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#Neues aus der Industrie
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Anwendung von Leistungsverstärkern auf der Grundlage eines drahtlosen Steuersystems
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Die Bühnenbeleuchtung besteht im Allgemeinen aus einem Farbwechselsystem, einem Musterwechselsystem und einem Punktschneidesystem. Die Technologie des Farbwechselsystems und des Musterwechselsystems ist relativ ausgereift; das Punktschneidesystem hat sich
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Die Bühnenbeleuchtung besteht im Allgemeinen aus einem Farbwechselsystem, einem Musterwechselsystem und einem Punktschneidesystem. Die Technologie des Farbwechselsystems und des Musterwechselsystems ist relativ ausgereift; das Punktschneidesystem hat wegen seiner Fähigkeit, bunte Musterwechsel zu realisieren, immer mehr Aufmerksamkeit auf sich gezogen.
Das Lichtpunktschneidesystem wird im Allgemeinen von der externen Schaltstromversorgung des Systems mit elektrischen Energiesignalen versorgt; die externe Hauptsteuerplatine des Systems steuert die Musteränderungen; die Energie- und Signalübertragungsmedien sind elektrische Drähte bzw. drahtlos. Wenn das Lichtpunktschneidesystem mit elektrischen Drähten verbunden ist, begrenzt die Drahtwicklung den Drehwinkel des Systems, so dass die Funktion der kontinuierlichen, unendlichen Drehung nicht realisiert werden kann, was die Leistungsfähigkeit des Systems stark beeinträchtigt. Gleichzeitig kann eine große Anzahl von angeschlossenen Drähten und Steckern zu Fehlern wie Leckagen und Leitungserwärmung führen.
Das Prinzip des Blockdiagramms des auf drahtloser Steuerung basierenden Bühnenbeleuchtungs-Schneidsystems ist in der Abbildung dargestellt. Es besteht aus 5 Teilen: Übertragung elektrischer Energie, Leistungsverstärker, Empfang elektrischer Energie, Signalabgabe, Signalempfang und Lichtpunktsteuerung.
Der Controller wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um, indem er den Wechselrichter auf der Seite der Energieübertragung ansteuert, und lädt ihn in den Resonanzkreis. Die Empfangsseite für elektrische Energie empfängt elektrische Energie über den Resonanz-Empfangskreis und stellt nach Gleichrichtung, Filterung und Spannungsstabilisierung Energie für den Motor des Modelliergeräts bereit. Gleichzeitig realisieren der Kommunikationskreis und die Antenne eine Zwei-Wege-Kommunikation von Daten.
Die drahtlose Kommunikation im Bühnenbeleuchtungs-Schneidsystem, das auf einer drahtlosen Steuerung basiert, erfordert ein stabiles Hochfrequenz-Übertragungssignal, das den zuverlässigen Betrieb des gesamten Systems bestimmt.
Um die Zuverlässigkeit des auf einer drahtlosen Steuerung basierenden Bühnenbeleuchtungs-Schneidsystems zu überprüfen, wurden vergleichende Experimente zur Auslegung von Spulen für die Leistungsübertragung mit und ohne Ferrit-Abschirmungsmaterial durchgeführt und die experimentellen Daten mit den Berechnungsformeln und Simulationsergebnissen verglichen. Gleichzeitig wurde ein Experiment zur Überwachung des Betriebs mehrerer Maschinen durchgeführt, um die Zuverlässigkeit der drahtlosen Kommunikation zu prüfen.
Die Anzahl der Windungen der Leistungsspule, die durch das Design verifiziert werden kann, beträgt 6 Windungen, die in zwei Fälle unterteilt werden können: magnetisches Abschirmungsmaterial aus Ferrit und magnetisches Abschirmungsmaterial ohne Ferrit. In Anbetracht der Tatsache, dass die Resonanzfrequenz niedrig und der Skin-Effekt nicht offensichtlich ist, ist die Spulenimpedanz ungefähr gleich dem Gleichstromwiderstand. Der mit einem Multimeter gemessene Widerstand beträgt 0,659; die Selbstinduktivität der nicht abgeschirmten Spule und der Spule mit abgeschirmtem Material wird mit einer Brücke gemessen und beträgt 7,05 uH bzw. 13,0 uH.
Unter Verwendung eines 150 kHz, ±3V Sinussignals wird die Spannungsamplitude über den Leistungsverstärker ATA-4012 auf ±30V eingestellt. Mit der Klemmvorrichtung wird der Abstand zwischen der Senderspule und der Empfängerspule auf 3 mm gehalten, und mit dem Oszilloskop werden der Primärspulenstrom l bei kurzgeschlossener Sekundärspule und die Ausgangsspannung Vout bei offener Sekundärspule gemessen und die gegenseitige Induktivität M=Vout Iin berechnet. Schließlich verwenden Sie eine Gleichstromversorgung und eine Leistungsverstärker-Treiberschaltung, um die Energiesendespule anzusteuern, und schließen Sie eine Widerstandslast am Ausgang der Energieempfangsspule an, messen Sie die Eingangsleistung und die Ausgangsleistung und berechnen Sie die Effizienz der drahtlosen Energieübertragung.
Das Hauptproblem des Bühnenbeleuchtungs-Schneidsystems ist die Energieversorgung. Eine hocheffiziente Energieübertragung erfordert die Optimierung der Sende- und Empfangsspule sowie der zugehörigen technischen Parameter. Durch theoretische Analysen, Simulationen und Experimente löst das Design der flachen Spiralspule mit Ferritabschirmung das Problem der Übertragungseffizienz und vermeidet den Einfluss von Veränderungen in der Umgebung auf den magnetischen Kreis. In Zukunft wird mit der Vergrößerung des Spot-Radius der Raum der Leistungsspule kleiner werden, und es ist notwendig, die elektrische Leistungsspule mit höherer Leistungsdichte und Effizienz zu untersuchen.
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