У червні 2023 року Scorpion Power Systems придбала Flight Stand 15 та стенд тяги Series 1580 у нашого азійського дистриб’ютора Aeroer. Стенди придбали для розроблення й оптимізації нових двигунів BLDC, а також нової лінійки ESC з векторним керуванням (FOC).
Scorpion Power System добре відома двигунами й ESC для вертольотів і літаків, але нещодавно почала випускати нову серію спеціально для промислових мультикоптерів. Досі стенди переважно використовували для розроблення двигунів IM-Series (Industrial Multirotor) та ESC Legatus із FOC.
Ось що розповів директор Scorpion Power System LTD Кайл Дал про використання Flight Stand і Series 1580 на кожному етапі розроблення:
Розроблення двигунів
«Нові стенди тяги стали надзвичайно важливими для розроблення наших двигунів. Під час прототипування ми виготовляємо кілька зразків одного типорозміру, вносячи лише невеликі зміни в конструкцію. Змінюємо окремі параметри всього на кілька відсотків, а потім випробовуємо, щоб знайти оптимальний варіант. Без точного вимірювального обладнання ці відмінності було б неможливо розрізнити.
Завдяки стендам Tyto ми можемо побудувати повну криву потужності двигуна й шукати кожен відсоток поліпшення системи. Обираючи найкращі характеристики кожного варіанта, зрештою отримуємо конструкцію із загальним приростом ККД і потужності на кілька відсотків.
Розроблення ESC
Понад 3,5 року тому ми почали розробляти власний ESC із FOC. Вихід на ринок зайняв багато часу, адже ми виявили низку недоліків і проблем у стандартному алгоритмі FOC, який використовує більшість виробників. Тому вирішили створити власний алгоритм із нуля. Це було надзвичайно складно, але ми суттєво просунулися.
Повний контроль над алгоритмом дав змогу налаштувати систему на більш ефективну, але менш потужну роботу або на менш ефективну, але потужнішу. Проте виникло запитання: що краще для мультикоптера? Ефективність очевидно важлива, але більша потужність дає змогу підвищити вантажопідйомність і розширити застосування.
На стенді Tyto ми точно побудували криві ККД і крутного моменту для обох алгоритмів. Знайшовши точку перетину двох варіантів, змогли поєднати їхні переваги.
Ми створили новий алгоритм: на низькій і середній потужності, наприклад під час зависання мультикоптера, він використовує найефективніше керування. Наприкінці кривої потужності, коли потрібна пікова тяга для керування або аварійної ситуації, він переходить на алгоритм із більшим крутним моментом.
У результаті отримали ESC із FOC, у якого піковий ККД вищий на 4–5%, а максимальний крутний момент і тяга — на 10–20%. Ми жартома назвали це «турборежимом», але дуже пишаємося результатом. Без стенда Tyto таке вдосконалення було б неможливим.
Налаштування й оптимізація силової установки
Окрім розроблення двигунів і ESC для дронів, ми вже використовуємо стенди, щоб допомагати клієнтам обирати найкращі силові установки для їхніх завдань. Ми допомогли двом великим клієнтам знайти оптимальне поєднання двигуна, ESC і пропелера.
Завдяки правильному вибору розмірів компонентів ефективність зросла на 4–8%, а максимальна тяга — на 20–30% порівняно з вихідними результатами. Ми раді мати для цього інструменти й сподіваємося так само допомагати іншим нинішнім і майбутнім клієнтам».
