Έχετε αναρωτηθεί ποτέ πώς φαινομενικά απλά drones επιτυγχάνουν ακριβή έλεγχο ταχύτητας και σταθερή πτήση;Η απάντηση έγκειται σε ένα από τα βασικά στοιχεία του συστήματος πρόωσης ενός drone, τον ηλεκτρονικό ελεγκτή ταχύτητας (ESC).Λειτουργώντας ως κρίσιμη γέφυρα μεταξύ του κινητήρα και του συστήματος ελέγχου πτήσης, η απόδοση του ESC επηρεάζει άμεσα την ελιγμότητα του drone, τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας και ακόμη και την ασφάλεια.Το άρθρο αυτό ερευνά τις αρχές λειτουργίας, τύπους και στρατηγικές επιλογής των ESC drone για να σας βοηθήσουν να βελτιστοποιήσετε την απόδοση για διάφορες εφαρμογές.

Τι είναι ένα ESC Drone;

Ο ηλεκτρονικός ρυθμιστής ταχύτητας (ESC) είναι ένα απαραίτητο συστατικό του συστήματος πρόωσης ενός drone.το ESC λαμβάνει σήματα διαμόρφωσης πλάτους παλμού (PWM) από τον ελεγκτή πτήσης και ρυθμίζει τη συχνότητα εναλλαγής και τον κύκλο λειτουργίας του κυκλώματος ισχύος του κινητήραΑυτό, με τη σειρά του, τροποποιεί την τάση εισόδου και το ρεύμα στον κινητήρα, επιτρέποντας ακριβείς ρυθμίσεις ταχύτητας.

Ανάλογα με τον τύπο του κινητήρα που τροφοδοτεί, τα ESC μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε δύο τύπους:

• Επικαιροποιημένο ESC:Χρησιμοποιείται για βουρτσισμένους κινητήρες.
• Χωρίς βούρτσα ESC:Συχνότερα χρησιμοποιείται, μετατρέπει την ισχύ συνεχούς ρεύματος σε ισχύ τριών φάσεων εναλλασσόμενου ρεύματος για την κίνηση μηχανοκίνητων κινητήρων.

Ο ρόλος του ESC στα drones: πέρα από τον έλεγχο ταχύτητας

Αν ένα μη επανδρωμένο αεροσκάφος συγκριθεί με έναν ζωντανό οργανισμό, το ESC θα λειτουργούσε ως το νευρικό σύστημα που συνδέει τον εγκέφαλο (ελεγκτή πτήσης) και το σώμα (κινητήρα).εκτελεί διάφορα κρίσιμα καθήκοντα:

1. Ελέγχος ταχύτητας κινητήρα:Το ESC λειτουργεί ως ρυθμιστής τάσης, μετατρέποντας την ισχύ εισόδου σε διάφορα επίπεδα τάσης για τη ρύθμιση της ταχύτητας του κινητήρα.
2. Ελέγχος της κατεύθυνσης του κινητήρα (μόνο ESC με βούρτσα):Τα βουρτσισμένα ESC μπορούν να αντιστρέψουν τη ροή του ρεύματος για να αλλάξουν την κατεύθυνση περιστροφής του κινητήρα.
3. Μετατροπή συνεχούς ρεύματος σε εναλλασσόμενο ρεύμα (μόνο χωρίς βούρτσα ESC):Τα ESC χωρίς βούρτσα μετατρέπουν την ισχύ συνεχούς ρεύματος σε ισχύ τριών φάσεων εναλλασσόμενου ρεύματος, απαιτώντας εξελιγμένα κυκλώματα και αλγόριθμους ελέγχου.

Επιπλέον, το ESC χρησιμεύει ως απόσβεση μεταξύ της μπαταρίας και του κινητήρα, αποτρέποντας τις ξαφνικές τάσεις που θα μπορούσαν να βλάψουν τον κινητήρα ή να δημιουργήσουν κινδύνους πτήσης.Ρυθμίζει δυναμικά το ρεύμα εξόδου με βάση το φορτίο του κινητήρα, προστατεύοντας από υπερθέρμανση και υπερφόρτωση.

Τύποι ESC Drones: Διαφορές δομής και ελέγχου

Η επιλογή των ESC μπορεί να είναι πολύπλοκη για τους αρχάριους λόγω της μεγάλης ποικιλίας που διατίθενται.

1. Διαρθρωτική ταξινόμηση

Για τα μικρά drones όπως τα FPV, τα ESC έχουν δύο μορφές:

• Ενιαία ΕΣΚ:Κάθε κινητήρας διαθέτει το δικό του ESC, που απλοποιεί τη συντήρηση και μειώνει το κόστος αντικατάστασης.
• 4 σε 1 ESC:Τέσσερα ESC ενσωματωμένα σε μια ενιαία πλακέτα κυκλωμάτων, μειώνοντας την πολυπλοκότητα της καλωδίωσης και βελτιώνοντας την αξιοπιστία.

2. BEC εναντίον OPTO ESC

Τα μη επανδρωμένα αεροσκάφη με πολλούς ρότορες χρησιμοποιούν συνήθως:

• Δοκιμαστικό σήμα:Περιλαμβάνει κύκλωμα εξάλειψης μπαταρίας (BEC) για τη μείωση της τάσης της μπαταρίας (π.χ. σε 5V) για την τροφοδοσία των δέκτων ή των ελεγκτών πτήσης.
• Οπτο ESC:Χωρίς BEC, απαιτεί εξωτερικό ρυθμιστή τάσης.

3. Τροποποίηση μεθόδου ελέγχου

Μεγαλύτερα μη επανδρωμένα αεροσκάφη μπορούν να χρησιμοποιούν:

• Επικεφαλής:Χρησιμοποιεί τη διαμόρφωση PWM για απλό, οικονομικά αποδοτικό έλεγχο.
• Σινικό κύμα:Χρησιμοποιεί SPWM (Sinusoidal PWM) για ομαλότερη λειτουργία, εξαλείφοντας την κυματισμό ροπής και την καθυστέρηση.

Επιλογή του κατάλληλου ΟΣΚ: Κύριοι παράγοντες

Η επιλογή του σωστού ESC είναι ζωτικής σημασίας για την απόδοση και την αξιοπιστία του drone.

1. Τάξη επιλογής: Μηχανή → ESC → Μπαταρία

Το ESC μεσολαβεί μεταξύ της μπαταρίας και του κινητήρα, οπότε η συμβατότητα είναι ουσιώδης.

2Κριτικές παραμέτρους: ρεύμα και τάση

• ρεύμα:Η μέτρηση της βιωσιμότητας του κινητήρα πρέπει να πραγματοποιείται με τη μέγιστη βιωσιμότητα του κινητήρα.
• Τετάρτη:Βεβαιωθείτε ότι η τάση της μπαταρίας δεν υπερβαίνει τη μέγιστη ονομαστική τιμή του ESC (π.χ. μπαταρία 6S για ESC 2 ′ 6S).

3Άλλοι παράγοντες

• Μέγεθος και βάρος:Τα μη επανδρωμένα αεροσκάφη αγώνων δίνουν προτεραιότητα στα ελαφριά ESC, ενώ τα μεγαλύτερα μη επανδρωμένα αεροσκάφη προτιμούν τα πιο ογκώδη μοντέλα για καλύτερη διάχυση της θερμότητας.
• Συχνότητα PWM:Οι υψηλότερες συχνότητες (500Hz+) επιτρέπουν ταχύτερους χρόνους απόκρισης.

Ηλεκτρονική καλωδίωση και βαθμονόμηση

Καλωδίωση:

1. Συνδέστε τα καλώδια εισόδου του ESC (κακό/μαύρο πάχος) στην μπαταρία.
2. Συνδέστε τα καλώδια εξόδου στον κινητήρα.
3. Συνδέστε το καλώδιο σήματος ( λεπτός) με τον ελεγκτή πτήσης.

Κλιμάκωση:

1. Ενεργοποιήστε τον πομπό και βάλτε το γκάζι στο μέγιστο.
2. Συνδέστε το ESC στην μπαταρία. Μετά από δύο σφυρίγματα, χαμηλώστε το γκάζι μέσα σε 3 δευτερόλεπτα για να ολοκληρωθεί η βαθμονόμηση.

Επεξεργασία κοινών θεμάτων της ΟΚΕ

Συχνές Ερωτήσεις

Έχουν όλα τα ΚΕΣ μηχανισμούς προστασίας;
Οι κοινές προστασίες περιλαμβάνουν την προστασία από την εκκίνηση, την προστασία από την απώλεια του σήματος του γκαζιού, την προστασία από την κλειδαριά του κινητήρα και την προστασία από υπερφόρτωση.

Πού μπορώ να αγοράσω ESCs drones;
Για την αξιοπιστία, συνιστάται να χρησιμοποιούνται τα κύρια εμπορικά σήματα.

Πόσα κοστίζουν τα ESC;
Οι τιμές ποικίλλουν ανάλογα με τα υλικά, τις επιδόσεις και την εφαρμογή.