倾转旋翼动力测试解决方案1
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尊敬的用户
感谢您的信任,选择灵翼飞航的产品。
灵翼飞航始终坚信专业造就品质,坚持客户至上,持续的产品研发投入,追求精确的态度,高效卓越的服务,让我们不断创新,推出客户满意的产品。
本手册将指导您安全高效的使用LY-MAX螺旋桨性能测试系统,操作前,请务必阅读此手册,并按照手册指导进行操作。
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生产商:灵翼飞航(天津)科技有限公司
地址:天津市滨海新区中新生态城动漫大厦B2-7层
服务邮箱:wzx@wing-flying.com
一、免责声明
本声明适用于灵翼飞航(天津)科技有限公司的被许可人,包括购买本产品的用户、经授权的经销商、分销商、开发人员。在使用LY-MAX螺旋桨性能测试系统之前,请仔细阅读本声明及动力系统测试台硬件设备的使用条款,一旦使用,即被视为对本声明及使用条款全部内容的认可和接受。请严格遵守手册进行使用,在初次使用时遵循灵翼飞航(天津)科技有限公司专业人员指导进行操作,请勿自行替换其他版本软件系统,避免兼容性差异造成不必要的损害。
在操作LY-MAX螺旋桨性能测试系统时,因用户不当使用造成的任何损失,灵翼飞航(天津)科技有限公司将不承担任何责任。请仔细阅读以下条款:
1.用户不按照操作手册调整动力系统测试台的参数设置,造成测试效果不佳或产品损坏的,本公司不予负责。
2.软件提供更新服务,用户可根据自身情况选择合适的版本。
3.用户仅限于使用用户参数,厂家参数为出厂校准使用,用户请勿进行设置。
4.因擅自改动、破坏动力系统测试台内部系统部件,导致动力系统测试台软件接收数据出现的错误,一旦查明非本公司产品自身问题的,本公司不予负责,且有权问责。
5.用户在使用软件前,请仔细阅读本款产品说明,因未按照本款产品说明造成的产品损坏及其他损失,本公司不予负责。
LY-MAX螺旋桨性能测试系统工作时高速旋转的螺旋桨可能会对人身财产造成一定程度的伤害和破坏,因此在使用该系统时,请务必注意安全,因不遵循手册规定,造成的产品损坏或人身风险,本公司概不负责。
1. LY-MAX螺旋桨性能测试系统应放置在独立的空间内。进行动力测试前,应确保周围环境安全,测试期间,没有操作员的允许,其他人不允许进入,以免造成人身伤害。
2. 请按照动力系统测试台允许的量程内进行测试,不得超过测试台最大量程。
3. 严格按照手册使用电源设备,切勿违规操作,以免造成触电。
4. 切勿贴近或接触旋转中的电机或螺旋桨,避免被旋转中的螺旋桨割伤。
5. 使用前请检查螺旋桨和电机转向是否正确。
6. 使用前请检查各零部件是否完好。如有部件老化或损坏,请更换新部件。
7. 操控员不得在饮酒、药物麻醉、头晕、乏力、恶心等其他身体状况不佳或精神状况不佳的情况下进行操作,以免造成伤害。
8. 软件发出报警时,应立即停止操作。
三、产品概述
(一)系统组成
LY-MAX螺旋桨性能测试系统由LY-MAX螺旋桨测试台(含传感器、倾转机构、采集机箱、水冷机、主机)、开关电源、动力系统(电机、电调、螺旋桨)组成。
图3-1-1 LY-MAX螺旋桨测试台 图3-1-2 开关电源 图3-1-3 动力系统(电机、电调、螺旋桨)
(二)功能介绍
LY-MAX螺旋桨性能测试系统是专为结冰气象环境定制开发的测试系统。可实现水平方向±90度倾转。配备六分量、温度、电压、电流、转速、振动等传感系统。可以测试动力系统拉力、扭矩、转速、电压、电流等数据。LY-MAX螺旋桨性能测试系统最大测试功率为200KW,测试螺旋桨最大直径为100寸。
LY-MAX螺旋桨性能测试系统配备MET系列测试软件。MET系列软件是专为LY-MAX螺旋桨性能测试系统设计的动力系统测试软件,与动力系统测试台进行连接,实现对无人机动力系统数据的测量和数据加工。
四、规格参数
LY-MAX螺旋桨性能测试系统 | ||
LY-MAX螺旋桨测试台 | ||
设备基本参数 | 测试台垂直方向承重 | ≥600KG(地钉固定) |
测试台中心承载扭矩 | ≥6800Nm(地钉固定) | |
测试螺旋桨直径 | ≥72 inch | |
电压电流测量 | 电压量程 | 0 ~ 1000 V |
电压精度 | ±0.1V | |
电流量程 | 0 〜 400 A | |
电流精度 | ±0.05A | |
数字六分量平台 | 量程(ZXY轴) | 600kg/300kg/300kg/800NM/400NM/400NM |
分辨率 | 0.01kg | |
重复精度 | 0.5%FS | |
准度 | 3%FS | |
采样频率 | 1000HZ | |
光电转速模块 | 量程(两叶桨) | 0 〜 12000 RPM |
分辨率(两叶桨) | 0.1 RPM | |
精度(两叶桨) | 0.05%读数±0.05%FS | |
热电偶温度测量模块 | 量程 | -50 〜 +300 ℃ |
分辨率 | 0.1 ℃ | |
精度 | ±0.5 ℃ | |
气压环境模块 | 气压量程 | 80 〜 120 kpa |
气压精度 | ±0.02 kpa | |
湿度量程 | 0 〜 100 %RH | |
湿度精度 | ±3% | |
三轴振动传感器 | 量程 | 0 ~ 50 G |
分辨率 | 0.01g | |
响应频率 | 0.5-10khz | |
电机倾转机构 | 承重 | 100KG |
倾转角度 | ±90° | |
直流电源 | ||
直流电源 | 功率 | 120KW |
电压 | 800V | |
电流 | 400A | |
动力系统 | ||
电机 | 额定功率 | 50KW |
瞬时功率 | 100KW | |
电调 | 额定功率 | 50KW |
瞬时功率 | 100KW | |
冷却方式 | 液冷 | |
防护等级 | IP54 | |
变距螺旋桨 | 桨叶尺寸 | 72inch |
最大轴功率 | 85KW | |
最大静态推力 | 250KG |
五、软件介绍
(一)软件主界面介绍
图5-1-1 软件主界面示意图
(1)控制窗口 (2)实时数据窗口 (3)设备信息窗口
(4)实时图表窗口 (5)倾转控制窗口 (6)螺距控制窗口
1.控制窗口
控制窗口包含启动采集、耗电清零、电流清零、拉扭清零、高级油门、油门解锁、自动测试、记录数据等功能。
①启动采集:点击“启动采集”,软件可以获取下位机采集的实时数据;
②耗电清零:点击“耗电清零”,可以实现耗电量数据清零(如需测试单次测试的耗电量,可使用该功能);
③电流清零:点击“电流清零”,可以实现电流数据清零(建议每次测试前进行清零,使数据测试保持数据波动在±0.1A,保证数据测试的稳定性);
④拉扭清零:点击“拉扭清零”,可以实现拉力和扭矩清零(建议每次测试前进行清零,使数据测试保持数据波动在±0.05kg/Nm,保证数据测试的稳定性);
⑤高级油门:点击“高级油门”,弹出高级油门窗口,可以实现油门的精准控制(油门最高调整精度0.1%、1us);
⑥油门解锁:点击“油门解锁”,可以实现对油门解锁功能,对油门进行控制,点击油门解锁后,油门解锁显示为“油门上锁”,再次点击可以实现油门上锁(油门在解锁状态下,按下空格键0.5秒,可以实现紧急上锁);
⑦自动测试:自动测试包含增长、自定义、一个循环、正弦、线性、阶跃、正弦扫频7种测试模式。可以在(系统设置-自动测试)中选择自动测试模式,通过设置油门增量和保持时间,可以实现数据自动测试;
⑧记录数据:点击“记录数据”,可以实现数据记录,记录的数据保存在(文档-MET Chart-HFlog)中,可以打开左上角“文件”,直接找到储存文件位置(手动测试需要记录数据,自动测试会自动记录数据,不需要单独点击记录数据),点击“记录数据”后,记录数据显示为“停止记录”,再次点击,记录数据停止。
2.实时数据窗口
实时数据窗口,启动采集后,可以实现实时24路数据的显示(其中4路为备用端口),数据包括拉力(3轴)、扭矩(3轴)、电压、电流、转速、电功率、轴功率、总力效、温度(3路,其中1路为备用)、振动(3轴)、耗电量(2路)。
①拉力(3轴):F显示的是拉力数据,Fx、Fy、Fz分别显示三个不同方向的拉力,其中Fz为螺旋桨的推力;
②扭矩(3轴):M显示的是扭矩数据,Mx、My、Mz分别显示三个不同方向的扭力,其中Mz为螺旋桨的工作扭矩;
③电压:螺旋桨性能测试系统的供电电压;
④电流:动力系统瞬时电流;
⑤转速:电机当前时刻每分钟的转数;
⑥电功率、轴功率:电功率是动力系统的输入总功率,由电压*电流计算得出,轴功率动力系统(电机与电调)的输出功率,由转速*扭矩计算得出;
⑦系统力效:动力系统产生静拉力的效率,由拉力/总功率得出;
⑧温度(3路):热电偶传感器贴片,用户可根据需求贴在想贴的位置;
⑨振动(3轴):测量动力系统的3轴振动(加速度),测量点选在电机下方的安装板上,轴定义与天平相同,单位为g;
⑩耗电量(2路):动力系统母线的累计耗电量,单位为Ah和Wh
3.设备信息窗口
设备信息窗口可以显示测试台型号(LY-MAX)、采集卡型号(ART-USB3151)、六分量天平量程( 600KG/300KG/300KG/800NM/400NM/400NM)基本参数信息。
4.实时图表窗口
实时图表窗口,启动采集后,可以实时显示拉力(3轴)、扭矩(3轴)、电压、电流、转速、振动(3轴)等数据,根据需求勾选下方数据框,可以实现图表显示(最多显示数据为4组)。
5.倾转控制窗口
倾转控制窗口可以实现倾转方向、倾转速度、倾转目标角度调整。(注意:倾转速度过大会导致螺旋桨受到气动以外应力,存在安全隐患,推荐设置最大倾转速度不超过10°/s;设定目标角度时,注意该设置角度不应对电机供电线产生拉拽,或者对螺旋桨产生干涉,否则会产生高压漏电或螺旋桨炸裂。)
6.螺距控制窗口
螺距控制窗口显示螺旋桨当前转速、状态、桨距的控制模式,点击桨距控制台的,“+”或者“-”,可以控制螺旋桨桨距的增加或减少。
(二)端口连接
软件连接时需要同时接入3个端口,分别是采集卡USB端口,六分量天平RS422端口,桨控制RS232端口。3个端口出厂时已经配置完成,其中采集卡USB端口为ART采集卡专用驱动,由DMC软件单独控制;其余2路为标准串口通讯。
(三)系统设置
系统设置中包含基本设置、自动测试、测试信息、出厂设置4个模块。
1.基本设置
①系统主题颜色:系统预制了23种主题颜色,客户可根据需求进行选择;
②PWM:客户可根据被测电调行程,设置油门PWM值;
③采样频率:系统提供10HZ、100HZ、1000HZ采样频率,客户可根据需求进行采样频率选择;
④转速单圈脉冲数:指电机或者螺旋桨上张贴反光贴纸数量,一般张贴2-4张为宜;
⑤卡尔曼滤波:通过勾选卡尔曼滤波的数据项目,可实现对该数据的滤波处理减少采集的数据波动(使用卡尔曼滤波的同时,会使采集的数据延迟);
2.自动测试
自动测试包含增长、自定义、一个循环、正弦、线性、阶跃、正弦扫频测试7种测试模式。用户可根据需求选择测试模式,保存模式,点击控制窗口中的“自动测试”即可,软件会自动记录数据。
3.测试信息
测试信息包含电机型号、螺旋桨型号、驱动器型号、测试人员以及其他其他需要备注的信息。用户可根据测试情况,选择填写,输出的测试数据会同步记录相关信息。
4.出厂设置
出厂设置中的内容是厂家查看和修改出厂数据的窗口,登录需要密码,用户一般不需要进行设置。
(四)数据分析
测试完成并上锁后日志将完成记录。日志文件保存在此电脑/文档/MET Chart/HFLog 的目录下。日志会以开始测试的时间作为文件名,格式为csv。日志文件可以用办公软件打开。测试台上位机软件会配套一个日志数据分析软件。在主界面单击“数据分析”菜单即可启动。