典型的现有技术弹性马达,例如模型飞机中使用的那些,通常包括穿过螺旋桨轴上的钩子的橡胶环,并且进一步连接到飞行器尾部的另一个钩子。当马达缠绕时,它首先将松紧带扭成一团,然后形成一排结,并沿着整个长度展开。第三阶段发生在已经打结的绞线中形成一排结时。当这一行完成时,橡胶基本上被拉伸到它的极限。螺旋桨一松开,就会爆发出一股力量。当这耗尽时,电机运行的大部分时间都会出现扭矩缓慢下降的时期,然后下降到零扭矩。
现有技术弹性马达装置的扭矩特性使模型飞机设计成为相当大的挑战。显然,这是因为当推进源具有这种摇摆不定的扭矩特性时,设计人员很难正确构建设计约束。除了模型飞机设计,传统的弹性电机在其他应用中也有不理想的性能。橡胶的打结在缠绕的绞线中引入了内部摩擦,可以通过润滑稍微缓解这种摩擦。然而,润滑会大大缩短橡胶的使用寿命。
一种弹性马达,更具体地,针对一种具有恒转矩特性的弹性马达。一个实施例的电机系统以卷轴开始,该卷轴被拉伸到其最大张力的弹性体缠绕。允许每个单位长度的松紧带松弛回到其正常状态,同时在持续到卷轴完全展开的过程中产生扭矩。
这个过程可以被看作类似于蒸汽机,它提供恒定压力的蒸汽。部分蒸汽被送入汽缸,在那里它们通过将汽缸推回以转动轮子而膨胀以产生功(压力乘以体积变化)。当膨胀完成时,蒸汽被耗尽并重复该过程。在本发明的情况下,单位长度的拉伸弹性连接到一个系统中,并允许在转动轮子和展开工作时收缩到其无应力状态。当完全收缩时,松弛的松紧带被送入卷取轴,并取下新单位长度的拉伸松紧带。该过程一直持续到所有拉伸的松紧带用完为止。没有松紧带的扭曲或打结,也不需要像扭曲的绞线那样对其进行润滑以防止粘合和磨损。
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