Ключевые сведения об электронных контроллерах скорости (ESC) и их применении

Электронный контроллер скорости (ESC): Особенности

Автоматический электронный контроллер скорости (ESC) управляет скоростью вращения моторов. Обеспечивает желаемые скорости от старта до финиша. Без них моторы могут вращаться неконтролируемо, повреждая систему. Особенности электронного контроля скорости:

ESC имеет три набора проводов, играющих важную роль. Один провод подключается к главной батарее (например, самолета). Второй — стандартный сервопровод к газовому каналу приемника. Третий — питание мотора.

Помимо трех проводов, основные функции ESC:

1. Низковольтовый отключатель (Low Voltage Cutoff — LVC)
2. Цепь исключения батареи (Battery Eliminator Circuit — BEC)
3. Тормоз (Brake)

Компоненты электронного контроллера скорости

Несколько компонентов входят в изготовление ESC. Печатная плата — важнейший компонент. Все остальные компоненты монтируются на печатной плате для достижения функциональности. Без печатной платы не будет ESC. Кроме печатной платы, важные компоненты:

1. Положительное (+) соединение LIPO
2. Отрицательное (-) соединение LIPO
3. Паяльные площадки для трех фаз BLDC-мотора
4. Сервовый сигнал / вход для PWM-сигнала
5. GND опорный для PWM-сигнала
6. Паяльный перемычка для изменения типа PWM-входного сигнала (State LED)
7. Паяльный перемычка для изменения направления вращения

Все вышеперечисленное — важные компоненты ESC. Но помните: печатная плата идет первой. Без сомнения, печатная плата должна присутствовать для работы ESC. Один из самых важных компонентов.

Типы электронных контроллеров скорости

По конкретным требованиям два основных типа ESC:

i. Коллекторный электронный контроллер скорости (Brushed ESC)

Первый — коллекторный ESC. Работает механически при подаче напряжения. Не новинка, существуют давно. Очень дешевы в готовых к работе электрических и радиоуправляемых моделях.

ii. Бесколлекторные электронные контроллеры скорости (Brushless ESC)

Современное достижение технологий в области ESC. Дороже коллекторных, но несут гораздо больше мощности и дают высокую производительность.

Идеальная черта бесколлекторных ESC — долговечность, служат очень долго до ремонта или замены.

Принцип работы схем электронного регулятора

ESC — аббревиатура от «electronic speed controller». Основная функция — изменение мощности, идущей к электромотору от батареи, в зависимости от положения газового рычага.

Можно использовать переменные резисторы в машинах и радиоуправляемых лодках. Но непрактично для управления мощью.

Современные контроллеры скорости работают иначе. Меняют мощность к мотору быстрым переключением питания ВКЛ/ВЫКЛ. Чаще всего MOSFET-транзистор используется как ключ, а не механическое устройство. Частота переключения ~2000 раз в секунду.

Таким образом, мощность к мотору варируется изменением соотношения времени ВКЛ к времени ВЫКЛ в заданном цикле. При включении MOSFET ток мгновенно растет, магнитное поле в обмотках мотора нарастает. При выключении MOSFET магнитная энергия, накопленная в обмотках, поглощается контроллером скорости.

Если соединить диод параллельно мотору — энергия вернется в мотор, но уже в виде тока.

Выбор правильного электронного контроллера скорости

Многие, зависящие от контроллеров моторов, путаются при выборе правильного ESC. Как выбрать лучший? Проще, чем кажется. Приоритет №1 — согласовать ESC с типом мотора, который планируете использовать.

Для беспроблемной работы — покупайте правильный ESC для точного мотора: коллекторный ESC для коллекторных моторов, бесколлекторный ESC для бесколлекторных. Легко отличить: коллекторные моторы обычно имеют 2 провода, бесколлекторные — 3 провода.

Также крайне желательно, чтобы привод мотора ESC выдерживал мощность, нужную мотору, особенно под максимальной нагрузкой. Использование привода с возможностью доставки требуемого мотором в любой ситуации без излишнего напряжения сэкономит на обслуживании.

Нужно убедиться, что выбранный ESC эффективно работает с вашим источником питания. Если ESC не работает от вашего источника — ищите другой.

Последний пункт — ESC должен выдерживать экологические условия эксплуатации. Если монтируете на улице — должен выдерживать влажность, высокие температуры.

Применения электронного контроллера скорости

ESC широко применяется во многих областях. Важно: системы электронного контроля скорости часто доступны для транспортных средств и радиоуправляемых приложений. Используются для изменения скорости электромоторов в:

1. Электромобили
2. Электросамолеты
3. Электровелосипеды
4. Автомобили (RC)
5. Вертолеты (RC)
6. Лодки (RC)
7. Прошивка ESC (ESC firmware)
8. Квадрокоптеры
9. Самолеты (RC)

Не исчерпывающий список, но основные области применения ESC. Не забывайте: во всех вышеперечисленных приложениях должна быть печатная плата. Без печатных плат ESC в этих областях не дадут желаемых результатов.

Заключение

Электронный контроллер скорости (ESC) — электронная схема для изменения скоростей электромоторов. Без них моторы могут вращаться слишком медленно (снижение производительности) или слишком быстро (повреждение важных частей автомобиля).

Все электронные контроллеры скорости содержат PCB. Печатные платы — сердце этих моторов. Ищете лучшие печатные платы для монтирования компонентов вашего ESC? WellPCB может помочь. У нас лучшие высококачественные платы для вашего ESC.

Более десяти лет WellPCB поставляет производителям ESC лучшие платы для их контроллеров. Есть предстоящий проект ESC, требующий лучших печатных плат? Звоните сегодня за бесплатной котировкой и посмотрите, как мы можем помочь!