Bạn đã bao giờ tự hỏi làm thế nào mà những chiếc máy bay không người lái dường như đơn giản có thể kiểm soát tốc độ chính xác và bay ổn định?Câu trả lời nằm ở một trong những thành phần cốt lõi của hệ thống đẩy của máy bay không người lái — bộ điều khiển tốc độ điện tử (ESC)Chức năng của ESC đóng vai trò là một cầu nối quan trọng giữa động cơ và hệ thống điều khiển chuyến bay, tác động trực tiếp đến khả năng cơ động của máy bay không người lái, tuổi thọ pin và thậm chí cả an toàn.Bài viết này xem xét các nguyên tắc làm việc, các loại và chiến lược lựa chọn của ESC drone để giúp bạn tối ưu hóa hiệu suất cho các ứng dụng khác nhau.

ESC Drone là gì?

Bộ điều khiển tốc độ điện tử (ESC) là một thành phần không thể thiếu của hệ thống đẩy máy bay không người lái.ESC nhận được tín hiệu Phương thức Phạm vi xung (PWM) từ bộ điều khiển chuyến bay và điều chỉnh tần số chuyển mạch và chu kỳ làm việc của mạch điện của động cơĐiều này, lần lượt, sửa đổi điện áp đầu vào và dòng điện cho động cơ, cho phép điều chỉnh tốc độ chính xác.

Tùy thuộc vào loại động cơ nó điều khiển, ESC có thể được phân loại thành hai loại:

• ESC đánh bóng:Được sử dụng cho động cơ chải.
• ESC không chải:Được sử dụng phổ biến hơn, nó chuyển đổi điện DC thành điện AC ba pha để điều khiển động cơ không chải.

Vai trò của ESC trong máy bay không người lái: Ngoài kiểm soát tốc độ

Nếu một chiếc máy bay không người lái được so sánh với một sinh vật sống, ESC sẽ hoạt động như hệ thần kinh kết nối não (điểm điều khiển chuyến bay) và cơ thể (động cơ).nó thực hiện một số nhiệm vụ quan trọng:

1. Điều khiển tốc độ động cơ:ESC hoạt động như một bộ điều chỉnh điện áp, chuyển đổi công suất đầu vào thành các mức điện áp khác nhau để điều chỉnh tốc độ động cơ.
2. Điều khiển hướng động cơ (Chỉ sử dụng ESC chải):Các ESC được chải có thể đảo ngược dòng điện để thay đổi hướng xoay động cơ.
3. Chuyển đổi DC sang AC (Chỉ có ESC không chải):ESC không chải chuyển đổi điện DC thành điện AC ba pha, đòi hỏi các mạch và thuật toán điều khiển tinh vi.

Ngoài ra, ESC đóng vai trò là một bộ đệm giữa pin và động cơ, ngăn chặn các dòng điện đột ngột có thể làm hỏng động cơ hoặc tạo ra nguy cơ bay.Nó điều chỉnh năng động dòng sản xuất dựa trên tải động cơ, bảo vệ chống quá nóng và quá tải.

Các loại ESC máy bay không người lái: Sự thay đổi về cấu trúc và điều khiển

Sự lựa chọn của ESC có thể quá lớn đối với người mới bắt đầu do sự đa dạng có sẵn.

1. Phân loại cấu trúc

Đối với máy bay không người lái nhỏ như máy bay không người lái đua FPV, ESC có hai hình thức:

• ESC duy nhất:Mỗi động cơ có ESC riêng, đơn giản hóa bảo trì và giảm chi phí thay thế.
• 4 trong 1 ESC:Bốn ESC được tích hợp vào một bảng mạch duy nhất, làm giảm sự phức tạp của dây điện và cải thiện độ tin cậy.

2. BEC vs. OPTO ESC

Máy bay không người lái đa xoắn ốc thường sử dụng:

• BEC ESCBao gồm một mạch loại bỏ pin (BEC) để giảm điện áp pin (ví dụ, xuống 5V) để cung cấp năng lượng cho máy thu hoặc bộ điều khiển chuyến bay.
• OPTO ESCKhông có BEC, đòi hỏi một bộ điều chỉnh điện áp bên ngoài, cung cấp khả năng chống nhiễu điện từ tốt hơn.

3Phương pháp kiểm soát

Máy bay không người lái lớn hơn có thể sử dụng:

• Square Wave ESC:Sử dụng điều chế PWM để điều khiển đơn giản, hiệu quả về chi phí. Tuy nhiên, nó có thể gây ra sóng mô-men xoắn và dừng ở tốc độ cao.
• Đường sóng âm:Sử dụng SPWM (Sinusoidal PWM) để hoạt động mượt mà hơn, loại bỏ xoắn buồng xoắn và trì trệ.

Lựa chọn ESC phù hợp: Các cân nhắc chính

Chọn đúng ESC là rất quan trọng cho hiệu suất và độ tin cậy của máy bay không người lái.

1. Trật tự lựa chọn: Động cơ → ESC → Pin

ESC là trung gian giữa pin và động cơ, vì vậy tính tương thích là rất quan trọng.

2Các thông số quan trọng: Điện và điện áp

• Hiện tại:Khớp dòng điện định lượng của ESC (ví dụ: 30A) với dòng điện đẩy tối đa của động cơ (ví dụ: 26A), thêm một biên an toàn 10~20%.
• Điện áp:Đảm bảo điện áp của pin không vượt quá số điện áp tối đa của ESC (ví dụ: pin 6S cho ESC 2?? 6S).

3Các yếu tố khác

• Kích thước và trọng lượng:Máy bay không người lái đua ưu tiên ESC nhẹ, trong khi máy bay không người lái lớn hơn ưa thích các mô hình cồng kềnh hơn để phân tán nhiệt tốt hơn.
• Tần số PWM:Tần số cao hơn (500Hz +) cho phép thời gian phản hồi nhanh hơn.

ESC Wiring và Calibration

Đường dây:

1. Kết nối các dây đầu vào của ESC (đỏ dày / đen) với pin.
2. Kết nối các dây đầu ra với động cơ.
3. Kết nối dây tín hiệu (mỏng) với bộ điều khiển chuyến bay.

Định chuẩn:

1. Bắt nguồn cho máy phát và đặt ga lên mức tối đa.
2. Kết nối ESC với pin. Sau hai tiếng báo hiệu, hạ chân ga trong vòng 3 giây để hoàn thành hiệu chuẩn.

Giải quyết các vấn đề chung của ESC

Câu hỏi thường gặp

Tất cả các ESC có cơ chế bảo vệ không?
Các biện pháp bảo vệ phổ biến bao gồm bảo vệ khởi động, bảo vệ mất tín hiệu throttle, bảo vệ khóa động cơ và bảo vệ quá tải.

Tôi có thể mua ESC máy bay không người lái ở đâu?
Các thương hiệu phổ biến được khuyến cáo để có độ tin cậy.

ESC có giá bao nhiêu?
Giá thay đổi tùy thuộc vào vật liệu, hiệu suất và ứng dụng.