Was ist ein Geschwindigkeitsregler?

Definition

Drehzahlregler werden in der englischsprachigen Community Electric Speed Controller oder kurz ESC genannt. Die Hauptaufgabe des ESC besteht darin, Energie vom Akku auf den bürstenlosen Motor zu übertragen. Die Notwendigkeit ihrer Verwendung entstand aufgrund einiger Merkmale des BC-Motors. Kurz gesagt liefert die Batterie Gleichstrom, während der bürstenlose Motor dreiphasigen Wechselstrom akzeptiert.

Funktionsprinzip

Kommunikation mit anderen Komponenten des Multicopters.

Der ESC-Eingang wird mit Spannung vom Akku und Signalen vom Flugregler versorgt und der Regler gibt die Steuerspannung an den Antrieb aus. Dementsprechend muss der Regler gewährleisten:

Kompatibilität mit dem Flugregler.
Maximaler Motorstrom (berechnet aus Motor- und Propellerspezifikationen) plus 20 - 30 %.
Der Stromverbrauch ist geringer als der von der Batterie gelieferte Strom geteilt durch die Anzahl der ESCs.

* Das einfachste Anschlussschema.

Welche Regler gibt es?

BEC und UBEC

Neben der Hauptfunktion können ESCs auch Leistung an andere Teile der Drohne übertragen: Flugregler, Servos usw. Dies wird durch Einführen eines Batterie-Eliminator-Schaltkreises (im Folgenden als BEC bezeichnet) in den Regler erreicht.

Die Verwendung von BEC vereinfacht das Design der Drohne erheblich, jedoch hat ein solches Schema eine Reihe von Nachteilen. Die Batterieausschlusseinheit kann bei hohen Spannungsschwankungen und starker Belastung überhitzen. Außerdem sind ESCs mit BEC tendenziell teurer als ESCs ohne Block.

Stimmen Sie zu, es wäre logischer und billiger, einen separaten ESC und einen BEC separat zu erstellen. Es gibt eine solche Lösung, die als Universal Battery Eliminator Circuit (im Folgenden als UBEC bezeichnet) bezeichnet wird.

UBEC-Vorteile

UBEC - wird direkt an die Batterie angeschlossen und versorgt die gewünschte Drohnenbaugruppe mit Strom. Die Vorteile dieses Ansatzes sind sehr deutlich:

Drehzahlregler überhitzen weniger, da BEC davon ausgenommen werden
UBECs haben einen hohen Wirkungsgrad
Daher ist UBEC aus den beiden vorherigen Punkten in der Lage, mehr Strom mit weniger Risiko zu liefern
Keine Überzahlung für einige zusätzliche BECs in einem ESC. Für einige Fluglotsen wird dringend davon abgeraten, mehr als ein ESC-BEC anzuschließen
Geringeres Gewicht der Steuerungen

Arten von BECs und ihre Vorteile

BECs sind von zwei Typen: linear (LBEC) und Impuls (SBEC).

Linear wandelt Energie in Wärme um und schaltet bei Überhitzung ab. Dies kann zu unangenehmen Ergebnissen führen: Der Kopter kann bestenfalls nicht abheben und schlimmstenfalls einen unkontrollierten Sturz. In diesem Zusammenhang wurde es in einer Baugruppe mit Servoantrieben verwendet, die wiederum nicht viel Strom verbrauchen und eine Überhitzung des Geräts verhindern.
Der Pulsregler regelt die Spannung durch schnelles Ein- und Ausschalten des Stroms, dieser Ansatz eliminiert Überhitzung, erhöht die Ausgangsleistung und ermöglicht einen Wirkungsgrad von 90%, sowie Puls-BECs übertreffen lineare im Gewicht. Im Stromkreis auftretende Störungen, die den Betrieb von Funkgeräten beeinträchtigen, werden durch das Hinzufügen eines LC-Filters eliminiert.

Wenn man bedenkt, dass viele Hersteller Filter auf ihren UBECLC installieren (und wenn es noch keinen Filter gibt, dann kann dieser günstig und einfach gekauft werden zu installieren), verwenden Profis SBEC-Regler in ihren Drohnen.

Software ESC

Da der Drehzahlregler einige Wandlungen mit hoher Frequenz durchführt und für verschiedene Betriebsarten konfiguriert werden kann, wird dafür eine separate Software namens Firmware geschrieben. Auf diese Weise können Sie vergangene Fehler in Regelalgorithmen korrigieren, eine erweiterte Firmware erstellen (und dadurch beispielsweise den Batterieverbrauch bei durchschnittlichem Gas reduzieren) und flexible Einstellungen vornehmen. Bei Drohnen namhafter Firmen wie DJI wird die Controller-Software automatisch über den Flugcontroller geändert.

Achtung! Das Überschreiben der Software für Fahrtenregler kann zu diversen Ausfällen der Drohne sowie zum Erlöschen der Garantieleistung führen! Denken Sie daran, Sie tun dies auf eigene Gefahr!