Desenvolvimento de Motores e ESC da Scorpion Power Systems

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Em junho de 2023, a Scorpion Power Systems adquiriu um Flight Stand 15 e uma bancada de ensaio Series 1580 junto do nosso distribuidor asiático, Aeroer. As bancadas de ensaio foram adquiridas para ajudar no desenvolvimento e na otimização dos novos motores BLDC da Scorpion, bem como da sua nova linha de ESCs FOC.

A Scorpion Power System é amplamente conhecida pelos seus motores e ESCs para helicópteros e aviões, mas começou recentemente a lançar uma série totalmente nova de motores e ESCs especificamente para multirotores industriais. Até agora, utilizaram a bancada principalmente para o desenvolvimento dos seus novos motores da série IM (Industrial Multirotor) e do ESC Legatus (FOC).

analisador de motores elétricos

Aqui ficam algumas palavras de Kyle Dahl, Diretor da Scorpion Power System LTD., sobre como conseguiram utilizar o Flight Stand e a Series 1580 em cada fase do desenvolvimento:

Desenvolvimento de motores

“As novas bancadas de ensaio foram fundamentais para o desenvolvimento dos nossos novos motores. Durante a prototipagem, podemos criar vários exemplares do mesmo tamanho de motor, alterando apenas pequenas variações no design. Alteramos algumas variáveis em apenas alguns % e, em seguida, testamo-las para encontrar a variação mais adequada. Sem equipamento de medição preciso, as variações não seriam distinguíveis.

Mas, graças às bancadas de ensaio da Tyto, conseguimos traçar toda a curva de potência do motor e procurar cada % de melhoria no sistema. Desta forma, e ao escolher as características ideais de cada variação, conseguimos chegar a um design de motor com uma melhoria líquida de vários % na eficiência e na potência.

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Desenvolvimento de ESCs

Há mais de 3,5 anos, começámos o desenvolvimento do design do nosso ESC FOC. Demorou muito tempo a chegar ao mercado porque identificámos várias desvantagens e problemas no algoritmo FOC do conjunto de chips padrão utilizado pela maioria. Assim, decidimos criar o nosso próprio algoritmo FOC do zero. Foi um trabalho incrivelmente difícil, mas conseguimos fazer grandes progressos.

Com total controlo sobre o algoritmo, descobrimos que podíamos ajustar o sistema para funcionar de uma “forma eficiente, mas menos potente” ou de uma “forma menos eficiente, mas mais potente”. Mas a questão que surgiu foi saber qual seria melhor para utilização em multirotores. Obviamente, a eficiência é importante. Mas se conseguirmos aumentar a capacidade de potência, desbloqueamos maiores capacidades de carga útil e aplicações de utilização alargadas.

Ao utilizar a bancada de ensaio da Tyto, conseguimos traçar com precisão a curva de eficiência e de binário de ambos os algoritmos. Ao encontrar a intersecção das 2 variações, conseguimos obter “o melhor dos dois mundos”.

Criámos um novo algoritmo que, nos níveis de potência mais baixos e intermédios (como na situação de pairar de um multirotor), utiliza o algoritmo de controlo mais eficiente. Mas, à medida que se aproxima do final da curva de potência (níveis de impulso máximo para controlo de drones ou situações de emergência), muda para o algoritmo de binário mais elevado.

Ao fazermos isto, temos um ESC FOC que tem 4%-5% melhor eficiência máxima E 10%-20% mais binário/impulso máximo. Brincamos que isto se chama “modo turbo”, mas estamos muito orgulhosos da conquista e, sem a bancada de ensaio da Tyto, tal melhoria não teria sido possível.

testador de ESCs

Personalização / Otimização do Sistema de Potência

Além do nosso desenvolvimento com os motores de drones e ESCs, também já conseguimos utilizar as bancadas para ajudar os nossos clientes a escolherem os sistemas de potência mais adequados para as suas aplicações. Já ajudámos 2 dos nossos clientes de maior destaque a escolher a combinação de motor/ESC/hélice mais adequada para a sua aplicação específica.

Ao escolhermos os componentes do tamanho ideal para estes clientes, conseguimos melhorar a eficiência deles em 4%-8% e o impulso máximo em 20%-30% em relação aos seus resultados de desempenho base. Estamos felizes por ter as ferramentas para fazer isto e esperamos ajudar mais clientes, atuais e futuros, da mesma forma.”

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Kyle Dahl
Diretor da Scorpion Power System LTD.
logótipo da Scorpion Power Systems