Par Lauren Nagel
Base de données des composants de drones
Notre base de données de moteurs, d’hélices et de contrôleurs électroniques de vitesse (ESC) pour drones est une ressource destinée aux concepteurs de drones, qui vise à faciliter l’accès aux données de test des drones.
Accédez à la base de données ici
Cet article vous expliquera comment :
- Rechercher des moteurs, des hélices et des ESC dans la base de données
- Utiliser des filtres pour affiner les résultats selon les performances
- Importer vos propres données de test
- Utiliser vos données pour calculer le temps de vol
Il est accompagné d’une série de vidéos en 3 parties, disponible sur notre chaîne YouTube.
La base de données est alimentée par la communauté et tout le monde peut y importer les données de test de ses essais de propulsion de drone à l’aide de nos bancs de mesure de poussée.
La base de données contient actuellement les résultats de plus de 900 systèmes de propulsion, dont 71 moteurs sans balais, 115 hélices et 35 ESC.
Notre page d’accueil répertorie les systèmes les plus grands et les plus performants testés.
Page d’accueil de la base de données
À votre arrivée sur la page d’accueil de la base de données, vous verrez un résumé des tests, une vidéo expliquant comment améliorer votre temps de vol, ainsi que des listes des « 5 meilleurs » moteurs, hélices et poussées mesurés.
En haut de la page figurent les rubriques « Motors », « Propellers » et « ESCs ». Cliquez sur l’un de ces liens pour accéder à la liste des moteurs, hélices ou ESC accompagnés des données correspondantes dans la base de données.
Figure 1 : Rubriques de la page d’accueil de la base de données (carrés rouges)
À côté de ces rubriques se trouve « Test data », qui donne la liste de tous les tests effectués dans la base de données. Vous pouvez y utiliser des filtres pour affiner les résultats en fonction de l’équipement ou des performances recherchés, comme nous le verrons plus loin dans cet article.
En cliquant sur la rubrique « Thrust stands », vous accéderez à la page principale de tytorobotics.com, où vous pourrez consulter et acheter l’équipement de test utilisé pour générer des données de propulsion.
Enfin, les options « Login » et « Register », tout à droite, permettent de gérer votre compte dans la base de données, nécessaire si vous souhaitez importer des données. Nous y reviendrons plus loin dans cet article.
Base de données des moteurs sans balais
En cliquant sur la rubrique « Motors », vous accéderez à la liste de tous les moteurs sans balais pour lesquels des données de test de propulsion sont disponibles dans la base de données. Le système contient actuellement des données pour 71 moteurs sans balais différents.
Figure 2 : Liste des moteurs sans balais du système avec options de tri
Vous pouvez trier les moteurs comme vous le souhaitez : par poids (g), diamètre d’arbre (mm), valeur Kv (tr/min/V) et nombre de pôles magnétiques.
Pour trier selon l’un de ces paramètres, cliquez sur la flèche vers le haut ou vers le bas à côté de la rubrique correspondante. Par défaut, les moteurs sont triés selon le nombre de tests effectués avec chacun d’eux.
Vous pouvez modifier les unités d’affichage si vous le souhaitez, mais cette fonctionnalité nécessite de vous connecter à un compte.
Pour en savoir plus : Fonctionnement des moteurs sans balais
Base de données des hélices
En cliquant sur la rubrique « Propellers », vous accéderez à la liste de toutes les hélices de drone pour lesquelles des données de test de propulsion sont disponibles dans la base de données. Le système contient actuellement des données pour 115 hélices différentes.
Les hélices peuvent être triées par poids (g), diamètre (po), pas (po) et matériau (nylon, fibre de carbone, plastique, polycarbonate, etc.).
Les options par défaut et la méthode de tri sont les mêmes pour les hélices que pour les moteurs (voir la section précédente).
Base de données des contrôleurs électroniques de vitesse (ESC)
En cliquant sur la rubrique « ESCs », vous accéderez à la liste de tous les ESC accompagnés de données de test dans la base de données. Le système contient actuellement des données pour 35 ESC différents.
Les ESC peuvent être triés par courant maximal (A) et courant du BEC (A). Les options par défaut et la méthode de tri sont les mêmes pour les ESC que pour les moteurs et les hélices.
Utiliser les filtres
Les filtres disponibles sur la page « Test data » permettent efficacement d’affiner les résultats et de trouver précisément ce que vous recherchez. Ils sont répartis en quatre catégories : « General », « Components », « Data » et « Aggregates ».
Le filtre d’exemple applique un filtre dans chacune de ces catégories pour vous montrer comment cela fonctionne (figure 3). C’est une bonne façon de découvrir le système, et la partie 1 de notre série de vidéos sur la base de données vous guide à travers cet exemple.
Figure 3 : Le filtre d’exemple illustre différentes possibilités pour affiner les données
Général
Commençons par « General » : vous pouvez filtrer les configurations à un ou deux moteurs, ce qui peut être utile si vous savez que votre configuration sera à moteur unique ou coaxiale.
Vous pouvez également affiner les résultats en fonction du banc d’essai utilisé, si vous connaissez la taille du système de propulsion et le type de données que vous souhaitez consulter. En général, la série 1580 = poussée et couple ≤ 5 kgf, la série 1780 = poussée et couple ≤ 75 kgf.
Composants
Dans « Components », vous pouvez préciser les caractéristiques des moteurs, des hélices et des ESC qui vous intéressent.
Pour les moteurs, vous pouvez affiner les résultats selon plusieurs critères : diamètre d’arbre, pôles magnétiques, valeur Kv et poids. Quel que soit le paramètre choisi, vous pouvez rechercher les valeurs supérieures, inférieures ou égales à celle que vous indiquez. Vous pouvez, par exemple, filtrer les moteurs pesant ≥ 50 g.
Pour les hélices, vous pouvez filtrer par diamètre, pas et poids. Vous pouvez appliquer simultanément des critères aux trois paramètres en cliquant sur le bouton « ADD » sous le menu déroulant.
Vous pouvez, par exemple, affiner les résultats pour afficher des hélices de 5 pouces de diamètre, dont le pas est > 3 pouces et le poids < 5 g (figure 4).
Pour les ESC, vous pouvez filtrer par courant maximal, courant du BEC et poids.
Figure 4 : Exemple de filtre selon le diamètre, le pas et le poids des hélices
Données
La catégorie suivante est « Data ». Ces filtres vous permettent d’affiner les résultats selon les données de performance de groupes motopropulseurs individuels ou coaxiaux.
Pour les systèmes de propulsion individuels, vous pouvez définir des limites pour la poussée, le couple, le régime, la tension, le courant, la puissance électrique, la puissance mécanique et différents types de rendement.
Pour les systèmes de propulsion multirotors, vous pouvez consulter les données de performance cumulées du système, comme la poussée totale, la puissance électrique totale, la puissance mécanique totale, le rendement moteur/ESC, le rendement de l’hélice et le rendement du système.
Ce filtre est particulièrement utile si vous connaissez les exigences de performance de votre drone. Par exemple, si vous savez qu’il doit produire 5 N de poussée pour pouvoir rester en vol stationnaire, vous pouvez rechercher les systèmes dont la poussée totale est > 5 N, puis trier les résultats du plus au moins efficace pour trouver la meilleure combinaison de moteur, d’hélice et d’ESC pour votre usage.
Pour en savoir plus : Tests automatisés de moteurs sans balais et d’hélices
Données agrégées
La dernière catégorie, « Aggregates », propose plusieurs options :
- Valeur maximale
- Valeur interpolée à une autre valeur
- Valeur interpolée au maximum d’une autre valeur
L’option 1 vous permet de rechercher la valeur maximale de poussée, de puissance ou de rendement et de définir également une limite pour restreindre les résultats aux valeurs supérieures, inférieures ou égales à une valeur donnée. Vous pouvez ensuite utiliser les flèches de tri du tableau des résultats pour les classer de la plus faible à la plus élevée, ou inversement.
En cliquant sur « exclude empty results », vous épurez les résultats de recherche en supprimant les tests qui ne contiennent pas de données pour le paramètre consulté.
L’option 2 vous permet de consulter la valeur interpolée d’un paramètre pour une valeur donnée d’un autre paramètre. Vous pouvez, par exemple, déterminer la valeur interpolée de la poussée totale lorsque la puissance électrique totale est égale à 3 watts pour un ensemble de systèmes de propulsion.
Enfin, l’option 3 vous permet de consulter la valeur interpolée d’un paramètre au niveau maximal d’un autre paramètre. Cette option est idéale pour déterminer les conditions dans lesquelles votre moteur est le plus efficace, par exemple la poussée totale correspondant au rendement maximal d’un moteur.
Lorsque vous effectuez des tests de propulsion avec votre drone, vous pouvez importer directement vos données dans la base de données. Vous pouvez également les copier-coller dans notre calculateur de temps de vol afin d’estimer la durée pendant laquelle votre drone pourra rester en l’air, à partir de ses données de performance.
Regardez la partie 2 de notre série de vidéos sur la base de données pour apprendre à utiliser les données filtrées avec notre calculateur de temps de vol pour drones (figure 5).
Figure 5 : Notre calculateur estime votre temps de vol à partir des données de la base de données
Importer vos données
Importer vos propres données dans la base de données est un excellent moyen de visualiser les résultats de vos tests pour votre usage personnel, de les partager avec vos collègues et de contribuer à la communauté élargie des essais.
L’importation de données nécessite un compte dans la base de données, un banc de mesure de poussée RCbenchmark et notre logiciel gratuit, que vous pouvez télécharger ici.
La partie 3 de notre série de vidéos vous explique la marche à suivre.
Créer un compte dans la base de données est gratuit et simple : cliquez sur « Register » en haut à droite de n’importe quelle page de la base de données. Saisissez votre nom, votre adresse e-mail et un mot de passe, puis cliquez sur « Verify Email Address » dans l’e-mail de vérification que vous recevrez. Une fois votre compte vérifié, vous pourrez commencer à importer des données de test.
L’étape suivante consiste à ouvrir le logiciel RCbenchmark et à connecter votre banc d’essai. Dans l’onglet « Setup », vérifiez que la case « Activate Experimental Scripting Mode » est cochée. Ce réglage est nécessaire pour importer des données dans la base de données.
Figure 6 : Cochez « Activate Experimental Scripting Mode » dans l’onglet Setup
Ensuite, cliquez sur l’onglet « Database Upload », puis indiquez le nom de votre test et les points de commande des gaz qu’il couvrira. La plupart des utilisateurs nomment et décrivent le moteur et l’hélice utilisés, mais vous êtes libre de choisir votre convention.
Une fois les informations saisies, cliquez sur « Run », puis sur « Start » ; le test s’exécutera automatiquement (figure 7).
Figure 7 : Test de propulsion en cours avec un script automatique
Une fois le test terminé, une fenêtre de navigateur s’ouvrira sur la base de données en ligne et vous invitera à « Add new test ». Cliquez sur ce bouton, puis, sur la page suivante, renseignez les informations relatives à votre moteur, votre hélice et votre ESC.
Saisissez une partie des informations pour afficher un menu déroulant d’options et sélectionner l’équipement utilisé. Si vos composants ne figurent pas dans la liste, ajoutez-les simplement en suivant les instructions.
À mesure que vous saisissez les informations du test, elles sont mises à jour et enregistrées en temps réel ; vous n’avez donc pas besoin de cliquer sur Enregistrer lorsque vous avez terminé. Une fois toutes les informations saisies, la page du test répertorie les composants utilisés, les informations sur le banc d’essai, les graphiques et un tableau de données.
Comparer les résultats des tests
La base de données vous permet de comparer les résultats de tous les tests qui y sont répertoriés.
Voici quelques exemples :
- Comparer le rendement du système de propulsion du moteur Xoar TA130-25 KV80 avec 10 hélices différentes
- Comparer le rendement des hélices de tous les tests de la base de données ayant atteint plus de 10 kgf de poussée
- Comparer la consommation électrique de plusieurs systèmes de propulsion coaxiaux différents
Prenons l’exemple du moteur : cliquez sur « Motors » dans la barre d’en-tête, puis sur le premier moteur de la liste, le DYS Samguk Shu 2306. Cette page regroupe tous les tests effectués avec ce moteur dans notre base de données.
Nous utiliserons le menu déroulant pour afficher 10 entrées, sélectionner toutes celles que nous souhaitons comparer, puis cliquer sur « comparer les 10 sélectionnées » au bas de la liste (figure 8).
Figure 8 : procédure de comparaison des tests utilisant le moteur DYS Samguk Shu 2306
Une nouvelle page s’ouvrira avec des graphiques comparant toutes les données des tests sélectionnés (figure 9). Nous pouvons examiner le régime de rotation en fonction du temps, la poussée ou le couple en fonction du régime de rotation, ainsi que les caractéristiques de tension, de courant et de puissance. Les derniers graphiques montrent le rendement du moteur et du contrôleur ESC, le rendement de l’hélice et le rendement du système de propulsion.
En passant le curseur sur un point de données, vous verrez les valeurs associées à ce point, ainsi que le moteur et l’hélice utilisés.
En comparant les graphiques du rendement de l’hélice et du rendement du système de propulsion, nous constatons qu’à bas régime, c’est l’hélice HQ Prop 5131 qui offre le meilleur rendement, mais qu’à presque tous les régimes, le système de propulsion le plus performant utilise l’hélice HQ Prop 5040 avec le moteur DYS Samguk Shu 2306.
Figure 9 : graphiques générés par la comparaison des jeux de données
Conclusion
Cette base de données peut être un excellent outil lors de la construction et de l’optimisation d’un drone. Elle gagne en efficacité à mesure que davantage d’utilisateurs y téléversent des résultats. Nous vous encourageons donc vivement à y ajouter vos propres données de test.
Si vous avez des questions ou souhaitez que nous abordions d’autres sujets liés à la base de données, laissez-nous un commentaire ci-dessous.
Pour en savoir plus : Fabricants de moteurs BLDC