無人機原理的基本知識范文

時間:2023-11-17 17:21:32

導語:如何才能寫好一篇無人機原理的基本知識,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

無人機原理的基本知識

篇1

現將《國務院辦公廳關于繼續做好確保國有企業下崗職工基本生活和企業離退休人員養老金發放工作的通知》(〔2000〕9號)轉發給你們,結合本市實際,提出如下貫徹意見,請一并執行。

一、繼續做好下崗職工基本生活保障工作。各級政府、各有關部門、各企業要把確保下崗職工基本生活作為政治任務來完成。要繼續按照“三三制”的辦法,確保100%的下崗職工按時足額領到基本生活費。各單位不得挪用或截流下崗職工的基本生活費,違者要追究有關單位領導的責任。

二、加大力度做好下崗職工分流安置工作,尤其是再就業工作。確保今年全市下崗職工分流安置率達到50%以上。各級再就業服務機構,要履行職責,增強責任心,在做好下崗職工基本生活費發放工作的同時,切實幫助他們盡快實現再就業,或按規定分流到勞動力市場。

三、繼續確保離退休人員養老金按時足額發放。要按照國務院辦公廳〔2000〕9號文件關于“中心城市應全部實現社會化發放”的要求,今年我市各區、縣級市企業離退休人員養老金要實現100%社會化發放的目標。

四、進一步加大社會保險擴面工作力度,堅定不移地實現社會保險覆蓋全市的目標。今年社會保險擴面征繳目標任務要向各級政府、各主管部門、各企業逐級下達。重點做好對街鎮集體、外商投資、港澳臺投資、鄉鎮、私營企業,個體工商戶和機關事業單位,以及外來工的參保工作。各級地稅、工商、財政、法院及企業主管部門要與勞動保障部門密切配合,采取強制措施,切實加強領導,共同努力,完成社會保險擴面征繳目標任務。

篇2

為了方便模友更好地了解和使用電動模型飛機,特對其動力系統的配置做一較全面的介紹。文章分三個版塊,分別介紹電動模型飛機動力系統的基本知識、配置方法和選購策略。新手可將本文作為一份可行的入門指南,有多年飛行經驗的“老鳥”也可一讀,結合自己的經驗做一次系統的梳理歸納。

其中第一部分主要圍繞電動動力系統的基本組成、各部件的主要參數、一般配置原則、安裝連接方法及安全準則等基本知識進行介紹。通過這一部分,初學者可大概了解:配備一套電動動力系統需要哪些器材;它們各自起到了什么作用,具有哪些特性,應如何搭配;電動動力系統應如何安裝;使用中有哪些要點需要注意。

電動動力系統的基本組成

電動模型飛機的動力系統通常由電機、電調、電池和螺旋槳組成。淺顯地講,電動動力系統的運行過程很簡單:先依據控制信號,將電池中的電能轉換為螺旋槳的機械能,然后利用螺旋槳旋轉產生的空氣動力為模型的飛行提供動力。

因此,電動動力系統的動力源是儲有電能的電池。和大多數電池一樣,航模動力電池也是借助化學反應,將化學能轉換為電能。

電子調速器通常簡稱電調,其作用是通過一系列電路,將電池的電能按照控制信號的要求,安全、可控地提供給電機,使電機運轉并調節其轉速。簡單來說,電調是連接電源和電機的橋梁。

電動機的原理是,借助電磁效應,完成“電流—電磁力—扭轉力矩”的轉換。航模電機的原理與日常生活和工業生產中用到的電動機相同,但針對使用的要求,具有體積小、重量輕等特點。

螺旋槳是由兩片或多片具有特殊扭轉外形的槳葉組成的氣動部件。槳葉在電機扭矩的驅動下高速旋轉,使空氣流過葉片表面,從而產生向前的拉力(或推力)。

總的來說,電動模型飛機動力系統的所有部件均源自成熟的工業技術。不同之處在于,由于航模產品要求重量輕、性能高,因此相比其他領域,其電動動力系統中用到的器材從設計、選材、制造等方面另有特點。

電動動力系統各部件的性能參數

生產航模器材的廠家很多,產品更新也很快,目前并沒有制定針對電動模型飛機動力系統的統一技術規范。但模友如果能明白這些器材各項性能參數的意義,會為今后選配和購買器材帶來很大幫助。

1. 電池

航模用電池的類型有:鉛酸電池(Pb)、鎳鎘電池(Ni-Cd)、鎳氫電池(Ni-MH)、鋰離子(Li-ion)/鋰聚合物(Li-polymer)電池、磷酸鐵鋰(Li-Fe)電池。與日常生活中用到的電池相比,航模用電池最大的特點是功率大。因為航模用電池對待機時間和使用壽命的要求不高,更注重重量輕、儲能多、輸出電流大等性能。

鉛酸電池的整套裝置非常重,但工作可靠,一般作為地面設備使用,如用作充電設備。鎳鎘電池(Ni-Cd)和鎳氫電池(Ni-MH)都是鎳基電池,曾被廣泛用作電動模型飛機動力系統的動力源。但因其存在記憶效應、重量大等缺陷,現已逐漸被鋰離子/鋰聚合物電池所取代。目前,鋰聚合物電池是電動動力航模上使用得最多的電池,不僅重量輕、容量大、無記憶效應,而且便于制成各種規格的電池組。由于篇幅所限,本文僅介紹鋰聚合物電池的相關性能參數,對其他類型感興趣的模友可查閱過往雜志中的相關文章。

鋰聚合物電池的相關性能參數很多,不過模友在選配和購買時只需了解幾個常用參數即可。反映鋰聚合物電池性能的關鍵參數包括:電池容量、串并聯數、最大/持續放電倍率。

電池容量,指的是電池內可儲存電能的數量。鋰聚合物電池的容量是按其在充滿電后放電至最低安全電壓的過程中,電流對時間積分的結果標定的。其計量單位分為兩種:毫安時(mAh)和瓦時(Wh)。前者與電壓無關,只表征了放電電流和放電時間的關系;后者則考慮了電壓的因素,表征了電池的能量。通常筆記本電腦等設備的電池是以瓦時標示,而航模用電池一般以毫安時標示。

在實際選配和購買過程中,一塊標稱容量2500mAh的電池(圖1),表明其在標定實驗中擁有以250mA大小的電流持續放電10h的能力,或可理解為該電池能以2.5A大小的電流持續放電1h。需要注意的是:在實際使用中,一般不會將電池放電至最低安全電壓;同時大電流放電時,電池的放電深度要小一些;另外某些廠商可能存在虛標容量的問題。也就是說,模友不能直接將鋰聚合物電池的標稱容量當作實際容量來用,而應乘以0.7~0.8的安全系數。

由于mAh用作標稱容量的單位時,并不能反映電池的電壓,因此選擇時還需了解電池的串并聯數。航模用電池一般用英文“series”的首字母“S”表示串聯,英文“parallel”的首字母“P”表示并聯。例如,一個標示為“3S1P 2200mAh”的電池組,表明它由3片2200mAh的鋰聚合物電池單體串聯而成;如果是“4S2P 2500mAh”,則表明它由4組串聯而成,其中每組由2片2500mAh的鋰聚合物電池單體并聯而成。通過電池串并聯數,可計算出電池組的總電壓。因為一般鋰聚合物電池的單體電壓是3.7~4.2V,所以標示為“3S”的電池組的電壓范圍是11.1~12.6V,“4S”的電池組的電壓范圍是14.8~16.8V。

鋰聚合物電池的充放電倍率是有上限的。若超過允許值,輕則損傷電池,影響其性能和壽命,重則導致電池組永久損壞。一般用字母“C”表征鋰聚合物電池的充放電倍率。

關于充放電倍率,《航空模型》已在2012年第12期《鋰聚合物電池的那些事兒(上)》一文里詳細介紹,這里為保證文章完整性,略作介紹。“C”數標示的是電池充放電時間小時數的倒數,即“xC”說明該電池能在1/x小時內完成充放電。鋰聚合物電池的允許充電速度是“1C”,最大放電倍率則依據電池的制造工藝,有“8C”、“10C”、“15C”、“20C”、“30C”等類型。通常最大放電倍率是指短時間放電,持續放電倍率一般低于最大放電倍率(圖2)。雖然目前不少航模用電池都標示其最大放電倍率為“30C”,但根據筆者的經驗,大多數電池無法維持“20C”以上的穩定輸出。因此在使用時最好將電池的最大放電倍率控制在“15~18C”。需要注意的是,不論何種電池,其放電倍率越大,壽命越短。

2. 電調

如前所述,電調有兩個最基本的功能:一是啟動并維持電機運轉,二是調節電機的轉速。比較關鍵的電調性能參數有:最大額定電流、最大支持電壓、最高支持頻率、進角設置等。

最大額定電流是模友最需要關心的參數,它表征了電調能夠支持電機持續運轉的最大輸入電流。通常最大額定電流與電調的尺寸、重量和造價都有直接關系,是劃分電調規格的參數(圖3)。電調最大額定電流的范圍為10~100A,常用范圍為15~80A。需要特別注意的是,這一指標是在電調散熱良好的情況下測定的。如果使用時周邊天氣炎熱,或者安裝位置散熱不良,電調的最大額定電流會比標示數值低一些。

最大支持電壓,是指電調在標稱電流下,能支持的最大輸入電壓。對應于電池的標示,有的電調會直接標出電壓范圍(圖4),有的會用電池串數標出電壓范圍(圖5)。如說明書中標示某電調的最高電壓為6S,即表示其能用在由6節鋰電池串聯的電池組里。

最高支持頻率,是指電調輸出端切換電流方向的速度,所能達到的最高頻率。最高支持頻率的大小與制作電調的電子元件性能有關。通常來說,除非是多極電機需要在高速下運轉,否則電調的最高支持頻率都能滿足電機的使用要求。

電調的進角設置與電機的匹配有一定關系,設置不當會影響電機的啟動和加速,以及高轉速下的穩定性。每個電調的進角設置方法不一,模友可參照與之配套的說明書自行了解。

3. 電機

電機的種類很多,不過初入門的模友只要粗略了解一般電動模型飛機動力系統會涉及的分類即可。航模電機可簡單分為有刷電機和無刷電機兩類,其中無刷電機又分為內轉子電機和外轉子電機。

有刷電機(圖6)的結構簡單、價格低廉,尤其調速電路非常簡單。但是由于存在電刷磨損、發熱嚴重等問題,因此除了在某些特殊場合,有刷電機目前已基本被價格越來越低廉的無刷電機所取代。

內轉子無刷電機(圖7)直徑小、轉速高,主要用在涵道風扇電動機(圖8),以及少數電動滑翔機(配合行星減速器使用)中。在電動模型飛機的動力系統中,用得最多的是外轉子無刷電機(圖9)。外轉子無刷電機的設計參數有:尺寸規格、最大允許電流、KV值。

KV值(圖10),是指電機在空載狀態下,提高單位電壓時所能提高的電機轉速,或可簡單理解為空載狀態下其轉速和電壓的比值。KV值是電機的一個重要性能參數,其牽涉和影響到的參數很多。初學者不必深究原理,可將其理解為電機扭矩和轉速的一種均衡關系。選擇時的準則是:高KV值電機適合在低電壓、高轉速環境下工作,搭配小直徑螺旋槳;低KV值電機適合在高電壓、低轉速環境下工作,搭配大直徑螺旋槳。具體選配時,一靠經驗,二靠調試,這些都將在后文詳述。