모터와 ESC (Electronic Speed Control)는 높은 효율을 유지할 수 있는 회전 속도 및 토크의 범위가 존재하기 때문에, 효율적인 시스템 설계를 위해서는 이 범위를 파악하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 먼저 측정 장비 대한 정확성을 프로펠러 측정 데이터와 비교 분석하여 검증하였다. 다음으로, 넓은 회전 속도 범위에서의 정적 측정을 통해 각 프로펠러에 대한 통합 효율을 측정하고, 이를 다수의 프로펠러에서 반복하여 얻은 데이터를 이용하여 효율 등치선도를 도출하였다. 측정된 모터-ESC 통합 효율은 단순한 모터 모델로 도출한 모터 자체의 효율과 비교할 때 상당한 차이가 있음을 확인하였고, 또한 동일한 모터라도 ESC에 따라 달라지는 효율의 차이를 분석하였다. 본 연구를 통해 도출한 모터-ESC 통합 효율 등치선도는 추진 효율이 중요한 항공기의 전기 추진 시스템을 설계하고 최적화하는 데에 유용하게 사용될 것으로 예상된다.

Because there exist a region in the rotational speed and torque map that the a particular combination of a motor and an ESC (Electronic Speed Control) can maintain its peak efficiency, identifying this region is important for designing an efficient system. Firstly the accuracy of the measurement device is verified using the published propeller measurement data. And then, the combined motor-ESC efficiencies of an individual propeller are measured at a wide range of rotational speeds. With measurements obtained from a large number of different propellers, efficiency contours are obtained. It is shown that there exist a significant difference between the measured combined efficiency and the motor efficiency computed using a simple model. In addition, with the same motor, the combined efficiency can have a meaningful variation depending on the model of the ESC. The efficiency contours derived from this study will be useful for the design and optimization of electric propulsion systems of an aircraft where propulsion efficiency is critical.