无人机动力系统组成
固定翼无人机技术-航空电机动力系统
定子组成
01
主磁极
02
换向极
03
04
机座
电刷装置
主磁极的作用是产 生气隙磁场。主磁 极由主磁极铁芯和 励磁绕组两部分组 成
换向极的作用是改善 换向，减小电机运行 时电刷与换向器之间 可能产生的换向火花 ，一般装在两个相邻 主磁极之间，由换向 极铁芯和换向极绕组 组成。
电机定子的外壳称为 机座。为保证机座具 有足够的机械强度和 良好的导磁性能，一 般为铸钢件或由钢板 焊接而成。
结构上，有刷电机的转子是线圈绕组，和动力输出轴相连，定子是永磁磁钢；无 刷电机的转子是永磁磁钢，连同外壳一起和输出轴相连，定子是绕组线圈，去掉了有 刷电机用来交替变换电磁场的换向电刷，故称之为无刷电机。
名称 直流有刷电动机 直流无刷电动机
定子 永磁磁铁
绕组
转子 绕组 永磁磁铁
换向电刷 有 无
直流无刷电动机型号
感 谢 聆听
电刷装置是用来引入 或引出直流电压和直 流电流的。电刷装置 由电刷、刷握、刷杆 和刷杆座等组成。
转子组成
01
02
03
04
电枢铁芯
电枢绕组
换向器
转轴
电枢铁芯是主磁路 的主要部分，同时 用以嵌放电枢绕组 。一般电枢铁芯采 用由0.5mm厚的硅钢 片冲制而成的冲片 叠压而成
电枢绕组的作用是产 生电磁转矩和感应电 动势，是直流电机进 行能量变换的关键部 件。它是由许多线圈 （以下称元件）按一 定规律连接而成。
航空电机动力系统
航空电机动力系统
15.1
航空电机动力系统组成
无刷电动机动力系统组成
空心杯有刷电动机动力系统组成
无刷电动机动力系统组成
无刷电动机动力系统主要由电池、无刷电动机、电子调速器（ESC，简称电调，如 图所示）、平衡充电器和传动系统组成。
无人机工作原理
无人机工作原理无人机，是一种通过无线电遥控设备和自动化设备操纵的飞行器。
它是一种能够自主飞行的无人飞行器，通常由飞行控制系统、传感器、发动机和推进系统组成。
无人机的工作原理涉及到多个方面的知识，包括飞行动力学、飞行控制、传感器技术等。
下面将从这些方面逐一介绍无人机的工作原理。
首先，无人机的飞行动力学是其工作原理的重要组成部分。
飞行动力学是研究飞行器在大气中运动的科学，它涉及到飞行器的气动力学、推进力学等方面的知识。
无人机通过发动机和推进系统产生推力，从而实现飞行。
在飞行过程中，飞行控制系统会根据传感器获取的数据对飞行器进行控制，使其保持稳定的飞行状态。
其次，飞行控制是无人机工作原理中的关键环节。
飞行控制系统通过对飞行器的控制，实现飞行器的姿态稳定、航向控制、高度控制等功能。
飞行控制系统通常由飞行控制器、陀螺仪、加速度计等组成，它能够实时监测飞行器的状态，并通过控制飞行器的舵面、发动机推力等来实现飞行器的稳定飞行。
另外，传感器技术在无人机工作原理中也起着至关重要的作用。
传感器是无人机获取外部环境信息的重要手段，它能够获取飞行器的姿态、速度、高度、气压、温度等信息，并将这些信息传输给飞行控制系统。
传感器技术的发展使得无人机能够实现更加精准的飞行控制和环境感知，从而提高了无人机的飞行性能和安全性。
除此之外，无人机的工作原理还涉及到导航系统、通信系统等方面的知识。
导航系统能够为无人机提供定位和导航服务，通信系统则能够实现无人机与地面控制站之间的数据传输和指令控制。
这些系统的协同工作使得无人机能够实现远程控制和自主飞行，从而实现各种任务需求。
综上所述，无人机的工作原理涉及到飞行动力学、飞行控制、传感器技术、导航系统、通信系统等多个方面的知识。
通过这些方面的协同工作，无人机能够实现稳定的飞行和各种任务需求。
未来随着技术的不断发展，无人机的工作原理将会变得更加精密和复杂，从而为人类社会带来更多的便利和发展机遇。
无人机概论(第2版)课件：无人机系统组成
无人机系统组成 多旋翼无人机机体结构
2. 机架 (3)碳纤维机架
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无人机系统组成 多旋翼无人机机体结构
2. 机架 (3)碳纤维机架
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无人机系统组成 多旋翼无人机机体结构
2. 机架 机架的主要作用 （1）提供安装接口。 （2）提供整体的稳定和坚固的平台。 （3）起落架等缓冲设备。 （4）保证足够低的重量。 （5）提供相应的保护装置。
2.如果按机翼弦平面有无上反角来分,可分为上反翼、无上反翼与下反翼三种类型。
14
无人机系统组成 多旋翼无人机机体结构
1.组成 多旋翼无人机组成一般包括机架起落架、电机和电调、电池、螺旋桨、 飞控系统、遥控装置、GPS模块、任务设备和数据链路。 2. 机架 机架按材质一般可以分为以下几种类型： (1)塑胶机架 主要特点是具有一定的刚度、强度和可弯曲度。 (2)玻璃纤维机架 主要特点是强度比较高，重量轻。 (3)碳纤维机架 其特点是价格要贵一些，但重量要轻一些。
22
无人机系统组成 多旋翼无人机布局
多旋翼按形状分为：十型，X型，H型，Y型，上下布局等等。 1.十字型布局 特点：十型多旋翼是最早出现的一种气动布局，只需改变少量电机转速 就可实现。 2.X型布局 特点：X型多旋翼是目前最常见的，相比于十型多旋翼，前后左右动作时 加减速的电机较多，控制比较迅速和有力。 3.H型布局 特点：其特点在于比较易于设计成水平折叠结构，看起来比X型厚重，又 拥有与X型相当的特点，结构简单，方便控制。
32
无人机系统组成 燃气涡轮发动机
2.涡轮喷气发动机 “涡喷”发动机是利用核心机出口燃气的可用能量，在发动机尾喷管中转变 成燃气的动能，以很高速度从喷口排出而产生推动力的一种涡轮发动机。 涡喷发动机转速高、推力大、直径小，主要适用于超音速飞行，缺点是耗油 率大，特别是低转速时更大，故经济性差。此外，由于排气速度大，噪声也 大。
无人机结构与系统组成 PPT
飞控
接收机
螺旋桨
• 电调输入端的红线、黑线需并联接到电池的正负极上，其输出端的3根黑线连接到电动机；其BEC 信号输出线，用于输出5V电压给飞控供电和接收飞控的控制信号；遥控接收机连接在飞控上，输 出遥控信号，并同时从飞控上得到5V供电。
1.2 无人机动力系统
1.2.1 电动动力系统
➢ 电动机
直流电动机是目前无人机使用最多、应用最广的动力装置。
➢ 不能通过KV比较电机的好坏，不能说KV380的比KV600的好。
1.2 无人机动力系统
1.2.1 电动动力系统
➢ 电池
作用：为电动机的运转提供电 能。
镍氢电池
镍铬电池
锂聚合物电池
重量重、能量密度低，渐被淘汰
能量高、小型化、轻量化，主流
1.2 无人机动力系统
1.2.1 电动动力系统
➢ 电池
电池三要素：正极、负极、电解质
需要注意的，此尺寸是指定子的，不是指电机外型尺寸，电机壳的厚度、散热糟形、底座高度等都 影响电机外型尺寸，所以用定子尺寸做功率的判断比用外型尺寸要标准和靠谱。
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1.2 无人机动力系统
1.2.1 电动动力系统
➢ 电动机 无刷电机的性能指标之二：
➢ 机翼 ➢ 机身 ➢ 尾翼 ➢ 起落装置 ➢ 动力装置
1.1 无人机的基本结构 1.1.2 多旋翼无人机的基本结构
1.1 无人机的基本结构
1.1.3 无人直升机的基本结构
➢ 机身 ➢ 主旋翼 ➢ 尾桨 ➢ 操纵系统 ➢ 传动系统 ➢ 电动机或发动机 ➢ 起落架
1.2 无人机动力系统
无人机动力系统
相同点：2212、2205、2213 1000KV、2300KV、920KV
无人机电动动力系统的集成设计
无人机电动动力系统的集成设计在当今科技飞速发展的时代，无人机已经成为了各个领域中不可或缺的工具。
从航拍、农业植保到物流配送、应急救援，无人机的应用场景不断拓展。
而无人机电动动力系统作为其核心组成部分，其集成设计的优劣直接影响着无人机的性能、续航能力和可靠性。
一、无人机电动动力系统的组成无人机电动动力系统主要由电池、电机、电调（电子调速器）和螺旋桨这四个关键部分组成。
电池是整个系统的能量来源，其性能直接决定了无人机的续航时间。
目前，常见的无人机电池有锂聚合物电池（LiPo）和锂离子电池（Liion）。
锂聚合物电池具有较高的能量密度和放电能力，但相对来说安全性稍逊一筹；锂离子电池则在安全性方面表现较好，但能量密度和放电能力略逊于锂聚合物电池。
电机则是将电能转化为机械能的核心部件。
根据结构和工作原理的不同，无人机电机可分为无刷电机和有刷电机。
无刷电机由于其高效率、低噪音、长寿命等优点，已成为无人机领域的主流选择。
电调的作用是控制电机的转速，通过接收飞控系统的指令，调整电机的输出功率，从而实现无人机的各种飞行姿态和动作。
螺旋桨则是将电机产生的动力转化为推力，推动无人机飞行。
螺旋桨的尺寸、形状和桨叶数量等参数都会影响其产生的推力和效率。
二、集成设计的考虑因素在进行无人机电动动力系统的集成设计时，需要综合考虑多个因素，以实现性能的最优化。
1、功率匹配电池的输出功率、电机的功率和电调的承受能力必须相互匹配。
如果电池无法提供足够的功率，无人机将无法达到预期的飞行性能；反之，如果电机和电调的功率过大，而电池无法支持，不仅会影响续航，还可能导致电池过热甚至损坏。
2、重量与尺寸无人机的重量和尺寸直接影响其飞行性能和操控性。
因此，在选择电动动力系统的组件时，需要在满足性能要求的前提下，尽量选择重量轻、尺寸小的产品。
同时，要合理布局各个组件，以保持无人机的重心平衡。
3、效率优化提高整个动力系统的效率是延长续航时间的关键。
无人机动力系统的组成
无人机动力系统的组成
无人机动力系统的组成主要有：电机、电调、螺旋桨以及电池。
(1)电机：指将电能转化为机械能的一种转换器，由定子、转子、铁心、磁钢主要部分组成。
电机分为有刷电机和无刷电机。
无人机的电机主要以无刷电机为主，一头固定在机架力臂的电机座，一头固定螺旋桨，通过旋转产生向下的推力。
(2)电调：指电子调速器，其主要作用是就是将飞控板的控制信号，转变为电流的大小，以控制电机的转速。
(3)螺旋桨：是指将发动机转动功率转化为推进力或升力的装置，螺旋桨有两个重要的参数，桨直径和将螺距，直径单位是英寸，螺距单位是毫米。
我们平时所说的8045浆就是指直径8英寸螺距45mm的桨。
(4)电池：无人机上的电池一般是高倍率锂聚合物电池，特点是能量密度大、重量轻、耐电流数值较高等。
无人机的动力系统
,a click to unlimited possibilities
汇报人：
目录
无人机动力系统的 构成
无人机动力系统的 应用场景
无人机动力系统的 分类
无人机动力系统的 发展趋势
无人机动力系统的 特点
无人机动力系统的 未来展望
无人机动力系统的构 成
电机
定义：将电能转化为机械能 分类：有刷电机和无刷电机 应用：无人机、航模等 优点：体积小、重量轻、效率高
技术创新：通过采用先进的发动机、高效的能源管理系统和优化的飞行控制算法等手段，提 高无人机的飞行时间和飞行距离。
应用领域：高效化的无人机动力系统在军事、民用和科研等领域具有广泛的应用前景，例如 长航时侦察无人机、农业植保无人机等。
未来展望：随着技术的不断进步和应用需求的不断增长，高效化的无人机动力系统将继续得 到发展，并推动无人机技术的不断创新和进步。
体积小：无人机动力系统通常采用小型化设计，以减少占用空 间和方便携带。
功率大：无人机动力系统通常采用高性能的发动机和电机，以 提供足够的推力和转速，确保无人机能够完成各种任务。
高效、节能、环保
高效：无人机动力系统具有高效率和低能耗 的特点，能够提高无人机的续航能力和作战 能力。
节能：无人机动力系统采用先进的节能技术， 能够有效降低能源消耗，延长无人机的使用 时间。
绿色化：降低噪音和污染，提高环保性能
发展趋势：随着环保意识的增强，无人机动力系统向绿色化发展。 降低噪音：采用低噪音发动机和优化飞行控制系统，减少噪音污染。 减少污染：采用清洁能源和高效发动机，减少废气排放和油污。 提高环保性能：通过技术升级和优化设计，提高无人机的环保性能。
小型化：减轻无人机的重量，便于携带和操作
无人机结构—无人机的基本结构
二、无人机的基本结构
3.多旋翼无人机的基本结构
2.动力装置 1）电池 主要为无人机提供能量，无人机多采用锂聚合物电池。 2）电调 （Electronic Speed Controller，ESC），全称电子调速器。它的主要功能是将飞控 板的控制信号进行功率放大，并向各开关管送去能使其饱和导通和可靠关断的驱动信号，以控制电动 机的转速；将电源电压转换为5V，为飞控板、遥控接收机供电；将直流电源转换为三相电源，为无 刷电机供电。 3）电机 带动浆叶旋转使多旋翼无人机产生升力，通过对各电机转速的控制，可使多旋翼无人 机完成飞行活动。 4）螺旋桨 旋转产生拉力或推力使无人机完成飞行活动。
二、无人机的基本结构
2）机架布局 常见的机架布局有X型、I型、 V型、Y型和IY型等
3.多旋翼无人机的基本结构
二、无人机的基本结构
3）机架轴距 轴距是机架最重要的数据指标，它 是指对角线两个电机或者桨叶中心的距 离，单位为毫米（mm） 四轴250：表示对角线电机中心的 距离为250毫米
3.多旋翼无人机的基本结构 四轴250
1.固定翼无人机的基本结构
4.起落装置 ♦功能：支撑无人机在地面上的活动， 包括起飞和着陆滑跑、滑行、停放。 ♦组成 支柱：起支撑作用并作为机轮的安装 基础。 减震器：吸收着陆和滑跑冲击能量 机轮：与地面接触支持无人机的重量， 减少无人机地面运动的阻力，可以吸收一 部分撞击动能有一定的减震作用 收放机构：用于收放起落架以及固定 支柱，飞行时可减少阻力
1.固定翼无人机的基本结构
1-接头；2-加强肋；3-翼梁；4-前墙； 5-蒙皮；6-后墙；7-翼肋；8-桁条
二、无人机的基本结构
2.机身 ♦功能 装载、安装基础。 ♦组成 蒙皮：与机翼蒙皮作用相似； 桁条：与机翼桁条作用相似； 桁梁：作用与翼梁相似； 隔框：作用与翼肋相似。
无人机组装与调试智慧树知到课后章节答案2023年下山东科技职业学院
无人机组装与调试智慧树知到课后章节答案2023年下山东科技职业学院山东科技职业学院项目一测试1.在以下描述中，不属于无人机具备的优点的是（）。
A:对导航和通信系统的依赖性低 B:无需配备生命支持系统 C:制造、使用和维护的技术门槛和成本相对更低 D:对起降环境和地面保障要求较低答案:对导航和通信系统的依赖性低2.固定翼无人机的水平尾翼包括水平安定面和（）两部分。
A:方向舵 B:水平舵 C:副翼 D:升降舵答案:升降舵3.对于无人直升机的主旋翼，其桨叶与旋转平面的夹角是（）的。
A:随机 B:可变 C:为零 D:固定答案:可变4.无人直升机的一副旋翼最少有（）片桨叶。
A:3 B:1 C:4 D:2答案:25.按飞行方向与机身关系，多旋翼无人机旋臂目前常用“（）”结构，因为机动性更强，而且前视相机的视场角不容易被遮挡。
A:＋字形 B:×字形 C:环形 D:复合形答案:×字形6.无人机所用无刷电机的型号通常用四位数字来表示，其中后两位数字表示电机（）的高度。
A:定子 B:外壳 C:转子 D:转轴答案:定子7.电池容量是指电池可存储电量的大小，也就是平均电流与（）的乘积。
A:平均电压 B:放电功率 C:峰值电压 D:放电时长答案:放电时长8.螺旋桨的螺距是指当桨叶旋转（）时，旋转平面移动的距离。
A:360° B:1080° C:720° D:180°答案:360°9.活塞从上止点到下止点，或从下止点到上止点称为一个冲程，即曲轴转动（）。
A:一圈 B:二圈 C:半圈 D:四圈答案:半圈10.目前，民用无人机系统使用的陀螺仪大多为（）。
A:机械陀螺 B:光纤陀螺 C:微机电陀螺 D:半球谐振陀螺答案:微机电陀螺11.目前，无人机通信的主流传输技术当中不包括（）。
A:数据卫星 B:Wi-Fi传输 C:COFDM D:蓝牙传输答案:蓝牙传输12.对于无人机使用的CCD相机，其英文“CCD”的全称是（）。
无人机动力系统—电动系统
三、无人机动力系统
1.电动系统
1）电池 电池容量，是指电池储存电量的大小，电池容量分为实际容量、额定容量、理论容量，单位为 毫安时（mAh），符号C。 实际容量，是指在一定放电条件下，在终止电压前电池能够放出的电量； 额定容量，是指电池在生产和设计时，规定的在一定放电条件下电池能够放出的最低电量； 理论容量，是指根据电池中参加化学反应的物质计算出的电量。
3）电机 电机旋转带动浆叶使无人机产生升力和推力等，通过对电机转速的控制，可使无人机完成各种 飞行状态。有刷电机中的电刷在电机运转时产生电火花会对遥控无线电设备产生干扰，且电刷会产 生摩擦力，噪音大，目前在无人机领域已较少使用，更多采用的是无刷电机。 电机的型号通常用形如“XXXX”型数字来表示。例如：2212外转子无刷动力电机，即表示电 机定子直径22mm，电机定子高度为12mm。
电池倍率，一般充放电电流的大小常用充放电倍率来表示，符号C， 即：充放电倍率=充放电电流/额定容量； 例如：额定容量为10Ah的电池用4A放电时，其放电倍率为0.4C；1000mAh、10C的电池， 最大放电电流=1000×10=10000mA=10A。
三、无人机动力系统
1.电动系统
2）电调 电调主要功能是将飞控板的控制信号进行功率放大，并向各开关管送去能使其饱和导通和可靠 关断的驱动信号，以控制电动机的转速。 电调两端都有接线，输入线与电池相连，输入电流，输出线与电机相连，用以调整电机转速， 无刷电调有三根输出线，信号线与飞控连接，接收飞控信号并给飞控供电。
动力系统中电池、电调、电机之间的接线方式
三、无人机动力系统
1.电动系统
2）电调 电调主要功能是将飞控板的控制信号进行功率放大，并向各开关管送去能使其饱和导通和可靠 关断的驱动信号，以控制电动机的转速。 因为电机的电流是很大的，正常工作时通常为3～20A。飞控没有驱动无刷电机的功能，需要 电调将直流电源转换为三相电源，为无刷电机供电。同时电调在多旋翼无人机中也充当了电压变化 器的作用，将11.1V的电源电压转换为5V电压给飞控、遥控接收机供电，如果没有电调，飞控板根 本无法承受这样大的电流 电调两端都有接线，输入线与电池相连，输入电流，输出线与电机相连，用以调整电机转速， 无刷电调有三根输出线，信号线与飞控连接，接收飞控信号并给飞控供电。
无人机结构与系统课件：动力系统概述
平面齿轮传动
齿轮齿条 内啮合
斜齿圆柱齿轮传动 外啮合
齿
齿轮齿条
轮 传
人字齿齿轮运动
动
直齿
传递相交运动 斜齿
曲线齿
空间齿轮传动
交错轴斜齿轮传动
传递交错轴运动 蜗杆涡轮
准双曲面齿轮
3.1.3 发动机的种类 1.按能量来源分类
动力系统概述
图 3-3 无人机发动机类型
2.按推进动力产生原理分类
1）直接反作用力发动机 是利用向后喷射高速气流而产生向前的反作用力 来推进无人机。直接反作用力发动机又叫喷气式 发动机，这类发动机包括涡轮喷气式发动机。
2）间接反作用力发动机 由发动机带动飞机的螺旋桨旋转对空气作功，使空 气加速向后(向下)流动时，空气对螺旋桨产生反作用 力来推进无人机。这类发动机有活塞式发动机、涡 轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机和涡轮螺旋桨风扇 发动机等。
3.1.3 发动机的种类
3.1.4 发动机的功能和要求
动力系统概述
发动机的基本功用是为无人机提供动力，以确保重于空气的无人机 能够稳定、可控、可持续地在空中飞行。评定发动机品质的主要指 标有性能参数、可靠性、耐久性等。其基本要求归结如下：
1-后盖，2-接线端子，3-电刷端盖，4-电刷，5-换向器， 6-杯形绕组（转子），7-转轴，8-垫圈，9-滑动轴承， 10-外壳，11-磁铁（定子），12-法兰，13-定位环
3.1.2 燃油类发动机动力系统组成
1.燃油发动机系统 2.燃油系统 3.滑油系统 4.传动系统
动力系统概述
内啮合
直齿圆柱齿轮传动 外啮合
1.功率重量比大
2.耗能小
3.体积小 4.工作安全可靠、寿命长
5.维修方便
无人机动力系统课件PPT可编辑全文
第3章 无人机动力系统
5.涡轮螺旋桨发动机涡轮螺旋桨发动机是一种主要由螺旋桨提供拉力和燃气提供少量推力的燃气涡轮发动机。这种发动机在涡喷发动机组成部分的基础上，增加了螺旋桨及其减速器等部件。作为飞机的动力装置，涡桨发动机主要由螺旋桨产生拉力，而燃气产生的推力很小。涡轮螺旋桨发动机与活塞式航空发动机相比，具有功率重量比大、震动小、耗油率低、高空性能好的优点;与涡喷、涡扇发动机相比也有耗油率低的优点。受螺旋桨不适合高速飞行的限制，涡桨发动机不宜用作高速飞机的动力装置。
燃油动力系统
第3章 无人机动力系统
2.燃气涡轮发动机(4) 涡轮 涡轮的主要作用是将燃烧室流出的高温、高压燃气的大部分能量转化为机械能，使涡轮功率，由涡轮轴输出。(5)尾喷管尾喷管是发动机的排气系统，它一般由中介管和喷口组成。如果发动机装在飞机中部或较长的发动机短舱内，为了将燃气引出机外，在中介管和喷口之间，需要有一个延伸管，其主要作用是将由涡轮流出的、仍有一定能量的燃气膨胀加速，以较大的速度排出发动机，用以产生推力。
电池动力系统
第3章 无人机动力系统
1.螺旋桨桨的材质主要分为塑料桨、碳纤桨、木桨。（1）塑胶桨塑胶桨缺点是桨身软、大载重、高速、大拉力时会轻微变形，产生颤振。
电池动力系统
第3章 无人机动力系统
1.螺旋桨桨的材质主要分为塑料桨、碳纤桨、木桨。（2）碳纤桨优点是硬度高、刚度高、不变形、效率高、颤振小。缺点是价格高、极脆、碰到硬物易受损。（3）木桨优点是振动小、无颤振、价格平衡。缺点是效率比APC和碳桨低。如右图所示。
燃油动力系统
第3章 无人机动力系统
6.涡轮轴发动机 涡轴发动机是利用燃气通过动力涡轮输出功率的一种燃气涡轮发动机，已是现代直升机的主要动力装置。涡轴发动机的组成部分和工作原理与涡桨发动机相同，只是核心机出口后，燃气的可用能量几乎全部转变成动力涡轮的轴功率，用以通过减速器带动直升机的旋翼和尾桨，因而燃气不提供推力。动力涡轮的输出轴可以由发动机前部伸出，也可以由后部伸出。涡轴发动机不能用于其他航空器涡轴发动机，与活塞式发动机相比较，具有功率大、功率重量比大、体积较小的优点。因此涡轴直升机装载量、航程、升限、速度都比活塞式直升机大，经济性也更好。此外，由于涡轴发动机的运动部件较少，工作又是连续进行，所以振动也比活塞式发动机小:其缺点是构造较复杂，而且制造困难，成本也高。减速器系统又大大增加了重量。
1 无人机结构与系统组成
电池类型 锂聚合物电池
镍氢电池
标称电压 3.7V 1.2V
充电后电压 4.2V 1.5V
放电后保护电压 3.6V 1.1V
保存电压 3.8V 1.5V
1.2 无人机动力系统
1.2.1 电动动力系统
➢ 电池 电池的性能指标之二: 电池电压
电池电压（V）
4.3
4.1
3.9
3.7
3.5
3.3
3.1
2.9
➢ 电动机
直流电动机是目前无人机使用最多、应用最广的动力装置。
直流电动机
有刷直流电机 （效率低、无人机领域淘汰）
无刷直流电机
外转子无刷电机 内转子无刷电机
有刷直流电动机
无刷直流电动机
1.2 无人机动力系统
1.2.1 电动动力系统
➢ 电动机
外转子无刷电机
内转子无刷电机
1.2 无人机动力系统
1.2.1 电动动力系统
2、KV：每伏特（V）能达到的每分钟转速，转速/V。
输入电压增加1伏特(V)，无刷电机空转转速（转/分钟）增加的 转速值。
➢ 空转转速的计算： KV值是指电机空转没有带螺旋桨等负荷下的转速与电压的关系，如 KV是650，在11.1V电压下空转转速是 11.1×650 = 7215转/分钟， KV值是900，同样电压下的空转转速是9990转/分钟。
电动机与螺旋桨的配型原则：高KV电动机配小桨，低KV电动机配大桨。
1.2 无人机动力系统 1.2.1 电动动力系统
➢ 电子调速器 动力电机的调速系统称为电调，全称为电子调速器，英文Electronic Speed
Controller,简称ESC。
针对动力电机不同，分为有刷电调和无刷电调。
第一讲 无人机系统原理和系统组成
• 在上图中，电机 1和电机 3作逆时针旋转，电机 2和电机 4作顺时针旋转，规定沿 x轴正方向 运动称为向前运动，箭头在旋翼的运动平面上方表示此电机转速提高，在下方表示此电机转 速下降。
课程内容： （1）无人机的系统定义
（2）无人机的系统组成和基本原理
• 无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为 “UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程 序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度 定义可以分为：无人固定翼机、无人垂直起 降机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼 飞行器、无人伞翼机等。
• 多旋翼和固定翼无人机各自有哪些优缺点： • 在操控性方面，多旋翼的操控是最简单的。它不需要跑道便可以垂直起降，起飞后可在空中悬
停。它的操控原理简单，操控器四个遥感操作对应飞行器的前后、左右、上下和偏航方向的运 动。在自动驾驶仪方面，多旋翼自驾仪控制方法简单，控制器参数调节也很简单。相对而言， 学习固定翼和直升机的飞行不是简单的事情。固定翼飞行场地要求开阔，而直升机飞行过程中 会产生通道间耦合，自驾仪控制器设计困难，控制器调节也很困难。 • 在可靠性方面，多旋翼也是表现最出色的。若仅考虑机械的可靠性，多旋翼没有活动部件，它 的可靠性基本上取决于无刷电机的可靠性，因此可靠性较高。相比较而言，固定翼和直升机有 活动的机械连接部件，飞行过程中会产生磨损，导致可靠性下降。而且多旋翼能够悬停，飞行 范围受控，相对固定翼更安全。 • 在勤务性方面，多旋翼的勤务性是最高的。因其结构简单，若电机、电子调速器、电池、桨和 机架损坏，很容易替换。而固定翼和直升机零件比较多，安装也需要技巧，相对比较麻烦。 • 在续航性能方面，多旋翼的表现明显弱于其他两款，其能量转换效率低下。 • 在承载性能方面，多旋翼也是二者中最差的。
无人机动力系统理论知识精选全文
可编辑修改精选全文完整版无人机动力系统理论知识无人机使用的动力装置主要有活塞发动机、涡喷发动机、涡扇发动机、涡桨发动机、涡轴发动机、冲压发动机、火箭发动机。
那么，下面是店铺为大家整理的无人机动力系统理论知识，欢迎大家阅读浏览。
无人机动力系统航空器的发动机以及保证发动机正常工作所必需的系统和附件的总称无人机使用的动力装置主要有活塞发动机、涡喷发动机、涡扇发动机、涡桨发动机、涡轴发动机、冲压发动机、火箭发动机。
电动机等。
目前主流的民用无人机采用的动力系统通常为活塞式发动机和电动机两种。
活塞式活塞式发动机也叫复式发动机，由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、螺旋桨减速器、机匣等组成主要结构。
活塞式发动机属于内燃机，它通过燃料在气缸内的燃烧，讲热能转变为机械能。
活塞式发动机系统一般由发动机本体、进气系统、增压器、点火系统、燃油系统、启动系统、润滑系统以及排气系统构成。
1.进气系统进气系统是活塞式发动机的动脉，为发动机提供燃烧做功所需的清洁空气和燃料，并且油气的混合也是在这里完成。
活塞式发动机进气系统的作用是：将外部空气和燃油混合，然后把油气混合物送到发生然手的`气缸。
外部空气从发动机罩前部的进气口进入进气系统。
这个进气口通常会包含一个阻止灰尘和其他外部物体进入的空气过滤器。
小型活塞式发动机通常使用两种类型的进气系统：(1)汽化器系统汽化器本质上是一根管子。
管子中有一个可调节板，称作节流板，它控制着通过管子的气流量。
管子中有一点较窄，称作文丘里管，在此窄道中气体流速变快，压力变小。
该摘到中有一个小孔，称作喷嘴，汽化器通过它在低压时吸入燃料。
(2)燃油喷射系统燃油喷射系统即电子燃油喷射控制系统，以一个电子控制装置为控制中心，利用安装在发动机不同部位上的各种传感器，测得发动机的各种工作参数，按照在电脑中设定的控制程序，通过控制喷油器，精准地控制喷油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气。
2.增压器增压器是一种用于活塞式发动机的辅助装置。
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无人机动力系统组成
无人机的动力系统，通常有电动机以及内燃机两种，其中以电动机为主。
而电动的动力系统主要包含电机、电调（控制电机转速）、螺旋桨以及电池。
动力系统各个部分之间是否匹配、动力系统与整机是否匹配，直接影响到整机效率、稳定性，所以说动力系统是至关重要的。
无人机的电机主要以无刷电机为主，一头固定在机架力臂的电机座，一头固定螺旋桨，通过旋转产生向下的推力。
不同大小、负载的机架，需要配合不同规格、功率的电机，电机并不是说越大越好，效率才是王道。
单独的电机并不能工作，需要配合电调，后者用于控制电机的转速。
与电机一样，不同负载的动力系统需要配合不同规格的电调，虽然电调用大了没太大影像，但电调大了，自然也重了，效率自然也不会提高。
螺旋桨是直接产生推力的部件，同样是以追求效率为第一目的。
匹配的电机、电调和螺旋桨搭配，可以在相同的推力下耗用更少的电量，这样就能延长无人机的续航时间。
大家有没有发现上图的螺旋桨是有正反两种方向的？因为电机驱动螺旋桨转动时，本身会产生一个反扭力，会导致机架反向旋转。
而通过一个电机正向旋转、一个电机反向旋转，可以互相抵消这种反扭力，相对应的螺旋桨的方向也就相反了。
现时无人机的电池主要以锂聚合物电池为主，特点是能量密度大、重量轻、耐电流数值较高等等，这些特性都是较为适合无人机的。
手机领域也有部。