Por Lauren Nagel
Base de dados de componentes para drones
A nossa base de dados de motores, hélices e ESCs para drones foi concebida como um recurso para concebionistas de drones, tornando os dados de teste de drones mais acessíveis.
Aceda à base de dados aqui
Este artigo mostrar-lhe-á como:
- Encontrar motores, hélices e ESCs na base de dados
- Utilizar filtros para restringir os resultados com base no desempenho
- Carregar os seus próprios dados de teste
- Utilizar os seus dados para calcular o tempo de voo
Este artigo é acompanhado por uma série de 3 vídeos disponível no nosso canal do YouTube.
A base de dados é gerida pela comunidade e qualquer pessoa pode carregar dados de teste dos seus testes de propulsão de drones utilizando os nossos bancadas de teste de impulso.
A base de dados contém atualmente resultados de mais de 900 sistemas de propulsão, incluindo 71 motores brushless, 115 hélices e 35 ESCs.
A nossa página inicial lista os sistemas maiores e de maior desempenho testados.
Página inicial da base de dados
Quando aceder à página inicial da base de dados, verá um resumo dos testes, um vídeo sobre como aumentar o seu tempo de voo e listas dos «top 5» dos maiores motores, hélices e empuxos medidos.
No topo da página, existem cabeçalhos para «Motores», «Hélices» e «ESCs». Ao clicar num destes links, será encaminhado para uma lista de todos os motores/hélices/ESCs com os dados correspondentes na base de dados.
Figura 1: Cabeçalhos na página inicial da base de dados (quadrados vermelhos)
Ao lado destes cabeçalhos encontra-se «Dados de teste», que é uma lista de todos os testes realizados na base de dados. É aqui que pode utilizar filtros para restringir os resultados de acordo com o equipamento ou o desempenho de que necessita, que serão abordados mais à frente neste artigo.
Ao clicar no cabeçalho «Bancadas de teste de impulso», será encaminhado para a página principal do tytorobotics.com, onde poderá consultar e adquirir o equipamento de teste utilizado para gerar dados de propulsão.
Por fim, «Login» e «Registar», no canto superior direito, servem para gerir a sua conta na base de dados, o que é necessário se pretender carregar dados. Isto também será abordado mais à frente no artigo.
Base de dados de motores brushless
Ao clicar no cabeçalho «Motores», será encaminhado para a lista de todos os motores brushless com dados de teste de propulsão na base de dados. Atualmente, existem dados de 71 motores brushless únicos no sistema.
Figura 2: Lista de motores brushless no sistema com opções de ordenação
Pode ordenar os motores como desejar: por peso (g), diâmetro do eixo (mm), valor de Kv (RPM/V) e número de polos magnéticos.
Para ordenar por um dos parâmetros, clique na seta para cima ou para baixo ao lado desse cabeçalho. Por predefinição, estão ordenados pelo número de testes realizados com cada motor.
Pode alterar as unidades de exibição, se desejar, embora esta funcionalidade exija que inicie sessão numa conta.
Leitura adicional: Como funcionam os motores brushless
Base de dados de hélices
Ao clicar no cabeçalho «Hélices», será encaminhado para a lista de todas as hélices para drones com dados de teste de propulsão na base de dados. Atualmente, existem dados de 115 hélices únicas no sistema.
As hélices podem ser ordenadas por peso (g), diâmetro (pol.), passo (pol.) e material (ou seja, nylon, fibra de carbono, plástico, policarbonato, etc.).
As mesmas opções predefinidas das hélices existem para os motores, e o mesmo método é utilizado para os ordenar (ver a secção anterior).
Base de dados de controladores eletrónicos de velocidade (ESC)
Ao clicar no cabeçalho «ESCs», será encaminhado para a lista de todos os ESCs com dados de teste na base de dados. Atualmente, existem dados de 35 ESCs únicos no sistema.
Os ESCs podem ser ordenados por corrente máxima (A) e corrente BEC (A). As mesmas opções predefinidas dos ESCs existem para os motores e hélices, e o mesmo método é utilizado para os ordenar.
Utilização de filtros
Os filtros disponíveis na página «Dados de teste» são uma forma poderosa de restringir os resultados e obter exatamente o que procura. Estão divididos nas categorias «Geral», «Componentes», «Dados» e «Agregados».
O exemplo de filtro aplica um filtro em cada uma destas categorias para lhe dar uma ideia de como funciona (figura 3). Esta é uma boa forma de se familiarizar com o sistema, e a Parte 1 da nossa série de vídeos da base de dados apresenta-lhe o exemplo.
Figura 3: O filtro de exemplo demonstra algumas das possibilidades de restrição de dados
Geral
Começando por «Geral», pode filtrar por configurações de motor único ou motor duplo, o que pode ser útil se souber se terá uma configuração de motor único ou coaxial.
Também pode restringir os resultados de testes realizados numa bancada de teste específica se souber o tamanho do sistema de propulsão e o tipo de dados que pretende consultar. Em geral, Series 1580 = impulso e binário ≤ 5 kgf, Series 1780 = impulso e binário ≤ 75 kgf.
Componentes
Em «Componentes», pode especificar as características de que está interessado para motores, hélices e ESCs.
Para motores, pode restringir os resultados com base em algumas opções: diâmetro do eixo, polos magnéticos, valor de Kv e peso. Independentemente do parâmetro que escolher, pode procurar resultados que sejam maiores, menores ou iguais ao valor que especificar. Por exemplo, pode filtrar motores com peso ≥ 50 g.
Para hélices, pode filtrar por diâmetro, passo e peso. Pode aplicar um critério para estes três parâmetros ao mesmo tempo clicando no botão «ADD» por baixo do menu pendente.
Por exemplo, pode restringir os resultados para hélices com 5 polegadas de diâmetro, passo > 3 polegadas e peso < 5 g (figura 4).
Para ESCs, pode filtrar por corrente máxima, corrente BEC e peso.
Figura 4: Exemplo de filtro para critérios de diâmetro, passo e peso de hélices
Dados
A categoria seguinte é «Dados». Estes filtros permitem-lhe restringir os resultados com base em dados de desempenho de sistemas de propulsão individuais ou coaxiais.
Para sistemas de propulsão individuais, pode definir limites para impulso, binário, RPM, tensão, corrente, potência elétrica, potência mecânica e vários tipos de eficiência.
Se pretender consultar sistemas de propulsão multirotor, pode consultar os dados de desempenho cumulativos do sistema, tais como impulso total, potência elétrica total, potência mecânica total, eficiência do motor/ESC, eficiência da hélice e eficiência do sistema.
Este filtro é mais importante se souber os requisitos de desempenho do seu drone. Por exemplo, se souber que precisa de produzir 5 N de impulso para pairar, pode pesquisar sistemas com impulso total > 5 N e, em seguida, ordenar os resultados do mais eficiente para o menos eficiente para encontrar a melhor combinação de motor, hélice e ESC para o seu propósito.
Leitura adicional: Testes Automatizados de Motores Brushless e Hélices
Dados agregados
A categoria final, «dados agregados», oferece algumas opções:
- Valor máximo
- Valor interpolado noutro valor
- Valor interpolado no máximo de outro valor
A opção 1 permite-lhe pesquisar o valor máximo de impulso, potência ou eficiência e também permite aplicar um limite para restringir os resultados, de modo a que sejam maiores, menores ou iguais a um determinado valor. Pode, em seguida, utilizar as setas de ordenação na tabela de resultados para os ordenar do mais baixo → mais alto ou vice-versa.
Ao clicar em «excluir resultados vazios», os seus resultados de pesquisa serão limpos, removendo quaisquer testes sem dados para o parâmetro que está a consultar.
A opção 2 permite-lhe consultar o valor interpolado de um parâmetro num determinado valor de outro parâmetro. Por exemplo, pode determinar o valor interpolado do impulso total quando a potência elétrica total é igual a 3 watts para um conjunto de sistemas de propulsão.
Por fim, a opção 2 permite-lhe consultar o valor interpolado de um parâmetro no valor máximo de outro. Isto é excelente para encontrar as condições em que o seu motor é mais eficiente, por exemplo, o impulso total no valor de eficiência máxima do motor.
Ao realizar testes de propulsão com o seu drone, pode carregar os seus dados diretamente para a base de dados. Também pode copiar e colar esses dados na nossa calculadora de tempo de voo para estimar quanto tempo o seu drone permanecerá no ar com base nos seus dados de desempenho.
Assista à Parte 2 da nossa série de vídeos da base de dados para aprender a utilizar dados filtrados com a nossa calculadora de tempo de voo para drones (figura 5).
Figura 5: A nossa calculadora de tempo de voo estima o seu tempo de voo com base em dados da base de dados
Carregar os seus dados
Carregar os seus próprios dados para a base de dados é uma excelente forma de visualizar os resultados dos seus testes para uso próprio, partilhá-los com colegas e contribuir para a comunidade de testes em geral.
O carregamento de dados requer uma conta na base de dados, uma bancada de teste de impulso RCbenchmark e o nosso software gratuito, que pode descarregar aqui.
A Parte 3 da nossa série de vídeos apresenta-lhe este processo.
Criar uma conta na base de dados é gratuito e simples: basta clicar em «Registar» no cabeçalho superior direito de qualquer página da base de dados. Introduza o seu nome, endereço de e-mail e uma palavra-passe e clique em «Verificar endereço de e-mail» no e-mail de verificação que receber. Assim que a sua conta for verificada, estará pronto para começar a carregar dados de teste.
O passo seguinte é abrir o software RCbenchmark e ligar a sua bancada de teste. No separador «Setup», certifique-se de que a caixa «Activate Experimental Scripting Mode» está marcada. Esta configuração é necessária para carregar dados para a base de dados.
Figura 6: Marque «Activate Experimental Scripting Mode» no separador Setup
Em seguida, clique no separador «Database Upload», depois especifique o nome do seu teste e os pontos de acelerador que irá abranger. A convenção de nomenclatura utilizada pela maioria dos utilizadores nomeia e descreve o motor e a hélice utilizados, embora isso fique a seu critério.
Depois de introduzir as informações, clique em «Run» e depois em «Start», e o teste será executado automaticamente (figura 7).
Figura 7: Teste de propulsão em curso com script automático
Assim que o teste for concluído, uma janela do navegador abrirá na base de dados online, solicitando-lhe que clique em «Add new test». Clique neste botão e, na página seguinte, preencha as informações do seu motor, hélice e ESC.
Ao digitar informações parciais, aparecerá um menu pendente de opções para que possa selecionar o equipamento que utilizou. Se os seus componentes não estiverem listados, basta adicioná-los à lista conforme solicitado.
À medida que introduz as informações do teste, estas são atualizadas e guardadas em tempo real, pelo que não precisa de clicar em guardar quando terminar. Depois de introduzir todas as informações, a página inicial do teste listará os componentes utilizados, as informações da bancada de teste, os gráficos de dados e uma tabela de dados.
Comparar resultados de testes
A base de dados permite-lhe comparar os resultados de quaisquer testes listados na base de dados.
Aqui estão alguns exemplos:
- Comparar a eficiência do sistema de propulsão do motor Xoar TA130-25 KV80 com 10 hélices diferentes
- Comparar a eficiência das hélices de todos os testes na base de dados que atingiram mais de 10 kgf de impulso
- Comparar o consumo de potência elétrica de vários sistemas de propulsão coaxiais diferentes
Vamos continuar com o exemplo do motor clicando em «Motores» na barra de cabeçalho e, em seguida, clicando no primeiro motor da lista, que é o DYS Samguk Shu 2306. Esta página inclui todos os testes realizados com este motor na nossa base de dados.
Utilizaremos o menu pendente para mostrar 10 entradas, selecionaremos todas as que pretendemos comparar e, em seguida, clicaremos em 'comparar 10 selecionados' no fundo da lista (figura 8).
Figura 8: O procedimento para comparar testes envolvendo o motor DYS Samguk Shu 2306
Isto abrirá uma nova página com gráficos comparando todos os dados dos testes em que clicámos (figura 9). Podemos analisar a velocidade de rotação ao longo do tempo, o impulso ou o binário em relação à velocidade de rotação, a tensão, a corrente e as propriedades de potência. E os últimos gráficos analisam a eficiência do motor & ESC, a eficiência da hélice e a eficiência da propulsão.
Se passar o rato sobre qualquer um dos pontos de dados, verá os números associados a esse ponto, bem como o motor e a hélice utilizados.
Se compararmos os gráficos de eficiência da hélice e de eficiência do sistema de propulsão, podemos ver que, em velocidades de rotação mais baixas, a HQ Prop 5131 é a mais eficiente, mas em quase todas as velocidades de rotação, o sistema de propulsão mais eficiente utiliza a HQ Prop 5040 com o motor DYS Samguk Shu 2306.
Figura 9: Os gráficos gerados pela comparação de conjuntos de dados
Conclusão
Esta base de dados pode ser uma excelente ferramenta durante o processo de construção e otimização do drone. A base de dados torna-se mais eficaz à medida que mais utilizadores carregam resultados, pelo que recomendamos vivamente que carregue os seus próprios dados de teste.
Se tiver alguma dúvida ou quiser que abordemos outros tópicos relacionados com a base de dados, deixe-nos um comentário abaixo.
Leitura adicional: Fabricantes de motores BLDC