Projeto e fabricação de bancada para medição de tração de grupos motopropulsores de pequeno porte

Abstract

Recentemente, a tecnologia dos VANTs (Veículo Aéreo Não-Tripulado) vem recebendo grande atenção da indústria e da academia devido ao grande número de potenciais aplicações como entregas de encomendas, monitoramento de segurança de grandes regiões, sensoriamento remoto para captação de dados geológicos, entre outros. Contudo, para que esses serviços sejam entregues com qualidade e segurança, é necessário o desenvolvimento de sistemas de controle estáveis e confiáveis para VANTs. Uma vez que o controle de drones é realizado a partir da modulação de sua propulsão, é imprescindível estabelecer inicialmente uma correlação confiável entre o comando enviado para os motores elétricos e as forças de tração entregues por cada grupo motopropulsor (conjunto motor e hélice). O presente trabalho aborda o projeto e execução de uma bancada para realizar a medição de tração de motores elétricos de pequeno porte (até 1kgf de empuxo) com diferentes hélices (até 11 polegadas) e relacioná-la com o comando enviado ao motor através da velocidade de rotação da hélice. Para isso, foi desenvolvida uma plataforma integrada com uma célula de carga para capturar o empuxo gerado pelo motor e um emissor/receptor de raio laser para medição da velocidade da hélice. Após sua construção, dois motores elétricos com as mesmas especificações dos utilizados por Dias (2021) foram ensaiados e suas curvas de comando-empuxo, velocidade-empuxo, comando-velocidade foram obtidas. Em seguida, foram obtidos os valores de corrente elétrica consumida para avaliar as curvas de corrente consumida e empuxo gerado estimadas por Dias (2021), evidenciando que a hipótese de linearidade entre pode ser adequada nesse caso.