Elektronisten komponenttien käyttö UAV:ssa

Viime aikoina pääosin sotilassovelluksissa käytettävä miehittämätön ilma-alustekniikka (UAV) on alkanut laajentaa sovellustaan ​​julkisella tai yksityisellä sektorilla teknologisen kehityksensä ansiosta. Luotettavuuteen, liikkuvuuteen ja kustannustehokkuuteen liittyvien toiminnallisten etujensa ansiosta miehittämättömillä ilma-aluksilla on rajattomasti potentiaalia.

Valokuvauksen tai videokameran käyttö mahdollistaa nopean kasvun, ja sovelluksia on ollut nousemassa liikenteen seurantaan, pikapalveluun, metsäpalovalvontaan sekä vaarallisten alueiden tai ekosysteemien valvontaan. Yksi haastavista ongelmista on kuitenkin vielä ratkaisematta, koska useimpia UAV:ita rajoittaa akkujen kapasiteetti ja paino.

Langaton voimansiirto (WPT) on vaihtoehtoinen tekniikka miehittämättömien ilma-alusten tarvitseman tehon ongelman ratkaisemiseksi. Se voi saada UAV:n lisäämään lentoetäisyyttä ja toiminta-aikaa sekä edistämään autonomista lentoa. Vuosien varrella induktiivista WPT:tä on sovellettu menestyksekkäästi erilaisiin sähköajoneuvoihin, mukaan lukien varhaisessa vaiheessa kehitetty langaton sähköväylä. Induktiivinen WPT-järjestelmä koostuu yleensä lähetyskelasta (TX coil) ja vastaanottokelasta (Rx coil), ja sähköväylämme TX-käämi on järjestetty segmentoituna silmukana koko linja-autolinjan tienpinnan alle.

Induktiivisen WPT:n periaate perustuu Faradayn lakiin, jossa TX-käämin vaihtovirta (AC) synnyttää ajallisesti muuttuvan magneettikentän. Ajassa muuttuva magneettikenttä TX-kelasta on kytketty RX-käämiin ilman kautta, jolloin syntyy ajallisesti muuttuva virta RX-käämiin kytketyn magneettikentän kautta. Lähtöjännite muodostetaan sitten RX-käämin liittimeen, jossa määritetty tasajännite voidaan muuntaa RX-käämin AC-jännitteestä.

Induktiivisen WPT:n periaate on hyvin selkeä, ja sitä on onnistuneesti sovellettu sähköväylämme päävirtalähteenä mukautetun TX RX -rakenteen avulla. Saman Faradayn lain periaatteen perusteella WPT:tä voidaan soveltaa myös miehittämättömiin ilma-aluksiin. Ferriittiä käytetään induktiivisen WPT-järjestelmän käytännön järjestelmässä magneettisen kytkennän parantamiseksi. Ferriiteillä tiedetään olevan erinomainen suurtaajuinen läpäisevyys ja sopivat sähköiset ominaisuudet, kuten johtavuus.

Vaikka yleensä ferriitti on optimoitu laite magneettikentän johtamiseen vaaditulla tehokkuudella, ferriitti ei ole kovin käytännöllinen UAV:n WPT:ssä. UAV:n äärimmäisessä dynaamisessa ympäristössä ferriitin hauraus haittaa WPT:n käyttöä. On olemassa useita töitä, jotka voivat parantaa UAV:n suorituskykyä, mutta rajallisten käytännön ominaisuuksien vuoksi sitä ei voida käyttää tehokkaana ferriittimagneettisena materiaalina WPT:lle. Tämän paperin pehmeä magneettinen komposiittimateriaali voi korvata ferriittiä, ja tarkoituksena on integroida induktiivinen WPT-järjestelmä UAV:hen.

Tässä artikkelissa tutkitaan erilaisten ferromagneettisten materiaalien käyttöämagneettinen ydinUAV WPT -järjestelmästä. Tämä vertaileva tutkimus perustuu hiljattain kehitettyyn pehmeämagneettiseen komposiittiin (SMC) ja tavanomaiseen ferriittiin, jota käytetään WPT-järjestelmän ytimenä. Erityisesti keskustelemme pääasiassa siitä, kuinka valita sopiva ferromagneettinen ydinmateriaali UAV WPT -järjestelmään ottaen huomioon ankara ympäristö.

Shaanxi Gold-Stone -elektroniikan tarjoamat liitäntätuotteet ovat helppoja koota ja voivat säilyttää korkean luotettavuuden pahimmassakin ympäristössä.

Lisäksi elektroniikkatuotteiden koon pienentyessä te tarjoaa erilaisia ​​litteitä ja kapearunkoisia liittimiä eri lämpötiloilla ja palonkestävyystasoilla, jotka sopivat kaikkiin UAV-sovelluksiin.