في يونيو 2023، اشترت شركة Scorpion Power Systems جهاز فلايت ستاند 15 وجهاز منصة اختبار دفع من سيريز 1580 من موزعنا الآسيوي Aeroer. وقد تم شراء أجهزة اختبار قوة الدفع للمساعدة في تطوير محركات BLDC الجديدة من Scorpion وتحسينها، وكذلك لمساعدتهم في تطوير خط إنتاجهم الجديد من وحدات ESC بتقنية FOC.
تشتهر شركة Scorpion Power System بمحركاتها ووحدات ESC الخاصة بالمروحيات والطائرات، لكنها بدأت للتو في إصدار سلسلة جديدة تمامًا من المحركات ووحدات ESC المصممة خصيصًا للطائرات متعددة المراوح الصناعية. وقد استخدمت الشركة حتى الآن المنصة بشكل أساسي لتطوير محركات سلسلة IM الجديدة (الطائرات متعددة المراوح الصناعية) ووحدة ESC Legatus (FOC).
إليك بعض الكلمات التي أدلى بها كايل دال، المدير في شركة Scorpion Power System LTD، حول كيفية استخدامهم لجهاز فلايت ستاند وسيريز 1580 في كل مرحلة من مراحل التطوير:
تطوير المحركات
«لقد كانت أجهزة اختبار قوة الدفع الجديدة حيوية لتطوير محركاتنا الجديدة. عند بناء النماذج الأولية، يمكننا صنع عدة عينات من نفس حجم المحرك، مع تغيير اختلافات طفيفة فقط في التصميم. نقوم بتغيير بعض المتغيرات بنسبة ضئيلة جدًا، ثم نختبرها للعثور على التباين الأنسب والأكثر كفاءة. وبدون معدات قياس دقيقة، لن يكون من الممكن التمييز بين هذه الاختلافات.
ولكن بفضل أجهزة اختبار قوة الدفع من Tyto، يمكننا رسم منحنى الطاقة الكامل للمحرك، والبحث عن كل نسبة تحسن في النظام. وبهذه الطريقة، ومن خلال اختيار الخصائص المثلى لكل تباين، يمكننا الوصول إلى تصميم محرك يحقق تحسنًا صافيًا بنسبة عدة في المئة في الكفاءة والقدرة.
تطوير وحدات ESC
منذ أكثر من 3.5 سنوات، بدأنا تطوير تصميم وحدات ESC بتقنية FOC الخاصة بنا. وقد استغرق الأمر وقتًا طويلاً لطرحه في السوق، لأننا لاحظنا عدة عيوب ومشاكل في خوارزمية FOC القياسية المعتمدة على الشرائح التي يستخدمها معظم المصنعين. لذلك، قررنا إنشاء خوارزمية FOC خاصة بنا من الصفر تمامًا. لقد كانت مهمة صعبة للغاية، لكننا أحرزنا تقدمًا كبيرًا.
بعد أن أصبح لدينا تحكم كامل في الخوارزمية، وجدنا أنه يمكننا ضبط النظام ليعمل بطريقة «فعالة ولكن أقل قوة» أو بطريقة «أقل كفاءة ولكن أكثر قوة». لكن المشكلة التي واجهناها كانت معرفة أيهما أفضل للاستخدام في الطائرات متعددة المراوح. من الواضح أن الكفاءة مهمة، ولكن إذا تمكنا من زيادة القدرة، فإن ذلك يفتح المجال لقدرات حمولة أعلى واستخدامات أوسع.
باستخدام جهاز اختبار قوة الدفع من Tyto، تمكنا من رسم منحنى الكفاءة وعزم الدوران بدقة لكلتا الخوارزميتين. ومن خلال إيجاد نقطة تقاطع التباينين، تمكنا من الحصول على «أفضل ما في العالمين».
لقد أنشأنا خوارزمية جديدة تستخدم خوارزمية التشغيل الأكثر كفاءة عند مستويات الطاقة المنخفضة والمتوسطة (كما هو الحال في وضع التحليق للطائرة متعددة المراوح). ولكن مع الاقتراب من نهاية منحنى الطاقة (مستويات الدفع القصوى للتحكم في الطائرة المسيّرة أو في حالات الطوارئ)، فإنها تتحول إلى خوارزمية عزم الدوران الأعلى.
من خلال القيام بذلك، أصبح لدينا وحدة ESC بتقنية FOC تتمتع بكفاءة قصوى أفضل بنسبة 4%-5% وعزم دوران / دفع أقصى أعلى بنسبة 10%-20%. لقد أطلقنا على هذا «الوضع التوربيني» على سبيل الدعابة، لكننا فخورون جدًا بهذا الإنجاز، ولولا جهاز اختبار قوة الدفع من Tyto، لما كان هذا التحسن ممكنًا.
تخصيص / تحسين نظام الطاقة
بالإضافة إلى تطويرنا لمحركات الطائرات المسيّرة ووحدات ESC، فقد تمكنا أيضًا من استخدام المنصات بالفعل لمساعدة عملائنا في اختيار أنظمة الطاقة المثلى لتطبيقاتهم. لقد ساعدنا بالفعل اثنين من عملائنا البارزين في اختيار أفضل مزيج من المحرك / وحدة ESC / المروحة لتطبيقهم المحدد.
من خلال اختيار المكونات ذات الحجم الأنسب لهؤلاء العملاء، تمكنا من تحسين كفاءتهم بنسبة 4%-8%، ودفعهم الأقصى بنسبة 20% -30% مقارنة بنتائج أدائهم الأساسية. نحن سعداء بامتلاك الأدوات اللازمة للقيام بذلك، ونتطلع إلى مساعدة المزيد من العملاء الحاليين والمستقبليين بنفس الطريقة.”
