Badanie wielopoziomowego falownika opartego na tranzystorach IGBT do zasilania bezzałogowego statku powietrznego na uwięzi z telemetrycznym monitorowaniem parametrów mocy

W niniejszym artykule przedstawiono opracowanie i badania eksperymentalne systemu zasilania dla bezzałogowego statku powietrznego (UAV) na uwięzi, opartego na falowniku wielopoziomowym wykorzystującym tranzystory IGBT. Znaczenie tych badań wynika z potrzeby zapewnienia stabilnego i energooszczędnego zasilania dla platform wielowirnikowych działających w trybach lotów długotrwałych. Proponowany system zasilania obejmuje naziemne źródło energii, falownik wielopoziomowy o mocy znamionowej do 3 kW oraz pokładowy moduł zasilający systemu wielowirnikowego, który zapewnia konwersję napięcia do poziomu wymaganego do zasilania systemów pokładowych bezzałogowego statku powietrznego. Falownik przekształca energię z naziemnego źródła zasilania na napięcie prądu przemiennego o wartości 220 V, 50 Hz, które jest przesyłane za pomocą przymocowanego kabla zasilającego do quadkoptera, gdzie napięcie jest następnie obniżane do 22,2 V w celu zasilania wyposażenia pokładowego. Szczególną uwagę poświęcono wdrożeniu systemu monitorowania parametrów zasilania opartego na telemetrii, który umożliwia ciągłe monitorowanie parametrów napięcia, prądu i temperatury elementów elektroniki mocy podczas pracy UAV. Testy laboratoryjne i terenowe eksperymentalnego prototypu potwierdziły stabilność parametrów wyjściowych falownika, wysoką sprawność oraz niezawodne działanie systemu przy zmiennych wysokościach lotu bezzałogowego statku powietrznego na uwięzi oraz w różnych warunkach obciążenia. Uzyskane wyniki wskazują na potencjał opracowanego systemu zasilania opartego na wielopoziomowym falowniku z monitorowaniem telemetrycznym w zakresie zapewnienia długotrwałej i niezawodnej pracy platform wielowirnikowych na uwięzi.