RU186209U1 - Device for testing brushless electric motors of unmanned aerial vehicles - Google Patents

Device for testing brushless electric motors of unmanned aerial vehicles Download PDF

Info

Publication number
RU186209U1
RU186209U1 RU2018132104U RU2018132104U RU186209U1 RU 186209 U1 RU186209 U1 RU 186209U1 RU 2018132104 U RU2018132104 U RU 2018132104U RU 2018132104 U RU2018132104 U RU 2018132104U RU 186209 U1 RU186209 U1 RU 186209U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensor
electric motors
unmanned aerial
aerial vehicles
module
Prior art date
Application number
RU2018132104U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Андреевич Гоголев
Александр Олегович Лавров
Александр Сергеевич Лялин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ФГУП "ГосНИИАС")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ФГУП "ГосНИИАС") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ФГУП "ГосНИИАС")
Priority to RU2018132104U priority Critical patent/RU186209U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU186209U1 publication Critical patent/RU186209U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

Предлагаемая полезная модель предназначена для определения характеристик электродвигателей при работе с определенными типами винтов в различных режимах их работы при разработке беспилотных летательных аппаратов. Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого устройства, заключается в достоверном определении параметров электродвигателей при работе с тестируемыми типами винтов, что в свою очередь позволяет подобрать оптимальные параметры двигатель-винт, сократить затраты при изготовлении и испытаний беспилотных аппаратов. Достижение технического результата осуществляется за счет того, что устройство тестирования бесколлекторных электродвигателей беспилотных летательных аппаратов содержит корпус, в котором расположены вычислительный модуль с программным обеспечением для воспроизведения программы испытаний и хранения результатов, модуль управления и регистрации характеристик, а также датчик потребляемого электродвигателем тока, также содержит датчик оборотов винта, датчик тяги, датчик напряжения питания регулятора оборотов. При этом вычислительный модуль с программным обеспечением для воспроизведения программы испытаний и хранения результатов соединен линией связи с модулем управления и регистрации, а информационные выходы датчика оборотов винта, датчика тяги, датчика напряжения питания регулятора оборотов, датчика потребляемого электродвигателем тока подключены к информационным входам модуля управления и регистрации характеристик. 2 з.п. ф-лы.

Figure 00000001
The proposed utility model is designed to determine the characteristics of electric motors when working with certain types of propellers in various modes of their operation when developing unmanned aerial vehicles. The technical result achieved by using the proposed device is to reliably determine the parameters of electric motors when working with tested types of screws, which in turn allows you to choose the optimal parameters of the motor-screw, reduce costs in the manufacture and testing of unmanned vehicles. The achievement of the technical result is due to the fact that the device for testing brushless electric motors of unmanned aerial vehicles contains a housing in which a computing module with software for reproducing the test program and storing the results, a control and recording module, and a sensor for the current consumed by the electric motor are also located screw speed sensor, traction sensor, voltage sensor for the speed controller. In this case, the computing module with software for reproducing the test program and storing the results is connected by a communication line to the control and registration module, and the information outputs of the screw speed sensor, traction sensor, voltage sensor of the power supply of the speed controller, the sensor consumed by the electric motor of the current are connected to the information inputs of the control module and registration characteristics. 2 s.p. f-ly.
Figure 00000001

Description

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам мониторинга и тестирования бесколлекторных электродвигателей, предназначена для определения их технических характеристик и использования при разработке беспилотных летательных аппаратов с целью определения характеристик электродвигателей при работе с определенными типами винтов в различных режимах их работы.The proposed utility model relates to monitoring and testing devices for brushless electric motors, designed to determine their technical characteristics and to use in the development of unmanned aerial vehicles in order to determine the characteristics of electric motors when working with certain types of propellers in different modes of operation.

Беспилотные летательные аппараты широко используются в разных областях науки и техники благодаря простоте конструкции и сравнительно низкой стоимости. В качестве силовой установки беспилотных летательных аппаратов часто используются бесколлекторные электродвигатели в связке с регуляторами оборотов. При этом, основными техническими характеристиками электродвигателей данного типа являются тяга, определяющая аэроподъемные возможности двигателя, и потребляемый ток, влияющий на автономность беспилотного летательного аппарата.Unmanned aerial vehicles are widely used in various fields of science and technology due to the simplicity of design and relatively low cost. As a power plant for unmanned aerial vehicles, brushless motors are often used in conjunction with speed controllers. At the same time, the main technical characteristics of electric motors of this type are thrust, which determines the air-lifting capabilities of the engine, and the current consumption, which affects the autonomy of the unmanned aerial vehicle.

Обычно числовые показатели данных характеристик указываются в сопроводительной документации электродвигателей, однако, помимо конструктивных особенностей собственно двигателей, они зависят также от характеристик винтов, используемых при тестировании электродвигателей, таких как диаметр, шаг лопастей и другие. Указанные характеристики винтов производителями, как правило не указываются, что приводит к необходимости повторного тестирования электродвигателей при разработке беспилотных летательных аппаратов совместно с предполагаемыми к использованию типами винтов.Typically, the numerical indicators of these characteristics are indicated in the accompanying documentation of the electric motors, however, in addition to the design features of the motors themselves, they also depend on the characteristics of the screws used in testing the electric motors, such as diameter, pitch of the blades and others. The indicated characteristics of the propellers by manufacturers, as a rule, are not indicated, which leads to the need for repeated testing of electric motors when developing unmanned aerial vehicles in conjunction with the types of propellers proposed for use.

В качестве прототипа предлагаемого устройства может быть рассмотрена полезная модель «Стенд тестирования погружных электродвигателей» (Патент РФ на полезную модель RU 21455 U1, G01M 10/00, от 20.01.2002), отличающийся, среди прочего, тем, что в качестве контрольно-измерительной аппаратуры в нем использованы электронные датчики, а также вычислительный модуль (компьютер) с программой испытаний и хранения результатов, оснащенный принтером для распечатки результатов теста, причем указанные датчики обеспечивают съем и фиксацию различных показателей тестируемого электродвигателя, среди которых имеется потребляемый ток.As a prototype of the proposed device can be considered a utility model "Test bench for submersible electric motors" (RF Patent for utility model RU 21455 U1, G01M 10/00, from 01.20.2002), characterized, inter alia, in that as a control and measurement equipment it uses electronic sensors, as well as a computing module (computer) with a test and storage program, equipped with a printer for printing test results, and these sensors provide the removal and fixing of various indicators test electric motor, among which there is a consumed current.

Указанное устройство, при всех его положительных свойствах, не может быть эффективно использовано для тестирования бесколлекторных электродвигателей беспилотных летательных аппаратов поскольку не обеспечивает определения всех требуемых характеристик указанных электродвигателей, например, таких как тяга и количество оборотов винта.The specified device, with all its positive properties, cannot be effectively used for testing brushless electric motors of unmanned aerial vehicles since it does not provide a determination of all the required characteristics of these electric motors, for example, such as traction and the number of revolutions of the screw.

Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого устройства, заключается в достоверном определении следующих параметров электродвигателей при работе с тестируемыми типами винтов: условный режим работы двигателя (от 0% до 100%), тяга связки двигатель - винт (кг), потребляемый двигателем ток (А), напряжение питания (В), скорость вращения винта (об/мин), эффективность (г/Вт), мощность (Вт), что в свою очередь позволяет подобрать оптимальные параметры двигатель-винт, сократить затраты при изготовлении и испытаний беспилотных аппаратов.The technical result achieved when using the proposed device is to reliably determine the following parameters of electric motors when working with tested types of screws: conditional operation of the engine (from 0% to 100%), thrust of the motor-screw bundle (kg), current consumed by the motor (A ), supply voltage (V), screw rotation speed (r / min), efficiency (g / W), power (W), which in turn allows you to select the optimal engine-screw parameters, reduce costs in the manufacture and testing of unmanned aerial vehicles atov.

Достижение технического результата осуществляется за счет того, что устройство тестирования бесколлекторных электродвигателей беспилотных летательных аппаратов, содержащее корпус, в котором расположены вычислительный модуль с программным обеспечением для воспроизведения программы испытаний и хранения результатов, модуль управления и регистрации характеристик, а также датчик потребляемого электродвигателем тока, также содержит датчик оборотов винта, датчик тяги, датчик напряжения питания регулятора оборотов, при этом указанный вычислительный модуль соединен линией связи с модулем управления и регистрации, а информационные выходы всех указанных датчиков подключены к информационным входам модуля управления и регистрации характеристик.The achievement of the technical result is due to the fact that the device for testing brushless electric motors of unmanned aerial vehicles, comprising a housing in which there is a computing module with software for reproducing the test program and storing the results, a control and recording module, as well as a current sensor contains a screw speed sensor, a thrust sensor, a voltage sensor for the power supply of the speed controller, wherein numeral module connected to the communication line to the control unit and reception, and data outputs of said sensors connected to the data inputs of the control unit and recording characteristics.

В одном варианте воплощения полезной модели датчик тяги имеет тензометрический принцип работы, а датчик оборотов винта имеет оптический принцип работы.In one embodiment of the utility model, the draft sensor has a tensometric principle of operation, and the screw speed sensor has an optical principle of operation.

Все компоненты предлагаемого устройства размещены в едином корпусе. Далее полезная модель поясняется чертежами где на фиг. изображена структурная схема устройства.All components of the proposed device are placed in a single housing. The utility model is further illustrated by the drawings, where in FIG. shows a structural diagram of the device.

На фигуре представлены:The figure shows:

1 - Вычислительный модуль с программным обеспечением для воспроизведения программы испытаний и хранения результатов;1 - Computing module with software for reproducing the test program and storing the results;

2 - модуль управления и регистрации характеристик;2 - module control and registration of characteristics;

3 - датчик оборотов винта;3 - screw speed sensor;

4 - датчик тяги;4 - traction sensor;

5 - датчик потребляемого электродвигателем тока;5 - sensor consumed by the electric motor current;

6 - регулятор оборотов;6 - speed controller;

7 - датчик напряжения регулятора оборотов;7 - voltage sensor speed controller;

8 - электродвигатель с винтом.8 - electric motor with a screw.

Устройство, предлагаемое в качестве полезной модели, работает следующим образом.The device proposed as a utility model operates as follows.

После включения питания, с помощью программного обеспечения воспроизведения программы испытаний и хранения результатов, запущенного на вычислительном модуле 1, задается необходимое число оборотов винта.After turning on the power, using the software for reproducing the test program and storing the results running on the computing module 1, the required number of revolutions of the screw is set.

Информационный сигнал с вычислительного модуля 1 поступает через модуль управления и регистрации характеристик 2 на регулятор оборотов 6, задающий число оборотов винта электродвигателя 8 путем установки соответствующего напряжения питания. Винт электродвигателя 8, набирая обороты, число которых контролируется программным обеспечением вычислительного модуля 1 с помощью датчика оборотов винта 3, создает подъемную силу и воздействует на датчик тяги 4. При этом датчик потребляемого электродвигателем тока 5 фиксирует значение тока, потребляемого электродвигателем на заданных оборотах, а датчик напряжения регулятора оборотов 7 - текущее значение напряжения в цепи питания электродвигателя.The information signal from the computing module 1 is supplied through the control module and recording characteristics 2 to the speed controller 6, which sets the number of revolutions of the screw of the electric motor 8 by setting the corresponding supply voltage. The screw of the electric motor 8, gaining speed, the number of which is controlled by the software of the computing module 1 using the rotational speed sensor of the screw 3, creates a lifting force and acts on the traction sensor 4. In this case, the sensor of the current consumed by the electric motor 5 captures the value of the current consumed by the electric motor at given speeds, and RPM voltage sensor 7 - current voltage value in the electric motor power circuit.

Показания указанных датчиков передаются через модуль управления и регистрации характеристик 2 в вычислительный модуль 1, где программное обеспечение воспроизведения программы испытаний и хранения результатов осуществляет, на основании полученных показаний, расчет параметров эффективности и мощности, а также условного режима работы двигателя.The readings of these sensors are transmitted through the control and registration module 2 to the computing module 1, where the software reproduces the test program and stores the results, based on the readings, calculates the parameters of efficiency and power, as well as the conditional mode of the engine.

Claims (3)

1. Устройство тестирования бесколлекторных электродвигателей беспилотных летательных аппаратов, содержащее вычислительный модуль с программным обеспечением для воспроизведения программы испытаний и хранения результатов, модуль управления и регистрации характеристик, а также датчик потребляемого электродвигателем тока, отличающееся тем, что устройство заключено в корпус, а также дополнительно содержит датчик оборотов винта, датчик тяги, датчик напряжения питания регулятора оборотов, при этом вычислительный модуль с программным обеспечением для воспроизведения программы испытаний и хранения результатов соединен линией связи с модулем управления и регистрации, а информационные выходы датчика оборотов винта, датчика тяги, датчика напряжения питания регулятора оборотов, датчика потребляемого электродвигателем тока подключены к информационным входам модуля управления и регистрации характеристик.1. A testing device for brushless electric motors of unmanned aerial vehicles, comprising a computing module with software for reproducing the test program and storing the results, a control and recording module, and a sensor for the current consumed by the electric motor, characterized in that the device is enclosed in a housing, and further comprises screw speed sensor, traction sensor, voltage sensor for power supply of the speed controller, while a computing module with software both with a sinter for reproducing the test program and storing the results, it is connected by a communication line to the control and registration module, and the information outputs of the screw speed sensor, traction sensor, voltage sensor of the power supply of the speed controller, and the sensor consumed by the current motor are connected to the information inputs of the control and registration module. 2. Устройство тестирования бесколлекторных электродвигателей беспилотных летательных аппаратов по п. 1, отличающееся тем, что датчик тяги имеет тензометрический принцип работы.2. A testing device for brushless electric motors of unmanned aerial vehicles according to claim 1, characterized in that the thrust sensor has a tensometric principle of operation. 3. Устройство тестирования бесколлекторных электродвигателей беспилотных летательных аппаратов по п. 1, отличающееся тем, что датчик оборотов винта имеет оптический принцип работы.3. A testing device for brushless electric motors of unmanned aerial vehicles according to claim 1, characterized in that the rotational speed sensor has an optical principle of operation.
RU2018132104U 2018-09-07 2018-09-07 Device for testing brushless electric motors of unmanned aerial vehicles RU186209U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018132104U RU186209U1 (en) 2018-09-07 2018-09-07 Device for testing brushless electric motors of unmanned aerial vehicles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018132104U RU186209U1 (en) 2018-09-07 2018-09-07 Device for testing brushless electric motors of unmanned aerial vehicles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU186209U1 true RU186209U1 (en) 2019-01-11

Family

ID=65020730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018132104U RU186209U1 (en) 2018-09-07 2018-09-07 Device for testing brushless electric motors of unmanned aerial vehicles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU186209U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111977028A (en) * 2020-08-24 2020-11-24 江苏兰菱机电科技有限公司 Testing arrangement of unmanned aerial vehicle motor and screw combination

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU21455U1 (en) * 2001-02-07 2002-01-20 Закрытое акционерное общество "Ойлпамп" STAND FOR TESTING SUBMERSIBLE ELECTRIC MOTORS
RU33224U1 (en) * 2003-05-05 2003-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "АЛНАС - Плюс" Test bench for submersible electric motors idling
RU113855U1 (en) * 2011-09-02 2012-02-27 Научно-Производственное Частное Унитарное Предприятие "Фарнелл" DIAGNOSTIC INFORMATION REGISTRATION AND PROCESSING MODULE FOR AIRCRAFT
US20170028850A1 (en) * 2015-07-31 2017-02-02 Ford Global Technologies, Llc Vehicle display systems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU21455U1 (en) * 2001-02-07 2002-01-20 Закрытое акционерное общество "Ойлпамп" STAND FOR TESTING SUBMERSIBLE ELECTRIC MOTORS
RU33224U1 (en) * 2003-05-05 2003-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "АЛНАС - Плюс" Test bench for submersible electric motors idling
RU113855U1 (en) * 2011-09-02 2012-02-27 Научно-Производственное Частное Унитарное Предприятие "Фарнелл" DIAGNOSTIC INFORMATION REGISTRATION AND PROCESSING MODULE FOR AIRCRAFT
US20170028850A1 (en) * 2015-07-31 2017-02-02 Ford Global Technologies, Llc Vehicle display systems

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111977028A (en) * 2020-08-24 2020-11-24 江苏兰菱机电科技有限公司 Testing arrangement of unmanned aerial vehicle motor and screw combination

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202754140U (en) Digital servo
CN108711831A (en) Over current of motor rotation-clogging protection method, apparatus, electron speed regulator and unmanned vehicle
RU186209U1 (en) Device for testing brushless electric motors of unmanned aerial vehicles
CN104395164B (en) Battery charging system for hybrid construction machinery by using rotational force of fan and charging method therefor
CN109742733A (en) Over-current protection method, device, system and unmanned vehicle
CN110466363B (en) Motor control method, device, equipment and computer readable storage medium for vehicle
CN202471751U (en) Signal-generator simulating vehicle speed and engine rotating speed
CN114348296B (en) Combined testing method, device and medium for motor and propeller of unmanned aerial vehicle
CN111472931B (en) Wind power generator, control method and device thereof, and computer readable storage medium
CN105372537B (en) Frequency converter intelligence test platform based on Labview/PDA
CN114151064A (en) Drilling tool rotating speed measuring method, device, system and storage medium
CN113849987A (en) Performance test method and device of piston engine, electronic equipment and medium
CN101266256A (en) Fan rotatation speed test method
CN111577557B (en) Blade icing detection method and device for wind generating set and storage medium
CN103983403A (en) Apparatus and method for measuring operating performance and parameters of motor propeller system
CN110155364A (en) A kind of unmanned plane electron speed regulator and multi-rotor unmanned aerial vehicle with vibration detection function
Ruifeng et al. Stepper Motor Control Based on AT89S51 Microcontroller
CN202332064U (en) Dynamic balance training device for motor rotor
US7580695B2 (en) Power management for a handheld measurement system
KR20220000018A (en) Motor for drone, drone with the same, and test method thereof
CN201993376U (en) Rotating speed measuring device
Stalica et al. Telemetric System for Silesian Greenpower’s Vehicle
CN109708862A (en) A kind of steering engine test macro
CN204612724U (en) A kind of taxi meter system
CN209258362U (en) A kind of ships and light boats steering wheel