EO

Power analyzer helpt dronebouwer met sneller testen motorsysteem

19 september 2019 om 13:52 uur

Best of both worlds: net als een fixed-wing drone kan Marlyn snel vliegen waarbij een gebied van 12 vierkante kilometer in een enkele vlucht kan worden geïnspecteerd of opgemeten. Dankzij VTOL kan deze drone bijna vanaf elke willekeurige plek opstijgen.

De Yokogawa WT1800E power analyzer wordt door Atmos UAV toegepast om het bereik, het rendement en de veiligheid te optimaliseren van Marlyn, de eerste drone ter wereld die verticaal opstijgen en landen (‘vertical take off and landing’; VTOL) en rechtuit vliegen combineert in een volledig autonome vlucht. Het ontwerp combineert de prestaties van een conventioneel fixed-wing vliegtuig met de flexibiliteit van helikopters.

 

Uitdaging bij dit ontwerp was het kiezen van een geschikte combinatie van motorsysteem en propeller. Door het toepassen van de Yokogawa WT1800E kon Atmos de benodigde tijd om combinaties van standaard verkrijgbare motoren en propellers te testen aanzienlijk beperken.


Net als een fixed-wing drone kan Marlyn snel vliegen waarbij een gebied van 12 vierkante kilometer in een enkele vlucht kan worden geïnspecteerd of opgemeten. Dankzij VTOL kan deze drone bijna vanaf elke willekeurige plek opstijgen. Door deze superieure vliegprestaties kunnen landmeters de vereiste vliegtijd aanzienlijk beperken, en dus een hogere productiviteit realiseren tegen lagere bedrijfskosten. Profiterend van de mogelijkheid om veilig en betrouwbaar te vliegen bij windsnelheden tot wel 45 km/uur wordt Marlyn overal ter wereld ingezet voor inspecties, het in kaart brengen van gebieden en voor het verzamelen van geospatiële data in de mijnbouw, landbouw, bosbouw en bouwnijverheid. Ook overheidsinstanties maken gebruik van deze drone.

 

Snel en betrouwbaar meten

De uitdaging voor Atmos bij de ontwikkeling van de Marlyn was het kiezen van een geschikte combinatie van motorsysteem en propeller. Deze combinatie moet de gewenste stuwkracht leveren tijdens de vlucht en ook bij het opstijgen en landen. Hierbij werd gezocht naar een zo vlak mogelijk en veilig vermogenopnameprofiel onder alle fluctuerende belastingscondities. Door het toepassen van de Yokogawa WT1800E kon Atmos de testtijd aanzienlijk beperken, zodat redelijk snel de optimale configuraties gevonden konden worden. Voorheen werd voor het meten van motor/propeller-combinaties gebruik gemaakt van de meetresultaten van een temperatuursensor, waarna de vermogenopname werd berekend.


Dit bleek een tijdrovende zaak en het was moeilijk om de resultaten te vergelijken. Door het toepassen van de WT1800E, die beschikt over zes meetkanalen voor het uitvoeren van elektrische vermogenmetingen bij een bemonsteringssnelheid van 2 MS/s, was Atmos in staat om tegelijkertijd metingen uit te voeren aan de voeding van de motor, de stuurschakeling van de motor en aan de motor zelf. De meetresultaten werden gebruikt om snel de vermogenopname van de stuurschakeling van de motor en van de motor zelf te berekenen.


"We voerden onze eerste testen uit zonder gebruik te maken van een power analyzer. Hierbij kostte het meer dan vier uur om elke afzonderlijke motor/stuurcombinatie te testen", zegt Dirk Dokter, technisch directeur en mede-oprichter van Atmos. "Met een power analyzer nam de testtijd enorm af. Na het afregelen van de testopstelling met de power analyze hadden we nog maar krap 30 minuten nodig om elke afzonderlijke motor te testen. Daarbij kon ik volledig vertrouwen op de meetwaarden die op het scherm werden weergegeven. Ik weet dat de WT1800E mij het werkelijke opgenomen vermogen laat zien."

 

joen

 

De WT1800E Power analyzer heeft een gegarandeerde nauwkeurigheid van maximaal 0,05% van de uitleeswaarde plus 0,05% van het bereik. 

 

 

 

 

Power analyzer

De WT1800E power analyzer heeft een gegarandeerde nauwkeurigheid van maximaal 0,05% van de uitleeswaarde plus 0,05% van het bereik. In tegenstelling tot meetinstrumenten die niet speciaal zijn ontworpen om vermogen te meten, is de meetnauwkeurigheid van de WT1800E gespecificeerd voor alle gangbare functies.


Dit zijn onder andere de arbeidsfactor, de vervormingsfactor (‘crest factor'), de fasehoekafwijking, het temperatuurbereik, de opwarmtijd, de stabiliteitsperiode en de onderdrukking van het gemeenschappelijke signaal (‘common mode rejection'). De hoge stabiliteitsniveaus zorgen er bovendien voor dat metingen consistent zijn als ze worden herhaald gedurende de levensduur van het instrument.


De WT1800E is inzetbaar voor uiteenlopende toepassingen, zoals bij de productie van energiezuinige en huishoudelijke apparaten, plug-in hybride/elektrische auto's, verlichting, vliegtuigen en voor vermogenmetingen aan hernieuwbare energiebronnen. Met een tot zes kanalen en de mogelijkheid om harmonischen tot de 500-ste te meten, is dit instrument geschikt voor het vergelijken van de in- en uitgang van driefasensystemen, zoals motoren, omvormers, actuatoren, energieherstelsystemen en generatoren en andere toepassingen die vragen om meerdere ingangskanalen. Met voorzieningen als GPIB-, USBen Ethernet Modbus/TCP-interfaces en een webserver kan de vermogenanalyse met de WT1800E eenvoudig softwarematig in de testopstelling worden geïntegreerd.

 

Betrouwbaar

Uit de vermogenopnametesten kwam naar zeggen van Dirk Dokter nog een positief resultaat naar voren ten aanzien van de betrouwbaarheid van de Marlyn. "Bovenop het normaalbedrijf kunnen we meer stuwkracht opwekken zonder risico op oververhitting van de stuurtrap. Onze veiligheidslat ligt hoger dan wat tijdens normaalbedrijf noodzakelijk is. Dat is erg belangrijk voor ons, omdat onze naam op het vliegtuig staat, en het merk Atmos voor betrouwbaarheid en prestaties staat."

 

Bron: Elektrodata #4