Definicja
Kontrolery prędkości są nazywane elektrycznymi kontrolerami prędkości lub w skrócie ESC w społeczności anglojęzycznej. Głównym zadaniem ESC jest przekazywanie energii z akumulatora do silnika bezszczotkowego. Potrzeba ich użycia powstała z powodu niektórych cech BC - silnika. Krótko mówiąc, akumulator dostarcza prąd stały, podczas gdy silnik bezszczotkowy przyjmuje trójfazowy prąd przemienny.
Zasada działania
Komunikacja z innymi elementami multikoptera.
Wejście ESC jest zasilane napięciem z akumulatora i sygnałami z kontrolera lotu, a regulator podaje napięcie sterujące do napędu. W związku z tym regulator musi zapewnić:
- Kompatybilność z kontrolerem lotu.
- Maksymalny prąd silnika (obliczony na podstawie specyfikacji silnika i śmigła) plus 20 - 30%.
- Pobór prądu jest mniejszy niż prąd dostarczany przez akumulator podzielony przez liczbę esc.
* Najprostszy schemat połączeń.
Jakie są rodzaje regulatorów?
BEC i UBEC
Oprócz głównej funkcji, ESC mogą również przekazywać moc do innych części drona: kontrolera lotu, serwomechanizmów i tak dalej. Osiąga się to poprzez wprowadzenie do regulatora obwodu eliminatora baterii (zwany dalej BEC).
Zastosowanie BEC znacznie upraszcza konstrukcję drona, jednak taki schemat ma szereg wad. Jednostka wyłączająca baterię może się przegrzać pod wpływem wahań wysokiego napięcia i dużych obciążeń. Ponadto ESC z BEC są zwykle droższe niż ESC bez blokady.
Zgadzam się, bardziej logiczne i tańsze byłoby oddzielne utworzenie oddzielnego ESC i jednego BEC. Jest takie rozwiązanie i nosi ono nazwę Uniwersalnego Obwodu Eliminatora Baterii (dalej UBEC).
Korzyści UBEC
UBEC - łączy się bezpośrednio z akumulatorem i zasila żądany zespół drona. Zalety tego podejścia są bardzo znaczące:
- Regulatory prędkości będą się mniej przegrzewać, ponieważ BEC będzie z nich wyłączony
- UBEC mają wysoką sprawność
- W związku z tym na podstawie poprzednich dwóch punktów UBEC jest w stanie dostarczać więcej prądu przy mniejszym ryzyku
- Brak nadpłaty za kilka dodatkowych BEC zlokalizowanych w ESC. W przypadku niektórych kontrolerów lotu zdecydowanie odradza się podłączanie więcej niż jednego ESC BEC
- Mniejsza waga elementów sterujących
Rodzaje BEC i ich zalety
BEC dwóch typów: liniowy (LBEC) i impulsowy (SBEC).
- Liniowy zamienia energię w ciepło i wyłącza się po przegrzaniu. Może to prowadzić do nieprzyjemnych rezultatów: w najlepszym wypadku śmigłowiec nie będzie mógł wystartować, aw najgorszym – niekontrolowanego upadku. W związku z tym zaczęto go stosować w zespole z serwonapędami, które z kolei nie zużywają dużo prądu, zapobiegając przegrzewaniu się urządzenia.
- Impuls reguluje napięcie poprzez szybkie włączanie i wyłączanie zasilania, takie podejście wyeliminowało przegrzanie, zwiększyło moc wyjściową i pozwoliło osiągnąć sprawność 90%, a impulsowe BECs przewyższają liniowe pod względem masy. Zakłócenia powstające w obwodzie, które niekorzystnie wpływają na działanie sprzętu radiowego, są eliminowane przez dodanie filtra LC.
Biorąc pod uwagę, że wielu producentów montuje filtry na swoim UBECLC (a jeśli nadal nie ma filtra, to można go kupić tanio i łatwo instalacji), profesjonaliści używają regulatorów SBEC w swoich dronach.
Oprogramowanie ESC
Ponieważ regulator prędkości wykonuje niektóre konwersje z dużą częstotliwością i może być skonfigurowany dla różnych trybów pracy, napisane jest dla niego osobne oprogramowanie zwane firmware. Pozwala to korygować przeszłe błędy w algorytmach sterowania, tworzyć bardziej zaawansowane oprogramowanie (a tym samym np. zmniejszyć zużycie baterii na średnim gazie) i dokonywać elastycznych ustawień. W dronach znanych firm takich jak DJI oprogramowanie kontrolera zmienia się automatycznie za pomocą kontrolera lotu.
Uwaga! Nadpisanie oprogramowania dla regulatorów prędkości może skutkować różnymi awariami drona, a także anulowaniem serwisu gwarancyjnego! Pamiętaj, że robisz to na własne ryzyko i ryzyko!
Jak zmienić oprogramowanie?
Istnieje kilka sposobów zmiany oprogramowania kontrolera:
- Za pomocą dedykowanej płyty sterującej
- Za pomocą kontrolera lotu
- Za pomocą programatora ASP
Trzecia opcja jest prostsza i jest obecnie aktywnie wdrażana w nowych modelach.
Wybór gubernatora
W oparciu o wszystkie powyższe, istnieją specjalne kryteria wyboru gubernatora dla drona:
- Kompatybilny z kontrolerem lotu. Kontroler lotu musi obsługiwać oprogramowanie układowe BEC i ESC.
- Zgodność ze specyfikacjami silnika i akumulatora.
- Obecność lub brak BEС i jego rodzaj (LBEC lub SBEC).
- Odprowadzanie ciepła i szczelność.
