光伏半悬浮载人飞行吊篮设计
——新能源创新应用之六

赵 森，马 帅，马 腾，刘泽清，王昌盛，孙博轩，李建红

（1.太原理工大学，山西 太原030024；2.青岛工学院，山东 青岛266399；3.山西泽清鑫新能源科技有限公司，山西 太原030002）

1 结构与控制电路设计

1.1 装置外形结构

轨道由2根粗约D12～16 cm的钢管配置，飞行吊篮整体结构如图1所示。吊篮为D160 cm×210 cm的锥柱形，太阳能板尺寸为100 cm×200 cm×3 cm，位于钢管两侧，每块光伏板的功率为300 W。其核心部分是吊篮主体及上方螺旋桨，螺旋桨叶片尺寸为D200 cm×30 cm，其构形与转向决定吊篮的行进方向，转速决定其行进速度。运行时吊篮升起，钢管轨道不承重（断电时承重）。为安全起见，行进速度不超过3 m/s。

图1 飞行吊篮整体结构

装置机械骨架如图2所示。支撑立柱直径为30 cm，间距2 m；横管直径为20 cm，下附10 mm直角三角形钢板；灰色部分为光伏板支架，轻质铝合金材料。每组支柱间距20～50 m不等，视道路宽度决定。

图2 装置机械骨架示意图

1.2 运行控制电路

正反转控制接线如图3所示。

图3 正反转控制接线图

如图3所示，SB2与SB3为前进与后退按钮，自锁与互锁功能具备，SB1为停车按钮。为安全起见，欲改变行进方向，必须先停车。

2 电机及其运行操作

螺旋桨电机为36 V、3 kW直流无刷电机，直流无刷电机是同步电机的一种，也就是说电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极数影响，在转子极数固定情况下，改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。直流无刷电机是将同步电机加上电子式控制（驱动器），控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正，以期接近直流电机特性。……