Неактивні компоненти потужності в системі живлення БПЛА на основі підвищувального перетворювача постійного струму
Анотація
Роботу присвячено аналізу обмінної потужності в системі живлення безпілотного літального апарату. Присутність цієї компоненти повної потужності саме по собі вже призводить до збільшення втрат в колі перетворювача навіть при роботі в усталеному режимі, а у випадку безпілотного літального апарату цей фактор має ще більший вплив, оскільки під час польоту присутні різноманітні зовнішні чинники, такі як вітер, дощ тощо. У разі використання широко вживаної мультикоптерної схеми система керування налаштовується так, щоб постійно вирівнювати апарат відносно горизонту. Також під час польоту часто необхідно маневрувати, і тоді частота обертів двигуна теж змінюється. Все це призводить до того, що здебільшого силова система фактично перебуває у перехідному режимі, що неодмінно збільшує частку обмінної потужності.
Проаналізовано проблему наявності неактивних компонентів потужності в системах живлення постійного струму, зокрема, безпілотних літальних апаратів. Виведено аналітичні співвідношення, що визначають обмінну потужність при відповідних станах силового ключа. У середовищі MATLAB/Simulink побудовано модель, яка відповідає схемі заміщення системи «перетворювач – двигун». Результати моделювання наочно демонструють наявність обмінної потужності в системі живлення на основі підвищувального перетворювача постійного струму. Зроблено висновок про необхідність застосування компенсаційних заходів для мінімізації неактивних компонентів потужності.
Посилання
N. Darwin, A. Ahmad, and W. A. A. Wan Mohd Akib, “The potential of low altitude aerial data for large scale mapping,” Jurnal Teknologi, vol. 70, no. 5, Sep. 2014, https://doi.org/10.11113/jt.v70.3523.
M. R. Szabolcsi, “Beyond training minimums – A new concept of the UAV operator training program,” Int. Conf. Knowledge-Based Organization, vol. 22, no. 3, pp. 560–566, Jun. 2016, https://doi.org/10.1515/kbo-2016-0096.
M. N. Boukoberine, Z. Zhou, and M. Benbouzid, “A critical review on unmanned aerial vehicles power supply and energy management: Solutions, strategies, and prospects,” Applied Energy, vol. 255, p. 113823, Dec. 2019, https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.113823.
K. Kaya, and Y. Hames, “A study on fuel cell electric unmanned aerial vehicle,” in Proc. 2019 4th Int. Conf. Power Electronics and their Applications (ICPEA), pp. 1–6, 2019, https://doi.org/10.1109/ICPEA1.2019.8911131.
M. C. Kim, S. G. Lee, and S. Bae, “Decentralized power management for electrical power systems in more electric aircrafts,” Electronics, vol. 7, no. 9, pp. 1–19, 2018, https://doi.org/10.3390/electronics7090187.
N. A. Kostin, and O. H. Sheikina, “The signs of availability of exchange power in electric traction circuits of the direct current system,” Scientific and Technical Bulletin (STP), no. 42, pp. 98–102, Dec. 2012, https://doi.org/10.15802/stp2012/9295.
N. A. Kostyn, and O. Y. Sablyn, “Reaktyvnaia moshchnost v systemakh elektricheskoho transporta postoiannoho toka,” Visnyk Pryazovskoho Derzhavnoho Tekhnichnoho Universytetu: Zb. Nauk. Prats, vol. 2, no. 15, pp. 75–80, 2005. [Online]. Available: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/1220
D. Mykolaiets, “Analysis of exchange power in the power system of an unmanned aerial vehicle with a BLDC engine,” Electronics and Control Systems, vol. 1, no. 75, pp. 73–77, 2023, https://doi.org/10.18372/1990-5548.75.17559.
Авторське право (c) 2026 Дмитро Миколаєць
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
