DIY: 50 डॉलर के तहत सौर ऊर्जा संचालित आरसी विमान: 8 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

आम तौर पर आरसी विमान में बिजली की आवश्यकताएं कुछ दसियों वाट से लेकर सैकड़ों वाट तक होती हैं। और अगर हम सौर ऊर्जा के बारे में बात करते हैं तो इसमें बहुत कम बिजली घनत्व (शक्ति/क्षेत्र) आमतौर पर 150 वाट/एम 2 अधिकतम होता है, जो कि मौसम, समय, मौसम और सौर पैनल अभिविन्यास के अनुसार कम और भिन्न होता है। इसलिए सौर विमान को चुनौती देते समय बहुत कम शक्ति (इतना हल्का हवाई जहाज) का उपयोग करके उड़ान को संभव बनाना है।

लेकिन दो कारणों से यह पहला टाइमर विमान नहीं है:

1. जैसा कि चर्चा की गई है कि इस विमान को पर्याप्त ताकत के साथ बेहद कम वजन होना चाहिए (जैसे कि उड़ने वाले भार के कारण सौर सेल क्षतिग्रस्त नहीं होते हैं) जिसके लिए कुछ अनुभव की आवश्यकता होती है।

2. कम शक्ति वाले विमान को उड़ाना भी मुश्किल है और किसी भी दुर्घटना के परिणामस्वरूप सौर पैनल टूट सकता है।

फिर भी, यह परियोजना एक कोशिश देने लायक है। नतीजतन, आपके पास एक आरसी विमान होगा जो पूरे दिन (उम्मीद है) बिना चार्ज किए उड़ सकता है।

आप इसी तरह के विवरण के लिए संलग्न वीडियो को भी देख सकते हैं।

चरण 1: पृष्ठभूमि

पहले मैंने एक आरसी विमान बनाने की कोशिश की थी जो पूरी तरह से सौर ऊर्जा का उपयोग करके बैटरी के साथ उड़ता है ताकि इसकी नियंत्रण सतह को बिजली मिल सके, अगर मौसम की स्थिति अच्छी हो तो यह विमान उड़ान भरने में सक्षम था। यह विमान आदर्श स्थिति में 24 वाट का अधिकतम बिजली उत्पादन कर रहा था।

अधिक जानकारी के लिए कृपया लिंक देखें:

www.instructables.com/id/Solar-RC-Plane-Un…

इस विमान में हाईब्रिड पावर होगी। सोलर पैनल बैटरी को लगातार चार्ज करेगा और साथ ही प्लेन को पावर भी देगा। पीक लोड की आवश्यकता के समय (टेक ऑफ) बैटरी सौर सेल के साथ-साथ बिजली भी प्रदान करती है। हम भी इसका वजन 150 ग्राम से कम रखने की कोशिश करेंगे।

चरण 2: आवश्यक सामग्री

नीचे उन प्रमुख भागों की सूची दी गई है जिनकी आवश्यकता विमान को बनाने के लिए होगी। मैंने संदर्भ के लिए विभिन्न भागों के लिंक भी जोड़े। यह वही हिस्सा नहीं है जहां से मैंने घटकों को खरीदा था।

सनपावर c60 सोलर सेल: 5nos (कुछ अतिरिक्त खरीदने के लिए अनुशंसित) लिंक:

• प्रोप के साथ कोरलेस मोटर जैसे कि थ्रस्ट टू पावर रेशियो 0.2 रेफरी:https://www.banggood.in/Coreless-Reducer-CW-Motor-…
• इनबिल्ट सर्वो और ईएससी के साथ न्यूनतम रिसीवर ईंट: मैंने wltoys से रिसीवर ईंट का उपयोग किया है। लिंक:
• कार्बन रॉड: दीया: 1 मिमी, दीया: 4 मिमी
• 5 मिमी डैप्रोन शीट,
• बिल्ट-इन प्रोटेक्शन सर्किट वाली बैटरी 500mah 1s (सुरक्षा सर्किट अलग से प्राप्त करें क्या यह मौजूद नहीं है)

उपकरण:

• सोल्डरिंग आयरन
• गर्म गोंद वाली बंदूक
• सीए गोंद
• सैंडपेपर
• पारदर्शी फीता
• कागज कटर
• हैकशॉ ब्लेड

चरण 3: विंग और टेल सेक्शन बनाना

आवश्यक भाग इकट्ठा करने के बाद विंग बनाकर विमान बनाना शुरू किया जा सकता है। चूंकि यह हमारे विमान का सोम भाग है और अन्य सभी भाग विंग के ऊपर इकट्ठे किए जाएंगे। इस विमान के पंखों की लंबाई 78 सेमी है। नीचे एक विंग बनाने की प्रक्रिया है जिसका मैं पालन करता हूं। हालाँकि, आप हॉट वायर कट या अन्य प्रक्रियाओं का भी उपयोग कर सकते हैं।

• आयत के टुकड़ों को काटने के लिए उपलब्ध अपनी डैप्रोन शीट की मोटाई पर निर्भर करें और उन्हें एक साथ चिपका दें ताकि एयरफ़ॉइल को इसमें से आकार दिया जा सके।
• छड़ी के बाद, इन वर्गों को गोंद के साथ (मैंने मानक एसएच फेविकोल का उपयोग किया है) हमें बेकार सामग्री को बाहर निकालने और इसे अच्छी तरह से चिकना करने की आवश्यकता है। एयरफोइल की ऊपरी सतह की वक्रता कम होनी चाहिए ताकि चिपकते समय सौर सेल को कम से कम झुकना पड़े। अन्यथा, सेल क्रैकिंग का एक अच्छा मौका है।
• विंग के बीच में एक कट बनाएं और गर्म गोंद लगाएं और कार्बन रॉड लगाएं। इससे विंग सख्त हो जाएगा।

इसी तरह टेल सेक्शन के लिए कार्बन रॉड को ग्लू करें। और 5 मिमी डैप्रोन शीट का उपयोग करके पतवार और लिफ्ट बनाएं। उड़ान परीक्षण द्वारा पतवार और लिफ्ट के आयाम सीधे छोटे ट्रेनर से लिए जाते हैं। इन सभी भागों को बनाने के लिए लिंक पर उपलब्ध ड्राइंग देखें।

चरण 4: सौर सेल तैयार करना और संयोजन करना:

अपनी मोटर को पावर देने के लिए हमें 3.7 वोल्ट की आवश्यकता होती है, और बैटरी का उच्चतम वोल्टेज 4.2 वोल्ट होता है। इसलिए हमें 5 वोल्ट की निरंतर आपूर्ति प्रदान करने की आवश्यकता है। हम जिस सेल का उपयोग कर रहे हैं (SunPower c60) 6A पीक सप्लाई के साथ 0.5V का वोल्टेज देता है। हालांकि, आकार के लिए, हम लक्ष्य कर रहे हैं कि 10 कोशिकाओं को समायोजित नहीं किया जा सकता है। तो हम इन सेल्स को आधा काट कर इस्तेमाल करेंगे। इस मामले में, प्रत्येक सेल 0.5 V का वोल्टेज देता है लेकिन करंट 3A पर आधा हो जाएगा। हम इन हाफ सेल में से 10 को सीरीज में जोड़ेंगे जो 5 वोल्ट की आपूर्ति और 3amp पीक करंट देगा।

इन कोशिकाओं को काटने के लिए इस वीडियो को देखें। चूंकि ये कोशिकाएं बहुत भंगुर होती हैं इसलिए इन्हें काटना मुश्किल होता है। एक बार जब आप उन्हें काटते हैं तो इनमें से प्रत्येक को तांबे के तार को इस तरह से मिलाया जा सकता है कि सभी कोशिकाएं श्रृंखला में हों। आपको आधे सेल की ध्रुवता से सावधान रहने की आवश्यकता है क्योंकि कभी-कभी यह भ्रमित हो जाता है। सोलर पैनल को पंख से चिपकाया जा सकता है। मैंने इसके लिए गर्म गोंद का इस्तेमाल किया है। अच्छी मात्रा में गर्म गोंद का प्रयोग करें ताकि हवा और सौर सेल के बीच कोई गैप न हो।

अब सोलर सेल की सुरक्षा के लिए मैंने इसे पारदर्शी टेप से ढक दिया है। ऐसा करना वास्तव में एक बुरा विचार है, लेकिन इसे धूल और अन्य संदूषण से बचाने के लिए यह आवश्यक है। आप इनकैप्सुलेशन के लिए अन्य बेहतर तकनीकों का भी उपयोग कर सकते हैं। अब ओपन सर्किट वोल्टेज और शॉर्ट सर्किट करंट को मापने की जरूरत है।

एक बार सब कुछ ठीक हो जाने पर आप अगले चरणों में जाने के लिए अच्छे हैं। और दिखाया गया वोल्टेज 5.5-6 वी से कम है, जो आपने सोल्डरिंग में गलती की हो सकती है-गलती एक श्रृंखला बनाने के लिए सही ध्रुवीयता को सोल्डर कर रही है।

योजना यहां से डाउनलोड की जा सकती है:

चरण 5: नाक खंड और नियंत्रण सतह

नाक अनुभाग का आकार और आकार बैटरी, मोटर और रिसीवर ईंट के आकार पर बहुत निर्भर करता है जिसका आप उपयोग करने जा रहे हैं। कार्बन फाइबर रॉड का उपयोग इसे ताकत देने के लिए किया जाता है और इसके ऊपर रिसीवर ईंट को इकट्ठा किया जाता है।

जैसा कि मैं सिंगल मोटर का उपयोग कर रहा हूं, इसे विमान के नाक पर इकट्ठा किया जाता है। लेकिन अगर आप 2 मोटरों का उपयोग करना चाहते हैं तो इसे विंग के नीचे या ऊपर असेंबल किया जा सकता है।

इस विमान में 3 चैनल नियंत्रण है। इसलिए हमारे पास मोटर नियंत्रण के साथ केवल पतवार, लिफ्ट नियंत्रण है। यहां गति हस्तांतरण के लिए पतली कार्बन फाइबर रॉड (1 मिमी व्यास की) का उपयोग किया जाता है। यहां सीजी बनाए रखने के लिए रिसीवर ईंट को विंग के सामने रखा गया है।

चरण 6: विद्युत प्रणाली

जैसा कि पहले बताया गया है, इस विमान में हाइब्रिड पावर है। श्रृंखला में जुड़े बैटरी और सौर पैनल। यह समस्या के साथ आता है। हमें 6 वोल्ट का ओपन सर्किट वोल्टेज और 4.2 के उच्चतम वोल्टेज वाली बैटरी मिल रही है। इसलिए ओवरचार्जिंग के कारण बैटरी आसानी से खराब हो सकती है जो कि खराब है।

मैं एक ऐसी बैटरी का उपयोग करने जा रहा हूं जिसमें इनबिल्ट बैटरी पावर मैनेजमेंट सर्किट (तरह का…) हो। यह सर्किट ओवरचार्ज नहीं होने देता है या इसे डीप डिस्चार्ज से भी बचाता है। आमतौर पर टॉय क्वाडकॉप्टर या हवाई जहाज पर इस्तेमाल होने वाले सभी LiPo इस प्रकार के इनबिल्ट सर्किट के साथ आते हैं। हालांकि, हॉबी ग्रेड की किसी भी बैटरी में ऐसा सर्किट नहीं होता है। इसलिए आपको बैटरी का चयन करते समय ध्यान रखने की आवश्यकता है और यदि बैटरी में ऐसा सर्किट नहीं है तो इसे अलग से खरीदा जा सकता है और विमान के साथ उपयोग किया जा सकता है।

संचालन के दौरान बैटरी द्वारा उच्च वर्तमान जरूरतों का ख्याल रखा जाता है जबकि सौर सेल द्वारा 1-2.5 एम्प की निरंतर आपूर्ति प्रदान की जाती है जिसे सीधे विमान द्वारा उपभोग किया जा सकता है या थ्रॉटल सेटिंग के आधार पर बैटरी में संग्रहीत किया जा सकता है।

चरण 7: परीक्षण:

यहां मैंने सौर चार्जिंग के समग्र प्रदर्शन की जांच के लिए विमान में दो परीक्षण किए हैं।

1. बैटरी खत्म होने तक लगातार दौड़ें:

थ्रॉटल को 100% पर सेट किया गया था और बैटरी के खाली होने तक बैटरी में वोल्टेज की निगरानी की जाती है। संलग्न वीडियो में, आप देख सकते हैं कि मैंने १००% थ्रॉटल के साथ १००% बैटरी वाला एक विमान कहाँ रखा और बैटरी लगभग २२ मिनट तक चली। यह समय का 10 बजे था और चूंकि यह सर्दियों का सौर कोण लगभग 50 डिग्री (अधिकतम) था। इसलिए मौसम के अन्य दिनों में इस प्रदर्शन में और सुधार होगा क्योंकि यह न्यूनतम सौर ऊर्जा उपलब्ध होने का समय था। और प्लेन उड़ाते समय हर बार 100% थ्रॉटल की आवश्यकता नहीं होती है। तो बैटरी और सौर सेल के सटीक योगदान को जानने के लिए मैंने अगला परीक्षण किया।

2. बैटरी और सोलर सेल से करंट की निगरानी:

एक एम्पियर मीटर सौर सेल से वर्तमान इनपुट और वोल्टेज की निगरानी के लिए सौर सेल से जुड़ा होता है जबकि दूसरे एमीटर का उपयोग हवाई जहाज की वर्तमान खपत को मापने के लिए किया जाता है। मैंने इसके लगभग 3 मिनट के वीडियो को पूरे जोर से कैप्चर किया है। फुल थ्रॉटल पर, इसमें लगभग 1.3-1.5 amp करंट लगता है, जिसमें से 1.2 amp सोलर सेल द्वारा प्रदान किया जाता है।

एक ही वीडियो है जो टेस्ट 2 से शुरू होता है और फिर टेस्ट 1 से।

चरण 8: उड़ान

तो विमान उड़ान भरने के लिए तैयार है। लेकिन इसे पूरा करने के लिए कुछ अंतिम स्पर्श की जरूरत है। विमान के सीजी को शुरुआती बिंदु के रूप में विंग के एक विशिष्ट 25% विंग में समायोजित करने की आवश्यकता होती है और कुछ ग्लाइड परीक्षण करके इसे ट्यून किया जा सकता है।

चूंकि यह विमान बहुत कम थ्रस्ट कर रहा है, इसलिए यह धीरे-धीरे ऊंचाई हासिल करेगा और चूंकि इस विमान में विंग लोडिंग बहुत कम है, इसलिए हवा के दिनों में उड़ान भरना थोड़ा मुश्किल होता है।

इसे दुर्घटनाग्रस्त न होने देने के लिए उड़ान भरते समय आपको बहुत सावधान रहने की आवश्यकता है। क्योंकि यह विमान की सौर कोशिकाओं को नुकसान पहुंचा सकता है। और इसे ठीक करना बहुत मुश्किल है। उड़ान का वीडियो पहले संलग्न वीडियो में देखा जा सकता है।

बेहतर पेलोड क्षमता और अन्य सामान (जैसे एफपीवी कैम) चलाने के लिए कुछ अधिशेष शक्ति के लिए इस विमान को और बेहतर बनाने की आवश्यकता है।