विद्युत पूर्वाग्रह के साथ उड़ान का सपना

यह लेख एक विद्युत पैरामोटर के लिए एक बिजली संयंत्र के स्वतंत्र निर्माण में मेरे अनुभव को संक्षेप में लिखा गया था, और वास्तव में: एक विद्युत मोटर, नियंत्रक, बैटरी और अन्य संलग्नक।

प्रागितिहास

अधिकांश की तरह, मुझे बचपन से उड़ान के विषय में दिलचस्पी थी, लेकिन ऐसा हुआ कि मैंने मध्य-हवा में वास्तविक उड़ानें लीं, और सिम्युलेटर या रेडियो-नियंत्रित मॉडल पर नहीं, बहुत पहले नहीं, 2014 में। मैंने एक पैराग्लाइडर को सबसे अधिक लोकतांत्रिक प्रकार के विमान के रूप में चुना।

गैर-मोटर चालित उड़ानों के प्रारंभिक चरण में, जब हवा में बिताया जाने वाला प्रत्येक मिनट महंगा होता है, तो आप अक्सर मोटर उड़ान के फायदों के बारे में सोचते हैं, लेकिन आप तुरंत कमियां देखते हैं - एक आदिम दो-स्ट्रोक इंजन के शोर और कंपन में वृद्धि, परिवहन के दौरान ईंधन की गंध और इकाई का भंडारण। और चूंकि मेरे पास एक साइकिल को आत्म-विद्युतीकरण करने का एक सफल अनुभव था, इसलिए इसे विद्युत स्थापना करने का निर्णय लिया गया।

विभिन्न डिज़ाइनों को इंगित करने के बाद, मैं एक बड़े-व्यास वाले इलेक्ट्रिक मोटर के साथ कई द्वारा कार्यान्वित प्रत्यक्ष-ड्राइव प्रोपेलर ड्राइव की एक योजना पर बस गया, लेकिन एक छोटी मोटाई।



एक पैनकेक के रूप में फ्लैट इलेक्ट्रिक मोटर, एक छोटे वजन, आयाम और डिजाइन जटिलता के साथ एक स्वीकार्य टोक़ देता है। गियरबॉक्स के साथ एक छोटे आकार की उच्च गति वाली इलेक्ट्रिक मोटर का उपयोग करके बड़ी दक्षता हासिल की जा सकती है (मुझे अपनी इलेक्ट्रिक बाइक पर इस पर यकीन था), लेकिन इस तरह के गियरबॉक्स के निर्माण की जटिलता, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि इसके शोर ने मुझे इस विचार को छोड़ दिया।

आगे की हलचल के बिना, एक आधार के रूप में नेटवर्क से प्रसिद्ध एचपीडी 10 इलेक्ट्रिक मोटर के चित्र और रेखाचित्र लेते हुए, कुछ दिनों में मैंने अपनी मोटर को सॉलिड में आकर्षित किया



पूर्वज से, स्टेटर प्लेट्स का केवल प्रोफ़ाइल अपरिवर्तित रहा, जो मुझे ऐसा लगता है, जर्मन डिजाइनरों ने एक अज्ञात साइकिल मोटर पहिया से बदलाव के बिना लिया।



सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा, स्टेटर चुंबकीय सर्किट 0.35 मिमी से अधिक नहीं की मोटाई के साथ विशेष आइसोट्रोपिक चुंबकीय स्टील की प्लेटों के एक सेट से बना होना चाहिए। एक लंबी खोज के बाद, सेंट पीटर्सबर्ग में मेरे छोटे से आदेश को पूरा करने के लिए एक कंपनी तैयार थी।



स्क्रैप धातु में उपयुक्त पाइप से बना रोटर रिंग



डिस्क को प्लेट d16t से दागा जाता है, हब मोटी PCB से बना होता है।





अंतिम घुमावदार, सबसे उबाऊ काम।



तैयार मध्यवर्ती नमूना, शक्ति 12kW, अधिकतम वोल्टेज 100V।



मोटर वाइंडिंग की गणना के चरण में, मैंने अधिकतम वोल्टेज में वृद्धि की, प्रोटोटाइप की तुलना में दो बार, 100 वी तक। उस पल में मैंने इस समाधान के नुकसान के बारे में नहीं सोचा था, मुख्य प्लस जिसे मैंने वर्तमान में दो गुना कमी में देखा था, इसलिए अपेक्षाकृत कम-वर्तमान बैटरी का सीरियल कनेक्शन, छोटे वर्गों के तारों और कनेक्टर्स को जोड़ता है।
वास्तविकता कम बदली हुई थी, उस समय उपलब्ध नियंत्रक कम से कम अधिकतम वोल्टेज या करंट के साथ थे, अक्सर पता नहीं था कि सेंसरलेस मोड में कैसे काम किया जाए, या अभद्र तरीके से महंगे थे।

खैर, सोचने के बाद, मैंने खुद को नियंत्रक बनाने का फैसला किया। इससे पहले, इसी तरह के एक से, मैंने केवल AVR पर एक साधारण BLDC कंट्रोलर बनाया, जिसमें फर्मवेयर एपनोट्स के कुछ हिस्सों से बाहर चमकता था। इसलिए, मेरी ताकत और समय का आकलन करने के लिए, मैं Lebowski वेक्टर नियंत्रक के सेमी-ओपन प्रोजेक्ट पर बस गया, लेखक अंतहीन-sphere.com के साथ

लेखक फ्लैशेड dsPIC30 भेजता है, बाकी आपको खुद करना होगा। अनुशंसित आउटपुट स्टेज सर्किट को स्केल करने से, मुझे वह मिला, जिसकी मुझे ज़रूरत थी, थोड़ा पैसा खर्च करना, और डिबगिंग के लिए केवल एक बिजली ट्रांजिस्टर का एक सेट जलाना। नियंत्रक का अधिकतम चरण वर्तमान 200 ए है, 150 वी तक वोल्टेज।





स्रोतों के बिना परियोजना का रिवर्स साइड, अपने लिए फर्मवेयर को अपग्रेड करने की असंभवता, यदि आप मौजूदा जलाते हैं तो एक नया फर्मवेयर नियंत्रक खरीदने की आवश्यकता है। बिजली ट्रांजिस्टर की पसंद को सीमित करते हुए, 100 वी के वोल्टेज के साथ एक रेक यहां मारा गया।



मोटर और कंट्रोलर के बाद, बैटरी बनाना एक आसान चलना था, लेकिन वहाँ भी समस्याएं थीं। 24 सेल LI-PO IMP3201057P22A खरीदने के बाद, मैंने उनसे 8S की तीन बैटरी इकट्ठी कीं, जिसमें 200 A की लंबी धाराएँ और अल्पकालिक 400 A शामिल हैं।







सब कुछ ठीक है, बैटरी शक्तिशाली हैं, वे मुश्किल से 120 एम्पीयर पर गर्म होते हैं, लेकिन वजन ... ब्रैकेट पर इकट्ठी हुई बैटरी लगभग 15 किलो वजन की निकली, यह दुखद है। नतीजतन, पूरे इंस्टॉलेशन असेंबली का वजन 32 किलो था, जो कई गैसोलीन से भारी था। यह मुझे बिल्कुल भी शोभा नहीं देता। यह तय किया जाता है - बैटरी बेची जाती है, हम नई बैटरी बनाते हैं।



यह आवश्यक था कि बैटरी को आधा वजन के साथ छोटा और 15 मिनट की उड़ान के समय के साथ बनाया जाए। मैं 18650 inr18650-25r कोशिकाओं पर रुका, जिसे मैंने नीदरलैंड से मंगवाया और सुरक्षित रूप से प्राप्त किया। उन्होंने मामलों को जितना संभव हो उतना हल्का लेकिन मजबूत बनाया, उन्होंने सेलर्स को सोल्डरिंग से जोड़ा, यह देखते हुए कि हैंडीक्राफ्ट डिवाइस के साथ वेल्डिंग एक विचारशील टांका लगाने की तुलना में अधिक नुकसान पहुंचाएगा।





नतीजतन, मुझे 120 ए की अधिकतम निरंतर वर्तमान और 15 आह की क्षमता वाली तीन 8 एस 6 पी कॉन्फ़िगरेशन बैटरी मिलीं। पेंच से धारा में हवा के अंतराल के साथ स्थापित तत्वों के एक अच्छे शुद्ध होने के कारण अधिकतम स्वीकार्य धाराओं को हटाना संभव है। प्रदर्शन में न्यूनतम भिन्नता से प्रसन्न, आखिरकार, सैमसंग। 7800 ग्राम ब्रैकेट पर असेंबली का अंतिम वजन, लगभग योजनाबद्ध रूप से मिला।



बाकी प्रौद्योगिकी का विषय था, एक हल्के फ्रेम को वेल्डेड किया, एक प्रोपेलर को हिला दिया। स्थापना का अंतिम द्रव्यमान 25 किलो है, प्रोपेलर का व्यास 1.25 मीटर है।





अरे हाँ, केक पर एक चेरी के रूप में मैंने कैन को संचार के साथ बनाया, यह सुरक्षित और अधिक दिलचस्प लग रहा था, क्योंकि इंजन नियंत्रक इसे पसंद करते थे।





अक्टूबर के अंत में, उन्होंने जमीन पर बैटरी के एक जोड़े को डिस्चार्ज किया, फिर एक परीक्षण उड़ान। वांछित विशेषताओं को आम तौर पर हासिल किया गया है, मैं अगले गर्मियों के मौसम तक कुछ छोटी चीजों को खत्म करने की योजना बनाता हूं और फिर पूरी तरह से उड़ जाता हूं, अब कोई उड़ान का मौसम नहीं है।

जैसे, गैसोलीन मॉडल, कम कर्षण, और सबसे महत्वपूर्ण रूप से एक स्वीकार्य वजन पर मोटर उड़ान का समय, इसके फायदे से वंचित की तुलना में एक knapsack विद्युत स्थापना एक खिलौने से ज्यादा कुछ नहीं है। हालांकि, सब कुछ बदल जाएगा यदि आप बिजली इकाई को नि: शुल्क गैर-मोटर चालित उड़ान के लिए निलंबन प्रणाली में एकीकृत करते हैं, तो बाड़ के बिना एक तह प्रोपेलर स्थापित करें, जबकि वजन से 20 किलोग्राम के भीतर रखते हुए।

कई डिजाइनर इस तरह से चले गए हैं, यहां कुछ कठिनाइयां हैं, एक बाड़ के बिना एक दूरस्थ प्रोपेलर को रोटेशन के अक्ष के झुकाव के समायोजन और नियंत्रण की आवश्यकता होती है। अन्यथा, लॉन्च या उड़ान में अप्रिय जटिलताएं संभव हैं। मेरी कुछ उपलब्धियां हैं, लेकिन अभी तक मैंने यह तय नहीं किया है कि उनके साथ आगे बढ़ना है या नहीं।





इस परियोजना में मेरे खाली समय में दो साल की इत्मीनान से गतिविधि हुई, इसकी बदौलत मैंने सीएनसी और टर्निंग, आर्गन वेल्डिंग में महारत हासिल की, इलेक्ट्रिक ड्राइव, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स और कई अन्य क्षेत्रों में अपने ज्ञान को अद्यतन किया। समय और पैसा खर्च करना कोई दया नहीं है, मुझे बहुत रचनात्मक आनंद मिला।



खुद की उड़ानों के लिए, दो साल के लिए मैंने एक निशुल्क पायलट के रूप में अपने कौशल को मजबूत किया है, और मोटर उड़ान अब वास्तव में अपील नहीं करती है, खासकर एक बदलाव के लिए। फिर भी, एक मुफ्त निर्धारित उड़ान कुछ विशेष है, खासकर जब यह सफल हो। इन मिनटों में, और अब भी घंटों तक, भावनाएं सबसे अधिक एकाग्रता तक पहुंचती हैं, मन वास्तविक समय में प्राप्त की गई बहुत सारी जानकारी को संसाधित करता है, अनुभव इसे अनुचित कार्यों से रखता है, और इच्छा आपको इस खूबसूरत हवाई क्षेत्र की नई खोजों पर जाने के लिए मजबूर करती है।



सभी सुरक्षित उड़ानें!

दूसरी परीक्षण उड़ान का वीडियो जोड़ा गया, पायलट का वजन 95 किलो था।