توسعه سیستم نوین انتقال توان الکتریکی بی‌سیم

برخی از این ماموریت‌ها به عملیات متصل کردن و باز کردن سیم‌ها در محیط‌های پر از آلاینده‌ها و یا انجام شده توسط سیستم‌های خودکار (بدون سرنشین) نیاز دارند. به علت خرابی سیم پس از قرار گرفتن در معرض آلودگی‌های زیست‌محیطی یا خمش شدن پین‌ها به علت ناهمراستایی در طول یک عملیات برقراری اتصال، این عملیات می‌تواند ریسک ماموریت را افزایش دهد.
برای کاهش این نگرانی‌ها، استفاده از سیستم انتقال توان بی‌سیم برای کاربردهای فضايي پيشنهاد شده است. این کار با ارزیابی و پیاده‌سازی مفهوم رزونانس مغناطیسی برای سیستم‌های فضایی انجام شده است.
در فیزیک کلاسیک، رزونانس مکانیکی به طور گسترده‌ای در کاربردها و آزمایشات مختلف استفاده شده است. به عنوان مثال سال‌ها قبل، یک تیم تحقیقاتی از موسسه تکنولوژی ماساچوست اصلی مشابه در مدارهای الکتریکی به نام رزونانس مغناطیسی رانشان داد که به عنوان کوپلینگ مغناطیسی نیز شناخته می‌شود.

انتقال توان بدون سیم
سیستم ارائه شده در این پژوهش، توان الکتریکی را بدون نیاز به داشتن اتصال الکتریکی فیزیکی انتقال می‌دهد. هدف یک طراحی ماژولار است که بتواند به عنوان یک «اتصال توان بی‌سیم» در طیف گسترده‌ای از کاربردهای اکتشافات فضایی به کار رود.
به عنوان مثال سیستم اتصال خودکار برای ملاقات و پهلوگیری (داکینگ) سیستم‌های فضایی، سنسورهای بی‌سیم برای ماهواره‌برها، سیستم‌های شارژ باتری بی‌سیم، ایستگاه شارژ ماموریت روباتیک روی سیارات دیگر، قمرها و سیارک‌ها، و غیره می‌تواند هدف این پژوهش باشد.
هدف و چشم‌انداز اصلی این طرح فراهم کردن یک روش طراحی ساده برای اجرای یک اتصال بدون سیم و امکان سنجی آن برای کاربردهای فضایی است.

عملکرد کلی سیستم
مدار منبع الکتریکی یک سیگنال سینوسی تولید می‌کند که موجب القای سیگنال نوسانی(ارتعاشی) مغناطیسی در حلقه‌ی اولیه مدار تشدید منبع می‌شود. حلقه ثانویه پالس‌های مغناطیسی دریافت خواهد کرد به این دلیل که بخشی از مدار تشدید بار است. مدار تشدید بار با همان فرکانس مدار اولیه تنظیم می شود.این انرژی مغناطیسی یک سیگنال الکتریکی سینوسی در مدار ثانویه القا می‌کند. سپس سیگنال جریان متناوب به منظور فراهم کردن یک سیگنال جریان مستقیم به بار، توسط یک دیود H-bridge و یک خازن یکسو می‌شود. این فرآیند انرژی را از مدار اولیه به مدار ثانویه انتقال می‌دهد.

قابلیت اطمینان بالا
آنالیز تئوری و نتایج تجربی نشان می‌دهد که رزونانس مغناطیسی یک تکنولوژی امکان‌پذیر و قابل اطمینان است که جایگزینی برای رابط‌های الکتریکی متداول ارائه می‌دهد. همچنین تست‌های اولیه نشان داده است که رزونانس مغناطیسی می‌تواند از طریق مواد نارسانا (مانند چوب، پلاستیک ، و غیره ) نیز حاصل شود. دستگاه‌های متحرک چندمنظوره می‌توانند در یک زمان و با استفاده از فقط یک منبع روشن یا شارژ شوند. این مطلب با تنظیم منبع و همه‌ بارها به فرکانس عملکردی یکسان انجام شده است. علاوه بر این، آزمایش های بیشتر روی نمونه اولیه نشان داده است که رزونانس مغناطیسی می‌تواند در فرکانس‌های قابل شنود حاصل شود. و با توجه به این واقعیت که در حال حاضر طیف گسترده‌ای از گزینه‌های در دسترس برای تقویت کننده‌های توان صوتی وجود دارد، این می‌تواند یک مزیت بزرگ صنعتی باشد.
تست‌ها و داده‌های تجربی بیشتر برای پیاده‌سازی یک سیستم توان بی‌سیم قابل اطمینان و کارآمد برای کاربردهای فضایی مورد نیاز است. در تئوری، باور براین است که اصل رزونانس مغناطیسی در محیط فضایی نیز کار می‌کند.

No tags for this post.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا