Mae cymhwyso magnetau NdFeB ym maes UAVs yn cael ei adlewyrchu'n bennaf yn eu nodweddion fel deunyddiau magnet parhaol perfformiad uchel. Mae'r nodweddion hyn yn gwneud magnetau NdFeB yn rhan bwysig o foduron UAV ac offer cysylltiedig. Yn benodol, mae magnetau NdFeB yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn moduron di-frwsh ar gyfer dronau oherwydd eu maint bach, eu pwysau ysgafn, a'u priodweddau magnetig cryf. O'i gymharu â moduron brwsio, mae gan foduron di-frwsh fanteision ffrithiant llai a cholledion is, cynhyrchu gwres isel, bywyd gwasanaeth hir, a sŵn isel. Mae magnetau NdFeB yn rhan anhepgor o'r modur hwn.
Wrth gymhwyso dronau, mae magnetau NdFeB nid yn unig yn cael eu defnyddio mewn moduron di-frwsh ond hefyd mewn llawer o agweddau megis moduron llafn gwthio, synwyryddion, dyfeisiau clampio ac arsugniad, rheiliau canllaw, a systemau canllaw. Mae'r cymwysiadau hyn yn dangos rôl allweddol magnetau NdFeB wrth wella perfformiad dronau, megis cynyddu gallu cario ac amser hedfan trwy leihau pwysau modur a gwella perfformiad cyffredinol dronau trwy optimeiddio dyluniad modur.
Defnyddir magnetau boron haearn (neodymium-haearn-boron) yn eang mewn gwahanol gydrannau o dronau oherwydd eu cryfder magnetig uchel, maint cryno, ac effeithlonrwydd uchel. Dyma rai cymwysiadau allweddol o magnetau NdFeB mewn technoleg drôn:
Modur Drone
Mae magnetau NdFeB yn hanfodol i'r moduron sy'n pweru llafnau gwthio drôn. Mae gan foduron cydamserol magnet parhaol (PMSM) a ddefnyddir mewn dronau magnetau NdFeB wedi'u hymgorffori yn eu rotorau. Mae'r magnetau hyn yn creu maes magnetig sy'n caniatáu i'r modur drosi ynni trydanol yn rym mecanyddol yn effeithlon i yrru'r drôn.
Synhwyrydd Drone
Defnyddir magnetau NdFeB mewn synwyryddion amrywiol sy'n monitro ac yn rheoli symudiad drone. Mae synwyryddion symud yn dibynnu ar magnetau NdFeB i ganfod cyflymder, lleoliad a phellter yn gywir. Defnyddir y foltedd Hall a gynhyrchir gan y dwysedd fflwcs magnetig fel allbwn y synhwyrydd.
Gêm Drone
Mae gan rai dronau grippers magnetig sy'n defnyddio magnetau NdFeB i godi a thrin gwrthrychau. Mae'r grippers hyn yn cynnwys arwynebau magnetig gwastad a all godi deunyddiau ferromagnetig heb fod angen bysedd robotig cymhleth. Mae natur barhaol magnetau NdFeB yn caniatáu i'r clampiau hyn weithredu heb ffynhonnell pŵer.
Micro Drone
Mae ymchwilwyr wedi datblygu drôn sydd ond yn 1.7 centimetr o hyd a gall newid siâp a phlygu diolch i ddefnyddio magnetau NdFeB. Gellir defnyddio cymhareb cryfder-i-maint uchel magnetau NdFeB i greu micro-dronau hynod gryno a maneuverable.
Sut i Wella Perfformiad Dronau trwy Optimeiddio Dyluniad Magnetau NdFeB?
Gellir gwella perfformiad dronau trwy optimeiddio dyluniad magnetau NdFeB o'r agweddau canlynol:
Pennu gofynion cais:
Yn gyntaf oll, mae angen egluro'r senarios cais penodol a gofynion perfformiad y drone, megis uchder hedfan, cyflymder, gallu llwyth, ac ati Bydd hyn yn effeithio'n uniongyrchol ar y dewis o ddyluniad magnet.
Dewiswch lefel perfformiad magnetig:
Dewiswch y lefel perfformiad magnetig priodol yn seiliedig ar ofynion cymhwyso'r drôn. Defnyddir deunyddiau magnet parhaol NdFeB perfformiad uchel yn bennaf mewn moduron, cywasgwyr, a synwyryddion mewn meysydd rhwystr uwch-dechnoleg 24. Felly, ar gyfer cymwysiadau pen uchel fel dronau, dylid dewis deunyddiau â gorfodaeth uchel a gwerth uchel (BH). Deunydd NdFeB.
Cyfrifwch y maint magnet gofynnol:
Yn seiliedig ar baramedrau dylunio'r drôn, megis cyflymder modur, torque gofynnol, ac ati, cyfrifir y maint magnet gofynnol. Mae'r cam hwn yn hanfodol i sicrhau y gall y magnetau ddiwallu anghenion pŵer y drone.
Darganfyddwch geometreg y magnet:
Mae geometreg y magnet yn effeithio ar ba mor dda y mae'n gweithio mewn dronau. Er enghraifft, efallai y bydd magnetau crwn neu sgwâr yn fwy addas ar gyfer gwahanol gyfluniadau mecanyddol. Felly, mae angen pennu'r siâp magnet mwyaf priodol yn seiliedig ar ddyluniad penodol y drone.
Dewiswch y deunydd cywir:
Yn ogystal â deunyddiau safonol NdFeB, gallwch hefyd ystyried ymgorffori elfennau daear prin trwm megis Dy a Tb i gynyddu grym gorfodol cynhenid y magnet, a thrwy hynny wella perfformiad y drone. Gall yr elfennau daear prin trwm hyn wella priodweddau magnetig y magnetau yn sylweddol, gan eu gwneud yn fwy addas ar gyfer ceisiadau drone heriol.
Gweithgynhyrchu a phrosesu:
Yn ystod y broses weithgynhyrchu a phrosesu, mae angen talu sylw i reoli ansawdd y magnetau er mwyn osgoi colledion perfformiad a achosir gan brosesu amhriodol. Yn ogystal, dylid cynnal profion ac optimeiddio trylwyr i sicrhau bod y cynnyrch terfynol yn gallu bodloni'r anghenion cais disgwyliedig.
Profi ac optimeiddio:
Yn olaf, trwy brofi gwirioneddol y magnetau NdFeB a gludir gan y drone, casglwyd a dadansoddwyd data i nodi tagfeydd perfformiad a gwnaed optimeiddio pellach yn unol â hynny. Efallai y bydd angen ailadrodd y broses hon i gyflawni'r perfformiad gorau posibl.
Beth yw Canlyniadau Astudiaeth Gymharol Magnetau NdFeB a Deunyddiau Magnet Parhaol Eraill (fel Alnico) mewn Cymwysiadau Drone?
Mae canlyniadau ymchwil cymharol rhwng magnetau NdFeB a deunyddiau magnet parhaol eraill (fel Alnico) mewn cymwysiadau UAV yn dangos bod gan magnetau NdFeB ystod eang o gymwysiadau mewn meysydd robot pen uchel fel UAVs oherwydd eu nodweddion cynnyrch ynni magnetig uchel. Ceisiadau. Defnyddir magnetau NdFeB yn bennaf mewn moduron servo magnet parhaol manwl uchel a moduron stepiwr. Mae'r cymwysiadau hyn yn gofyn am gywirdeb rheolaeth uchel, maint bach, ac ysgafn. Yn ogystal, mae cymhwyso deunyddiau magnet parhaol daear prin ar Gerbydau Awyr Di-griw hefyd yn cynnwys generaduron hedfan magnet parhaol daear prin, sy'n elwa o waith arloesol yr Athro Jiang Zongrong a'i dîm ym maes hedfan ymchwil modur magnet parhaol daear prin.
Mewn cymhariaeth, mae magnetau aloi Alnico yn perfformio'n well o ran ymwrthedd tymheredd. Mae eu tymheredd Curie yn llawer uwch na thymheredd magnetau NdFeB a gallant gynnal perfformiad sefydlog ar dymheredd uwch. Gall rhai graddau o Alnico hyd yn oed weithredu ar dymheredd uwch na 500 gradd, sy'n fantais bwysig i systemau drone y mae angen iddynt weithredu mewn amgylcheddau tymheredd uchel.
Fodd bynnag, er bod aloi Alnico yn well na magnetau NdFeB o ran ymwrthedd tymheredd, mae magnetau NdFeB yn dal i gael eu defnyddio'n eang mewn meysydd fel dronau, yn enwedig mewn cymwysiadau sy'n dilyn perfformiad uchel, miniaturization, a miniaturization. yn yr olygfa. Mae hyn yn dangos, wrth ddewis y deunydd magnet parhaol priodol, bod angen pwyso a mesur manteision ac anfanteision gwahanol ddeunyddiau yn unol ag anghenion penodol y cais.
Mae gan magnetau NdFeB ac aloion Alnico eu manteision i gyd mewn cymwysiadau drôn. Mae gan magnetau NdFeB gymwysiadau pwysig ym maes robotiaid pen uchel, yn enwedig dronau, oherwydd eu cynnyrch ynni magnetig uchel a'u haddasrwydd ar gyfer rheolaeth fanwl uchel. Mae aloi Alnico, oherwydd ei wrthwynebiad tymheredd rhagorol, yn dangos ei fanteision unigryw mewn systemau UAV y mae angen iddynt weithio mewn amgylcheddau tymheredd uchel. Felly, mewn cymwysiadau ymarferol, dylid dewis y deunydd mwyaf priodol yn unol ag anghenion penodol.