วิทยานิพนธ์เรื่อง การวิเคราะห์พลังงานต่อน้ำหนักของแบตเตอรี่ชนิดลิเธียมพอลิเมอร์สำหรับอากาศยานไร้คนขับขนาดเล็กแบบสี่ใบพัด

Abstract

อากาศยานไร้คนขับขนาดเล็กฝึกบินแบบสี่ใบพัดมีความจำเป็นอย่างยิ่งสาหรับการฝึกบินของนักบินภายนอก โดยส่วนประกอบที่สำคัญของอากาศยานไร้คนขับอย่างหนึ่งคือแหล่งจ่ายพลังงาน โดยเป็นที่นิยมนำมาใช้คือแบตเตอรี่ชนิดลิเธียม ความจำเป็นของการฝึกบินคือการลอยในอากาศได้ระยะเวลายาวนาน รวมถึงการบินในท่าต่างๆ ของการฝึกและประหยัดค่าใช้จ่าย การวิจัยนี้เป็นการเคราะห์ถึงพลังงานที่ใช้สาหรับอากาศยานไร้คนขับขนาดเล็กแบบสี่ใบพัดที่เหมาะสม โดยจะวิเคราะห์ถึงอัตราส่วนของน้ำหนักของแหล่งพลังงานต่อน้ำหนักรวมของระบบ Drone เพื่อทราบแนวโน้มของความสามารถในการจ่ายพลังงานได้อย่างเหมาะสม ซึ่งจากการทดลองอัตราส่วนของน้ำหนักของแหล่งจ่ายพลังงานต่อน้ำหนักรวมของระบบ Drone คิดเป็นเปอร์เซ็นต์ โดยได้เห็นแนวโน้มว่าสามารถฝึกบินได้ที่ระดับ 13.60% - 24.50% เป็นผลให้ Drone สามารถบินได้โดยบินได้ยาวนานที่สุดที่อัตราส่วนของน้ำหนักของแหล่งจ่ายพลังงานต่อน้ำหนักรวมของ Drone ที่ 21.17% และเมื่อวิเคราะห์อัตราส่วนของพลังงานที่มีหน่วยเป็น Wh ต่อน้ำหนักของรวมของระบบ Drone พบว่าแนวโน้มดังกล่าวอยู่ระหว่าง 1.82 Wh/N – 3.50 Wh/N ที่มีความสำคัญต่อการฝึกบินและพบว่าผลของการบินได้ระยะเวลาที่ดีที่สุดคือ ระดับ 3.33 Wh/N ทั้งนี้หากมีค่าพลังงานของแบตเตอรี่มากมีผลต่อต่อน้ำหนักที่มากอาจมีผลต่อความสามารถลอยขึ้นในการฝึกบินได้ เนื่องจากน้ำหนักแบตเตอรี่มากเกินไปรวมถึงหนักเกินพิกัดกำลังของมอเตอร์ โดยอากาศยานไร้ขับฝึกบินขนาดเล็กแบบสี่ใบพัดที่ใช้เป็นแบบบังคับวิทยุยี่ห้อ Syma, X5HW, 2.4G, 4 Channel, 6-axis Gyro Quadcopter RTF พร้อมวิทยุบังคับ 1 ชุด โดยมีมอร์เตอร์ ชนิด coreless motor ที่มีขนาดพิกัดกำลังที่ 1 W เงื่อนไขการทดลองบินโดยการบินขึ้นจากพื้นจนถึงระดับความสูง 3 เมตร ให้ลอยนิ่งในอากาศจนสัญญาณการเตือนแบตเตอรี่หมดแล้วจึงบินลงมาที่พื้น เริ่มจับเวลาการบินตั้งแต่เริ่มบินขึ้นจนถึงการหยุดนิ่งที่พื้น

The mini drone quad rotor is useful for external pilot training. Lithium polymer battery is the main power source of the drone. In the external pilot training, flight flying mode in the air for long period time including flying method and economy are required. This research focuses on analyzing of energy per total load for mini drone quad rotors operation. The ratio of the energy source weight per the drone system weight is used to analyze to the energy consumption for efficiency in the drone. It is found that first point, weight ratio of the drone impacts the flying method the range of 13.71% - 24.50%. The longest drone flying period is at the 21.32% ratio. The second point is the battery energy (Wh) per weight (N) ratio of the drone system is between 1.81Wh/N – 3.50Wh/N. The most long flight duration is 3.33Wh/N. However, when the higher energy results higher weight, it can cause unable taking off due to over-weight condition and over rated motor power. However base on the Syma, X5HW, 2.4G, 4 Channel, 6-axis Gyro Quadcopter RTF. The drone was used coreless motor and the motor rated power was 1 W.The flying experimental method which condition to start take off from the ground flying into the airat an altitude 3 metres and record time, control to stable flying when the empty battery signal alarm. Then take landing to the ground end off flyingexperimental flying and the end of record time.