İnsansız hava araçları için elektrik motor statik testleri yapan sistem tasarımı, imalatı ve uygulaması

Abstract

İnsansız hava araçlarının kullanımı, beraberinde getirdiği avantajlardan ötürü son yıllarda oldukça yaygınlaşmıştır. Bu araçların motor tipleri uygulama alanına göre şekillenerek tasarım esnasında farklı tiplerde motor seçilir. Motor seçimi, manevra kabiliyetini ve aracın havada kalma süresini (tükettiği güç ile orantılı olduğu için) belirlemekte kullanıldığı için büyük öneme sahiptir. Bu çalışma ile tasarlanmış olan test cihazı kullanılarak motorun; farklı pervane çaplarını, pervane hatvelerini ve motor sürücü (ESC) devrelerini kıyaslama imkânı sağlamaktadır. Bu kıyaslama; farklı tiplerdeki motorun ürettiği itki kuvvetlerini, tork değerlerini, çalışma esnasında çektiği akımı, ulaştığı devri grafik olarak göstermektedir. Bu çalışma ile elde edilecek verilerin, İHA'larda kulllanılmakta olan 0-60A aralığındaki fırçasız DC motor seçimi esnasında kullanılabilecek kaynak olması ön görülmektedir. Özel imalat test sistemlerinden farklı olarak bilgisayar kontrollü, İHA'larda kullanılmakta olan redüktörsüz motorların büyük çoğunluğuna uyumlu üniversal motor bağlanma flanşı bulunan bir test sistemi tasarlanmıştır. Sistemin bağlantı parçaları ölçüm hassasiyetini artırabilmek adına 3D yazıcı gibi pratik imalat yöntemlerinin aksine geleneksel talaşlı imalat ile ±0.01 tolerans aralığında imal edilmiştir.The use of unmanned aerial vehicles has become widespread in recent years due to the advantages it brings. The engine types of these vehicles are shaped according to the field of application and different types of engines are selected during design. The choice of engine is of great importance as it is used to determine maneuverability and the length of time the vehicle stays in the air (as it is proportional to the power it consumes). Using this test device which is designed with this study; It allows to compare different propeller diameters, propeller pitches and motor drive (ESC) circuits. This comparison; different types of engine produced thrust forces, torque values, the current drawn during operation, reached the speed shows. It is foreseen that the data to be obtained with this study is the source which can be used during the selection of brushless DC motor in the range of 0-60A used in UAVs. Unlike special manufacturing test systems, a computer-controlled test system with universal motor mounting flange is designed for the majority of gearless motors used in UAVs. In order to increase the measurement accuracy, the fittings of the system are manufactured within ± 0.01 tolerance range with conventional machining, as opposed to the practical manufacturing methods such as 3D printer.