작성자: Lauren Nagel
드론 부품 데이터베이스
드론 모터, 프로펠러 및 ESC 데이터베이스는 드론 설계자를 위한 리소스로 제작되었으며, 드론 테스트 데이터를 더 쉽게 이용할 수 있도록 합니다.
데이터베이스 접속하기
이 글에서는 다음 방법을 안내합니다:
- 데이터베이스에서 모터, 프로펠러 및 ESC 찾기
- 필터를 사용하여 성능별로 결과 좁히기
- 직접 테스트한 데이터 업로드하기
- 데이터를 사용하여 비행시간 계산하기
이 글에는 YouTube 채널에서 볼 수 있는 3부작 동영상 시리즈가 함께 제공됩니다.
데이터베이스는 커뮤니티 주도로 운영되며, 누구나 추력 스탠드를 사용하여 수행한 드론 추진 테스트 데이터를 업로드할 수 있습니다.
현재 데이터베이스에는 71개의 브러시리스 모터, 115개의 프로펠러, 35개의 ESC를 포함하여 900개 이상의 추진 시스템 테스트 결과가 포함되어 있습니다.
랜딩 페이지에는 테스트된 시스템 중 크기가 가장 크고 성능이 가장 뛰어난 시스템이 나열되어 있습니다.
데이터베이스 랜딩 페이지
데이터베이스 랜딩 페이지에 접속하면 테스트 요약, 비행시간을 늘리는 방법에 대한 동영상, 측정된 모터, 프로펠러 및 추력의 'Top 5' 목록을 볼 수 있습니다.
페이지 상단에는 '모터', '프로펠러', 'ESC' 제목이 있습니다. 이 링크 중 하나를 클릭하면 데이터베이스에 있는 모든 모터/프로펠러/ESC 목록과 관련 데이터를 볼 수 있습니다.
그림 1: 데이터베이스 랜딩 페이지의 제목(빨간색 사각형)
이 제목 옆에는 데이터베이스에서 수행한 모든 테스트 목록인 '테스트 데이터'가 있습니다. 여기에서 이 글의 뒷부분에서 다루는 대로 필요한 장비나 성능에 따라 필터를 사용하여 결과를 좁힐 수 있습니다.
'추력 스탠드' 제목을 클릭하면 추진 데이터 생성에 사용된 테스트 장비를 확인하고 구매할 수 있는 tytorobotics.com 메인 페이지로 이동합니다.
마지막으로, 맨 오른쪽에 있는 '로그인'과 '회원가입'은 데이터베이스 계정을 관리하는 데 사용되며, 데이터를 업로드하려면 계정이 필요합니다. 이 내용도 글의 뒷부분에서 다룹니다.
브러시리스 모터 데이터베이스
'모터' 제목을 클릭하면 데이터베이스에 있는 추진 테스트 데이터가 포함된 모든 브러시리스 모터 목록으로 이동합니다. 현재 시스템에는 71개의 고유한 브러시리스 모터 데이터가 있습니다.
그림 2: 정렬 옵션이 포함된 시스템 내 브러시리스 모터 목록
모터는 무게(g), 샤프트 직경(mm), Kv 값(RPM/V), 자석 극수 등 원하는 대로 정렬할 수 있습니다.
매개변수 중 하나로 정렬하려면 해당 제목 옆의 위쪽 또는 아래쪽 화살표를 클릭하세요. 기본적으로 각 모터로 수행한 테스트 횟수 순으로 정렬됩니다.
원하는 경우 표시 단위를 변경할 수 있지만, 이 기능을 사용하려면 계정에 로그인해야 합니다.
추가 읽을거리: 브러시리스 모터의 작동 원리
프로펠러 데이터베이스
'프로펠러' 제목을 클릭하면 데이터베이스에 있는 추진 테스트 데이터가 포함된 모든 드론 프로펠러 목록으로 이동합니다. 현재 시스템에는 115개의 고유한 프로펠러 데이터가 있습니다.
프로펠러는 무게(g), 직경(인치), 피치(인치), 재질(예: 나일론, 탄소 섬유, 플라스틱, 폴리카보네이트 등)별로 정렬할 수 있습니다.
프로펠러에도 모터와 동일한 기본 옵션이 적용되며 동일한 방법으로 정렬합니다(이전 섹션 참조).
전자 속도 제어기(ESC) 데이터베이스
'ESC' 제목을 클릭하면 데이터베이스에 있는 테스트 데이터가 포함된 모든 ESC 목록으로 이동합니다. 현재 시스템에는 35개의 고유한 ESC 데이터가 있습니다.
ESC는 최대 전류(A) 및 BEC 전류(A)별로 정렬할 수 있습니다. ESC에도 모터 및 프로펠러와 동일한 기본 옵션이 적용되며 동일한 방법으로 정렬합니다.
필터 사용하기
'테스트 데이터' 페이지에서 사용할 수 있는 필터는 결과를 좁혀 원하는 정보를 정확하게 찾을 수 있는 강력한 방법입니다. 필터는 '일반', '구성 요소', '데이터', '집계' 카테고리로 나뉩니다.
다음 예시 필터는 각 카테고리에 필터를 적용하여 작동 방식을 보여줍니다(그림 3). 시스템에 대한 좋은 입문 방법이며, 데이터베이스 동영상 시리즈의 1부에서 이 예시를 자세히 살펴봅니다.
그림 3: 예시 필터는 일부 데이터 좁히기 옵션을 보여줍니다
일반
'일반'부터 시작하여 단일 모터 또는 이중 모터 구성을 필터링할 수 있으며, 단일 모터 또는 동축 모터 구성을 사용할지 알고 있는 경우 유용합니다.
또한 추진 시스템의 크기와 확인하려는 데이터 유형을 알고 있다면 특정 테스트 스탠드에서 수행한 테스트 결과를 좁힐 수 있습니다. 일반적으로 시리즈 1580 = 추력 및 토크 ≤ 5kgf, 시리즈 1780 = 추력 및 토크 ≤ 75kgf입니다.
구성 요소
'구성 요소'에서 모터, 프로펠러 및 ESC에 대해 관심 있는 특성을 지정할 수 있습니다.
모터의 경우 샤프트 직경, 자석 극수, Kv 값, 무게 등 몇 가지 옵션으로 결과를 좁힐 수 있습니다. 어떤 매개변수를 선택하든 지정한 값보다 크거나, 작거나, 같은 결과를 찾을 수 있습니다. 예를 들어, 무게가 ≥ 50g인 모터를 필터링할 수 있습니다.
프로펠러의 경우 직경, 피치, 무게별로 필터링할 수 있습니다. 드롭다운 메뉴 아래의 '추가' 버튼을 클릭하여 이 세 가지 매개변수에 대한 기준을 동시에 적용할 수 있습니다.
예를 들어, 직경이 5인치이고, 피치가 > 3인치이며, 무게가 < 5g인 프로펠러로 결과를 좁힐 수 있습니다(그림 4).
ESC의 경우 최대 전류, BEC 전류, 무게별로 필터링할 수 있습니다.
그림 4: 프로펠러 직경, 피치 및 무게 기준 예시 필터
데이터
다음 카테고리는 '데이터'입니다. 이 필터를 사용하면 단일 또는 동축 파워트레인의 성능 데이터를 기준으로 결과를 좁힐 수 있습니다.
개별 추진 시스템의 경우 추력, 토크, RPM, 전압, 전류, 전기 출력, 기계 출력 및 다양한 유형의 효율성에 대한 제한을 설정할 수 있습니다.
멀티로터 추진 시스템을 확인하려면 시스템의 누적 성능 데이터인 총 추력, 총 전기 출력, 총 기계 출력, 모터/ESC 효율, 프로펠러 효율 및 시스템 효율을 확인할 수 있습니다.
이 필터는 드론의 성능 요구 사항을 알고 있는 경우 가장 중요합니다. 예를 들어, 호버링을 위해 5N의 추력을 생성할 수 있어야 한다는 것을 알고 있다면 총 추력이 > 5N인 시스템을 검색한 다음, 결과를 효율이 높은 순서대로 정렬하여 목적에 가장 적합한 모터, 프로펠러 및 ESC 조합을 찾을 수 있습니다.
추가 읽을거리: 자동 브러시리스 모터 및 프로펠러 테스트
집계 데이터
마지막 카테고리인 '집계 데이터'는 몇 가지 옵션을 제공합니다:
- 최대값
- 다른 값에서 보간된 값
- 다른 값의 최대에서 보간된 값
옵션 1을 사용하면 추력, 전력 또는 효율의 최대값을 검색할 수 있으며, 특정 값보다 크거나, 작거나, 같은 결과로 제한하도록 차단값을 적용할 수도 있습니다. 그런 다음 결과 테이블의 정렬 화살표를 사용하여 낮은 순 → 높은 순 또는 그 반대로 정렬할 수 있습니다.
'빈 결과 제외'를 클릭하면 확인하려는 매개변수에 대한 데이터가 없는 테스트를 제거하여 검색 결과를 정리할 수 있습니다.
옵션 2를 사용하면 다른 매개변수의 특정 값에서 한 매개변수의 보간된 값을 확인할 수 있습니다. 예를 들어, 한 세트의 추진 시스템에 대해 총 전기 출력이 3와트와 같을 때 총 추력의 보간된 값을 결정할 수 있습니다.
마지막으로, 옵션 2를 사용하면 다른 매개변수의 최대값에서 한 매개변수의 보간된 값을 확인할 수 있습니다. 이는 모터가 가장 효율적인 조건을 찾는 데 유용하며, 예를 들어 모터의 최대 효율 값에서의 총 추력과 같습니다.
드론으로 추진 테스트를 수행할 때 데이터를 데이터베이스에 직접 업로드할 수 있습니다. 또한 해당 데이터를 비행시간 계산기에 복사하여 붙여넣어 성능 데이터를 기반으로 드론이 얼마나 오래 비행할 수 있는지 추정할 수 있습니다.
데이터베이스 동영상 시리즈의 2부를 시청하여 필터링된 데이터를 드론 비행시간 계산기에 사용하는 방법을 알아보세요(그림 5).
그림 5: 데이터베이스의 데이터를 기반으로 비행시간을 추정하는 비행시간 계산기
데이터 업로드하기
자신의 데이터를 데이터베이스에 업로드하면 테스트 결과를 직접 확인하고 동료와 공유하며 더 넓은 테스트 커뮤니티에 기여할 수 있습니다.
데이터를 업로드하려면 데이터베이스 계정, RCbenchmark 추력 스탠드 및 여기에서 다운로드할 수 있는 무료 소프트웨어가 필요합니다.
동영상 시리즈의 3부에서 이 과정을 자세히 살펴봅니다.
데이터베이스 계정 생성은 무료이며 간단합니다. 모든 데이터베이스 페이지의 오른쪽 상단 헤더에서 '회원가입'을 클릭하기만 하면 됩니다. 이름, 이메일 주소 및 비밀번호를 입력하고 받은 확인 이메일에서 '이메일 주소 확인'을 클릭하세요. 계정이 확인되면 테스트 데이터를 업로드할 준비가 완료됩니다.
다음 단계는 RCbenchmark 소프트웨어를 열고 테스트 스탠드를 연결하는 것입니다. '설정' 탭에서 '실험적 스크립팅 모드 활성화' 상자가 선택되어 있는지 확인하세요. 이 설정은 데이터를 데이터베이스에 업로드하는 데 필요합니다.
그림 6: 설정 탭에서 '실험적 스크립팅 모드 활성화' 확인
다음으로 '데이터베이스 업로드' 탭을 클릭한 다음 테스트 이름과 적용할 스로틀 포인트를 지정하세요. 대부분의 사용자가 사용하는 명명 규칙은 사용된 모터와 프로펠러의 이름과 설명을 포함하지만, 이는 사용자의 자유입니다.
정보를 입력한 후 '실행'을 클릭하고 '시작'을 클릭하면 테스트가 자동으로 실행됩니다(그림 7).
그림 7: 자동 스크립트로 진행 중인 추진 테스트
테스트가 완료되면 온라인 데이터베이스 브라우저 창이 열리며 '새 테스트 추가'를 요청합니다. 이 버튼을 클릭한 다음 다음 페이지에서 모터, 프로펠러 및 ESC 정보를 입력하세요.
일부 정보를 입력하면 사용한 장비를 선택할 수 있도록 옵션 드롭다운 메뉴가 나타납니다. 구성 요소가 목록에 없는 경우 안내에 따라 목록에 추가하기만 하면 됩니다.
테스트 정보를 입력함에 따라 실시간으로 업데이트되고 저장되므로 완료 후 저장 버튼을 클릭할 필요가 없습니다. 모든 정보가 입력되면 테스트 랜딩 페이지에 사용된 구성 요소, 테스트 스탠드 정보, 데이터 플롯 및 데이터 테이블이 표시됩니다.
테스트 결과 비교
데이터베이스에서는 데이터베이스에 나열된 모든 테스트의 결과를 비교할 수 있습니다.
몇 가지 예시는 다음과 같습니다:
- Xoar TA130-25 KV80 모터와 10개의 서로 다른 프로펠러의 추진 시스템 효율 비교
- 데이터베이스에서 10kgf 이상의 추력을 달성한 모든 테스트의 프로펠러 효율 비교
- 여러 개의 서로 다른 동축 추진 시스템의 전기 소비량 비교
헤더 바에서 '모터'를 클릭한 다음 목록의 첫 번째 모터인 DYS Samguk Shu 2306을 클릭하여 모터 예시를 계속 살펴봅니다. 이 페이지에는 데이터베이스에 있는 이 모터로 수행한 모든 테스트가 포함되어 있습니다.
드롭다운 메뉴를 사용하여 항목 10개를 표시한 다음, 비교하려는 항목을 모두 선택하고 목록 하단의 '선택한 10개 비교'를 클릭합니다 (그림 8).
그림 8: DYS Samguk Shu 2306 모터가 포함된 테스트를 비교하는 절차
그러면 클릭한 테스트의 모든 데이터를 비교하는 그래프가 포함된 새 페이지가 열립니다(그림 9). 시간에 따른 회전 속도, 추력 또는 토크와 회전 속도의 관계, 전압, 전류 및 전력 특성을 살펴볼 수 있습니다. 마지막 그래프에서는 모터 및 ESC 효율, 프로펠러 효율, 추진 효율을 확인할 수 있습니다.
데이터 포인트 중 하나에 마우스를 올리면 해당 데이터 포인트와 관련된 수치뿐만 아니라 사용된 모터와 프로펠러도 표시됩니다.
프로펠러 효율과 추진 시스템 효율 그래프를 비교해 보면 낮은 회전 속도에서는 HQ Prop 5131이 가장 효율적이지만, 거의 모든 회전 속도에서 가장 효율적인 추진 시스템은 DYS Samguk Shu 2306 모터와 HQ Prop 5040을 사용한 조합입니다.
그림 9: 데이터 세트를 비교하여 생성된 그래프
결론
이 데이터베이스는 드론 제작 및 최적화 과정에서 훌륭한 도구가 될 수 있습니다. 더 많은 사용자가 결과를 업로드할수록 데이터베이스는 더욱 효과적으로 활용되므로, 여러분의 테스트 데이터를 직접 업로드해 보시기를 적극 권장합니다.
질문이 있거나 데이터베이스와 관련된 다른 주제에 대해 다루기를 원하시면 아래에 댓글을 남겨 주세요.
추가 읽을거리: BLDC 모터 제조업체