Im Juni 2023 kaufte Scorpion Power Systems bei unserem asiatischen Vertriebspartner Aeroer einen Flight Stand 15 und einen Schubprüfstand der Series 1580. Die Schubprüfstände wurden erworben, um Scorpion bei der Entwicklung und Optimierung seiner neuen BLDC-Motoren sowie seiner neuen FOC-ESC-Produktlinie zu unterstützen.
Scorpion Power System ist für seine Motoren und ESCs für Hubschrauber und Flugzeuge bekannt, hat jedoch gerade erst begonnen, eine völlig neue Serie von Motoren und ESCs speziell für industrielle Multirotor-Systeme auf den Markt zu bringen. Bisher wurde der Prüfstand hauptsächlich für die Entwicklung der neuen IM-Serie von Scorpion (Industrial Multirotor) und des Legatus-FOC-ESCs genutzt.
Kyle Dahl, Direktor bei Scorpion Power System LTD., erklärt, wie das Unternehmen den Flight Stand und die Series 1580 in jeder Entwicklungsphase nutzen konnte:
Motorenentwicklung
„Die neuen Schubprüfstände waren für die Entwicklung unserer neuen Motoren von entscheidender Bedeutung. Beim Prototyping können wir mehrere Exemplare derselben Motorgröße herstellen und dabei nur geringfügige Konstruktionsänderungen vornehmen. Wir verändern einige Variablen nur um wenige Prozent und testen sie anschließend, um die optimalste Ausführung zu finden. Ohne präzise Messgeräte wären diese Unterschiede nicht erkennbar.
Dank der Schubprüfstände von Tyto können wir jedoch die gesamte Leistungskurve des Motors abbilden und nach jedem Prozent Verbesserung im System suchen. Auf diese Weise können wir durch die Wahl der optimalen Eigenschaften jeder Ausführung ein Motordesign erreichen, das hinsichtlich Wirkungsgrad und Leistung eine Nettoverbesserung von mehreren Prozent aufweist.
ESC-Entwicklung
Vor über 3,5 Jahren begannen wir mit der Entwicklung unseres FOC-ESC-Designs. Es dauerte so lange, bis wir es auf den Markt bringen konnten, weil wir bei dem von den meisten verwendeten FOC-Algorithmus für Standard-Chipsätze mehrere Nachteile und Probleme feststellten. Daher beschlossen wir, unseren eigenen FOC-Algorithmus komplett von Grund auf neu zu entwickeln. Dies war ein unglaublich schwieriges Unterfangen, aber wir hatten große Fortschritte gemacht.
Da wir die volle Kontrolle über den Algorithmus hatten, stellten wir fest, dass wir das System so abstimmen konnten, dass es entweder „effizient, aber weniger leistungsstark“ oder „weniger effizient, aber leistungsstärker“ arbeitete. Die Frage war jedoch, was für den Einsatz in Multirotor-Systemen besser war. Effizienz ist natürlich wichtig. Aber wenn wir die Leistung erhöhen können, eröffnet dies höhere Nutzlastkapazitäten und erweiterte Einsatzmöglichkeiten.
Mit dem Schubprüfstand von Tyto konnten wir die Effizienz- und Drehmomentkurven beider Algorithmen präzise abbilden. Indem wir den Schnittpunkt der beiden Varianten fanden, konnten wir „das Beste aus beiden Welten“ vereinen.
Wir haben einen neuen Algorithmus entwickelt, der bei niedrigen und mittleren Leistungsstufen (wie beim Schweben eines Multirotors) den effizientesten Antriebsalgorithmus verwendet. Gegen Ende der Leistungskurve (bei maximalen Schubstufen für die Drohnensteuerung oder Notfallsituationen) wechselt er jedoch zum Algorithmus mit höherem Drehmoment.
Dadurch erhalten wir einen FOC-ESC, der eine um 4 %–5 % bessere Spitzenwirksamkeit UND ein um 10 %–20 % höheres Drehmoment bzw. einen höheren maximalen Schub bietet. Wir haben dies scherzhaft „Turbo-Modus“ genannt, sind aber sehr stolz auf diese Leistung. Ohne den Schubprüfstand von Tyto wäre eine solche Verbesserung nicht möglich gewesen.
Anpassung und Optimierung von Antriebssystemen
Zusätzlich zur Entwicklung von Drohnenmotoren und ESCs konnten wir die Prüfstände bereits nutzen, um unseren Kunden bei der Auswahl der optimalen Antriebssysteme für ihre Anwendungen zu helfen. Wir haben bereits zwei unserer namhaften Kunden dabei geholfen, die optimale Kombination aus Motor, ESC und Propeller für ihre jeweilige Anwendung auszuwählen.
Indem wir für diese Kunden die am besten geeigneten Komponenten auswählten, konnten wir ihre Effizienz um 4 %–8 % und ihren maximalen Schub um 20 %–30 % gegenüber ihren bisherigen Leistungswerten verbessern. Wir freuen uns, über die Werkzeuge zu verfügen, um dies zu tun, und sehen der Unterstützung weiterer Kunden in Zukunft auf dieselbe Weise mit Freude entgegen.“
