Глобальный поиск Единое окно поиска по РИД и запросам

Разработка перспективных технологий беспилотных авиационных систем для эксплуатации в условиях Крайнего Севера

Название НИОКТР Разработка перспективных технологий беспилотных авиационных систем для эксплуатации в условиях Крайнего Севера
Аннотация В предлагаемом решении используются 3 стандартных однослойных статора, размещенные параллельно с одним трехслойным ротором. Это увеличивает мощность двигателя в N раз для N-слойной конструкции, сохраняя при этом низкий момент инерции. В экспериментах N равно 3, но это число можно изменить. Аналогично в вентильном реактивном двигателе многослойная структура поддерживает высокоскоростные приложения с более высоким крутящим моментом и меньшей пульсацией крутящего момента. Мультистаторность разработанного мотора заключается в модификации конструкции двигателя BLDC, в которой несколько слоев статора и ротора соединены вместе для увеличения крутящего момента даже в условиях низкой скорости. Такая структура позволяет использовать больше соединений с 9 обмотками и позволяет нам изучить их влияние на крутящий момент и эффективность работы. Предложенное решение подтверждено двигателем собственной разработки. Проведенные анализы не могут быть использованы для подтверждения работоспособности всего двигателя и его пригодности для реального применения; однако на 1 этапе подтверждается пригодность данного решения для поддержания крутящего момента в условиях низких скоростей. Конструкция в рассматриваемом случае не является оптимальной для окончательного применения, где требуется низкая константа скорости Kv и высокий КПД. Двигатель прошел испытания в расчетных пределах, т.е. в диапазоне скоростей до 3500 об/мин; и конструкция выполнила свою задачу, подтвердив правильность направления в конфигурации многослойного статора и в ее будущих применениях в БПЛА. Предложенное решение с использованием многослойной конструкции статора/ротора позволяет использовать различные соединения обмоток статора и увеличивает крутящий момент даже в условиях низких скоростей. Обычный способ сделать это увеличивает количество пазов статора в одном слое. К сожалению, это приводит к большему диаметру ротора и большей массе ротора, что увеличивает момент инерции. Этот факт отрицательно влияет на динамическую реакцию управления двигателем БПЛА в сложных погодных условиях и/или при высокодинамичных маневрах. И наоборот, предлагаемое решение увеличивает количество пазов статора за счет размещения 3 стандартных статоров параллельно вдоль главной оси двигателя, образуя многослойную структуру без увеличения диаметра ротора. Предлагаемое решение позволяет достичь большего крутящего момента даже в условиях низкой скорости, когда традиционная конфигурация слишком слаба для установления вращения. Результаты экспериментов подтвердили, что конфигурация «большая звезда» выполнена с наибольшим крутящим моментом и с наибольшим КПД даже в условиях низких скоростей. И наоборот, традиционная конструкция, использующая 1 слой, не могла обеспечить вращение в тех же условиях. Это показало пригодность подхода для применения на БПЛА большой грузоподъемности, где используются большие воздушные винты с малым шагом и рекомендуются двигатели с низким Kv. Многостаторная конфигурация позволила изучить большее количество схем соединения обмоток. Результаты подтвердили, что предложенный подход к многослойной конфигурации статора, когда используются все слои, увеличивает крутящий момент даже в условиях низких скоростей, а вращение по-прежнему можно контролировать с помощью стандартного контроллера ESC. Также одним из улучшений BLDC-моторов предлагается возможность электронного переключения соединений обмоток, которая позволяет по требованию изменять конфигурацию треугольника и звезды в обоих направлениях для получения более эффективной работы двигателя в зависимости от фазы полета. Последним преимуществом предлагаемого решения является то, что оно использует стандартные детали COTS для создания многослойного BLDC и регулятора ESC средней цены для его управления. Таким образом, решение указывает на новое направление увеличения крутящего момента двигателей BLDC при потенциальной минимизации дополнительных затрат
Доступ к ОКОГУ исполнителя False
Количество связанных РИД 0
Количество завершенных ИКРБС 0
Сумма бюджета 3000.0
Дата начала 2025-04-17
Дата окончания 2026-12-30
Номер контракта 25-29-20272
Дата контракта 2025-04-17
Количество отчетов 2
УДК 629.7.064.5
Количество просмотров 4
Руководитель работы Царев Вадим Юрьевич
Руководитель организации Шадрина Ирина Михайловна
Исполнитель ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "МУРМАНСКИЙ АРКТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Заказчик Российский научный фонд
Федеральная программа
Госпрограмма
Основание НИОКТР Грант
Последний статус 2025-06-11 13:27:46 UTC, 2025-06-11 13:27:46 UTC
ОКПД Нет
Отраслевой сегмент
Минздрав
Межгосударственная целевая программа
Ключевые слова БПЛА; БАС; дрон; радиосвязь; вентильный двигатель; мультистатор; обмотки; свитч; электронный регулятор скорости
Соисполнители
Типы НИОКТР Опытно-конструкторские работы
Приоритетные направления
Критические технологии
Рубрикатор 45.53.43 - Электротехническое оборудование ракетно-космических систем и летательных аппаратов
OECD
OESR Другая техника и технологии; Авиакосмическая техника
Приоритеты научно-технического развития а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
Регистрационные номера