Для авторов
Найти
Результаты поиска
Найдено результатов: 4.
-
МАЛОГАБАРИТНЫЙ СВАРОЧНЫЙ ИНВЕРТОР ДЛЯ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ ВЫСОКОЧАСТОТНЫМ ПЕРЕМЕННЫМ ТОКОМ
В. В. Бурлака , С.В. Гулаков , А. Ю. Головин , Д. С. Мироненко2025-01-30Аннотация ▼Рассмотрен вопрос особенностей проектирования малогабаритного сварочного инвертора для
полуавтоматической сварки высокочастотным переменным током, отличающегося улучшенными
массогабаритными характеристиками и сниженными потерями энергии благодаря отсутствию вы-
ходного выпрямителя. Показано, что при питании сварочной дуги переменным током высокой часто-
ты, возникают проблемы: изменяющаяся индуктивность сварочного контура представляет на час-
тотах преобразования в десятки кГц значительное реактивное сопротивление, ограничивающее ток
дуги; при высокой частоте начинает проявлять себя поверхностный эффект (скин-эффект). Для ре-
шения проблемы предложена схема инверторного источника питания с компенсацией реактивного
сопротивления путем последовательного включения в сварочную цепь конденсатора и введения час-
тотного управления током получившегося резонансного контура. Целью работы является разработка
сварочного инвертора для полуавтоматической сварки высокочастотным переменным током, обеспе-
чивающим качественное протекание процесса. В результате исследования разработан проект и изго-
товлен малогабаритный сварочный инвертор для полуавтоматической дуговой сварки высокочастот-
ным переменным током. Лабораторные испытания источника показали устойчивое горение дуги и
стабильное протекание процесса. Разработанный инвертор может быть легко модифицирован для
увеличения сварочного тока. Структура силовой части разработанного сварочного источника позво-
ляет также использовать его для решения задач индукционного нагрева путем подключения к выход-
ным клеммам индуктора индуктивностью 2…7 мкГн и введении в управляющую программу микрокон-
троллера незначительных корректировок для реализации управления током индуктора. Благодаря по-
вышенному коэффициенту мощности разработанный источник потребляет от сети ток, на 25…40 %
меньший, чем широко распространенные на рынке сварочные инверторы без корректора коэффициен-
та мощности, что снижает нагрузку на распределительную сеть и позволяет проводить сварочные
работы при питании от «слабой» сети или при большой длине сетевого провода -
СИСТЕМА БЕСПРОВОДНОЙ ЗАРЯДКИ БАТАРЕИ БПЛА С ФУНКЦИЯМИ БАЛАНСИРОВКИ НАПРЯЖЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ
В.В. Бурлака , С. В. Гулаков , А. Ю. Головин , Д. С. Мироненко2025-01-14Аннотация ▼Рассмотрен вопрос создания системы беспроводной зарядки бортовой батареи беспилотно-
го летательного аппарата (БПЛА) с учетом необходимости балансировки напряжений ее эле-
ментов. При проектировании системы на основании краткого обзора принципов реализации бес-
проводной передачи энергии за основу взят принцип использования магнитно-связанных контуров
как наиболее подходящий по своим технико-экономическим свойствам. Целью работы является
разработка схемного решения системы беспроводной зарядки батареи БПЛА с возможностью
балансировки напряжений как при зарядке, так и во время работы на нагрузку. Применение такой
системы позволит повысить безопасность эксплуатации батареи и продлить срок ее службы за
счет выравнивания степени износа (старения) элементов. В результате исследования разработа-
на схема и изготовлен экспериментальный образец указанной системы беспроводной зарядки.
При синтезе схемы ставилась задача минимизации количества компонентов в силовых цепях с
целью уменьшения массы системы и ее стоимости. Максимальная мощность экспериментальной
системы беспроводной зарядки превышает 100 Вт (25 В 4 А) и для примененной бортовой аккуму-
ляторной батареи емкостью 1500 мАч является несколько избыточной. Принудительного охла-
ждения приемной части не требуется. Масса приемной части, устанавливаемой на беспилотный
летательный аппарат, составляет 79 г (40 г – приемная катушка и 39 г – блок электроники) и
имеет резервы для уменьшения за счет снижения сечения проводников приемной катушки, приме-
нения в блоке электроники текстолита с меньшей толщиной, уплотнения монтажа и применения
двустороннего расположения компонентов. Проведены лабораторные испытания, подтвердив-
шие работоспособность предложенных технических решений, выполнена оценка эффективности
балансировки при зарядке. Для оценки эффективности системы балансировки в ходе эксперимен-
тов осуществлен расчет выходного сопротивления приемника (U/I) относительно одного из
элементов бортовой аккумуляторной батареи при изменении напряжения на нем. Результат со-
ставил 1,9 Ом при токе заряда 0,8 А (батарея 6S 1500 мА·ч). -
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ДВУНАПРАВЛЕННЫЙ DC-AC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
В.В. Бурлака , С.В. Гулаков , А.Ю. Головин , Д.С. Мироненко2023-12-11Аннотация ▼Представлено схемное решение и описание работы двунаправленного DC-AC преоб-
разователя с трансформаторной изоляцией. В основе схемы лежат принципы, применяе-
мые в резонансных LLC преобразователях и двойных активных мостах (DAB, Dual Active
Bridge), но в предлагаемой конструкции используется биполярное построение инвертора со
стороны переменного напряжения, а также совмещенное частотное и широтно-
импульсное управление. Это дает возможность реализовать ряд функций в одном преоб-
разователе, используя небольшое число коммутаций в силовой цепи. Так, возможна работа
в режиме источника бесперебойного питания (преобразование постоянного напряжения
АКБ в переменное 220 В 50 Гц); инвертора связи с сетью альтернативных источников
(солнечных панелей); зарядного устройства (работающего как от сети, так и от солнеч-
ных панелей); сварочного инвертора для полуавтоматической сварки (причем сварку мож-
но осуществлять как от сети, так и от АКБ); стабилизатора переменного напряжения;
преобразователя постоянного напряжения (для «прикуривания» АКБ с разными напряже-
ниями или степенью заряженности). Устройство с перечисленным набором функций мо-
жет найти применение, например, в полевых условиях – для организации электропитания
различных нагрузок, зарядки аккумуляторов, а также проведения мелких сварочных работ. Схемное решение преобразователя позволяет при применении соответствующих алгорит-
мов управления работать с близким к единице коэффициентом мощности на стороне пе-
ременного напряжения. Это дает возможность обеспечить работу в «слабой» сети – от
автономного генератора, при большой длине сетевого шнура и т.д. -
СИСТЕМА БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
В.В. Бурлака , С.В. Гулаков , А.Ю. Головин , Д.С. Мироненко2023-12-11Аннотация ▼Широкое распространение получило оборудование, питающееся от встроенных ак-
кумуляторов: беспилотные летательные аппараты, портативные радиостанции, такти-
ческие фонари, электрические транспортные средства и др. Зарядка аккумуляторов осу-
ществляется зачастую контактным способом – подключением источника энергии посред-
ством разъемного соединения. Это требует наличия технического персонала для произ-
водства коммутаций; организации защиты разъемного соединения от воздействия окру-
жающей среды (влага, грязь и т.д.), а также защиты от поражения персонала электриче-
ским током. Целью исследования является разработка технических средств беспроводной
передачи электрической энергии, которые позволят исключить использование разъемных
соединений, улучшить электробезопасность, а, главное – дадут возможность сделать
процесс зарядки автоматическим. Результаты работы актуальны для создания автома-
тических систем доставки грузов с помощью беспилотных аппаратов; для реализации
систем автоматической зарядки городского электротранспорта; для реализации авто-
матической зарядки беспилотных наземных, плавучих (в т.ч. подводных) и летательных
аппаратов (разведывательных, патрульных и др.). Описана разработанная конструкция
системы беспроводной передачи энергии мощностью до 250 Вт, пригодной для зарядки
шестиэлементных литиевых аккумуляторных батарей. Система работает с катушками
диаметром 200 мм, полная работоспособность сохраняется при расстоянии между цен-
трами катушек до 100 мм. КПД во всем диапазоне режимов не ниже 74 %, при измерении
от сети 220 В до выхода на аккумуляторную батарею. При проектировании ставилась
цель максимально снизить массу приемной части для облегчения ее установки на БПЛА и
минимизации влияния на их тяговооруженность.
1 - 4 из 4 результатов
