無人機(jī)動力技術(shù)

（1）旋翼飛行器發(fā)動機(jī)的分類

發(fā)動機(jī)是能把其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，進(jìn)而產(chǎn)生拉力或推力的機(jī)器，是旋翼飛行器動力裝置的核心，被視為旋翼飛行器的心臟。發(fā)動機(jī)電動機(jī)無刷電動機(jī)有刷電動機(jī)燃油發(fā)動機(jī)活塞發(fā)動機(jī)往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機(jī)渦輪螺槳發(fā)動機(jī)渦輪發(fā)動機(jī)渦輪軸發(fā)動機(jī)渦輪噴氣發(fā)動機(jī)渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)品質(zhì)要求1）功率重量比大2）耗能小3）體積小4）工作安全可靠5）壽命長6）維護(hù)方便油動與電動旋翼飛行器的對比分析1）續(xù)航能力2）旋翼尺寸3）載重能力4）操控性5）安全性6）抗風(fēng)能力7）價(jià)格和成本8）環(huán)保特性電動旋翼飛行器發(fā)動機(jī)數(shù)量要求

電動旋翼飛行器采用電動機(jī)數(shù)量一般與旋翼的數(shù)量相同，即一臺電動機(jī)驅(qū)動一個旋翼，因此電動機(jī)數(shù)量主要取決于旋翼數(shù)量，如雙旋翼飛行器和多旋翼飛行器的情況。但是單旋翼飛行器通常要采用一大一小兩臺電動機(jī)，一臺功率大的電動機(jī)用于驅(qū)動主旋翼，另一臺功率小的電動機(jī)用于驅(qū)動尾槳。1）穩(wěn)定性2）安全性3）體積尺寸4）旋翼折疊5）共軸雙旋翼結(jié)構(gòu)型式油動旋翼飛行器發(fā)動機(jī)數(shù)量要求1）全機(jī)重量因素2）發(fā)動機(jī)功率因素3）發(fā)動機(jī)類型的因素（1）活塞發(fā)動機(jī)：通常只安裝一臺發(fā)動機(jī)。（2）渦輪軸發(fā)動機(jī)：用雙發(fā)或三發(fā)能更好保

證飛行安全。無刷直流電動機(jī)作為動力裝置（1）無刷直流電動機(jī)（2）電調(diào)（3）電池（4）平衡充電器空心杯直流電動機(jī)動力裝置系統(tǒng)（1）空心杯有刷直流電動機(jī)。（2）MOS管：用做驅(qū)動電路。（3）電池：鋰電池用來給電動機(jī)供電。（4）平衡充電器：專用電池必須要用平衡

充電器充電。燃油發(fā)動機(jī)及其工作系統(tǒng)和附件1）發(fā)動機(jī)2）起動點(diǎn)火系統(tǒng)3）發(fā)動機(jī)固定裝置4）燃油系統(tǒng)

5）滑油系統(tǒng)6）發(fā)動機(jī)散熱裝置7）防火和滅火裝置8）進(jìn)氣和排氣裝置9）附件傳動裝置謝謝!

無人機(jī)動力技術(shù)

（2）電機(jī)的定義和類型1）靜止電機(jī)

變壓器是一種靜止電機(jī)，它應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，可將一種電壓的電能轉(zhuǎn)換為另一種電壓的電能（一般是交流電）。它的輸入和輸出均為電能，與機(jī)械能無關(guān)，故無轉(zhuǎn)動部分。2）旋轉(zhuǎn)電機(jī)

（1）發(fā)電機(jī)：利用機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。分為直流發(fā)電機(jī)，異步發(fā)電機(jī)和同步發(fā)電機(jī)等類型。目前廣泛使用的大型發(fā)電機(jī)都是同步發(fā)電機(jī)。

（2）電動機(jī)：將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。分為直流電動機(jī)和交流電動機(jī)。電力系統(tǒng)中的電動機(jī)大部分是交流電動機(jī)，直流電動機(jī)主要用于需要高轉(zhuǎn)速的場合、對速度精確度有相當(dāng)要求的場合，無交流電網(wǎng)的場合，低壓場合（48V以下）等。旋轉(zhuǎn)電機(jī)的分類（1）直流電機(jī)：直流電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子繞組中都

是直流電流。（2）交流電機(jī)：交流電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子繞組中都

是交流電流。（3）同步電機(jī)：同步電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子繞組中一

個交流電流，另一個直流電流。（4）異步電機(jī)：異步電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子繞組中都

是交流電流。電機(jī)的可逆性原理

同一臺電機(jī)在不同的外界條件下既作發(fā)電機(jī)又可作電動機(jī)運(yùn)行的原理，稱為電機(jī)的可逆性原理。

例如電力機(jī)車的牽引電動機(jī)，就是利用了直流電機(jī)的可逆性。在機(jī)車牽引時(shí)作為電動機(jī)使用；在機(jī)車電阻制動時(shí)作為發(fā)電機(jī)使用。交、直流電動機(jī)結(jié)構(gòu)的區(qū)別

電機(jī)的結(jié)構(gòu)主要包括一個用以產(chǎn)生磁場的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個旋轉(zhuǎn)電樞或轉(zhuǎn)子。

直流電動機(jī)是磁場不動，導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動；交流電動機(jī)是磁場旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，而導(dǎo)體不動。

直流電動機(jī)的原理相對簡單，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜；而交流電動機(jī)原理復(fù)雜但結(jié)構(gòu)相對簡單。直流電動機(jī)的工作原理

直流電動機(jī)的電樞供電電源是直流電，而在電樞繞組中流過的電流卻是交流的。當(dāng)電源將直流電輸入到電動機(jī)電刷上時(shí)，直流電動機(jī)就會利用換向器和電刷將直流電源的電流引入電樞繞組，并實(shí)現(xiàn)換向。靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時(shí)變?yōu)橹绷麟妱觿?。其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的方向是不變的。直流電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1）定子（1）主磁極（2）換向極（3）機(jī)座（4）電刷裝置2）轉(zhuǎn)子（電樞）（1）電樞鐵心（2）電樞繞組（3）換向器（4）轉(zhuǎn)軸（5）風(fēng)扇3）氣隙直流電動機(jī)的分類1）電磁直流電動機(jī)（1）他勵直流電動機(jī)：勵磁繞組與電樞繞組無聯(lián)接關(guān)系，而由其他直流電

源對勵磁繞組供電。（2）并勵直流電動機(jī)

勵磁繞組與電樞繞組相并聯(lián)，勵磁繞組與電樞共用

同一電源。（3）串勵直流電動機(jī)

串勵直流電動機(jī)的勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)后，再

接于直流電源，勵磁電流就是電樞電流。（4）復(fù)勵直流電動機(jī)

定子磁極上除有并勵繞組外，還裝有與轉(zhuǎn)子繞組串

聯(lián)的串勵繞組（其匝數(shù)較少）。2）永磁直流電動機(jī)

定子磁極采用永磁體（永久磁鋼），有鐵氧體、鋁鎳鈷、釹鐵硼等。（1）永磁無刷直流電動機(jī)（2）永磁有刷直流電動機(jī)直流電機(jī)的銘牌

電機(jī)的產(chǎn)品型號表示電機(jī)的結(jié)構(gòu)和使用特點(diǎn)，格式為：第一部分用大寫的拼音表示產(chǎn)品代號，第二部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示設(shè)計(jì)序號，第三部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示機(jī)座代號，第四部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示電樞鐵心長度代號。直流電動機(jī)標(biāo)準(zhǔn)編號型號Z3－311.1kW110V13.45A1500r/min勵磁方式

他勵勵磁電壓

100V勵磁電流0.713A絕緣等級B定額

SI質(zhì)量

59公斤出品編號出品日期

年

月XXX電機(jī)廠直流電動機(jī)電樞繞組的結(jié)構(gòu)

每個繞組元件可能是多匝線圈，也可能是單匝的，它的兩個末端分別連到換向器的兩個換向片上，各個元件是在換向片上互相連接起來的。1）繞組元件

構(gòu)成繞組的線圈稱為繞組元件，是由一匝或多匝導(dǎo)線繞制而成的線圈。2）電樞繞組的形式

單疊繞組、單波繞組、復(fù)疊繞組、復(fù)波繞組、混合繞組

3）實(shí)槽和虛槽4）極距電樞單疊繞組（1）結(jié)構(gòu)：

單疊繞組的特點(diǎn)是相鄰元件（線圈）相互疊壓，合成節(jié)距與換向節(jié)距均為1（y=yk=1），即一個元件的上層邊和下層邊分別接在相鄰的兩個換向片上（yk=1），同時(shí)第一個元件的下層邊與第二個元件的上層邊接在同一換向片上（一般y=1右行），并聯(lián)支路數(shù)等于磁極數(shù)。（2）特點(diǎn)：①同一主磁極下元件串聯(lián)成一條支路，主磁極數(shù)與支路數(shù)相同。②電刷數(shù)等于主磁極數(shù)，電刷位置應(yīng)使感應(yīng)電動勢最大，電刷間電動勢

等于并聯(lián)支路電動勢。③電樞電流等于各支路電流之和。電樞單波繞組（1）結(jié)構(gòu)：一個元件的上層邊和下層邊分別接在相隔較遠(yuǎn)兩個換向片上，同時(shí)相串聯(lián)的第一個元件的上層邊與第二個元件的上層邊放在相同極性的相鄰磁極下面，它們在空間位置上相距約兩個極距。（2）特點(diǎn)①兩個串聯(lián)元件放在同極磁極下，空間位置相距約兩個極距。②同極下各元件串聯(lián)起來組成一條支路，支路對數(shù)為1，與磁極對數(shù)無關(guān)③當(dāng)元件的幾何形狀對稱時(shí)，電刷在換向器表面上的位置對準(zhǔn)主磁極中

心線，支路電動勢最大。④電刷數(shù)等于磁極數(shù)。⑤電樞電動勢等于支路感應(yīng)電動勢。⑥電樞電流等于兩條支路電流之和。直流電動機(jī)電樞電動勢

電樞電動勢是電樞繞組在磁場中運(yùn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。

計(jì)算公式為：

式中Ea電樞電動勢，Ce與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)，Φ磁通；n為直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速。直流電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩

電樞繞組中電流與磁通相互作用產(chǎn)生電磁力，

受到電磁力的作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩稱為電磁轉(zhuǎn)矩

式中T電磁轉(zhuǎn)矩，Cm直流電動機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù)，一般Cm

＝9.55Ce，Φ磁通，n直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速，Ia電樞繞組

電流。直流電動機(jī)電磁功率

通過電磁作用傳遞的功率稱為電磁功率，用P表示。電

磁功率既可看成是機(jī)械功率，又可看成是電功率。

式中P直流電動機(jī)電磁功率，ω直流電動機(jī)轉(zhuǎn)動的角速度，T直流電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩，Ea電樞電動勢，Ia電樞繞組電流，

也稱為勵磁電流。直流電動機(jī)功率平衡方程式

直流電動機(jī)工作時(shí)，輸入電功率P1不能全部轉(zhuǎn)換為機(jī)械功率，必須扣除電機(jī)本身的銅耗PCu和空載損耗后才能輸出

式中P1為輸入功率，P2為輸出功率，P為電磁功率，?PCu為銅損耗，?PFe為鐵損耗，?PΩ為機(jī)械損耗。

式中Ra為電樞回路電阻，Ia電樞繞組電流。電源電壓平衡和功率方程式1、電源電壓平衡方程式

式中U為電源電壓，Ra為電樞回路電阻。2、電源輸入功率P1

式中UIa為電源輸入功率，EIa為電樞反電勢從電源吸收的電功率，Ia2Ra為電樞銅損耗。轉(zhuǎn)矩平衡方程式轉(zhuǎn)矩平衡方程是

式中T為電磁轉(zhuǎn)矩，T0為空載轉(zhuǎn)矩，T2為輸出轉(zhuǎn)矩，P2為輸出功率，n為直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速。直流電動機(jī)機(jī)械特性

電動機(jī)的機(jī)械特性指的是轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。在直流電動機(jī)的諸多特性中，機(jī)械特性是最重要的特性，它將決定電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行、起動、制動以及轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的工作情況，是選用直流電動機(jī)的依據(jù)。自然機(jī)械特性和人工機(jī)械特性

在直流電動機(jī)銘牌上會給出額定功率PN

、額定電壓UN、額定電流IN和額定轉(zhuǎn)速nN

1、自然機(jī)械特性：直流電動機(jī)轉(zhuǎn)動工作時(shí)，當(dāng)U＝UN＝常值、電樞回路不串外加電阻以及并勵和他勵直流電動機(jī)的IL＝ILN＝常值時(shí)的機(jī)械特性。

2、人工機(jī)械特性：當(dāng)電源電壓U或勵磁電流不是額定值，或電樞回路串入外加電阻時(shí)的機(jī)械特性。并勵（他勵）直流電動機(jī)機(jī)械特性

并勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性曲線是一條隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加轉(zhuǎn)速略微下降的直線。因?yàn)樗鼜目蛰d到額定負(fù)載，轉(zhuǎn)速下降不多，故屬于硬特性。由于此特性曲線是在額定電壓UN、額定勵磁電流IaN及電樞回路沒有串入附加電阻的情況下得到的，所以又稱為自然機(jī)械特性。并勵直流電動機(jī)和他勵直流電動機(jī)一般用于拖動要求轉(zhuǎn)速變化不大的生產(chǎn)機(jī)械。串勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性

串勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性曲線是一條隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化，轉(zhuǎn)速有很大變化的曲線。因?yàn)樗鼜目蛰d到額定負(fù)載，轉(zhuǎn)速下降非常多，故屬于軟特性。串勵電動機(jī)適用于電車、電力機(jī)車、起重機(jī)及電梯等電力牽引設(shè)備。復(fù)勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性

復(fù)勵電動機(jī)的機(jī)械特性曲線的形狀依串勵磁通所占的比重不同而不同，串勵磁通所占比重大時(shí)機(jī)械特性較軟，一般串勵磁通在額定負(fù)載時(shí)約占全部磁通的30%左右。

圖中曲線1表示并勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性曲線；曲線2表示并勵為主的復(fù)勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性曲線；曲線3表示串勵為主的復(fù)勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性曲線；曲線4表示串勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性曲線。電氣控制系統(tǒng)通過電流控制起動

由電流控制的直流電動機(jī)起動控制電路如圖所示。起動時(shí)，合上開關(guān)QS，按下起動按鈕ST，接觸器lKM線圈得電吸合，常開觸點(diǎn)閉合，電動機(jī)電樞回路串聯(lián)電阻R作降壓起動，1KM的一個常開觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖，KT線圈也得電。與此同時(shí)，3KM接觸器動作，其常閉觸點(diǎn)斷開。當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速升高，使電樞電流下降，3KM釋放，其常閉觸點(diǎn)閉合，2KM得電動作，2KM的常開觸點(diǎn)閉合，把降壓電阻R短接，電動機(jī)便開始在額定工作電壓下正常運(yùn)行。采用延時(shí)繼電器KT，目的是為了防止在起動之初，降壓電阻R被接觸器2KM短接。通過繼電器控制直流電動機(jī)起動

由時(shí)間繼電器控制的直流電動機(jī)起動控制電路如圖所示。這實(shí)際上是電阻降壓起動，只不過是用時(shí)間繼電器來控制短接電阻的先后而已。起動時(shí)，閉合電源開關(guān)QS，按下起動按鈕ST，直流接觸器IKM得電吸合，其常開觸點(diǎn)閉合，使電樞回路串聯(lián)R1、R2起動。而時(shí)間繼電器1KT也同時(shí)得電起動，其常開觸點(diǎn)1KT經(jīng)延時(shí)閉合，使3KM得電吸合，從而將R1短接，電動機(jī)M加速。此時(shí)，另一只時(shí)間繼電器2KT得電動作，其常開觸點(diǎn)延時(shí)閉合，使2KM得電動作，把電阻R2短接。這樣，電動機(jī)便進(jìn)入了正常運(yùn)行狀態(tài)。直流電動機(jī)換向電氣控制系統(tǒng)

直流電動機(jī)自動控制換向電路如圖所示。按下正轉(zhuǎn)起動按鈕STF時(shí)，正轉(zhuǎn)直流接觸器KMF得電吸合，其輔助觸點(diǎn)KMF動作，一方面常開觸點(diǎn)KMF閉合實(shí)現(xiàn)自鎖，此時(shí)即使松開STF，線圈KMF仍保持吸合狀態(tài)；另一方面，常閉觸點(diǎn)KNIF釋放，切斷了反轉(zhuǎn)線圈KMR電路，保證即使有人誤按反轉(zhuǎn)起動按鈕STR不致令KMR動作，從而避免誤操作引起事故。KMF吸合后，其主觸點(diǎn)KMF動作，使電源電流從左至右通過電樞，電動機(jī)正向轉(zhuǎn)動。同理，當(dāng)按動反轉(zhuǎn)按鈕STR時(shí)，KMR動作，電源電流從右至左通過電樞，而通過勵磁線圈L1的電流方向不變，所以電動機(jī)反向轉(zhuǎn)動。為避免過電壓損壞電動機(jī)，在電樞中串聯(lián)有限流電阻R1；在勵磁電路中串聯(lián)有放電電阻R2，其阻值一般為L1線圈阻值的數(shù)倍。直流電動機(jī)制動電氣控制系統(tǒng)

直流電動機(jī)單向旋轉(zhuǎn)串聯(lián)電阻起動、能耗制動電路如圖所示。電動機(jī)停車時(shí)，按下停止按鈕SB1，KMI線圈失電釋放，其主觸點(diǎn)斷開電動機(jī)電樞直流電源，電動機(jī)以慣性旋轉(zhuǎn)。由于此時(shí)電動機(jī)轉(zhuǎn)速較高，電樞兩端仍存在一定的感應(yīng)電動勢，并聯(lián)在電樞兩端的電壓繼電器KV經(jīng)自鎖觸點(diǎn)仍保持得電吸合狀態(tài)。KV常開觸點(diǎn)仍閉合，使KM4線圈得電吸合，其常開主觸點(diǎn)將電阻R4并聯(lián)在電樞兩端，電動機(jī)實(shí)現(xiàn)能耗制動，電動機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降，電樞感應(yīng)電動勢隨之下降，當(dāng)降至一定數(shù)值時(shí)KV釋放，KM4線圈失電，電動機(jī)能耗制動結(jié)束，停車至轉(zhuǎn)速為零。直流電動機(jī)開環(huán)V－M電氣調(diào)速系統(tǒng)

開環(huán)V－M電氣調(diào)速系統(tǒng)是由晶閘管整流裝置來實(shí)現(xiàn)對直流電動機(jī)

供電的調(diào)速系統(tǒng)，其控制原理如圖所示。對于開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，其控制電

壓與輸出轉(zhuǎn)速之間只有順向作用而無反向聯(lián)系，控制是單方向進(jìn)行的，

輸出轉(zhuǎn)速并不影響控制電壓，控制電壓直接由給定電壓產(chǎn)生。因此開環(huán)

調(diào)速方式穩(wěn)速性能差，穩(wěn)態(tài)精度低，轉(zhuǎn)速波動較大，很難實(shí)現(xiàn)多電動機(jī)

的同步拖動。閉環(huán)直流電動機(jī)V-M電氣調(diào)速系統(tǒng)

閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是在系統(tǒng)的輸出端和輸入端引入了一條反饋通道，從而建立起了轉(zhuǎn)速N與控制器A之間的反相聯(lián)系。具體的實(shí)現(xiàn)方法是，與直流電動同軸相連一臺直流伺服電動機(jī)，從而引出與被調(diào)量轉(zhuǎn)速N成正比的負(fù)反饋電壓Un，它與系統(tǒng)給定電壓比較后，形成轉(zhuǎn)速偏差控制電壓?Un，經(jīng)過控制器放大后，形成作用于電力電子變換器UPE的控制電壓Uc，在控制電壓Uc的作用下，使電力電子變換裝置輸出跨接在直流電動機(jī)電樞兩端得直流電壓Ud0，最終達(dá)到控制轉(zhuǎn)速的目的。電流截止負(fù)反饋閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)

電流截止負(fù)反饋閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)如圖所示，當(dāng)流過直流電動機(jī)電樞的電流超過某一定值時(shí)，電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)開始起作用，和轉(zhuǎn)速負(fù)反饋電壓一起加在控制器（圖中采用運(yùn)算放大器構(gòu)成PI調(diào)節(jié)器）的輸入端，依靠強(qiáng)烈的電流負(fù)反饋?zhàn)饔?，使電動機(jī)轉(zhuǎn)速急劇下降，很快把通過電動機(jī)電樞的電流限制在某一固定值，也稱為堵轉(zhuǎn)電流，從而達(dá)到保護(hù)電動機(jī)的目的。而當(dāng)流過直流電動機(jī)電樞的電流小于某一定值時(shí)，電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)不起作用，此時(shí)它相當(dāng)于一個轉(zhuǎn)速閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。謝謝!

無人機(jī)動力技術(shù)

（3）無刷直流電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

無刷直流電動機(jī)屬于三相永磁同步電動機(jī)的范疇，其磁場來自電動機(jī)轉(zhuǎn)子上的永久磁鐵，其結(jié)構(gòu)由電子開關(guān)線路、永磁同步電動機(jī)主體和位置檢測裝置3部分組成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。無刷直流電動機(jī)的分類方法1）按照在轉(zhuǎn)子上安置永磁鐵的方式劃分有

（1）外裝式

（2）內(nèi)裝式2）按照永久磁鐵的形狀劃分有

（1）扇形磁鐵

（2）矩形磁鐵3）根據(jù)每相勵磁磁通勢分布不同劃分有

（1）正弦波形

（2）方波形無刷直流電動機(jī)的工作原理

無刷直流電動機(jī)依靠改變輸入到定子線圈上的電流波交變頻率和波形，在繞組線圈周圍形成一個繞電動機(jī)幾何軸心旋轉(zhuǎn)的磁場，這個磁場驅(qū)動轉(zhuǎn)子上的永磁磁鋼轉(zhuǎn)動，電動機(jī)就轉(zhuǎn)起來了。直流電需要電子調(diào)速器將其變成3相交流電，控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，電流換向和換相方式的對比1）有刷直流電動機(jī)電流換向的方式

有刷直流電動機(jī)電流換向是指其運(yùn)行過程中，電樞繞組元件經(jīng)過電刷時(shí)，從一條支路進(jìn)入另一條支路，電流方向發(fā)生變化的過程。2）無刷直流電動機(jī)電流換相的方式

無刷直流電動機(jī)的電流換相是指其繞組中電流從一相換到另一相的過程。無刷直流電動機(jī)的本體實(shí)際上就是一臺永磁三相同步電動機(jī)，在定子繞組方面，由對稱的三相繞組組成，每相繞組之間的相位差為120°電角度。與有刷直流電動機(jī)中所說的換向是完全不一樣的概念。直流電動機(jī)定子與轉(zhuǎn)子磁場正交性

有刷直流電動機(jī)電刷中心線對著磁極中心線，該處的磁通密度為零。當(dāng)電動機(jī)負(fù)載后電樞繞組流過電流，產(chǎn)生電樞磁通勢與主磁極磁通勢正交，產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩最大，且因二者正交，互不干擾、完全解耦，提高了控制性能。

無刷直流電動機(jī)永久磁鐵安放在轉(zhuǎn)子上，電樞繞組放在定子上，定、轉(zhuǎn)子磁場不便于實(shí)現(xiàn)正交。正交的近似性是由于轉(zhuǎn)子存在著機(jī)械慣性的原故，從這點(diǎn)上看，無刷直流電動機(jī)不如有刷直流電動機(jī)的特性好。有刷直流電動機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)

①制造簡單，成本低廉。②具有起動快、制動及時(shí)、可在大范圍內(nèi)平滑地調(diào)速。③控制電路相對簡單。④定子與轉(zhuǎn)子磁場的正交性好，反應(yīng)特性和控制性能好。（2）缺點(diǎn)

①摩損大，維護(hù)難。②發(fā)熱大，壽命短：一般工作壽命約為1000~2000小時(shí)。③效率低，輸出功率小。④噪音高，干擾大。無刷直流電動機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)

①重量輕，機(jī)體結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、出力大。②干擾小、噪音低、震動小，運(yùn)轉(zhuǎn)平滑，耐顛簸震動性好。③可靠性高，性能優(yōu)異、穩(wěn)定性好，適應(yīng)性強(qiáng)，過載能力強(qiáng)。④調(diào)速范圍寬，無級調(diào)速，過載能力強(qiáng)，任何速度下都可全功率運(yùn)行⑤轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)異，中、低速轉(zhuǎn)矩性能好，起動轉(zhuǎn)矩大，起動電流小。⑥效率高，節(jié)能省電，綜合節(jié)電率可達(dá)20%~60%。⑦壽命長，可連續(xù)工作20000小時(shí)左右，使用壽命7~10年⑧制動性好，軟啟軟停，無需機(jī)械制動或電磁制動裝置（2）缺點(diǎn)①成本高，其價(jià)格比有刷直流電動機(jī)高2~3倍。②需要增加位置傳感器或采用其他檢測技術(shù)，電子控制電路相對復(fù)雜

③定子與轉(zhuǎn)子磁場的正交特性差，反應(yīng)特性和控制性能較差。④轉(zhuǎn)子永磁材料限制了電機(jī)使用環(huán)境溫度，不適合于高溫場合使用。無刷直流電動機(jī)繞組結(jié)構(gòu)的定義

無刷直流電動機(jī)繞組是指許多個按某種規(guī)律互相連接在一起的線圈組。構(gòu)成定子繞組的由一匝或多匝絕緣導(dǎo)線繞制而成的線圈就直稱其為線圈。

當(dāng)繞組通電后，與轉(zhuǎn)子磁鐵所產(chǎn)生的磁場相互作用，產(chǎn)生力或力矩，就將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，因此定子繞組成為能量轉(zhuǎn)換過程中必經(jīng)的中心環(huán)節(jié)。轉(zhuǎn)子受到力或轉(zhuǎn)矩作用，便帶動外施負(fù)載一起運(yùn)動，完成了電動機(jī)的運(yùn)動過程。無刷直流電動機(jī)繞組結(jié)構(gòu)的構(gòu)成

無刷直流電動機(jī)繞組由許多用絕緣導(dǎo)線繞制的線圈組成。繞組的基本單元是線圈，每個線圈有兩個邊，分別放置在定子疊片的兩個槽內(nèi)。兩個線圈邊相聯(lián)接的部分，稱為線圈端部。線圈邊的直線部分放在槽內(nèi)，為線圈的有效部分。無刷直流電動機(jī)中的電磁能量轉(zhuǎn)換主要通過線圈的直線部分進(jìn)行。與繞組結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的基本概念（1）電角度和機(jī)械角度：電動機(jī)圓周在幾何上分成360°稱為

機(jī)械角度。若電動機(jī)有p對磁極，電動機(jī)圓周按電角度計(jì)

算就為p×360°，而機(jī)械角度總是360°（2）線圈：由一匝或多匝串聯(lián)而成，有兩個引出線，一個叫

首端，另一個叫末端。（3）節(jié)距、極距：一個線圈的兩個邊所跨定子圓周上的距離

稱為節(jié)距，一般用槽數(shù)計(jì)算。相鄰兩個主磁極軸線沿電

樞表面之間的距離稱為極距。（4）槽距角：定子鐵心相鄰槽之間的電角度叫槽距角。（5）每極每相槽數(shù)：每一個極下每相所占的槽數(shù)無刷直流電動機(jī)繞組的類型1）按照安放在定子鐵心槽內(nèi)線圈邊數(shù)劃分

（1）單層繞組

（2）雙層繞組2）按照每相每極的線圈數(shù)劃分

（1）集中繞組

（2）分布繞組無刷直流電動機(jī)轉(zhuǎn)子位置傳感器1．磁敏式位置傳感器

磁敏式位置傳感器是指某些電參數(shù)按一定規(guī)律隨周圍磁場變化的半導(dǎo)體敏感元件。其基本原理為霍爾效應(yīng)和磁阻效應(yīng)。常規(guī)的磁敏傳感器有霍爾元件或霍爾集成電路、磁敏電阻器及磁敏二極管、磁敏晶體管等多種。2．光電式位置傳感器

光電式位置傳感器是基于光電效應(yīng)制成的，由跟隨電動機(jī)轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)的遮光板和固定不動的光源（發(fā)光二極管LED）及光電管（光敏晶體管）等部件所組成。遮光板隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，光敏晶體管隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動而輪流輸出“亮電流”或“暗電流”信號，以此來檢測轉(zhuǎn)子磁極位置。無位置傳感器的轉(zhuǎn)子位置檢測技術(shù)1．反電勢法

1）端電壓法（反電勢過零檢測法）2）反電勢積分法3）續(xù)流二極管法（第三相導(dǎo)通法）2．三次諧波檢測法3．磁鏈法4．電感檢測方法5．卡爾曼（Kalnan）法6．狀態(tài)觀測器法無刷直流電機(jī)運(yùn)行基本方程1）電動勢平衡方程式

2）電樞反電動勢E

3）電動機(jī)轉(zhuǎn)速n

4）轉(zhuǎn)矩平衡方程式

無刷直流電機(jī)的起動特性

無刷直流電動機(jī)的起動特性是指電動力機(jī)在恒定直流母線電壓作用下，轉(zhuǎn)速從零上升至穩(wěn)定值過程中的轉(zhuǎn)速、電流變化曲線。無刷直流電機(jī)的工作特性

無刷直流電動機(jī)的工作特性是指直流母線電壓不變的情況下，電樞電流、電動機(jī)效率和輸出轉(zhuǎn)矩M2之間的關(guān)系。在正常工作狀態(tài)下，電樞電流隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩的增大而增大，這樣電磁轉(zhuǎn)矩才能平衡負(fù)載轉(zhuǎn)矩，保證電動機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行。無刷直流電機(jī)的機(jī)械特性

無刷直流電動機(jī)的機(jī)械特性是指外加電源電壓恒定時(shí)，電動機(jī)轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。它與普通他勵有刷直流電動機(jī)的機(jī)械特性相似，有著良好的伺服控制性能。無刷直流電機(jī)的調(diào)速特性

無刷直流電動機(jī)的調(diào)速特性是指在電磁轉(zhuǎn)矩不變的情況下轉(zhuǎn)速與電源電壓之間的變化關(guān)系。當(dāng)轉(zhuǎn)速為零時(shí)，即為起動電磁轉(zhuǎn)矩。實(shí)際上，由于電動機(jī)損耗中可變部分及電樞反應(yīng)的影響，輸出轉(zhuǎn)矩會稍微偏離直線變化。0A1A2A3A4

UT1T2T3T4nT1<T2<T3<T4無刷直流電動機(jī)的KV值

無刷直流電動機(jī)KV值定義為"轉(zhuǎn)速N"，表示輸入電壓增加1伏特，無刷直流電動機(jī)空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增加的轉(zhuǎn)速值。1）KV值與繞線匝數(shù)的關(guān)系

（1）繞線匝數(shù)多的，KV值低，最高輸出電流小，扭力大

（2）繞線匝數(shù)少的，KV值高，最高輸出電流大，扭力小2）在低電壓環(huán)境下KV值對輸出功率的影響

（1）KV值低的，由于轉(zhuǎn)速偏低，適合配較大的螺旋槳。

（2）KV值高的，由于轉(zhuǎn)速較高，適合配較小的螺旋槳。3）在高電壓環(huán)境下KV值對輸出功率的影響

（1）KV值低的，扭力比較大。

（2）KV值高的，為避免電流過大，要盡量減少負(fù)荷。無刷直流電動機(jī)常用的指標(biāo)參數(shù)（1）標(biāo)稱空載電流和電壓：在空載試驗(yàn)時(shí)，對電動機(jī)施

加標(biāo)稱空載電壓（通常為10V）使其不帶任何負(fù)載空轉(zhuǎn)，

定子三相繞組中通過的電流，稱為標(biāo)稱空載電流。（2）最大瞬時(shí)電流和最大持續(xù)電流：電機(jī)能承受的最

大瞬時(shí)通過的電流，電機(jī)能允許持續(xù)工作而不燒壞的最

大連續(xù)電流。（3）內(nèi)阻：電機(jī)電樞內(nèi)阻很小。由于電機(jī)電流很大有時(shí)甚

至可以達(dá)到幾十安培，該小內(nèi)阻不可忽略。無刷直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速控制技術(shù)

無刷直流電動機(jī)常用的轉(zhuǎn)速控制方法大多都是閉環(huán)自動控制技術(shù)，是基于反饋的概念以減少不確定性。反饋理論的要素包括三個部分：測量、比較和執(zhí)行。測量關(guān)心的是被控變量的實(shí)際值，與期望值相比較，用這個偏差來糾正系統(tǒng)的響應(yīng)，執(zhí)行調(diào)節(jié)控制。在工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制。PID控制基本原理：

將偏差的比例、積分、微分通過線性組合構(gòu)成控制量，并用這一控制量對被控對象進(jìn)行控制的技術(shù)就稱為PID控制。PID控制器是一個在工業(yè)控制應(yīng)用中常見的反饋回路部件，由比例單元P、積分單元I和微分單元D組成，其工作原理是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的。PID控制器理論和應(yīng)用的關(guān)鍵是做出正確的測量和比較后，如何才能更好地糾正系統(tǒng)。由于PID控制器具有簡單易懂、算法簡單、魯棒性好、可靠性高、參數(shù)易整定，以及使用中不需精確的系統(tǒng)模型等先決條件，它作為最早實(shí)用化的控制器已有近百年歷史，現(xiàn)在仍然是應(yīng)用最廣泛的工業(yè)控制器。PID控制系統(tǒng)1）比例（P）控制

比例控制是一種最簡單的控制方式，控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差。在模擬PID控制器中，比例環(huán)節(jié)的作用是對偏差瞬間做出反應(yīng)。2）積分（I）控制

只要存在偏差，則它的控制作用就不斷增加。只有在偏差為零時(shí)，它的積分才能是一個常數(shù)，控制作用才是一個不會增加的常數(shù)?？梢姡e分控制可以消除系統(tǒng)的偏差。

3）微分（D）控制

在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。微分控制的作用由微分增益/時(shí)間常數(shù)決定。微分系統(tǒng)越大時(shí)，則它抑制偏差變化的作用越強(qiáng)；越小時(shí)，則它反抗偏差變化的作用越弱。微分控制顯然對系統(tǒng)穩(wěn)定有很大的作用。數(shù)字式PID控制算法1）位置式PID算法

由于計(jì)算機(jī)控制是一種采樣控制，它根據(jù)采樣時(shí)刻的偏差計(jì)算控制量，PID中積分項(xiàng)和微分項(xiàng)不能直接使用，必須進(jìn)行離散化處理。如果采樣周期足夠小，計(jì)算可以獲得足夠精確的結(jié)果。它給出了全部控制量的大小。因此，該算法被稱為全量式或位置式PID控制算法。2）增量式PID算法

所謂增量式PID是指數(shù)字控制器的輸出只是控制量的增量。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的控制量是增量，而不是位置量的絕對數(shù)值，可以使用增量式PID控制算法進(jìn)行控制。

增量式PID算法與位置式PID算法相比，計(jì)算量小得多。因此在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用。PID參數(shù)調(diào)試的效果指標(biāo)（1）上升時(shí)間：

受控對象的輸出從0到第一次增加到穩(wěn)態(tài)輸出值的所消耗的時(shí)間。（2）)超調(diào)量：

超調(diào)量是指在響應(yīng)過程中，超出穩(wěn)態(tài)值的最大偏離量與穩(wěn)態(tài)值之比。（3）調(diào)節(jié)時(shí)間：

調(diào)節(jié)時(shí)間是輸出曲線最終收斂于穩(wěn)態(tài)值（5%以內(nèi)）所用的時(shí)間。（4）穩(wěn)態(tài)誤差：

穩(wěn)態(tài)誤差是指穩(wěn)態(tài)值與參考信號輸入值之差。PID調(diào)試的內(nèi)容（1）P：

比例控制系統(tǒng)的響應(yīng)快速性，快速作用于輸出。（2）I：

積分控制系統(tǒng)準(zhǔn)確性，消除過去的累積誤差，回到準(zhǔn)確軌道。（3）D：

微分控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，具有超前控制作用。

在參數(shù)調(diào)試的時(shí)候，所要做的任務(wù)就是在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)允許的情況下，在這三個參數(shù)之間權(quán)衡調(diào)整，達(dá)到最佳控制效果，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)快準(zhǔn)的控制特點(diǎn)。PID參數(shù)調(diào)試的步驟（1）把P、I和D參數(shù)都?xì)w零或取器件默認(rèn)值。（2）逐步增大P，一直到輸出響應(yīng)發(fā)生振蕩，再稍微

減小一點(diǎn)P。（3）稍微加入一點(diǎn)積分信號，修正存在的穩(wěn)態(tài)誤差。（4）加入少量的D看看效果。（5）如果加入D后對輸出響應(yīng)有改善效果則可以適當(dāng)

增加D，同時(shí)調(diào)整P使得上升時(shí)間較小且超調(diào)較

小或無超調(diào)。（6）反復(fù)調(diào)整P、I和D的值，直到輸出響應(yīng)達(dá)到最佳

效果。PID算法的修改1）積分飽和

積分飽和是指如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)已經(jīng)到極限位置，仍然不能消除偏差時(shí)，由于積分作用，盡管PID差分方程式所得的運(yùn)算結(jié)果繼續(xù)增大或減小，但執(zhí)行機(jī)構(gòu)已無相應(yīng)的動作。

（1）在控制變量離開可控制范圍時(shí)，暫停積分。

（2）讓積分值限制在一個較小的上下限范周內(nèi)。

（3）重新計(jì)算積分項(xiàng)，使控制器輸出維持在上下限之間2）串級PID控制器

兩個PID控制器可以組合在一起得到更佳的效果，稱為串級PID控制。兩個PID控制器中的一個PID控制器負(fù)責(zé)外回路，控制多旋翼無人機(jī)飛行高度和水平位置等主要物理量，另一個PID控制器負(fù)責(zé)內(nèi)回路，以外回路PID控制器的輸出作為其目標(biāo)值，控制快速變化的飛行姿態(tài)角參數(shù)等。電池的定義和發(fā)展歷程1．電池的定義

電池是指盛有電解質(zhì)溶液和金屬電極以產(chǎn)生電流的杯、槽或其他容器的部分空間，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。具有正極和負(fù)極之分。電池的性能參數(shù)主要有電動勢、容量、比能量和電阻。2．電池技術(shù)發(fā)展歷程1799年，意大利物理學(xué)家伏特把一塊鋅板和一塊銀板浸在鹽水里，發(fā)現(xiàn)連接兩塊金屬的導(dǎo)線中有電流通過。伏特用這種方法成功的制成了世界上第一個電池──“伏特電堆”。實(shí)際上就是串聯(lián)的電池組。1860年，法國的普朗泰發(fā)明出用鉛做電極的電池。1887年，英國人赫勒森發(fā)明了最早的干電池。1890年，美國愛迪生發(fā)明了可充電的鐵鎳電池，并投入大批量生產(chǎn)

如今，比較常用的有鎳鎘電池.、堿性電池、太陽能電池、鋰電池、鎳氫電池、鋰離子電池、燃料電池等原電池的定義和工作原理1）原電池的定義

原電池，又稱非蓄電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置，其電化學(xué)反應(yīng)不能逆轉(zhuǎn)，只能將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，不能像蓄電池那樣重新儲存電力。2）原電池工作原理

原電池是利用兩個電極的電勢不同產(chǎn)生電熱差，從而使電子流動，產(chǎn)生電流。原電池的類型根據(jù)原電池采用的電極材料，可劃分為以下幾種類型。（1）電極材料采用活潑性不同的金屬，如鋅銅原電池，鋅作

負(fù)極，銅作正極。（2）電極材料采用金屬和能導(dǎo)電的非金屬，如鋅錳干電池，

鋅作負(fù)極，石墨作正極。（3）電極材料采用金屬與化合物，如鉛蓄電池，鉛板作負(fù)極

二氧化鉛作正極。（4）惰性電極，如氫氧燃料電池，電極均為鉑。

常用原電池有鋅錳干電池、鋅汞電池、鋅銀扣式電池及鋰原電池等?？沙潆婋姵氐亩x和工作原理1）可充電電池的定義

可充電電池是指在電池放電后可通過充電的方式使活性物質(zhì)激活而繼續(xù)使用的電池。

2）可充電電池的工作原理

工作原理是電池放電后，能夠用充電的方式使內(nèi)部活性物質(zhì)再生，把電能儲存為化學(xué)能。當(dāng)需要放電時(shí)再次把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。實(shí)質(zhì)上，可充電電池的作用是儲存能量，而不是產(chǎn)生能量。

常用可充電電池有鎳氫電池、鎳鎘電池、鉛酸蓄電池、鋰離子電池等?？沙潆婋姵氐某潆姇r(shí)間和續(xù)航能力1）充電時(shí)間的影響因素

（1）高容量。

（2）耐快充。

（3）急充較高充電速率。

（4）自放電小。

（5）循環(huán)壽命。鎳鎘鎳氫電池標(biāo)稱500~1000次，優(yōu)質(zhì)電池

可達(dá)5000次以上。2）續(xù)航能力

充電電池的續(xù)航能力是指電池在充滿電的情況下，在特定的條件下，能夠使用多長時(shí)間；或指國際CIPA標(biāo)準(zhǔn)下，可拍攝多少張照片的數(shù)據(jù)。鋰電池的定義和類型1）鋰電池的定義

鋰電池是指電化學(xué)體系中含有鋰（包括金屬鋰、鋰合金和鋰離子、鋰聚合物）的電池。2）鋰電池的類型

（1）鋰原電池：也稱鋰金屬電池，內(nèi)含金屬態(tài)的鋰，是不可充電的。

（2）鋰離子電池：也稱二次鋰電池，不含有金屬態(tài)的鋰，是可以充電的。在20℃下可儲存半年以上，這是由于它的自放電率很低，而且大部分容量可以恢復(fù)。鋰電池的特點(diǎn)1）優(yōu)點(diǎn)（1）能量比較高。是鉛酸電池的6~7倍。（2）使用壽命長。使用壽命可達(dá)到6年以上，有可以使用10,000次的記錄。（3）額定電壓高。單體工作電壓為3.7V或3.2V，約等于3只鎳鎘充電電池串聯(lián)電壓（4）具備高功率承受力?？梢赃_(dá)到15~30C充放電的能力，便于高強(qiáng)度的起動加速。（5）自放電率很低?？勺龅矫吭?%以下，不到鎳氫電池的1/20。（6）重量輕。鋰離子電池在相同體積下重量約為鉛酸產(chǎn)品的1/6~1/5。（7）高低溫適應(yīng)性強(qiáng)。鋰離子電池可以在－20℃~－60℃的環(huán)境下使用。（8）綠色環(huán)保。不含有鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質(zhì)。（9）生產(chǎn)基本不消耗水。對缺水的我國來說，十分有利。2）缺點(diǎn)（1）鋰原電池存在安全性差，有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。（2）鈷酸鋰的鋰離子電池不能大電流放電，安全性較差。（3）鋰離子電池均需保護(hù)線路，防止電池被過充過放電。（4）生產(chǎn)要求條件高，成本高。燃料電池的定義和工作原理1．燃料電池的定義

燃料電池是以氫氣、碳、甲醇、硼氫化物、煤氣或天然氣為燃料，作為負(fù)極，用空氣中氧作為正極的新能源電池。2．燃料電池的工作原理

燃料電池的工作原理是利用一種叫質(zhì)子交換膜的技術(shù)，使燃料（例如氫氣或甲醇）在覆蓋有催化劑的質(zhì)子交換膜作用下，在陽極將燃料催化分解成為質(zhì)子，這些質(zhì)子通過質(zhì)子交換膜到達(dá)陰極，在燃料的分解過程中釋放出電子，電子通過負(fù)載被引出到陰極，這樣就產(chǎn)生了電能。在陽極經(jīng)過質(zhì)子交換膜和催化劑的作用，陰極質(zhì)子與氧和電子結(jié)合產(chǎn)生水。

只要不斷地補(bǔ)充燃料，燃料電池就能不間斷地運(yùn)行，提供電能。它從外表上看有正負(fù)極和電解質(zhì)等，像一個蓄電池，但實(shí)質(zhì)上它不能“儲電”而是一個“發(fā)電廠”。燃料電池的特點(diǎn)1）優(yōu)點(diǎn)

（1）清潔環(huán)保，產(chǎn)物是水。

（2）能量轉(zhuǎn)換效率高，能量轉(zhuǎn)換率超過80%（普通

燃燒能量轉(zhuǎn)換率只有30%多）。

（3）容量大，比能量高、功率范圍廣、不用充電

產(chǎn)生持續(xù)電流。

（4）排放廢棄物少，噪音低，綠色發(fā)電。2）缺點(diǎn)

（1）系統(tǒng)比較復(fù)雜。

（2）成本高，僅限于一些特殊用途方面?？招谋妱訖C(jī)的基本結(jié)構(gòu)

空心杯電動機(jī)屬于直流、永磁、伺服微特電動機(jī)，與普通電動機(jī)的主要區(qū)別是采用無鐵芯轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子電感小、響應(yīng)性好、效率高、體積小且易取得大扭矩。微特電動機(jī)簡稱微電動機(jī)，是直徑小于160mm或額定功率小于750W或具有特殊性能、特殊用途的微型特種電動機(jī)。常用于控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)機(jī)電信號或能量的檢測、解算、放大、執(zhí)行或轉(zhuǎn)換等功能，或用于傳動機(jī)械負(fù)載，也可作為設(shè)備的交、直流電源。空心杯電動機(jī)的應(yīng)用，從軍事、高科技領(lǐng)域進(jìn)入工業(yè)和民用領(lǐng)域后，近年來得到迅速發(fā)展。空心杯電動機(jī)的主要特性（1）節(jié)能特性：能量轉(zhuǎn)換效率一般在70%以上，最大達(dá)到90%以上（有鐵芯電動機(jī)一般20~50%）。（2）控制特性：因?yàn)榭招模赞D(zhuǎn)動慣量特別小，響應(yīng)極

快，起動、制動迅速，機(jī)械時(shí)間常數(shù)小于28毫秒，部分

產(chǎn)品可達(dá)到10毫秒以內(nèi)（有鐵芯電動機(jī)一般在100毫秒）（3）拖動特性：運(yùn)行穩(wěn)定性十分可靠，轉(zhuǎn)速的波動很小，

作為伺服微特電動機(jī)其轉(zhuǎn)速波動能夠控制在2%以內(nèi)。（4）能量密度特性：空心杯電動機(jī)能量密度大幅度提高，

與同等功率的有鐵芯電動機(jī)相比，其重量、體積減輕1/3－1/2。空心杯電動機(jī)應(yīng)用范圍（1）需要快速響應(yīng)的隨動系統(tǒng)。（2）對驅(qū)動元件要求平穩(wěn)持久拖動的產(chǎn)品。

（3）各種飛行器，包括航空、航天、航模等。

（4）各種各樣的民用電器、產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品。如家用電器、

醫(yī)療器械、機(jī)器設(shè)備、智能化裝置等。

（5）利用其能量轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)點(diǎn)，可作為發(fā)電動機(jī)

使用；利用其線性運(yùn)行特性，也作為測速發(fā)電動

機(jī)使用；配上減速器，也可以作為力矩電動機(jī)使

用等。在微型多旋翼無人機(jī)上的應(yīng)用

微型多旋翼無人機(jī)利用空心杯電動機(jī)重量輕，體積小，能耗低的優(yōu)點(diǎn)，可以最大限度地減輕本身的重量。

具體說來是采用有刷直流空心杯電動機(jī)結(jié)合MOS管驅(qū)動電路作為動力。由于空心杯電動機(jī)需要的電流較大，因此常常將空心杯電動機(jī)的一端接到Vcc上面（微型多旋翼無人機(jī)的Vcc電壓通常是3.7伏），另一端用MOS管控制通斷，并接到GND（公共端）上面。當(dāng)信號輸入端為高電平時(shí)，MOS管接通，原本接到電動機(jī)的一端的MOS管D極與GND連通，加上原本接到Vcc的電動機(jī)另一條線，則電動機(jī)開始旋轉(zhuǎn)；當(dāng)信號輸入端為低電平時(shí)，則MOS管截止，電動機(jī)停止。因此，通過調(diào)節(jié)信號輸入端的脈沖寬度調(diào)制（PWM波占空比），就可以控制空心杯電動機(jī)的轉(zhuǎn)速快慢。在使用時(shí)，電動機(jī)的兩根電源線調(diào)換位置會導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)方向反向，注意電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向與上面螺旋槳的配合。謝謝!

無人機(jī)動力技術(shù)

（4）航空活塞式發(fā)動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)航空活塞式發(fā)動機(jī)是利用混合的汽油與空氣在密閉的容器（汽缸）內(nèi)燃燒并膨脹做功的機(jī)械，主要由汽缸、活塞、連桿、曲軸、氣門機(jī)構(gòu)、旋翼減速器和機(jī)匣等組成。航空活塞式發(fā)動機(jī)的分類1）按混合氣形成的方式劃分

（1）汽化器式發(fā)動機(jī)（2）直接噴射式發(fā)動機(jī)2）按發(fā)動機(jī)的冷卻方式劃分

（1）氣冷式發(fā)動機(jī)（2）液冷式發(fā)動機(jī)3）按空氣進(jìn)入氣缸前是否增壓劃分

（1）增壓式發(fā)動機(jī)（2）吸氣式發(fā)動機(jī)4）按氣缸排列方式劃分

（1）直列型發(fā)動機(jī)（2）星型發(fā)動機(jī)5）按發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子是否帶有減速器劃分

（1）直接驅(qū)動式發(fā)動機(jī)（2）非直接驅(qū)動式發(fā)動機(jī)航空活塞式發(fā)動機(jī)的主要機(jī)件1）氣缸2）活塞

3）連桿

4）曲軸

5）平衡塊和阻尼器6）氣門機(jī)構(gòu)

7）機(jī)匣

8）減速器發(fā)動機(jī)工作時(shí)活塞的關(guān)鍵位置（1）上死點(diǎn)（2）下死點(diǎn)（3）活塞行程

（4）燃燒室容積（5）氣缸全容積（6）氣缸工作容積活塞式發(fā)動機(jī)工作的四行程航空活塞式發(fā)動機(jī)工作時(shí)，混合氣從進(jìn)入氣缸起，分別經(jīng)過壓縮、燃燒、膨脹

直到廢氣排出。在這整個過程中，活塞從上死點(diǎn)到下死點(diǎn)之間往返了兩次，也就是連續(xù)地移動了四個行程。由于在這四個行程中，分別完成了進(jìn)氣、壓縮、膨脹和排氣的工作，所以這四個行程相應(yīng)地叫做進(jìn)氣行程、壓縮行程、膨脹行程和排氣行程。從進(jìn)氣行程開始，到排氣行程結(jié)束，四個行程組成一個工作循環(huán)?；钊桨l(fā)動機(jī)氣缸的點(diǎn)火次序一般航空活塞式發(fā)動機(jī)都是由多個汽缸組成的。每個氣缸的點(diǎn)火是按次序均勻錯開，遵循三條原則：

（1）各汽缸的點(diǎn)火間隔角應(yīng)相等。（2）曲柄的排列應(yīng)兩兩相對稱，以達(dá)到慣性離心力平衡。（3）應(yīng)盡可能使連續(xù)點(diǎn)火汽缸的曲柄不是相鄰的，從而使機(jī)匣受力均勻。

1）單排星型發(fā)動機(jī)：點(diǎn)火間隔角等于氣缸間隔角的兩倍2）雙排星型發(fā)動機(jī)：點(diǎn)火間隔角等于氣缸間隔角兩倍，前后排交錯點(diǎn)火。旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機(jī)1．結(jié)構(gòu)：由缸體、轉(zhuǎn)子、中心齒輪、電嘴和主軸組成。轉(zhuǎn)子外形呈曲面三角形，中間有一個內(nèi)齒輪，與固定在缸體蓋上的中心齒輪嚙合。轉(zhuǎn)子外表面與缸體內(nèi)表面形成三個獨(dú)立的工作室。轉(zhuǎn)子在自轉(zhuǎn)的同時(shí)還繞中心齒輪做行星運(yùn)動。轉(zhuǎn)子的三個頂點(diǎn)在缸體內(nèi)滑動時(shí)，每個工作室的容積周期性地變化。2．特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是沒有往復(fù)運(yùn)動構(gòu)件和復(fù)雜的分氣機(jī)構(gòu)，因而結(jié)構(gòu)輕巧、工作平穩(wěn)、振動小。缺點(diǎn)是缸體局部高溫，冷卻困難，各工作室之間難以密封，難以達(dá)到大的扭矩，排氣污染重?；钊l(fā)動機(jī)燃燒過程的階段劃分根據(jù)燃燒過程中氣體壓力的變化，可將燃燒過程分為三個階段1）第一階段：隱燃期2）第二階段：顯燃期3）第三階段：后燃期燃燒過程的提前點(diǎn)火活塞式發(fā)動機(jī)工作時(shí)在壓縮行程的末期，活塞到達(dá)上死點(diǎn)以前，電嘴就會產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃混合氣，叫做提前點(diǎn)火。從電嘴跳火起，到活塞運(yùn)動到上死點(diǎn)時(shí)為止，曲軸所轉(zhuǎn)動的角度叫做提前點(diǎn)火角。1）提前點(diǎn)火的必要性2）提前點(diǎn)火角的選擇3）影響有利提前點(diǎn)火角的因素氣缸內(nèi)混合氣的不正常燃燒（1）1．活塞發(fā)動機(jī)混合氣過貧油燃燒當(dāng)混合氣的余氣系數(shù)α>1.1時(shí)，則為過貧油燃燒。主要危害：（1）發(fā)動機(jī)功率減少，經(jīng)濟(jì)性變差（2）排氣管發(fā)出短促尖銳的聲音（3）氣缸頭溫度降低（4）汽化器回火（5）發(fā)動機(jī)振動氣缸內(nèi)混合氣的不正常燃燒（2）2．活塞發(fā)動機(jī)混合氣過富油燃燒當(dāng)混合氣的余氣系數(shù)α<0.6時(shí)，則為過富油燃燒。主要危害：（1）氣缸內(nèi)部積炭（2）排氣管口冒黑煙和“放炮”氣缸內(nèi)混合氣的不正常燃燒（3）3．活塞發(fā)動機(jī)早燃混合氣在壓縮過程中，如果在電嘴跳火花之前溫度已達(dá)到著火溫度，混合氣就要自燃，這種發(fā)生在電嘴點(diǎn)火之前的自燃現(xiàn)象叫早燃。早燃的現(xiàn)象、危害類似于有利提前點(diǎn)火角過大時(shí)的情況。引起早燃的原因是氣缸頭溫度過高或壓縮比過大。氣缸頭溫度過高時(shí)，電嘴、排氣門等高溫機(jī)件及熾熱的積炭，都能使混合氣早燃。氣缸內(nèi)混合氣的不正常燃燒（4）4．活塞發(fā)動機(jī)爆震

在一定的條件下，汽缸內(nèi)混合氣正常燃燒遭到破壞而在未燃混合氣的局部區(qū)域出現(xiàn)爆炸性燃燒的現(xiàn)象叫做爆震燃燒，簡稱爆震。發(fā)生爆震時(shí)，瞬間的火焰?zhèn)鞑ニ俣取⒕植咳細(xì)鈮毫蜏囟榷歼h(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常燃燒時(shí)的數(shù)值。瞬間火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤蛇_(dá)2000米/秒，局部燃?xì)鈮毫蛇_(dá)98~118巴，局部燃?xì)鉁囟瓤蛇_(dá)3000℃以上。1）爆震發(fā)生時(shí)的現(xiàn)象和后果（1）發(fā)動機(jī)內(nèi)發(fā)出不規(guī)則的金屬敲擊聲。（2）汽缸局部溫度急劇升高，活塞、氣門及電嘴等機(jī)件過熱或燒損。（3）排氣總管周期性冒黑煙。（4）發(fā)動機(jī)振動，機(jī)件易損壞。（5）發(fā)動機(jī)功率減小，經(jīng)濟(jì)性變差，轉(zhuǎn)速下降。氣缸內(nèi)混合氣的不正常燃燒（5）2）爆震產(chǎn)生的原因：

發(fā)動機(jī)中燃料的燃燒過程是按鏈鎖反應(yīng)進(jìn)行的，當(dāng)未燃區(qū)混合氣中的過氧化物生成速度很大，濃度積累到一定值時(shí)，在火焰前鋒未到達(dá)之前，未燃區(qū)中受擠壓特別厲害的那部分混合氣，發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)而自行著火。這時(shí)火焰?zhèn)鞑ニ俣葮O大，局部燃?xì)獾膲毫蜏囟燃眲∩仙胶艽蟮闹担纬杀ㄐ匀紵?，也就是爆震?）防止爆震的方法：（1）按規(guī)定使用燃料，切忌使用辛烷值和級數(shù)低于規(guī)定值的燃料。（2）操縱使用發(fā)動機(jī)時(shí)，不可使進(jìn)氣溫度過高。（3）發(fā)動機(jī)在小轉(zhuǎn)速工作時(shí)，不應(yīng)使用大的進(jìn)氣力，以免燃?xì)鈮毫囟冗^高發(fā)生爆震。（4）發(fā)動機(jī)溫度不能過高，不能超過規(guī)定值。防止積炭，應(yīng)使混合氣不要過富油?；钊l(fā)動機(jī)功率的基本概念1）指示功與指示功率

（1）指示功（2）指示功率2）阻力功率（1）摩擦消耗的功率。（2）驅(qū)動發(fā)動機(jī)一些附件，如減速器、增壓器、燃油泵、滑油泵、磁電機(jī)等所消耗的功率。（3）進(jìn)、排氣損失的功率。3）增壓器功率4）有效功率：在沒有特別說明時(shí)，通常所說的發(fā)動機(jī)功率，指的都是有效功率。有效功率的影響因素1）進(jìn)氣溫度2）發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速3）提前點(diǎn)火角4）進(jìn)氣壓力5）曲軸轉(zhuǎn)速6）滑油溫度7）混合氣余氣系數(shù)8）大氣條件發(fā)動機(jī)燃油消耗率的定義發(fā)動機(jī)產(chǎn)生1馬力的有效功率，在1小時(shí)內(nèi)所消耗的燃油重量。用SFC表示，單位為kg/hp?h，即

式中mt發(fā)動機(jī)小時(shí)燃油消耗量；Ne發(fā)動機(jī)有效功率

影響發(fā)動機(jī)燃油消耗率的因素：1）混合氣的余氣系數(shù)2）機(jī)械損失發(fā)動機(jī)有效效率發(fā)動機(jī)的有效效率：在發(fā)動機(jī)的一次熱力循環(huán)中，有效功的熱當(dāng)量與燃料的理論放熱量的比值，即：

式中Le為一次熱力循環(huán)中，驅(qū)動旋翼的有效功；Q0

為一次熱力循環(huán)中，燃料的理論熱量。航空活塞發(fā)動機(jī)的熱平衡燃料的理論放熱量在做功和各項(xiàng)損失上的分配情況，叫做發(fā)動機(jī)的熱平衡。燃料燃燒時(shí)放出的熱量，大部分隨廢氣排出發(fā)動機(jī)外，一部分被冷卻劑和滑油帶走，余下的部分才轉(zhuǎn)換為有效功，并以機(jī)械能的形式傳給旋翼。此外，燃料在氣缸內(nèi)往往不能完全燃燒，因而有一部分熱能沒有釋放出來，并以化學(xué)能的形式，隨同廢氣排出缸外。而且，隨著混合氣富油程度的增大，這部分熱損失的比例也增大。熱量分配項(xiàng)目轉(zhuǎn)換為有效功熱量廢氣帶走的熱量冷卻劑帶走的熱量滑油帶走的熱量隨廢氣排出的能量占理論放熱量比例(%)16~3226~606~141~30~45考慮不完全燃燒時(shí)燃料的熱量分配航空活塞式發(fā)動機(jī)常見的工作狀態(tài)1．起飛工作狀態(tài)：發(fā)動機(jī)使用全油門和最大轉(zhuǎn)速工作的狀態(tài)，此時(shí)發(fā)動機(jī)可發(fā)出最大使用功率。一般不超過5分鐘。2．額定工作狀態(tài)：發(fā)動機(jī)的基準(zhǔn)工作狀態(tài)。額定狀態(tài)功率通常比起飛狀態(tài)低l0%~15%，額定轉(zhuǎn)速比最大轉(zhuǎn)速小100r/min~200r/min。通常不超過1小時(shí)。3．最大連續(xù)工作狀態(tài)：發(fā)動機(jī)可長時(shí)間連續(xù)發(fā)出最大功率的工作狀態(tài)。功率為額定功率的90%，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的96.6%。4．巡航工作狀態(tài)：巡航飛行時(shí)所使用的發(fā)動機(jī)狀態(tài)。功率一般為額定功率的30%~75%。5．慢車工作狀態(tài)：發(fā)動機(jī)穩(wěn)定、連續(xù)工作的最小轉(zhuǎn)速工作狀態(tài)。功率為額定狀態(tài)的7%左右，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為最小轉(zhuǎn)速。吸氣式發(fā)動機(jī)的負(fù)荷特性對于增壓式發(fā)動機(jī)，當(dāng)節(jié)氣門全開時(shí)，發(fā)動機(jī)的有效功率和燃油消耗率隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律，叫做吸氣式發(fā)動機(jī)的負(fù)荷特性。

（1）當(dāng)轉(zhuǎn)速由較小轉(zhuǎn)速增大時(shí)，有效功率增大，到達(dá)峰值后隨著轉(zhuǎn)速的增大而減小。（2）燃油消耗率隨轉(zhuǎn)速的增大一直是增大的。增壓式發(fā)動機(jī)的負(fù)荷特性對于增壓式發(fā)動機(jī)，當(dāng)進(jìn)氣壓力保持為最大時(shí)，發(fā)動機(jī)有效功率和有效燃油消耗率隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律，叫做增壓式發(fā)動機(jī)的負(fù)荷特性。

（1）當(dāng)轉(zhuǎn)速由較小轉(zhuǎn)速增大時(shí)，有效功率增大，到達(dá)峰值后隨著轉(zhuǎn)速的增大而減小。（2）燃油消耗率隨轉(zhuǎn)速的增大一直是增大的。活塞式發(fā)動機(jī)螺旋槳特性（1）

在螺旋槳的槳葉角保持不變的條件下，發(fā)動機(jī)有效功率和燃油消耗率隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律，稱為螺旋槳特性。1．吸氣式發(fā)動機(jī)的螺旋槳特性

（1）有效功率隨轉(zhuǎn)速的增大而迅速增大。（2）燃油消耗率隨轉(zhuǎn)速的增大，先是減小，而后增大?；钊桨l(fā)動機(jī)螺旋槳特性（2）2．增壓式發(fā)動機(jī)的螺旋槳特性

（1）轉(zhuǎn)速增大時(shí)，有效功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比地增大。（2）燃油消耗率隨轉(zhuǎn)速的增大，先是減小，而后增大。增壓式發(fā)動機(jī)的螺旋槳特性與吸氣式發(fā)動機(jī)的基本相同，但是，由中轉(zhuǎn)速到大轉(zhuǎn)速增加時(shí)，增壓發(fā)動機(jī)的有效燃油消耗率增大較快。航空活塞式發(fā)動機(jī)高度特性（1）在保持轉(zhuǎn)速不變的條件下，發(fā)動機(jī)的有效功率和燃油消耗率隨飛行高度變化的規(guī)律，叫做發(fā)動機(jī)的高度特性。1．吸氣式發(fā)動機(jī)的高度特性

（1）隨著飛行高度的升高，有效功率減小。（2）隨著飛行高度的升高，燃油消耗率增大。航空活塞式發(fā)動機(jī)高度特性（2）2．單速內(nèi)傳動增壓式發(fā)動機(jī)的高度特性（1）在額定高度以下，隨著高度的增加，有效功率一直增大，有效燃油消耗率不斷減小。（2）在額定高度以上，隨著高度的增加，有效功率一直減小，有效燃油消耗率不斷增大。

飛行速度對高度特性的影響：

旋翼飛行器飛行時(shí)，相對氣流以與飛行速度相等的速度流過飛行器，相對氣流具有很大的動能，這部分動能可以用來提高空氣的壓力，以增加發(fā)動機(jī)的功率，從而提高高空性能。航空活塞式發(fā)動機(jī)增壓特性增壓發(fā)動機(jī)在保持轉(zhuǎn)速不變的條件下，發(fā)動機(jī)的有效功率和燃油消耗率隨進(jìn)氣壓力變化的規(guī)律，叫做發(fā)動機(jī)的增壓特性。（1）發(fā)動機(jī)的有效功率隨進(jìn)氣壓力的增大而增大。（2）有效燃油消耗率隨著進(jìn)氣壓力的增大，先是減小，而后才增大。謝謝!

無人機(jī)動力技術(shù)

（5）燃油系統(tǒng)的定義、供油方式和功用1）燃油系統(tǒng)的定義2）燃油系統(tǒng)供油方式

（1）重力供油（2）油泵供油3）燃油系統(tǒng)功用

（1）儲存燃油。（2）按照發(fā)動機(jī)各個工作狀態(tài)的不同要求，安全可靠地把燃油定時(shí)定量輸送到發(fā)動機(jī)和輔助裝置。（3）可調(diào)整重心位置，保持旋翼飛行器平衡（4）為發(fā)動機(jī)滑油、液壓油提供冷卻。（5）顯示儲油、供油和系統(tǒng)工作情況。燃油系統(tǒng)的類型航空活塞式動力裝置燃油系統(tǒng)有兩種類型，即汽化器式燃油系統(tǒng)和直接噴射式燃油系統(tǒng)。它們的組成基本相似，主要組成部件有：油箱、燃油濾、燃油選擇開關(guān)、油泵、燃油計(jì)量裝置、系統(tǒng)顯示儀等：對于直接噴射式燃油系統(tǒng)還包括燃油流量分配器和噴油嘴。汽化器式燃油系統(tǒng)如下圖所示：燃油系統(tǒng)的組成部分1．燃油箱（1）軟油箱（2）硬油箱（3）整體油箱2．輸油管路（1）串聯(lián)（2）并聯(lián)3．燃油選擇開關(guān)4．油泵5．防火開關(guān)6．放油開關(guān)7．電動增壓泵8．其他重要組成部件

（1）油濾（2）燃油計(jì)量顯示裝置（3）燃油調(diào)節(jié)器汽化器的定義、功用、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)1）汽化器的定義：汽化器是在活塞發(fā)動機(jī)工作產(chǎn)生的真空作用下，將一定比例的燃油與空氣混合的機(jī)械裝置，它是活塞發(fā)動機(jī)汽化器式燃油系統(tǒng)的主要部件。2）汽化器的功用：把液態(tài)的燃油轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的氣體，它將燃油噴入進(jìn)氣通道中，并促使燃油在氣流中霧化和汽化，以便與空氣組成余氣系數(shù)適當(dāng)?shù)木鶆虻幕旌蠚狻?）汽化器的結(jié)構(gòu)：有浮子式、薄膜式和噴射式三種類型，其中最常用的類型是浮子式汽化器，其結(jié)構(gòu)由文氏管、浮子室、慢車裝置、主定量裝置、經(jīng)濟(jì)裝置、加速裝置、高空調(diào)節(jié)裝置和停車裝置等部分組成。4）汽化器的特點(diǎn)：（1）優(yōu)點(diǎn)：汽化器結(jié)構(gòu)比較簡單，價(jià)格便宜，使用中不易出現(xiàn)氣塞，熱發(fā)動機(jī)起動性能較好。（2）缺點(diǎn)：汽化器對燃油的分配不太好控制，即不能精確控制燃油與空氣的混合比。另外汽化器工作時(shí)容易出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。典型的浮子式汽化器的結(jié)構(gòu)簡單浮子式汽化器結(jié)構(gòu)和工作原理簡單浮子式汽化器由浮子室、浮子機(jī)構(gòu)、噴油嘴、文氏管和節(jié)氣門等組成。浮子室內(nèi)安裝有浮子機(jī)構(gòu)，并有通氣孔與外界大氣相通。浮子機(jī)構(gòu)用來調(diào)節(jié)汽化器的進(jìn)油量，使進(jìn)油量隨時(shí)等于噴油量，以保持浮子室內(nèi)的油面高度一定。簡單浮子式汽化器的輔助裝置（1）1）慢車裝置

慢車裝置的功用是在起動和慢車轉(zhuǎn)速工作時(shí)，保證供給發(fā)動機(jī)所需要的富油混合氣。浮子式汽化器的慢車裝置由慢車噴油嘴、慢車油道（通往節(jié)氣門附近）和慢車調(diào)節(jié)螺釘?shù)冉M成。它是利用增設(shè)輔助噴油嘴的方法來調(diào)節(jié)余氣系數(shù)的簡單浮子式汽化器的輔助裝置（2）2）經(jīng)濟(jì)裝置浮子式汽化器的經(jīng)濟(jì)裝置由經(jīng)濟(jì)活門、經(jīng)濟(jì)定油孔、彈簧和杠桿等組成。功用是在大轉(zhuǎn)速時(shí)，額外增加噴油量，保證向發(fā)動機(jī)供給所需的富油混合氣，而又不影響發(fā)動機(jī)在中轉(zhuǎn)速工作時(shí)的經(jīng)濟(jì)性。簡單浮子式汽化器的輔助裝置（3）3）加速裝置

浮子式汽化器的加速裝置常用的形式為活塞式加速裝置。它由加速油井、活塞、活門和加速噴油嘴等組成。功用是在迅速開大節(jié)氣門時(shí)，增加噴油量，防止混合氣貧油，使發(fā)動機(jī)從小轉(zhuǎn)速迅速而平穩(wěn)地過渡到大轉(zhuǎn)速，保證發(fā)動機(jī)具有良好的加速性。簡單浮子式汽化器的輔助裝置（4）4）高空調(diào)節(jié)裝置自動式高空調(diào)節(jié)裝置由膜盒、高空調(diào)節(jié)針等組成，功用是當(dāng)飛行高度或大氣狀態(tài)變化時(shí)調(diào)節(jié)余氣系數(shù)，以保證汽化器能向發(fā)動機(jī)供應(yīng)余氣系數(shù)適當(dāng)?shù)幕旌蠚狻：唵胃∽邮狡鞯妮o助裝置（5）5）加溫裝置

一般汽化器都設(shè)有加溫裝置防止汽化器結(jié)冰。一種是利用潤滑后的熱滑油或汽缸冷卻液流過汽化器文氏管的外壁，將熱量傳給空氣和燃油；另一種是直接向進(jìn)氣通道引入熱空氣（流過汽缸散熱片后的空氣），來提高進(jìn)入汽化器的空氣的溫度。簡單浮子式汽化器的輔助裝置（6）6）停車裝置停車裝置由停車活門、彈簧和操縱臂等組成。作用是使汽化器迅速停止噴油，而使發(fā)動機(jī)停止工作。直接噴射式燃油調(diào)節(jié)器直接噴射式燃油調(diào)節(jié)器主要包括主燃油調(diào)節(jié)器和混合比調(diào)節(jié)裝置。功用是根據(jù)外界條件和發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)，自動或人工調(diào)節(jié)燃油量以適應(yīng)發(fā)動機(jī)工作的需要?；旌媳日{(diào)節(jié)裝置雖然主燃油調(diào)節(jié)器根據(jù)進(jìn)氣量的多少調(diào)節(jié)燃油流量，但是，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速或飛行高度發(fā)生變化時(shí)，則需要更精確的燃油計(jì)量?；旌媳日{(diào)節(jié)裝置可以自動或人工對混合比進(jìn)行精確的修正。它由混合比調(diào)節(jié)活門、慢車定油孔、連接油門的慢車活門操縱桿和連接混合比桿的混合比活門操縱桿等組成直接噴射式燃油調(diào)節(jié)器的特點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)

①進(jìn)氣系統(tǒng)中結(jié)冰的可能性較小。②各汽缸的燃油分配比較均勻。③有較精確的油氣比控制，燃油經(jīng)濟(jì)性較好。④便于寒冷天氣的起動。⑤油門響應(yīng)快，特別是改善了加速性能。（2）缺點(diǎn)①熱發(fā)動機(jī)起動比較困難。②在炎熱天氣地面運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)容易形成氣塞，因此有的燃油系統(tǒng)中采用電動增壓泵來解決這一問題?；拖到y(tǒng)的功用和要求1．滑油系統(tǒng)的功用（1）潤滑（2）冷卻（3）清潔（4）防腐（5）氣密（6）緩沖2．對滑油系統(tǒng)的要求（1）飛行過程中保證航空發(fā)動機(jī)對潤滑的需求。（2）在低溫條件下發(fā)動機(jī)能正常起動。（3）有必要的指示系統(tǒng)。（4）滑油系統(tǒng)可達(dá)性好，方便維護(hù)人員檢查、拆裝。（5）選用粘度合適的滑油，且不可將不同粘性的滑油混合使用?；拖到y(tǒng)的潤滑方式1．潑濺潤滑

借轉(zhuǎn)速較大的旋轉(zhuǎn)機(jī)件（如曲軸等）將滑油潑濺到摩擦面上的潤滑方法叫做潑濺潤滑。2．壓力潤滑滑油經(jīng)過油泵迫使滑油流至各摩擦面的方法叫壓力潤滑3．噴射潤滑滑油經(jīng)過油泵加壓后，由專門的油嘴噴射到摩擦表面進(jìn)

行潤滑的方法，叫做噴射潤滑。濕機(jī)匣滑油系統(tǒng)濕機(jī)匣滑油系統(tǒng)的滑油儲存在機(jī)匣下部的滑油收油池中。抽油泵將滑油從滑油箱吸出，經(jīng)濾器、冷卻器供發(fā)動機(jī)使用。干機(jī)匣滑油系統(tǒng)干機(jī)匣滑油系統(tǒng)的滑油儲存在活塞式發(fā)動機(jī)外專設(shè)的一個外部油箱中。在該系統(tǒng)中有一個回油泵，作用是隨時(shí)將潤滑和冷卻后的滑油從發(fā)動機(jī)機(jī)匣下部抽到外部滑油箱中存放滑油系統(tǒng)的監(jiān)控1．滑油消耗滑油在正常的循環(huán)工作過程中會不斷地消耗。原因有三條：

（1）活塞在做往復(fù)運(yùn)動時(shí)，有部分滑油進(jìn)入汽缸被燒掉。（2）有部分滑油呈霧狀和蒸氣狀態(tài)從通氣管逸出。（3）滑油受高溫的作用，有一部分被氧化和分解。2．滑油溫度

滑油溫度影響粘度，當(dāng)溫度升高超過高溫紅線后系統(tǒng)會發(fā)出告警信號3．滑油壓力滑油壓力大小反映循環(huán)滑油量的多少?；蛪毫ο陆档脑颍海?）滑油量過少。（2）滑油泵失效。（3）滑油輸油管路堵塞。（4）壓力調(diào)節(jié)器發(fā)生故障而失靈。（5）滑油壓力表出現(xiàn)故障等。點(diǎn)火系統(tǒng)的組成航空活塞式發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)由磁電機(jī)、點(diǎn)火導(dǎo)線、電嘴（火花塞）和磁電機(jī)開關(guān)等部件組成。將這些部件用導(dǎo)線（電纜）連接起