支架底座400采用树脂材料制成，树脂材料具有良好的强度和散热性，在保证结构强度的同时还能提高冗余电机的散热效果。
28.参照图1，在一些实施例中，支架底座400内设置有四个电机100，四个电机100安装位置均布在支架底座400的四角，四个电机100都与第一传动件210固定连接，第二传动件220 被四个第一传动件210带动，使得冗余电机轴荷分配更加合理，四个电机100驱动主轴300 转动，当某个电机100失效，还有三个电机100能够通过传动机构200驱动主轴300转动，能够防止某个电机100失效造成整体动力失效，从而提高电机100的容错性和可靠性。
29.在一些实施例中，电机100采用内转子电机，内转子电机具有极数少，转速高，转矩小的特点，在转子重量相同的情况下，内转子电机的转动惯量小，所以里面转的kv值高，kv 值为本领域技术人员所熟知的气体流量特性参数，在此不再赘述，内转子电机适合应用在无人机，无人机需要高转速驱动的电机100来提高强大的机动性。
30.在一些实施例中，至少两个电机100采用并联的电路连接方式，电机100之间采用并联的连接方式能够保证在一个电机100失效的时候，至少一个电机100还能与电源连通，电源能够给并联连接的电机100提供电能，当某个并联的电机100失效，至少有一个并联电机100 能够通过传动机构200驱动主轴300转动，能够防止某个电机100失效造成整体动力失效，从而提高电机100的容错性和可靠性。
31.参照图2，在一些实施例中，传动机构200为齿轮机构，第一传动件210和第二传动件 220之间的连接方式为齿轮传动连接，齿轮传动机构200的传动精度高，能够保证第一传动件210与第二传动件220之间的传动比，能够实现平行轴、相交轴的两轴间的传动，冗余电机结构简单可靠，提高冗余电机的使用寿命，并且传动效率高。
32.参照图2，在一些实施例中，第一传动件210为第一齿轮211，第二传动件220为第二齿轮221，第一齿轮211与第二齿轮221相互啮合，第一齿轮211与电机100的输出轴110固定连接，第二齿轮221与主轴300固定连接，使得电机100能够驱动主轴300转动，第二齿轮 221的直径大于第一齿轮211的直径，使得第二齿轮221的转速减小，从而能够增加主轴300 输出的扭矩。
33.根据本实用新型第二方面的实施例，无人机的驱动模块采用冗余电机，电机100具有输出轴110，且电机100至少设置有两个，传动机构200具有第一传动件210与第二传动件220，所述第一传动件210与输出轴110固定连接，输出轴110能够带动第一传动件210转动，第一传动件210与第二传动件220传动连接，第一传动件210能够带动第二传动件220转动，主轴300与第二传动件220固定连接，采用齿轮传动机构200能够增加主轴300输出的扭矩，提高冗余电机的使用寿命，并且传动效率高，至少两个电机100通过传动机构200驱动主轴300转动，当某个电机100失效，至少有一个电机100能够通过传动机构200驱动主轴300 转动，能够防止某个电机100失效造成无人机整体动力失效，从而提高无人机的容错性和可靠性。
34.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实
施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下，作出各种变化。