Цепи ESC:эффективный способ контроля скорости автомобиля

Вы когда-нибудь задумывались о том, почему можно контролировать скорость транспортных средств? Большинство транспортных средств способны двигаться с опасной скоростью и могут привести к несчастным случаям со смертельным исходом, если их не контролировать. Хитрость здесь заключается в схеме ESC (электронная регулировка скорости), которая предлагает весь контроль скорости, который вам понадобится для любого транспортного средства. Но вы можете задаться вопросом:как я могу использовать схему ESC для моего следующего проекта?

В этой статье вы узнаете, как работают схемы ESC и как их сделать. Мы также поделимся с вами секретами выбора идеального ESC.

Вы готовы? Начнем!

Что такое цепь ESC?

ESC — это электронные схемы с возможностью управления скоростью, которые также изменяют скорость и маршрут двигателя. Также они могут работать как динамический тормоз.

Мотор

Интересно, что схемы ESC довольно популярны в радиоуправляемых устройствах с электрическим источником питания. Он также управляет бесщеточными двигателями, вырабатывающими электроэнергию.

Кроме того, вы можете добавить схему ESC в устройство двумя способами.

Первый метод включает в себя установку ESC в качестве отдельного блока, который вы можете добавить в канал управления дроссельной заслонкой. Во-вторых, вы можете добавить ESC в компонент центрального ресивера. Мы видим много примеров второго метода в игрушечных радиоуправляемых автомобилях. В некоторых радиоуправляемых автомобилях используется эксклюзивная электроника для любителей, объединяющая регулятор скорости и приемник на одной плате.

Как работает ESC?

Технология ESC очень важна в автомобильной промышленности. Он не позволяет автомобилям достигать опасной скорости, заносить или терять управление во время вождения. Он может автоматически активировать тормоза и обеспечивать правильное управление автомобилем.

Быстрое вождение автомобиля

Но как это работает? Как мы упоминали ранее, ESC может управлять скоростью бесколлекторного двигателя. Это достигается за счет адекватного использования полевых МОП-транзисторов, создающих магнитное поле для вращения двигателя.

Кроме того, у ESC есть шесть интервалов, и скорость их прохождения определяет скорость двигателя.

Из каких компонентов состоит ESC

Мужчина строит цепь

Вот компоненты, которые вы можете использовать для создания схемы ESC:

• Перемычка под пайку (для изменения типа входного сигнала ШИМ и направления вращения по часовой стрелке/против часовой стрелки)
• Паяные площадки (для фаз двигателя 3-BDLDC)
• Положительные (+) и отрицательные (-) соединения LIPO
• Индикатор состояния
• Земля сигнала ШИМ
• Вход сигнала ШИМ (сервосигнал)

Типы схем ESC

Вы можете использовать два типа ESC для своих проектов. Но это зависит от конкретных требований вашего проекта. Среди них щеточные и бесколлекторные ESC.

Полный регулятор скорости

Коллекторные ESC существуют уже некоторое время и были первыми произведенными электронными регуляторами скорости. Как следует из названия, коллекторные схемы ESC могут управлять напряжением коллекторного двигателя. Кроме того, коллекторный двигатель может работать сам по себе, пока вы подаете напряжение.

Щеточный ESC может быстро включать и выключать указанное выше напряжение в зависимости от скорости двигателя. Кроме того, щеточные ESC дешевы и работают во многих радиоуправляемых автомобилях.

Автомобиль с дистанционным управлением

Бесколлекторный регулятор скорости

Бесколлекторный ESC – это более продвинутая версия регулятора скорости, в которой используется трехфазное питание переменного тока, как в частотно-регулируемом приводе (VFD), для управления бесколлекторными двигателями.

Бесщеточный двигатель

Бесщеточные двигатели более популярны, потому что они обладают большей мощностью, долговечностью, легким весом и эффективностью. Однако его улучшенные функции делают его более дорогим.

Применение схем ESC

Транспорт

Основное применение схем ESC находится в автомобильной промышленности. Таким образом, вы можете найти схемы ESC в транспортных средствах и приложениях дистанционного управления. Вот некоторые из этих приложений:

• Электросамолеты
• Лодки
• Прошивка ESC
• Электромобили
• Квадрокоптеры
• Вертолеты
• Самолеты
• Электрические велосипеды

Функция электронного контроля скорости

ESC используют опорные сигналы скорости для управления скоростью сетей с полевыми транзисторами. Он делает это, регулируя рабочий цикл или переключая частоту транзисторов.

В случае бесщеточного электродвигателя постоянного тока необходимо иметь разные регуляторы скорости. Почему? Потому что изменение напряжения якоря может контролировать скорость двигателя. Кроме того, эти типы двигателей используют широкие правила эксплуатации. Такие правила включают в себя:«Вы можете изменить скорость двигателя, изменив синхронизирующие импульсы для передачи тока на разные обмотки двигателя».

Кроме того, имейте в виду, что бесщеточный электродвигатель постоянного тока более сложен по сравнению с его щеточными аналогами.

Коллекторные двигатели

Фаза ESC изменяется в зависимости от вращения бесщеточного двигателя. Кроме того, вы можете использовать «обратную ЭДС» для определения вращения двигателя. Если это не работает для вас, другие варианты оснащены датчиками на эффекте Холла или оптическими детекторами.

В конце концов, есть регуляторы скорости, которые зависят от программирования. Эти ESC включают в себя определяемые пользователем параметры, включая разрешения на управление торможением, ускорением, синхронизацией и направлением вращения. Вы также можете изменить направление вращения двигателя, переключив любой из трех выводов ESC в сторону двигателя.

Возможности электронного регулятора скорости

К основным функциям электронного регулятора скорости относятся отсечка при низком напряжении, тормоз и схема выпрямителя батареи. Давайте посмотрим на эти функции с помощью ESC в самолетах.

ESC в самолетах имеет три набора проводов, которые управляют разными частями самолета. Первый набор проводов подключается к аккумулятору самолета, а второй использует провод сервопривода для подключения к каналу дроссельной заслонки приемника. Наконец, третий набор проводов отвечает за работу двигателя.

Схема электронного регулятора скорости

По правде говоря, в большинстве электронных регуляторов скорости используются микроконтроллеры, которые понимают входной сигнал и управляют электродвигателем с помощью встроенного программного обеспечения.

Кроме того, можно изменить настройки программы прошивки и использовать ее по другим причинам, например, использовать ESC для другого приложения.

Кроме того, некоторые производители предпочитают создавать встроенные регуляторы скорости с обновляемой прошивкой, в то время как другие предпочитают паяные регуляторы. Производители продают поддающиеся пайке регуляторы скорости так же, как они продают черные ящики — через проприетарную прошивку.

Теперь давайте посмотрим, как построить схему ESC.

Как построить схему ESC

Прежде чем начать, вот некоторые компоненты, которые вам понадобятся для этого проекта:

• Ардуино Нано (1)
• Потенциометр 10 кОм (2)
• Конденсатор 1 мкФ (2)
• ИС L6234 (1)
• 1N4148 Диод (2)
• Резистор 1 Ом (5)
• Конденсатор 470 нФ (4)
• Конденсатор 100 нФ (1)
• Конденсатор 10 нФ (1)
• Конденсатор 220 нФ (1)
• Резистор 1 кОм (4)
• Резистор 10 кОм (3)
• Компаратор LM393 (2)

Шаг 1. Создайте цепь

Следуйте приведенным ниже схемам, чтобы собрать эту схему.

Схемы цепей ESC

Шаг 2. Загрузите свой код

Действительно, вы можете загрузить четыре разных кода. Каждый код имеет свой стиль управления; попробуйте их все, чтобы выбрать предпочтительный код.

Настраивает схему на использование функции AnalogRead для измерения тока (Код 1).

Программирует схему на использование внешнего прерывания контакта 3 для измерения тока (Код 2).

Программирует таймер 2 для управления текущим измельчением (Код 3).

Настраивает схему на использование прерываний контактов 10, 11 и 12 для ступенчатого переключения (Код 4).

Выбор правильного ESC

Прежде чем выбрать ESC, вы должны убедиться, что он соответствует типу вашего двигателя. Следовательно, бесщеточные ESC должны быть только для бесщеточных двигателей.

ESC

Электронный регулятор скорости необходим для проектов, требующих контроля скорости. Чаще всего схемы ESC используются в транспортных средствах и радиоуправляемых автомобилях.

Что еще более важно, вы всегда должны выбирать точный ESC для своих двигателей, иначе ваша схема не будет работать.

Что вы думаете о схемах ESC? Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас есть какие-либо вопросы.