Как выбрать регулятор скорости для двигателя радиоуправляемых моделей


Регуляторы хода для радиоуправляемых автомоделей

Все радиоуправляемые автомодели с электромоторами оснащаются устройствами, позволяющими регулировать скорость перемещения вашей машинки, иначе говоря – изменяют частоту вращения вала двигателя по вашему желанию. Эти устройства называются регуляторами оборотов или регуляторами хода.

Раньше изменение оборотов электродвигателя выполнялось с помощью механического регулятора. Такие устройства имеют простую конструкцию, но «поедают» слишком много энергии батарей и, к тому же, не отличаются хорошей надежностью. Сегодня же используются прогрессивные электронные регуляторы хода, избавленными от недостатков своих предшественников.

Соответственно и регуляторы оборотов бывают «для коллекторных моторов» и «для бесколлекторных электродвигателей». Также существуют регуляторы для бессколлекторных электродвигателей, которые можно применять в работе с коллекторными моторами (но не наоборот!).

 

Профессиональные регуляторы хода могут иметь ряд дополнительных функций (кроме стандартного изменения оборотов вращения мотора). Это в первую очередь функция торможения (осуществляется замыканием обмоток электромотора через регулятор хода). Ряд регуляторов хода могут выполнять плавное торможение, которое снижает нагрев обмоток и нагрузки на коллектор. Также некоторые регуляторы хода реверсируют направление вращения электродвигателя, тем самым обеспечивая модель функцией заднего хода. В этом случае на мотор машинки подается не полное расчетное рабочее напряжение, так как вся мощность в данном случае не нужна. 

Также ряд регуляторов оснащают так называемой ВЕС-системой (используется чаще всего на регуляторах для низковольтных электромоторов). Эта система позволяет уйти от необходимости установки на модель аккумулятора для радиоаппаратуры и управления (при наличии этой системы радиоуправление запитывается от силового аккумулятора модели). 

Мощные регуляторы хода, работающие с повышенным напряжением (от 15 до 36 элементов батарей) имеют гальваническую развязку, предотвращающие попадание импульсных помех на чувствительные входные цепи радиоприемников. 

Некоторые регуляторы оборотов оснащаются функцией POR (сброс при старте).

Эта функция предотвращает мгновенный набор мотором оборотов при подключении батареи (так сказать, защита от забывчивости). При наличии такой системы регулятор автоматически переводит электродвигатель в режим «Стоп» при подключении батареи. Отсутствие такой функции нередко приводило к травмам. 

Полезна также и функция PCO (Power Cut Off). Она отключает электромотор от цепи при разряжении силовой батареи ниже установленного уровня. Функция PCO защищает ваш силовой аккумулятор от переразряда. Наличие такой функции крайне желательно для радиоуправляемых летающих моделей (при разряде силовой батареи вы успеете безопасно посадить свою модель до того, как у вас просто исчезнет питание). 

Функция ТОР (Thermal Overload Protection) защищает силовые ключи от перегрузки по току, предотвращает тепловое разрушение полупроводников. 

От перегрева регуляторы защищает функция TP (Thermal Protection). TP подразумевает наличие термодатчика, который отключает регулятор хода при перегреве. 

Система RVP (Reverse Voltage Protection) предупреждает переполюсовку источника питания. Эта функция применяется не часто, так как ее наличие сильно удорожает регулятор и одновременно негативно влияет на его рабочие характеристики.

Подбирая регулятор хода для своей модели, обязательно учитывайте его рабочие характеристики. Выбранный вами регулятор должен (по паспорту) подходить к имеющемуся у вас электромотору и батареям (по типу). Часть регуляторов хода могут работать с аккумуляторами различных типов (тип используемой батареи устанавливается в настройках регулятора). 

Обращайте внимание на значения максимального допустимого тока, которое регулятор может выдавать продолжительное время, а также максимальный ток, на который рассчитаны силовые ключи регулятора. Помните об «узких» местах: это проводка и плата. Они, как правило, выходят из строя в первую очередь. 

Следует также учитывать и значение максимального пикового тока (возникает в мгновение старта, например). В паспорте регулятора хода указывается, с какими моторами (по количеству витков) он совместим. 

Еще один важный параметр – максимальное рабочее напряжение. Нельзя подавать на регулятор напряжение, выше установленного производителем. 

Для расчета потерь энергии важно также знать и внутреннее сопротивление регулятора. Конечно, такие расчеты больше нужны для профессиональных гонщиков, но помните – эта характеристика указывается в паспорте изделия и чем ее значение меньше, тем лучше. 

Популярные модели регуляторов хода рассчитаны на работу с многими радиоуправляемыми моделями, поэтому производители предусматривают возможность их регулировки по определенным параметрам. 

Настраивается чаще всего:

- положения джойстиков передатчика по режимам;

- подключение-отключение режимов тормоза и реверса;

- изменение частоты импульсного регулирования при работе с различными моторами;

- изменение фаз трехфазного тока относительно положения ротора.

Кроме этого, следует помнить, что существуют регуляторы хода, конкретно нацеленные на автомодели, авиамодели, модели судов. Их не рекомендуют применять для других типов радиоуправляемых моделей. 

Регуляторы оборотов подключаются к силовой батарее и электромотору проводами. Для эффективной долговременной работы очень важно качество этих самых проводов.

Рекомендуется использование многожильных проводов из хорошей радиотехнической меди, достаточного сечения. Сечение проводов должно быть не менее:

- для токов до 20 А – 1 мм.кв.;

- для токов до 30 А – 1.5 мм.кв.;

- для токов до 50 А – 2.5 мм.кв.;

- для токов до 80 А – 4 мм.кв. 

Нельзя занижать сечение проводов! Это приводит к потере мощности и отдачи, а нередко – и к пожару!

На профуровне провода между мотором и регулятором хода припаиваются. В любительских моделях эти провода часто крепятся на разъемах. 

В силовые провода выключатель, чаще всего, не устанавливается. Как правило, выключатель ставится в цепи питания на приемник и сервомашинки. 

Современные регуляторы хода выделяют достаточное количество тепла, поэтому их оснащают теплоотводящими радиаторами и даже кулерами для более эффективного охлаждения. 

При использовании моделей, оснащенных несколькими электромоторами, устанавливают или такое же количество регуляторов хода, или один регулятор, обслуживающий несколько электромоторов. В этом случае важно помнить, что максимальный допустимый ток регулятора не должен быть больше, чем суммарный потребляемый ток всех электромоторов, подключенных к регулятору. В любом случае, необходимо ознакомиться, допускается ли такое подключение к регулятору производителем. 

Регуляторы хода высокого уровня стоят значительных средств. Поэтому, при выходе регулятора из строя не спешите его выбрасывать, а обратитесь в специализированную мастерскую. Часто сломанные регуляторы можно восстановить, заменив сгоревшие компоненты.

rc-go.ru

Простой регулятор скорости для коллекторного двигателя. — Паркфлаер

Предлагаю простой самодельный регулятор скорости для коллекторного двигателя, который можно сделать буквально за один вечер. Схема выполнена на широкодоступной элементной базе и легко повторяема. Регулятор многократно был мною изготовлен и использовался детишками в простых моделях автомашин, танков, кораблей. Сразу хочу сказать, что микроконтроллер (а так же прошивки и программатор) в этом регуляторе НЕ используются в целях облегчения повторения конструкции, так как не все моделисты имеют такую возможность, особенно в небольших городах. И вообще, акцент статьи
сделан на энтузиастов паяльника.  


Описание регулятора скорости коллекторного двигателя.

Регулятор скорости коллекторного электродвигателя предназначен для работы с любой аппаратурой пропорционального управления и служит для плавного регулирования оборотов двигателя от
минимальных до максимальных. Подключается к приемнику, как обычно, к каналу № 3. С КРЕНки регулятора поступает напряжение + 5….6 Вольт для питания приемника и рулевых машинок.

Принцип работы регулятора следующий. На микросхемы К561ЛА7 собран формирмирователь разностного импульса. На элементах 1 и 2 микросхемы собран ждущий мультивибратор. Он запускается PPM импульсом приходящим с канала 3 приемника. С выхода приемника импульс
имеет положительную полярность, а ждущий мультивибратор срабатывает по спаду
положительного импульса, поэтому на транзисторе КТ3102 собран инвертер импульса.
При появлении на входе схемы РРМ сигнала, синхронно с ним запускается ждущий мультивибратор,
который генерирует импульс фиксированной длительности – 1 мс. Его длительность (1 мс) задается
подбором резистора *150 Ком. Длительность импульса ждущего мультивибратора всегда постоянна и
равна 1 мс. А длительность КИ, поступающего с приемника, изменяется пропорционально положению
ручки ГАЗ передатчика. На элементах 3 и 4 МС К561ЛА7 собран формирователь разностного импульса. Этот импульс появляется на выводе 10 МС при превышении входным КИ, длительности импульса, сформированного ждущим мультивибратором. При отклонении ручки ГАЗ от минимального до максимального положения, длительность разностного импульса с выхода 10 МС изменяется от 1 мс до 2 х мс. Это изменение длительности разностного импульса управляет компаратором на МС К157УД2. Принцип его работы следующий - через делитель на резисторах по 100 Ком заряжается конденсатор 0,1 мкф, соединяющий анод диода КД522 с общим проводом, до напряжения порядка 3х Вольт.
Это напряжение прикладывается к выводу 5 МС К157УД2. Подстроечным резистором 22 Ком на
выводе 6 устанавливается пороговое напряжение срабатывания компаратора. Оно чуть менее 3 х
Вольт, порядка 2,7 Вольт. Катод диода подключен в к выводу 10. Когда на выводе 10 возникает
разностный импульс отрицательной полярности, конденсатор начинает разряжаться через диод и
внутреннее сопротивление выходного транзистора микросхемы. Таким образом степень разряда конденсатора (величина уменьшения напряжения на нем) зависит от длительности (ширины) разностного импульса, что в конечном счете определяет время нахождения компаратора во
включенном состоянии и ширину импульса на его выходе – вывод 9. Через резистивный делитель
10 ком –100 ком выходные импульсы компаратора управляют затвором полевого транзистора.
В цепи его стока и + шины питания 12 Вольт включен коллекторный электродвигатель.
В результате при переводе ручки ГАЗ передатчика из положения минимум в положение максимум изменяется ширина разностного импульса, степень разряда конденсатора 0,1 мкф, время нахождения компаратора в открытом состоянии и изменяются обороты электродвигателя.
На плату подается напряжение 12 Вольт от бортового аккумулятора. КРЕНка стабилизатора 5 вольтовая, но наличие в минусовом выводе резистора, позволяет подобрать на выходе стабилизатора
напряжение в пределах 5…..6 Вольт. Без резистора напряжение равно +5 Вольт. Ток нагрузки 1 Ампер. Этого более чем достаточно для питания приемника и рулевых машинок.
Ключевой транзистор – полевой MOSFET.

Принципиальная схема узла выделения командного импульса.


Принципиальная схема регулятора скорости.



Рисунок печатной платы со стороны деталей.

Рисунок печатной платы со стороны дорожек.

Монтажка.

Регулятор скорости установлен на модель. 

Файл разводки печатной платы  

(Регулятор хода КД.lay)

 

www.parkflyer.ru

Как выбрать регулятор скорости для гоночного квадрокоптера

В этой статье мы расскажем, что такое регуляторы скорости (ESC), покажем по каким критериям нужно их выбирать. Будет подробное описание всего что касается регуляторов для гоночных дронов, это должно помочь новичкам влиться в наше сообщество.

Оригинал: How to choose ESC for Racing Drones

ESC значит Electronic Speed Controller — регулятор хода или скорости. Как видно из названия — они нужны для регулировки скорости вращения моторов (например, в гоночных дронах). ESC получает сигнал (уровень газа) от полетного контроллера и управляют бесколлекторным мотором, меняя его скорость вращения за счет управления мощностью. Качественные регуляторы позволят избежать множества проблем и дадут полностью насладиться полетом.

Я собрал характеристики всех регуляторов в одной таблице, так что их легко и просто сравнить между собой.

Содержание

Максимальный ток — Амперы

Первая вещь, на которую нужно обратить внимание при выборе регулятора — это максимальный ток, он измеряется в амперах. Моторы потребляют энергию при вращении, если им нужен ток больше, чем может выдать регулятор, то регулятор начнет греться и в итоге откажет. Это катастрофа, и она может даже привести к полному сгоранию регулятора, в прямом смысле этого слова! Есть три вещи, которые влияют на потребляемый ток и могут перегрузить регуляторы:

  • Увеличение KV моторов
  • Увеличение размера мотора (диаметр и высота статора)
  • Более тяжелые пропеллеры (диаметр или шаг).

Есть два значения максимального тока: максимальный продолжительный ток и пиковый ток. Максимальный продолжительный ток (Continuous current) — это ток через мотор, который может выдавать регулятор скорости продолжительное время без вреда для себя. Даже в гонках вы не будете использовать максимальный газ продолжительное время, а регуляторы обычно способны выдерживать гораздо больший ток в течение короткого времени (порядка 10 секунд), это и есть пиковый макс. ток (burst current rating).

Некоторые новички ошибочно считают это значение током, который выдает регулятор на моторы: на самом деле всё наоборот. Это моторы определяют потребляемый ток, поэтому рейтинг регуляторов должен быть такой же, как у моторов (или выше). Но использовать очень мощные и большие регуляторы нет никакого смысла, например, если вы замените 20А регулятор 40-амперным, то коптер будет хуже летать из-за увеличившегося веса.

Выясняем потребляемый ток

При помощи стенда для измерения тяги и ваттметра можно самостоятельно выяснить потребляемый ток. Ну или просто поискать результаты тестов для вашей винтомоторной группы в онлайне. Некоторые производители моторов указывают такие вещи в описании.

Например, если вы используете FPVModel 2206 (англ.) с винтом 5030 и аккумулятором 4S Lipo, то он будет потреблять 10 А при 100% газе, в этом случае регулятора на 12 А будет достаточно. Но, если вы планируете использовать винты 6045 с этим же мотором, максимальный ток может достигать 20 А, в этом случае безопаснее использовать регулятор на 20А.

Не страшно если вы выберите регулятор с небольшим запасом, но не нужно сходить с ума из-за этого. Вы можете использовать регулятор на 30 А или даже на 40 А, там, где требуется всего 20. Такая конфигурация будет работать, но это перебор, и вы просто увеличите вес и стоимость коптера (более мощные регуляторы дороже и весят больше).

Тяга и потребляемый ток в тестах

Имейте в виду, тесты тяги в статике, которые можно найти в онлайне, обычно показывают бОльшие значения, чем в реальных полетах (ток и тяга).

Во-первых, полетный контроллер всегда оставляет небольшой запас для стабилизации коптера, поэтому вы никогда не получите тягу 100% в реальном полете. Во-вторых, в полете моторам легче, т.к. они уже двигаются в воздухе, поэтому потребляемый ток ниже.

Чтобы проверить эту теорию я настроил OSD (экранное меню), которое показывает общий потребляемый ток во время полета. В моем случае это были моторы DYS Storm 2207 2500KV и пропеллеры DAL Cyclones 5045×3. В тестах тяги эти моторы потребляли 30А при 100% газе. Однако во время полета максимальный ток был около 22-25 ампер.

К тому же стили полета у всех разные, возможно вы не часто летаете на 100% тяге, в этом случае максимальный ток может быть ниже.

Плохие аккумуляторы

Ещё одна вещь, о которой стоит задуматься — какой ток может выдать ваш аккумулятор. Большинству 5″ коптеров хватит регуляторов на 20 А, т.к. четырехбаночные аккумуляторы емкостью 1300 — 1500 мА*ч просто не выдают бОльшую мощность продолжительное время, т.е. их не хватит чтобы спалить 20А регуляторы (при условии что они действительно рассчитаны на 20 ампер, и это не маркетинговый ход).

Регулей на 25 — 30 ампер достаточно в большинстве случаев. Даже если у вас высококачественный аккумулятор ёмкостью 1300 — 1600 мА*ч, то регулятор на 35 А всё равно перебор, хотя хуже не сделает и ничего не спалит.

Я выяснил, что большинство аккумуляторов 4S емкостью около 1500 мА*ч дают ток не больше 80 ампер.

Например, у вас винтомоторная группа, которая может потреблять до 120 ампер. Да, она будет потреблять такой ток, но обычно не более пары секунд. Из-за того, что аккумулятор не сможет выдать такой ток, его напряжение очень сильно просядет и ток станет значительно меньше.

Использование регуляторов значительно более мощных, чем необходимо

При использовании регуляторов с большим запасом по току вы получаете дополнительный вес, увеличенный размер и, возможно, большую цену. Достоинство такого подхода — меньше шанс их перегреть, а эффективность работы регулей немного выше.

На платах стоят «ключи» (силовые транзисторы или FET), которые и выполняют всю работу по управлению током. Если у вас более крупные и жирные ключи, рассчитанные на большой ток, то они будут греться меньше, чем мелкие ключи. Следовательно они могут быть немного более энергоэффективными, при этом оба варианта будут работать.

Прошивка

SimonK и BLHeli

Две самые старые прошивки для регуляторов мультикоптеров — SimonK и BLHeli. Давным-давно регуляторы поставлялись с примитивными прошивками, написанными производителями, так что моделистам приходилось ставить сторонние прошивки, например SimonK или BLHeli. Потихоньку эти прошивки стали стандартными для большинства регуляторов, и в настоящее время почти все регуляторы идут с уже предустановленными BLHeli или SimonK.

Большинство пользователей выбирает BLHeli, потому что эта прошивка имеет очень простой интерфейс и богатый функционал. Более подробно про преимущества BLHeli и SimonK читайте тут (англ). В любом случае я считаю, что SimonK уже устарела, т.к. не обновляется, рекомендую использовать BLHeli.

BLHeli_S

Это второе поколение прошивки BLHeli, специально разработанное для регуляторов с аппаратным ШИМ (PWM). Имеет более простой интерфейс. Подходит для некоторых регуляторов типа: Aikon SEFM 30A, DYS XS и т.д.

BLHeli_32

Прошивка BLHeli_32 — это третье и самое свежее поколение BLHeli. Прошивка разработана специально для 32-битных микроконтроллеров, исходный код закрыт. Более мощные процессоры дают более плавное, точное и надежное управление моторами.

Процессор

Большинство современных регуляторов используют микроконтроллеры фирм Atmel, Silabs или ARM Cortex. Разные микроконтроллеры имеют различную производительность и работают под управлением разных прошивок.

  • на Atmel (8 бит) можно использовать как SimonK так и BLHeli
  • на SiLabs (8 бит) можно использовать только BLHeli или BLHeli_S
  • Atmel ARM Cortex 32-bit, STM32 (конкретнее: STM32 F0) — BLHeli_32

Восьмибитные регуляторы на ATMEL раньше были очень популярны, потом, благодаря больше производительности, доминировать начали микроконтроллеры от Silabs. В 2016 году появились регуляторы на 32-битных микроконтроллерах.

SILABS F330 и F39X

Регуляторы, основанные на чипах SiLabs можно разделить на группы по сериям микроконтроллеров, 2 основные это F330 и F39X (F390 и F396).

F330 — имеет низкую тактовую частоту, и с ним могут возникнуть проблемы при использовании моторов с большим KV. У F39X нет таких проблем, они также поддерживают протокол Multishot (он в 10 раз быстрее, чем Oneshot125) и Oneshot42. Два наиболее известных регулятора: Littlebee 20A (F330) и DYS XM20A (F39X).

DYS XM20A – F390

Busybee (EFM8BB)

Микроконтроллеры Busybee  — это обновление F330 and F39X. Если у вас прошивка BLHeli_S, то скорее всего в регуле стоит чип Busybee:

  • BusyBee1 – BB1 (EFM8BB10F8)
  • BusyBee2 – BB2 (EFM8BB21F16)

Эти модели используют аппаратный ШИМ (PWM) вместо программной эмуляции, в результате мы получаем более плавную реакцию на изменение газа и есть поддержка протокола D-Shot. Это дешевые, но хорошие регуляторы.

Пример: Aikon SEFM 30A и DYS XS30A.

Aikon SEFM 20A – BusyBee

Производительность 8-битных микроконтроллеров

Если кратко, то в порядке от лучших к худшим:

  • BB2
  • BB1
  • F39X
  • F330
  • Atmel-8-bit

8 бит и 32 бита

32-битные микроконтроллеры имеют больше вычислительных мощностей, с ними появляются возможности, недоступны 8-битным. Например, «ESC Telemetry», датчики тока, программируемые RGB светодиоды и т.д.

Однако до сих пор в продаже есть куча 8-битных регуляторов т.к. у них имеется весь минимально необходимый функционал типа DShot, RPM filter и т.д. по очень доступной цене. Для множества пилотов этого достаточно.

Протоколы

Протоколы, используемые в регуляторах скорости определяют скорость передачи сигнала от полетного контроллера к самому регулятору, а это может оказать заметное влияние на поведение коптера. Оригинальный (самый старый) протокол — PWM или ШИМ, имеет задержку до 2 мс, а один из самых быстрых — Multishot — 5-25 мкс.

Протокол Oneshot

Вот список протоколов, используемых в регуляторах коптеров (от старых к новым):

Подробнее читайте в отдельной статье про протоколы. Не каждый регулятор поддерживает все протоколы, перед покупкой убедитесь, что необходимый протокол поддерживается.

Активное торможение и аппаратный ШИМ (Active Braking и Hardware PWM)

Есть несколько фишек регуляторов о которых вы обязательно должны знать:

  • Активное торможение или Damped Light или Active Braking — улучшает отзывчивость
  • Аппаратный ШИМ (Hardware PWM) — улучшает отзывчивость и плавность, делает ваш квадрик заметно тише и немного более энергоэффективным. Дает немного более точное управление
  • Отдельный драйвер затворов полевых транзисторов — дешевые регуляторы используют обычные транзисторы для управления мощными силовыми транзисторами, использование специальных аппаратных драйверов улучшает активное торможение

Размер и вес

Как правило размер и вес регуляторов пропорционален максимально допустимому току.

Регуляторы, разработанные для мини-квадриков имеют достаточно стандартные размеры и вес около 4-6 грамм. Всё сложнее и сложнее сделать регули ещё меньше и легче без ухудшения характеристик. Для гонок обычно стараются сделать коптер как можно более легким, но если вы хотите облегчить коптер, то лучше обратить внимание на что-то ещё, а не на регуляторы.

Мелкие регули быстрее нагреваются, и бывает довольно сложно их охладить, поэтому ставя очень мелкие регуляторы старайтесь подумать об охлаждении.

Напряжение питания

Некоторые регуляторы могут работать даже от 6-баночных аккумуляторов, другие — максимум 4S. Перед покупкой убедитесь, что они совместимы по напряжению. Если подать на регуль слишком большое напряжение, то он просто сгорит, возможно вместе с моторами.

Регуляторы с BEC и без него (Opto ESC)

Некоторые регуляторы включает в себя стабилизатор (BEC), который дает на выходе 5В (это напряжение можно использовать для питания полётного контроллера, приёмника и других компонентов). Есть регуляторы у которых BEC отсутствует, их маркетологи и производители часто называют «Opto», хотя очень часто никакой опторазвязки в них нет.

Оптопара — это оптический элемент, который передает сигнал при помощи света. Он отделяет высоковольтную часть схемы от низковольтной и предотвращает повреждение электроники высоким напряжением, снижает интерференцию сигналов.

Opto регуляторы имеют преимущество: меньший вес, размер и шум (т.к. схема управления мотором изолирована от управляющих схем: от приемника и полетного контроллера).

Однако без BEC на 5 вольт приходится использовать отдельный стабилизатор для питания приёмника и полётного контроллера (заметьте, у таких регуляторов всего 2 контакта на серворазъеме, а не три: есть земля и сигнал, но нет питания — красного провода).

Регулятор с BEC

Без BEC

Вопрос всех новичков: подключение регулятора к мотору

Я всё ещё помню, как сам начинал заниматься квадрокоптерами, начал я с подключения мотора к регулятору и думал: как же соединить 3 провода? До сих пор я очень часто получаю этот вопрос от новичков.

Не беспокойтесь о порядке подключения проводов, просто подсоедините все три провода от регулятора к проводам мотора, в любом порядке, как вам удобнее. Если мотор будет вращаться не в ту сторону, просто поменяйте два любых провода. Кроме того, направление вращения можно изменить в настройках через BLHeliSuite (если вы используете прошивку BLHeli). В случае регуляторов KISS, нужно просто закоротить два контакта, специально предназначенных для этой цели.

BLHeli ESC Configurator

Как известно, BLHeliSuite работает только под Windows, но для пользователей других операционных систем есть хорошая новость. Существует расширение для Chrome под названием BLHeli Configurator, его можно использовать для прошивки и настройки регуляторов. Расширение работает под любой ОС, где есть Хром.

Подходит для BLHeli and BLHeli_S, не подходит для BLHeli_32.

Регуляторы, встроенные в моторы

Да. есть и такие устройства, например, ZTW Black Widow. С одной стороны, это удобно и экономится место, но на самом деле довольно спорное решение.

При ремонте или апгрейде приходится менять сразу пару устройств (регуль+мотор), что в долгосрочной перспективе заметно дороже.

Регуляторы «4-в-1»

Еще один удобный вариант — регулятор 4 в 1, по сути, это 4 отдельных регулятора скорости расположенных на одной плате, размером как полетный контроллер или PDB (плата распределения питания). Такие регуляторы и полётник можно собрать в стек, что упрощает разводку проводов. Однако повреждение 1 регулятора ведет к замене целой платы. Компромисс между риском и удобством.

В качестве компромисса некоторые производители выпускают отдельные регуляторы, которые можно соединить между собой и получить плату 4-в-1, например Quadrant 4-in-1. Ещё одно преимущество плат 4-в-1 — более правильно распределение веса в коптере, основная масса компонентов оказывается в собранной в одном месте, что дает меньший момент инерции коптера. Благодаря этому увеличивается его отзывчивость.

Регуляторы 4-в-1 обычно ставятся прямо под полетным контроллером, поэтому есть смысл подумать о помехах, которые могут повлиять на летные характеристики и качество видео. Попробуйте их экранировать (англ).

Как подключить

ESC питаются от аккумулятора, а скорость вращения мотора управляется сигналом, обычно идущим от полетного контроллера.

Анатомия

Типичный регулятор скорости состоит вот из этих компонентов:

  • Микроконтроллер
  • Драйверы ключей
  • Силовые транзисторы (ключи, MOSFET)
  • LDO (стабилизатор питания микроконтроллера)
  • Куча конденсаторов (фильтры)
  • Опционально: датчик тока
  • Опционально: светодиоды

Регуляторы 4-в-1 — это, как правило, 4 одинаковые схемы на одной плате.

LDO (стабилизатор напряжения)

Этот стабилизатор снижает напряжение аккумулятора, служит для питания микроконтроллера и других компонентов регулятора (это не BEC, прим. перев).

Микроконтроллер

Это мозг регулятора, работает под управлением прошивки, например BLHeli.

Драйверы ключей (gate drivers)

Нужны для управления мощными ключевыми транзисторами, и оказывают заметное влияние на характеристики. Подключаются к затвору (gate) мосфетов, поэтому по английский и называются gate drivers.

В старых и дешевых регуляторах вместо драйверов использовались простые транзисторы. Поэтому их характеристики и возможности по торможению были хуже.

Вместо того, чтобы использовать три отдельных драйвера для трех фаз мотора, в современных регуляторах с BLHeli_32 используется чип FD6288. Это сразу три драйвера в одном чипе.

Силовые транзисторы (MOSFET)

Или ключи, они как выключатели, только включаются и выключаются тысячи раз в секунду, собственно, это и есть управление мотором.

Бренды

Производители популярных и качественных регуляторов скорости для гоночных дронов (по алфавиту):

  • Aikon
  • Armattan
  • Castle
  • DYS
  • EMAX
  • Favourite
  • FPVModel
  • Gemfan
  • KISS
  • Lumenier
  • Racerstar
  • Rotorgeek
  • Sunrise
  • TBS
  • T-Motor
  • Turnigy

Извиняюсь, если пропустил кого-то, дополните список в комментариях.

Регуляторы и тяга

При использовании некоторых регуляторов возрастает тяга моторов (при той же конфигурации: мотор, пропеллер, аккумулятор). Разница может достигать 20%. Однако это не значит, что регулятор качественный, есть и другие критерии: качество сборки, долговечность, диапазон напряжений питания, плавность управления, уровень создаваемых помех и т.д. Ещё влияет стиль полета.

Лично я не заморачиваюсь с этим, т.к. большинство современных регуляторов от известных брендов работают более-менее одинаково.

Автоматический тайминг или ручной?

Есть два подхода к таймингу управления двигателями: автоматический (auto timing) и ручной (fixed timing), первый используется в регуляторах KISS, второй — в BLHeli. Оба подхода влияют на характеристики и надежность работы, подробнее объясняется тут (англ).

Загрузчик

Раньше, когда было много разных прошивок, загрузчик был важен при прошивке. Загрузчик — это очень маленькая программа, которую нужно прошить в регулятор; она дает доступ к этому регулятору и позволяет менять/обновлять/настраивать прошивку.

В настоящее время, не стоит даже задумываться об этом, т.к. все новые регуляторы идут с прошивкой BLHeli и с загрузчиком BLHeli. Если вам любопытно, то вот ещё немного информации о загрузчиках:

Без загрузчика можно обновлять прошивку и менять настройки регуляторы только напрямую подключившись к чипу-микроконтроллеру (англ.) или подпаявшись к специальным контактным площадкам на плате (если они, конечно, есть). При прошивке этим способом, можно заодно прошить и загрузчик.

У прошивок SimonK и BLHeli имеются свои загрузчики. Загрузчик от BLHeli имеет более широкий функционал, делая прошивку и настройку заметно проще. Раньше мы могли прошивать только через сигнальный провод, используя интерфейс 1-wire (англ). Сейчас есть более удобный, «сквозной» (passthrouh) метод, при этом полетный контроллер выступает в роли программатора.

Какие регуляторы я рекомендую?

Смотрите статью «топ-5 лучших регуляторов скорости«.

История изменений

  • Июль 2016 — первая версия статьи
  • Август 2017 — добавлена информация про BLHeli_32 и 32-битные процессоры, спасибо Тому за правки
  • Октябрь 2019 — добавлена анатомия регуляторов и схемы подключения
  • Январь 2020 — обновление информации

blog.rcdetails.info

"Бесколлекторные двигатели" ЛикБез и проектирование — Паркфлаер

Принцип работы электрического двигателя:
В основу работы любой электрической машины положено явление электромагнитной индукции. Поэтому если в магнитное поле поместить рамку с током, то на неё подействует сила Ампера, которая создаст вращательный момент. Рамка начнет поворачиваться и остановится в положении отсутствия момента, создаваемого силой Ампера.

Устройство электрического двигателя:
Любой электрический двигатель состоит из неподвижной части — Статора и подвижной части — Ротора. Для того чтобы началось вращение, нужно по очереди менять направление тока. Эту функцию и выполняет Коллектор (щетки).

Бесколлекторный двигатель — это двигатель ПОСТОЯННОГО ТОКА без коллектора, в котором функции коллектора выполняет электроника. (Если у двигателя три провода, это не значит что он работает от трехфазного переменного тока! А работает он от "порций" коротких импульсов постоянного тока, и не хочу вас шокировать, но те же двигатели которые используются в кулерах, тоже бесколлекторные, хоть они и имеют всего два провода питания постоянного тока)

Устройство бесколлекторного двигателя:
Inrunner
(произносится как "инраннер"). Двигатель имеет расположенные по внутренней поверхности корпуса обмотки, и вращающийся внутри магнитный ротор.

Outrunner
(произносится как "аутраннер"). Двигатель имеет неподвижные обмотки (внутри) вокруг которых вращается корпус с помещенным на его внутреннюю стенку постоянными магнитами.

Принцип работы:
Для того чтобы бесколлекторный двигатель начал вращаться, напряжение на обмотки двигателя надо подавать синхронно. Синхронизация может быть организованна с использованием внешних датчиков (оптические или датчики холла), так и на основе противоЭДС (бездатчиковый), которая возникает в двигателе при его вращении.

Бездатчиковое управление:
Существуют бесколлекторные двигатели без каких либо датчиков положения. В таких двигателях определение положения ротора выполняется путем измерения ЭДС на свободной фазе. Мы помним, что в каждый момент времени к одной из фаз (А) подключен «+» к другой (В) «-» питания, одна из фаз остается свободной. Вращаясь, двигатель наводит ЭДС (т.е. в следствии закона электромагнитной индукции в катушке образуется индукционный ток) в свободной обмотке. По мере вращения напряжение на свободной фазе (С) изменяется. Измеряя напряжение на свободной фазе, можно определить момент переключения к следующему положению ротора.

Что бы измерить это напряжение изпользуется метод "виртуальной точки". Суть заключается в том, что, зная сопротивление всех обмоток и начальное напряжение, можно виртуально "переложить провод" в место соединения всех обмоток:

Регулятор скорости бесколлекторного двигателя:
Бесколлекторный двигатель без электроники — просто железка, т.к. при отсутствии регулятора, мы не можем просто подключить напряжение на него, чтоб он просто начал нормальное вращение. Регулятор скорости — это довольно сложная система радиокомпонентов, т.к. она должна:
1) Определять начальное положение ротора для запуска электродвигателя
2) Управлять электродвигателем на низких скоростях
3) Разгонять электродвигатель до номинальной (заданной) скорости вращения
4) Поддерживать максимальный момент вращения

Принципиальная схема регулятора скорости (вентильная):

Бесколлекторные двигатели были придуманы на заре появления электричества, однако систему управления к ним никто не мог сделать. И только с развитием электроники: с появлением мощных полупроводниковых транзисторов и микроконтроллеров, бесколлекторные двигатели стали применятся в быту (первое промышленное использование в 60-х годах).

Достоинства и недостатки бесколлекторных двигателей:

Достоинства:
-Частота вращения изменяется в широком диапазоне
-Возможность использования во взрывоопасной и агрессивной среде
-Большая перегрузочная способность по моменту
-Высокие энергетические показатели (КПД более 90 %)
-Большой срок службы, высокая надёжность и повышенный ресурс работы за счёт отсутствия скользящих электрических контактов

Недостатки:
-Относительно сложная система управления двигателем
-Высокая стоимость двигателя, обусловленная использованием дорогостоящих материалов в конструкции ротора (магниты, подшипники, валы)
Разобравшись с теорией, перейдем к практике: спроектируем и сделаем двигатель для пилотажной модели МХ-2.

Список материалов и оборудования:
1) Проволока (взятая из старых трансформаторов)
2) Магниты (купленные в интернете)
3) Статор (барашек)
4) Вал
5) Подшипники
6) Дюралюминий
7) Термоусадка
8) Доспуп к неограниченному техническому хламу
9) Доступ к инструментам
10) Прямые руки :)

Ход работы:
1) С самого начала решаем:

Для чего делаем двигатель?
На что он должен быть рассчитан?
В чем мы ограничены?

В моем случае: я делаю двигатель для самолета, значит пускай он будет внешнего вращения; рассчитан он должен на то, что он должен выдать 1400 грамм тяги при трех-баночном аккумуляторе; ограничен я в весе и в размере. Однако с чего же начать? Ответ на этот вопрос прост: с самой трудной детали, т.е. с такой детали, которую легче просто найти, а все остальное подгонять под неё. Я так и поступил. После многих неудачных попыток сделать статор из листовой мягкой стали, мне стало понятно, что лучше найти её. Нашел я её в старой видеоголовке от видеорекоудора.


2) Обмотка трехфазного бесколлекторного двигателя выполняется изолированным медным проводом, от сечения которого зависит значение силы тока, а значит и мощность двигателя. Незабываем что, чем толще проволока, тем больше оборотов, но слабее крутящий момент. Подбор сечения:

1А - 0.05мм; 15А - 0.33мм; 40А - 0.7мм

3А - 0.11мм; 20А - 0.4мм; 50А - 0.8мм

10А - 0.25мм; 30А - 0.55мм; 60А - 0.95мм


3) Начинаем наматывать на полюса проволоку. Чем больше витков (13) намотано на зуб, тем большее магнитное поле. Чем сильнее поле, тем больший крутящий момент и меньшее количество оборотов. Для получения высоких оборотов, необходимо мотать меньшее количество витков. Но вместе с этим падает и крутящий момент. Для компенсации момента, обычно на мотор подают более высокое напряжение.

4) Дальше выбираем способ соединения обмотки: звездой или треугольником. Соединение звездой дает больший крутящий момент, но меньшее количество оборотов, чем соединение треугольником в 1.73 раз. (впоследствии было выбрано соединение треугольник)

5) Выбираем магниты. Количество полюсов на роторе должно быть четным (14). Форма применяемых магнитов обычно прямоугольная. Размер магнитов зависит от геометрии двигателя и характеристик мотора. Чем сильнее применяемые магниты, тем выше момент силы, развиваемый двигателем на валу. Также чем больше количество полюсов, тем больше момент, но меньше оборотов. Магниты на роторе закрепляются с помощью специального термоклея.

Испытания данного двигателя я проводил на созданной мной витномоторной установке, которая позволяет измерить тягу, мощность и обороты двигателя.

Чтобы увидеть отличия соединений "звезда" и "треугольник" я соединял по разному обмотки:

В итоге получился двигатель соответствующий характеристикам самолета, масса которого 1400 грамм.

Характеристики полученного двигателя:
Потребляемый ток: 34.1А
Ток холостого хода: 2.1А
Сопротивление обмоток: 0.02 Ом
Количество полюсов: 14
Обороты: 8400 об/мин

Видеоотчет испытания двигателя на самолете... Мягкой посадки :D

Расчет КПД двигателя:

Очень хороший показатель... Хотя можно было еще выше добиться...

Выводы:
1) У бесколлекторных двигателей высокая эффективность и КПД
2) Бесколлекторные двигатели компактны
3) Бесколлекторные двигатели можно использовать во взрывоопасных средах
4) Соединение звездой дает больший крутящий момент, но меньшее количество оборотов в 1.73 раза, чем соединение треугольником.

Таким образом, изготовить собственный бесколлекторный мотор для пилотажной модели самолета- задача выполнимая

Если у вас есть вопросы или вам что-то не понятно, задавайте мне вопросы в комметариях этой статьи. Удачи всем)

www.parkflyer.ru

Регуляторы хода для бесколлекторных моторов

Автор - Сергей Потупчик (serj)

Вступление

Данная статья посвящена практическим аспектам применения регуляторов хода (далее - контроллеров) для бесколлекторных моторов, и особенностям их эксплуатации.

Бесколлекторные моторы, и соответственно регуляторы хода для них можно разделить на 2 основных класса - с датчиками положения ротора и без них. Бездатчиковые проще в изготовлении, поэтому большинство моторов и контроллеров в настоящее время именно такие (кроме специальных автомодельных). Далее речь пойдет именно о бездатчиковых регуляторах хода.

Большинство применяемых в моделизме бесколлекторных моторов построены по принципу "вывернутого наизнанку" коллекторного двигателя: статор с обмотками неподвижен, а ротор с постоянными магнитами вращается. Количество обмоток – всегда три.

Среди бесколлекторных моторов для моделизма можно выделить две основные группы - с внутренним ротором, где постоянный магнит вращается внутри обмоток, и с внешним ротором (outrunner). Последние имеют, как правило, большее количество магнитных полюсов, и больший крутящий момент по сравнению с моторами с внутренним ротором, что позволяет применять их на авиамоделях без использования редуктора - они могут «напрямую» крутить винты большого диаметра.

Основные характеристики контроллеров

Максимальный постоянный (сontinius) ток – указывает, какой ток контроллер способен держать продолжительное время. Как правило, этот параметр входит в обозначение контроллера (например Jes -18, Phoenix -10). Иногда указывают величину "кратковременного" тока, допустимого в течении нескольких секунд.

"Кратковременный" ток способны держать выходные транзисторы контроллера, но рассеивать выделяемое при этом токе количество тепла контроллер не в состоянии.

Максимальное рабочее напряжение - указывается, с каким количеством NiCd или литий-полимерных банок можно использовать контроллер. Для контроллеров с ВЕС-ом, эта величина может быть разная, в зависимости от количества сервомашинок. Это связано с рассеиванием тепла стабилизатором схемы ВЕС - при большем числе банок максимальный ток нагрузки BEC и, следовательно, количество сервомашинок меньше. Как правило, если используется ВЕС, количество банок не превышает 12. Если вы хотите работать с большим количеством банок, то придется ставить или отдельную батарею питания приемника, или использовать внешний ВЕС. Но в любом случае нельзя превышать максимальное напряжение, допустимое для контроллера.

Максимальные обороты (maximum rpm) - программное ограничение максимальных оборотов. Всегда указывается для двухполюсного двигателя. Для многополюсных моторов это число надо разделить на количество пар полюсов. Например, если указано 63000 rpm, то для мотора с 12-ю магнитами максимальные обороты будут 63000/6=10500 rpm, а это уже не так много... Данная функция не дает мотору набрать большее, чем указано количество оборотов, некоторые контроллеры при превышении этого значения на холостом ходу начинают сбоить, вызывая значительные броски тока - мотор начинает резко дергаться. Этот эффект не является признаком неисправности мотора ли контроллера.

Внутреннее сопротивление – полное сопротивление силовых ключей контроллера, без учета проводов. Чем мощнее контроллер, тем меньше его внутреннее сопротивление. Как правило, сопротивление проводов сравнимо с внутренним сопротивлением контроллера и вносит до 30% потерь. Для примера, внутреннее сопротивление контроллера Castle Creations Phoenix-25 13 mOhm, а сопротивление 30 см провода сечением 1кв.мм – 6 mOhm, то есть почти треть потерь приходится на провода.

Частота импульсов контроллера (PWM Frequency) - как правило, составляет 7-8 Кгц. У "продвинутых" контроллеров частоту регулирования можно программировать на другие значения- 16 и 32 Кгц. Эти значения применяется в основном для высокооборотных 3-4-х витковых моторов с малой индуктивностью, при этом улучшается линейность регулирования частоты вращения.

Особенности подключения

Провода - не такое простое дело, как может показаться на первый взгляд. Есть несколько важных аспектов.

Самое главное - нельзя делать провода от контроллера до аккумулятора большой длины! Дело в том, что стартовые токи беколлекторных моторов намного больше, чем аналогичных коллекторных, и при работе моторов возникают большие броски тока. Конденсаторы, всегда стоящие на входе контроллера, должны быть специального типа, но многие производители ставят обычные.

При удлинении проводов от контроллера до батареи начинает сказываться их индуктивность, и может возникнуть ситуация, когда уровень помех по напряжению питания на входе контроллера станет настолько высок, что контроллер не сможет правильно определить положение ротора мотора (иногда при этом еще и "повисает" процессор контроллера). Известно несколько случаев полного "выгорания в дым" контроллеров, при удлинении проводов со стороны аккумулятора до 30см. Если необходимо увеличить длину проводов (например, двигатель стоит в хвосте модели), то надо увеличивать длину проводов от мотора до контроллера. Как правило, контроллеры поставляются с проводами до батареи длиной 13-16см. Такая длина вполне достаточна для надежной работы контроллера, и не следует ее увеличивать более чем на 5см.

Кроме того, длинные провода до батареи могут вызывать проблемы при резком старте мотора - контроллер может не перейти от режима старта к рабочему режиму при слишком резком прибавлении “газа”. Для предотвращения этого эффекта во многих контроллерах есть специальные настройки.

Настройки

Практически все современные контроллеры имеют множество программных настроек. От них зависит режим работы, надежность, а иногда и работоспособность контроллера в паре с тем или иным мотором. Здесь мы попробуем перечислить основные настройки, и объяснить, как и на что они влияют.

Напряжение выключения мотора (cut-off voltage) – при каком минимальном напряжении на батарее мотор будет выключен. Эта функция предназначена для сохранения работоспособности аппаратуры при разряде батареи и для защиты самой батареи от переразряда (последнее особенно важно для литий- полимерных аккумуляторов). На некоторых контроллерах (например, Jeti серии “ Advansed ”) нет установки напряжения на конкретное число банок в случае использования литиевых батарей, количество банок при этом определяется автоматически.

Тип выключения мотора (cut-off voltage) – как правило имеет 2 значения - плавный (soft cut-off) и жесткий (hard cut-off).

При плавном выключении мотора контроллер сбрасывает обороты постепенно, не позволяя напряжению на батарее упасть ниже заданного, при этом контроль над моделью сохраняется до последнего.

При жестком - мотор немедленно останавливается если зафиксированно падение напряжения ниже заданного. Жесткое отключение может доставить некоторые неудобства при разряженном аккумуляторе: манипулируя газом, вместо небольшой прибавки оборотов иногда получается полный останов мотора.

Тормоз (brake) – торможение мотора после установки газа в "ноль". Может иметь значения включен/выключен, на некоторых контроллерах есть еще программируемая величина тормоза 50-100% и задержка включения тормоза после полного сброса газа. Это необходимо для защиты шестеренок редуктора в случае использования больших и тяжелых пропеллеров. В некоторых контроллерах, например том же Jeti серии "Advanced" тормоз и плавное выключения мотора – установки взаимоисключающие – для включения плавного отключения мотора надо выключить тормоз и наоборот... Намудрили чехи, однако.

Опережение (Timing) – параметр, от которого зависит мощность и КПД двигателя. Может находится в пределах от 0° до 30°. Физически это электрический угол опережения коммутации обмоток.

Для двухполюсных моторов при увеличении опережения обороты и мощность на максимальных оборотах растут, а общий КПД падает. Для двух и 4-х полюсных моторов с внутренним ротором рекомендуют значения от 5 до 15 градусов. При больших значениях опережения мощность практически не растет, а КПД падает на 3-5% - это важно для соревнований, где счет идет именно на эти проценты.

Для многополюсных моторов с внешним ротором ситуация иная - для них оптимальным по КПД и мощности является опережение 25-30°. При изменении угла опережения от 5 до 25° растут и КПД и выходная мощность. Однако прирост этот невелик - около 3%. Как говорится - в полете не заметно, но осознавать приятно...

Режим старта (start mode) - не имеет как правило каких-то числовых значений, описывается только как мягкий, (soft) жесткий (hard), быстрый (fast) и пр. Быстрый старт рекомендуется для моторов без редукторов и для использования в соревнованиях. При использовании быстрого старта в моторах с редукторами возможно повреждение шестерен. Плавный старт обеспечивает меньшие пусковые токи в момент старта и позволяет избежать возможных перегрузок по току контроллера, но время раскрутки мотора до полных оборотов увеличивается.

Время акселерации или задержка акселерации (acseleleration time или acseleration delay) – устанавливает время набора оборотов после старта до максимума. Устанавливается меньше для моторов с легкими пропеллерами без редукторов и больше для моторов с редукторами и в случае срабатывания защиты по току при резком прибавлении газа.

Ограничение тока (Curent limiting) – уровень срабатывания защиты по току. Устанавливается более чувствительным в случае применения моторов с большим стартовым током и батарей с высоким внутренним сопротивлением. При этом желательно установить плавное отключение мотора, в противном случае при резких манипуляциях газом мотор будет останавливаться. Не рекомендуется отключать защиту по току, если вы не уверены ,что ток мотора не может превысить максимально допустимое значение для контроллера. Это может привести к повреждению контроллера большими стартовыми токами.

Режим газа (throttle type или throttle mode) – устанавливает зависимость оборотов мотора от ручки газа. Может иметь значения автокалибровки ( auto calibrating ) – при этом контроллер самостоятельно определяет положение малого и полного газа, а также фиксированный ( fixed ) - когда характеристика задана производителем.

Также в некоторых контроллерах присутствует режим "гувернер" (governor), он предназначен для вертолетов, когда положению ручки газа соответствуют определенные обороты, а не мощность двигателя, контроллер в данном режиме работает как автоматическая система поддержания оборотов, прибавляя мощность при увеличении нагрузки на двигатель.

Реверс (reverse) - смена направления вращения. Обычно для изменения направления вращения двигателя надо поменять местами любые два провода от мотора. Но в продвинутых контроллерах, возможно изменить направление вращения мотора программно.

В некоторых контроллерах, например в Kontronik серии "Beat", нет отдельных настроек параметров, но есть выбор комплексных режимов – планер, самолет, корабль, вертолет и даже автомобиль с задним ходом!

Программирование

Тут совет один - читайте внимательно инструкцию. Как правило, вход в режим программирования делается таким образом, что при нормальном использовании включить его очень затруднительно. В некоторых контроллерах для программирования есть специальные перемычки (джамперы), а создатели Castle Creations предусмотрели кроме обычного (с передатчика), программирование через компьютер, с помощью специального USB адаптера, подключаемого к контроллеру через разъем для приемника - просто и гораздо удобней, чем считать вспышки светодиода или писки мотора...

Из нюансов следует отметить, что у некоторых контроллеров, например ТММ, процедуру программирования следует провести до конца - все параметры записываются в конце цикла программирования, а у других - например Castle Creations - программирование можно закончить в любой момент.

Возможные проблемы

Как показывает практика - 70% проблем при использовании контроллеров связано со стартом двигателей. Если мотор у вас плохо стартует, то есть начинает вращаться, а потом останавливается - большинство причин кроется в больших бросках тока и как следствие, провалах питающего напряжения. В первую очередь проверьте провода до батареи. Пробную проверку лучше производить на той длине проводов, которые даны изготовителем, или короче.

Далее - попробуйте снять нагрузку с мотора и проверить его на холостом ходу. Если на хостом ходу все в порядке, а при установке пропеллера мотор упорно не желает крутится, только дергается в одном направлении, попробуйте поставить мягкий старт или увеличить время акселерации. Также здесь поможет установка плавного выключения мотора. Контроллеры, у которых есть ограничение тока, всегда имеют индикацию этого режима - опять же читайте инструкцию, чтобы установить, произошло срабатывание токовой защиты или нет...

Старые "золотые" Jeti серия Jes 18, отличаются, например одной особенностью - у них нет плавного выключения, и при попытке работы мотора с большими пусковыми токами от старых аккумуляторов, при резком движении ручкой газа мотор останавливается, если напряжение упало до 5.2 вольта. Это не неисправность контроллеров, это у них такой алгоритм выключения мотора: напряжение упало - мотор остановился...

Иногда бывает, что мотор стартует в другую сторону, набирает примерно 20-30% оборотов, потом "одумывается", и резко начинает крутится в нужном направлении. Останов и реверс сопровождаются резким броском тока, иногда срабатывает токовая защита. Данная ситуация происходит только с 2-3х витковыми двухполюсными спортивными моторами при наличии резкого старта. Причем мотор ведет так себя не всегда, примерно в 10% случаев. Выход из этой ситуации - опять же использование плавного старта.

О выключателях

Наличие выключателя в контроллере - это дополнительное удобство, позволяющее не залезать каждый раз вовнутрь модели, чтобы включить или выключить аппаратуру. Некоторые производители контроллеров не ставят выключателей на контроллеры предназначенные для токов ниже 40А, таковы например Castle Creations и Astro Flight.

Привлекает решение проблемы выключателей у контроллеров ТММ. У них каждая модель имеет версию с выключателем и без. Причем выключатель электронный, работает на размыкание, и если он в полете случайно оторвется (что вообще-то трудно себе представить) то контроллер и аппаратура останется включенной. Если контроллер ТММ забыть выключить, он при отсутствии сигнала с приемника начнет попискивать мотором. Подобная функция есть и у Astro Flight.

Про "выключатель" у контроллеров Jeti уже упоминалось в статье про литий- полимерные аккумуляторы, он выключает лишь питание приемника, контроллер при этом всегда включен. И не подает никаких сигналов об этом постепенно разряжая "в ноль" батарею, что для литиевых аккумуляторов заканчивается фатально.

Производители контроллеров

Лидером в производстве профессиональных контроллеров для спортсменов является, конечно же Schulze Electronik – на этих контроллерах летает, плавает и ездит большинство спортсменов. Однако это и самые дорогие контроллеры.

Далее в списке популярности стоит Castle Creations – сравнительно молодая фирма (основана в 1997г), специализирующаяся исключительно на выпуске регуляторов хода. В Америке она является лидером по количеству продаж.

Также профессиональные, но опять-таки довольно дорогие контроллеры для спортсменов делает немецкая фирма Kontronik.

Продукция чешских фирм MGM Compro (это их контроллеры называются TMM) и Jeti Models (они же делают контроллеры для фирмы Hacker motors) ориентирована в основном на рынок хобби.

Американская фирма Astro Flight, специализирующаяся на выпуске электромоторов для моделизма, также делает контроллеры к своим моторам, однако отдельно от моторов найти их в продаже проблемматично...

При выборе контроллера главный совет - внимательно изучите все характеристики приглянувшейся вам модели. У некоторых фирм, например Jeti models и MGM Compro (TMM), контроллеры на один и тот же ток и напряжение могут быть с разными версиями программного обеспечения и иметь разное число настроек. Если вы планируете использовать литий-полимерные аккумуляторы - контроллер должен иметь соответствующие настройки. При больших токах 60-80А контроллер лучше выбирать с запасом на 10-15А больше.

Заключение

Цена любой вещи зависит от масштабов ее производства. Производители бесколлекторных моторов множатся, как грибы после дождя. Поэтому хочется верить, что в скором будущем цена на контроллеры и бесколлекторные двигатели упадет, как упала она на аппаратуру радиоуправления... Возможности микроэлектроники с каждым днем все расширяются, размеры и вес контроллеров постепенно уменьшаются. Можно предположить, что в скором будущем контроллеры начнут встраивать прямо в двигатели! Может, мы доживем до этого дня...

Обсудить на форуме

www.rcdesign.ru

РЕМОНТ РЕГУЛЯТОРА СКОРОСТИ RC МОДЕЛИ

В начале марта удалось приобрести отличный игрушечный радиоуправляемый джип, имеющий мощный мотор 380-й серии и серво с плавной регулировкой поворота, после чего данный девайс гонялся и в снег, и дождь, и пыль с песком. Причём испытания авто на более чем 30 заездах показали следующее: ему всё нипочём! Уже и водой заливали по уши, и песком забивался, и мокрым снегом облеплен был с головы до ног, и летел кувырком по асфальту с трамплина - а упорно ездил (если не считать пару раз отрывавшихся проводов на разъёме моего самодельного 2S аккумулятора, про который была статья тут).

Но вот и на старуху нашлась гнилуха - сгорел регулятор скорости на общем блоке управления. А дело было так: есть у этого джипа режим суперскорости, включаемый только через поворот ключа в пульте. Такая себе защита от детей, ведь тогда 2-х килограммовая машинка превращается в тяжёлый снаряд, который может снести малыша при столкновении.

Иногда включал эту супер-скорость по асфальту, а тут надумал запустить её по затрудняющей движение траве. И конечно получил перегрев мосфетов управления мотором в мостике на второй минуте заезда. Машинка перестала ездить вперёд (да и назад ехала только сразу на максимальной скорости).

Сначала отчего-то подумалось на пульт - вдруг там кнопочка где заела или контакт в переключателе пропал. Наивные мысли! ПДУ работал без проблем (это определяется косвенно по изменению тока его потребления во время разных нажатий).

Собираем пульт и переходим к сложной части - разборке блока управления серво и мотора, именуемом FY-RX01.

Схема регулятора RC

Это блочок, содержащий внутри радиоприёмник 2,4 ГГц, управление серво и ШИМ контроллер электромотора (путём 4-х полевых транзисторов).

Схему найти точную не удалось, да это особо и не требуется. Скорее всего сгорели какие-то из мосфетов, так как если проблема в микросхемах - можно сразу сливать воду и искать в продаже готовый модуль (да простят меня за эту ересь труЪ радиолюбители).

Транзисторы виновники торжества нашлись легко, так как были пробиты накоротко, но учитывая их безымянность встал вопрос с поиском аналога.

Вот только особо тут думать не нужно: согласно информации с блогов ремонтников этих модулей, сюда прекрасно подходят MOSFET от ШИМ питания процессоров и видеокарт ПК. Их ток примерно 30-40А, чего более чем достаточно для мотора потребляющего 5-10А.

Но есть одна проблема - выпаять их обычным паяльником, пусть и 100 ваттным, практически нереально. Они припаяны тугоплавкими припоями и скорее всего результат будет как у меня:

Пришлось задействовать паяльную станцию (термофен), после чего дело пошло и замена сгоревших полевиков успешно выполнилась. Далее смотрите на испытания радиоуправляемой машины после ремонта (а заодно испытания недавно купленной видеокамеры SONY HDR-250, так как дальше снимать видео для ютуб-канала телефоном 0,3 мегапикселя просто стыдно).

Видео

Как вы заметили, дополнительно решено было поставить светодиодные фары на 2-х LED 3 В, 300 мА подключенных через резистор 20 Ом 1 Вт к АКБ. Подключение последовательное с заниженным током 100 мА, чтоб не перегревались. Так становится понятно что авто включено, да и по тёмной улице с ними гонять превеликое удовольствие!

В общем всё работает после починки как надо, поэтому вывод делаем такой: практически все ШИМ регуляторы RC моделей построены на мосфетах и при их сгорании просто впаиваем транзисторы с плат старых нерабочих видеокарт с материнками, коих у вас должно быть немало. Всем спасибо за внимание!

   Форум по ремонту

   Обсудить статью РЕМОНТ РЕГУЛЯТОРА СКОРОСТИ RC МОДЕЛИ


radioskot.ru

Регулятор скорости своими руками. — Паркфлаер


Возможно, кому-нибудь пригодится мой опыт создания регулятора скорости для радиоуправляемой модели.

Это было почти 15 лет тому назад, в то время были распространены коллекторные моторы. Бесколлекторные двигатели и контроллеры скорости только начинали появляться и стоили очень дорого. Тогда мне очень нужен был регулятор скорости (ESC) для коллекторного мотора радиоуправляемой машинки. Озадачился этим вопросом и нашел схему, которую самостоятельно мог бы собрать. Детали некоторые были в наличии, что-то прикупил в магазине радиодеталей, все вышло достаточно дешево. Сейчас стоимость нового регулятора не так высока, как раньше, порой бывает дешевле купить, но моделист не ищет легких путей.

Схема регулятора следующая.

Регулятор работает от 6 до 15 В. Управляющий канал 4,8 - 6 В

Контроллер решил сделать на монтажной плате. Хотя ее можно было и вытравить в кислоте (рисунок был). Для этого потребуется однослойный стеклотекстолит.


Транзисторы

T 1 = BD 676 или BD 678

T 2 = BD 675 или BD 677

T 3 = BD 676 или BD 678

T 4 = BD 675 или BD 677

Резисторы

P 1 = 5 кОм

P 2 = 250 кОм

Сопротивления

R 1 = 18 кОм

R 2 = 47 ом

R 3 = 47 ом

R 4 = 22 кОм

R 5 = 220 Ом

R 6 = 220 Ом

R 7 = 2.7 кОм

Диоды

D 1 = 1 N 4002

D 2 = 1 N 4002

D 3 = 1 N 4002

D 4 = 1 N 4002

Конденсаторы

C 1 = 0,1 мФ

C 2 = 0,1 мФ

C 3 = 0,010 мФ

C 4 = 0,47 мФ

C 5 = 10 мФ

C 6 = 2,2 мФ

Микросхема

IC 1= M 51660 L

Первые тесты показали, что транзисторам приходится очень тяжело, в пиках наблюдались достаточно большие нагрузки. В связи с этим они были выпаяны с платы, приведенным в спецификации транзисторам подобраны более мощные аналоги по каталогу (КТ853В и КТ829А).

Так как при повышении нагрузок выделяется тепло, то его нужно куда-то отводить. Для этого подобрал радиатор. Радиатор использовал от компьютера, старый и ненужный все равно валялся без дела, а тут пригодился. Вентилятор с него решил не снимать, так как источник питания 12В, то подключил напрямую к силовой батарее. Транзисторы прикрутил к радиатору с помощью винтов.

 

Радиатор распилил на две части, это было необходимо по конструктиву схемы.

Длинные шпильки сверху держат кулер, а с другой стороны прижимают к радиатору транзисторы для эффективного охлаждения. Снизу в качестве изолятора закрепил пластинку стеклотекстолита.

Регулятор нужно откалибровать с помощью переменных резисторов, они позволяют настроить регулятор. Первый отвечает за нулевое значение, второй за максимальный газ. Переводим стик газа в соответствующую позицию и настраиваем регулятор.

В собранном виде все выглядит так.

Для создания миниатюрных моделей с малыми нагрузками охлаждение не требуется. Контроллер без радиатора получился размером 25 Х 25 мм, что достаточно компактно.

Если ESC подвергать высоким нагрузкам, то, безусловно, требуется система охлаждения.
 

Данный регулятор был установлен на радиоуправляемую машинку вместо электро-механического переключателя. В целом регулятор оправдал ожидания и до сих пор выполняет свою функцию.

www.parkflyer.ru

Регуляторы хода для электродвигателей: виды и особенности

              

Во всех радиоуправляемых моделях c электродвигателями применяется устройство  управляющее электромоторами. Для включения/выключения, а также для изменения оборотов необходим электронный регулятор хода.

Изначально существовали механические регуляторы, обладающие достаточно простой конструкцией, но тратящие слишком много энергии при работе, при этом обладая не очень хорошей надежностью. Современные электронные регуляторы хода лишены большинства недостатков механических аналогов.

Силовые электродвигатели бывают с коллектором и без. Соответственно, регуляторы хода можно разделить на два типа - для коллекторных двигателей и для бесколлекторных двигателей. Некоторые из регуляторов второго вида могут работать и с коллекторными моторами, но не наоборот.

Основные функции регуляторов

Во всех профессиональных моделях регуляторов кроме стандартных функций управления оборотами, могут присутствовать и дополнительные функции.

  • Для радиоуправляемых авто и авиа моделей важно не только быстро набрать скорость, но и быстро убрать обороты двигателя, поэтому в регуляторах присутствует функция торможения, которое осуществляется путем замыкания обмоток двигателя через регулятор. Также многие регуляторы имеют возможность плавного торможения, что позволяет уменьшить нагрев регулятора и продлить срок службы коллектора электродвигателя.
  • Для автомоделей важен задний ход, поэтому многие регуляторы позволяют менять направление вращения электродвигателя, подавая на него напряжение в обратной полярности. Чаще всего при работе в обратном направлении, на двигатель подается не полная мощность, т.к. она при этом  просто не нужна.
  • Очень полезной является BEC-система применяемая в большинстве регуляторов для низковольтных моторов. Эта функция не имеет отношения к управлению двигателем, но позволяет не ставить на модель аккумулятор для системы радиоуправления, а использовать для этого силовой аккумулятор.
  • В мощных регуляторах предназначенных для работы с повышенным напряжением (от 15 до 36 банок) встраивают гальваническую развязку силовых цепей от цепей приемника системы радиоуправления - опторазвязку. Это необходимо для того, чтобы мощные импульсные помехи из силовой части регулятора и двигателя не попали на высокочувствительные входные цепи приемника. При этом приемнику требуется отдельное питание от своего аккумулятора.

Дополнительные функции регуляторов

  • Функция POR - сброс при включении. Является крайне полезной т.к. может спасти как саму модель, так и владельца от травм. При включении бортового питания модели ручка управления двигателем может быть не в положении Стоп. В этом случае двигатель модели может сразу набрать максимальные обороты. При использовании POR регулятор при подаче питания принудительно ставит двигатель в положение Стоп и выходит из него только после того, как ручка управления газом будет переведена в положение Стоп.
  • Функция PCO (Power Cut Off) предназначена для отключения электродвигателя при падении напряжения аккумулятора ниже установленного значения. Эта функция поможет защитить аккумулятор от переразряда, но особенно она важна на летающих моделях с системой ВЕС. При разряде силового аккумулятора, модель ещё необходимо безопасно посадить. При использовании PCO ходовой двигатель отключиться, но в аккумуляторе ещё остается немного энергии для работы приемника и сервомашинок, что позволит посадить модель. При использовании этой функции очень важно выбрать регулятор рассчитанный именно на используемый тип аккумуляторов.
  • Функция TOP (Thermal Overload Protection) предназначена для защита силовых ключей от токовой перегрузки, что может привести к тепловому разрушению MOSFET-транзисторов.
  • Для защиты регулятора от перегрева применяется TP (Thermal Protection). В этом случае на плате устанавливается термодатчик, отключающий регулятор при его нагреве свыше допустимого уровня.
  • RVP (Reverse Voltage Protection)  это защита от переполюсовки питающего напряжения. Функция применяемая достаточно редко, т.к. она усложняет и удорожает регулятор, при этом ещё и ухудшая его рабочие параметры. Переплюсовка питания является одной из самых распространённых причин сгорания регуляторов, при этом, как правило, сгорают все силовые ключи. Но несмотря на это у RVP есть множество недостатков.

Характеристики регуляторов

У регуляторов хода есть свои характеристики, поэтому необходимо подбирать регулятор предназначенный для работы с выбранным электродвигателем и силовым аккумулятором. Существуют коллекторные и бесколлекторные электродвигатели, соответственно существуют и регуляторы предназначенные для разных видов двигателей. Важен тип аккумуляторов для работы с которыми предназначен данный регулятор. Существуют и универсальные модели регуляторов, в которых тип используемого аккумулятора меняется в настройках.

Значение максимального постоянного тока указывает какой максимальный ток двигателя сможет выдавать регулятор длительное время. По английски обозначается как Continuous Current. Но особенность обозначения в том, что часто указывается ток, который выдержат силовые ключи, но чаще всего его не выдержат провода или плата, поэтому важно помнить, что реальное значение в несколько раз ниже указанного.

Другое значение это максимальный пиковый ток – это ток, который кратковременно сможет выдерживать регулятор. Такие токи возникают, например, во время старта. При этом сейчас часто также указывается на сколько-витковые моторы рассчитан регулятор.

Максимальное рабочее напряжение. При слишком большом напряжении, регулятор просто сгорит. Иногда указывается не напряжение, а количество банок. В этом случае просто умножьте это количество на 1,2 Вольта.

Внутреннее сопротивление. Все схемы коммутации электроэнергии, применяемые в регуляторах, имеют определенные потери энергии, за счет внутреннего сопротивления. У регуляторов с реверсом это значение немного выше. Вообще внутреннее сопротивление современных регуляторов невелико, поэтому эти потери важны только при участии в серьезных соревнованиях.

Настройка регуляторов хода

Производители регуляторов хода стараются сделать их совместимыми с большинством моделей двигателей и передатчиков радиоуправления. Для этого в регулятор предусмотрена возможность регулировки некоторых параметров.

Часто есть возможность настройки положения джойстиков передатчика, соответствующие режимам нейтраль, тормоз, максимальный газ и реверс, при этом режимы тормоз и реверс могут быть отключены. Для настройки регулятора используются кнопки на корпусе регулятора. На некоторых моделях регуляторов для настройки применяются перемычки-джамперы. А в качестве индикатора настраиваемых режимов служат светодиоды на корпусе регулятора. Некоторые регуляторы позволяют изменять частоту импульсного регулирования при работе регулятора с разными двигателями. Причем частота может определяться отдельно для прямого хода и для торможения.

В наиболее продвинутых моделях регуляторов хода для бессенсорных двигателей есть возможность изменения сдвига фаз (Timing) трехфазного тока относительно положения ротора. Это связано с особенностью работы бессенсорных регуляторов, у которых режимы наибольшей мощности и наивысшего КПД не совпадают, а настройка это параметра позволяет выбрать то, что важнее для данной модели.

Существуют и модели регуляторов предназначенные для определенных целей, например для  автомоделей, судомоделей, или авиамоделей различающиеся набором функций.

Многофункциональные регуляторы при настройке в вертолетный режим, стабилизируют и регулируют не мощность, а обороты двигателя.

Подключения регуляторов хода

Регуляторы хода соединяются проводами с аккумулятором и электродвигателем. Проводам стоит уделить особое внимание. В качестве соединительных проводов лучше всего использовать гибкий медный многожильный провод. Провода нужны не обычные электротехнические, а специальные, с очень большим количеством очень тонких жил, такие например как применяемые для подключения акустических систем большой мощности. Рекомендуемые сечения проводов: 1 кв. мм. для токов до 20 ампер, 1,5 кв. мм. - для токов до 30 ампер, 2,5 кв. мм. - до 50 ампер и 4 кв. мм. - до 80 ампер. Использование проводов меньшего, чем необходимо сечения приведёт к снижению КПД или вообще к пожару, а применение большего, чем необходимо к неоправданному увеличению веса. При этом важно следить за изоляцией проводов, т.к. при работе модели они могут сильно греться. Длину проводов стоит выбирать минимально допустимую.

В профессиональных моделях провода между регулятором и двигателем припаиваются. В любительских моделях чаще всего применяются разъемы. Разъем между регулятором и аккумулятором должен быть рассчитан на огромные токи и обязательно иметь механическую защиту от переполюсовки.

Выключатель в силовые провода чаще всего не устанавливают, т.к.к все регуляторы хода рассчитаны на длительное подключение силовой части при обесточенной сигнальной. Большинство регуляторах с системой ВЕС имеют отдельный выключатель, который подает питание на приемник и сервомашинки.

Современные регуляторы имеют высокий КПД, но при больших нагрузках все же выделяется значительное количество тепла, которое нужно отвести, чтобы не спалить регулятор. Для этих целей многие регуляторы имеют небольшие радиаторы, иногда даже с электровентиляторами. Вообще размещение регулятора хода должно обеспечивать его обдув набегающим потоком воздуха, но очень часто это невозможно, т.к. необходимо защитить регулятор от влаги и грязи. Конечно существуют дорогие модели регуляторов защищенные от пыли и влаги. Другой вариант решения проблемы это использование регуляторов, рассчитанных на меньшее количество витков, чем в применяемом электродвигателе. Их КПД гораздо выше и они рассеивают меньше тепла.

Существуют радиоуправляемые модели с несколькими электродвигателями, в этом случае возможна как установка отдельного регулятора на каждый двигатель, так и использование одного сразу на несколько двигателей. При этом максимально допустимый продолжительный ток регулятора должен превышать суммарный потребляемый ток всех подключенных к нему электродвигателей. Двигатели желательно подключать к регулятору хода параллельно друг другу.

Для бесколлекторных двигателей с датчиками, необходимо устанавливать свой регулятор на каждый двигатель. Для безсенсорных электродвигателей возможно подключение к одному регулятору двух двигателей, но производители регуляторов считают такой режим нештатным, и не рекомендуют его использование. Также важно помнить, что недопустимо использование с одним регулятором хода двух жестко связанных бесколлекторных двигателей.

Ремонт регуляторов

Современные регуляторы хода часто стоят больших денег, при этом не редки случаи их частичного или полного выхода из строя. Ремонт регуляторов хода вполне возможен самостоятельно. Если плата не выгорела полностью, то вполне возможно заменить только сгоревшие компоненты сэкономив немалые средства.

rc-modeli.ru

Регуляторы хода для радиоуправляемых моделей

Главная    Радиоуправляемые модели Запчасти для р/у моделей Двигатели для моделей Двигатели ЭЛЕКТРО

Артикул: VR-5L

Регулятор напряжения Dualsky VR-5 предназначен для питания б...

Показать полностью

Регулятор напряжения Dualsky VR-5 предназначен для питания бортовой электроники на радиоуправляемых моделях. На моделях с ДВС для питания бортовой электроники можно использовать Li-Pol аккумулятор, подключенный через Dualsky VR-5. Приемник и сервомашинк подключаются к регулятору как к обычному бортовому аккумулятору.

Скрыть

БрендDUALSKY
Страна производстваКитай

890 Р1 070 Р

Богатырский 10

Артикул: CSE-010-0060-00

Ice 50 - оптимальный регулятор оборотов для пилотажных модел...

Показать полностью

Ice 50 - оптимальный регулятор оборотов для пилотажных моделей средних размеров, а также для моделей вертолётов и планеров. Имеет большое количество параметров, доступных для гибкой настройки, возможна запись полётной информации и её просмотр при подключении к ПК.

Скрыть

БрендCASTLE CREATIONS
Страна производстваСША

4 990 Р5 945 Р

Богатырский 10

Артикул: CSE-010-0051-00

Представляем Вашему вниманию линейку бюджетных регуляторов о...

Показать полностью

Представляем Вашему вниманию линейку бюджетных регуляторов оборотов для бесколлекторных двигателей Thunderbird производства Castle Creations. Они предназначены для тех, кто даже на недорогих хоббийных моделях предпочитает использовать высококачественную электронику.

Скрыть

БрендCASTLE CREATIONS
Страна производстваСША

2 600 Р2 985 Р

Богатырский 10

Артикул: CSE-010-0058-00

Представляем Вашему вниманию линейку бюджетных регуляторов о...

Показать полностью

Представляем Вашему вниманию линейку бюджетных регуляторов оборотов для бесколлекторных двигателей Thunderbird производства Castle Creations. Они предназначены для тех, кто даже на недорогих хоббийных моделях предпочитает использовать высококачественную электронику.

Скрыть

БрендCASTLE CREATIONS
Страна производстваСША

1 800 Р1 890 Р

Богатырский 10

Новинка

Артикул: HI-E199

Бесколлекторный регулятор скорости 80A для радиоуправляемых ...

Показать полностью

Бесколлекторный регулятор скорости 80A для радиоуправляемых автомоделей Himoto E10XBL, E10SCL, E10XTL, E10MTL, 5101BL, 3101BL, 2101BL, 2111BL, 4170BL. Опция для Himoto 5101, 3101, 2101, 2111, 4123, 4111, 4170.

Скрыть

БрендHIMOTO
Страна производстваКитай

4 730 Р

Богатырский 10

Артикул: HPI-344

БрендHPI
Страна производстваАнглия

290 Р400 Р

Богатырский 10

Артикул: RH-E9901

Электронный влагозащищенный регулятор скорости Remo Hobby 3 ...

Показать полностью

Электронный влагозащищенный регулятор скорости Remo Hobby 3 в 1 для установки на радиоуправляемые авиамодели Remo Hobby масштаба 1/16.

Скрыть

БрендREMO HOBBY
Тип двигателяБесколлекторный
Страна производстваКитай

1 330 Р

Богатырский 10

Артикул: RH-E9573

Влагозащищенный регулятор скорости Hobbywing для бесколлекто...

Показать полностью

Влагозащищенный регулятор скорости Hobbywing для бесколлекторных двигателей автомоделей Remo Hobby.

Скрыть

БрендREMO HOBBY
Тип двигателяБесколлекторный
Страна производстваКитай

5 140 Р

Богатырский 10

Артикул: EXT98802-C01

БрендMADE IN CHINA
Страна производстваКитай

440 Р650 Р

Богатырский 10

Артикул: SP000030

БрендMADE IN CHINA
Страна производстваКитай

290 Р380 Р

Богатырский 10

Артикул: HP-ATLAS-012LB

БрендHYPERION
Страна производстваКитай

990 Р1 550 Р

Богатырский 10

Артикул: HP-ATLAS-030SB

БрендHYPERION
Страна производстваКитай

4 440 Р5 200 Р

Богатырский 10

Артикул: HP-ATLAS-045SB

БрендHYPERION
Страна производстваКитай

5 440 Р6 300 Р

Богатырский 10

Артикул: HSP-18246

​Регулятор скорости HSP - 18246. Подходит на модели масштаба...

Показать полностью

​Регулятор скорости HSP - 18246. Подходит на модели масштаба 1:10.​

Скрыть

БрендHSP
Масштаб1:10
Страна производстваКитай

1 490 Р1 820 Р

Богатырский 10

Артикул: HSP-28405

Регулятор скорости HSP 30A ESC - 28405 / 182052. Подходит на...

Показать полностью

Регулятор скорости HSP 30A ESC - 28405 / 182052. Подходит на модели масштаба 1:16​​

Скрыть

БрендHSP
Масштаб1:10
Страна производстваКитай

1 990 Р2 500 Р

Богатырский 10

Артикул: RH-E9931

Электронный влагозащищенный бесколлекторный регулятор скорос...

Показать полностью

Электронный влагозащищенный бесколлекторный регулятор скорости Remo Hobby 3 в 1 для установки на радиоуправляемые модели Remo Hobby масштаба 1/16.

Скрыть

БрендREMO HOBBY
Тип двигателяБесколлекторный
Масштаб1:16
Страна производстваКитай

1 750 Р

Богатырский 10

Артикул: RH-E9905

Регулятор скорости коллекторный для радиоуправляемых моделей...

Показать полностью

Регулятор скорости коллекторный для радиоуправляемых моделей Remo Hobby масштаба 1/10

Скрыть

БрендREMO HOBBY
Тип двигателяКоллекторный
Масштаб1:10
Страна производстваКитай

1 320 Р

Богатырский 10

Артикул: KS-70022-10

Регулятор хода CYCLON PILOT 10, предназначен для бесколлекто...

Показать полностью

Регулятор хода CYCLON PILOT 10, предназначен для бесколлекторных двигателей с током потребления до 10А, устанавливается на модели самолётов из серии Prima Classe Micro.

Скрыть

БрендKYOSHO
Страна производстваЯпония

990 Р1 500 Р

Богатырский 10

Артикул: XC1010BA

Электронный регулятор скорости DUALSKY XC1010BA ESC 10A - пр...

Показать полностью

Электронный регулятор скорости DUALSKY XC1010BA ESC 10A - представитель совершенно новой серии электронных регуляторов скорости для бесколлекторных электродвигателей от компании Dualsky.

Скрыть

БрендDUALSKY
Страна производстваКитай

1 000 Р1 125 Р

Богатырский 10

Артикул: XC-22-Lite

Регулятор скорости для радиоуправляемых самолётов и вертолёт...

Показать полностью

Регулятор скорости для радиоуправляемых самолётов и вертолётов.

Скрыть

БрендDUALSKY
Тип двигателяБесколлекторный
Страна производстваКитай

1 210 Р

Богатырский 10

В разделе представлен широкий ассортимент регуляторов скорости, предназначенных для комплектации коллекторных и в особенности бесколлекторных электродвигателей. С ними агрегаты смогут функционировать в полную силу, позволяя моделям демонстрировать все свои возможности. Регуляторы гарантируют мягкое и плавное управление моделью, отличаются низким внутренним сопротивлением. Производители постарались обеспечить им современный дизайн, использовали надежные материалы. В большинстве изделий применяются новейшие платы и специальные транзисторы. Часть регуляторов предназначена для авиамодельной отрасли, отличаясь уникальным сочетанием оригинальных характеристик. Другие изделия универсальны и их можно применять для широкого спектра моделей. Особняком стоит влагоустойчивая аппаратура, которая отлично подойдет для действующих катеров, кораблей и других изделий, применяемых на водоемах. Стоимость регуляторов скорости варьируется в большом диапазоне, что позволяет совершить покупку при любых финансовых возможностях.

modelsworld.ru

Регулятор оборотов электродвигателя: как сделать

Плавная работа двигателя, без рывков и скачков мощности – это залог его долговечности. Для контроля этих показателей используется регулятор оборотов электродвигателя на 220В, 12 В и 24 В, все эти частотники можно изготовить своими руками или купить уже готовый агрегат.

Зачем нужен регулятор оборотов

Регулятор оборотов двигателя, частотный преобразователь – это прибор на мощном транзисторе, который необходим для того, чтобы инвертировать напряжение, а также обеспечить плавную остановку и пуск асинхронного двигателя при помощи ШИМ. ШИМ – широко-импульсное управление электрическими приспособлениями. Его применяют для создания определенной синусоиды переменного и постоянного тока.

Фото — мощный регулятор для асинхронного двигателя

Самый простой пример преобразователя – это обычный стабилизатор напряжения. Но у обсуждаемого прибора гораздо больший спектр работы и мощность.

Частотные преобразователи используются в любом устройстве, которое питается от электрической энергии. Регуляторы обеспечивают чрезвычайно точный электрический моторный контроль, так что скорость двигателя можно изменять в меньшую или большую сторону, поддерживать обороты на нужном уровне и защищать приборы от резких оборотов. При этом электродвигателем используется только энергия, необходимая для работы, вместо того, чтобы запускать его на полной мощности.

Фото — регулятор оборотов двигателя постоянного тока

Зачем нужен регулятор оборотов асинхронного электродвигателя:

  1. Для экономии электроэнергии. Контролируя скорость мотора, плавность его пуска и остановки, силы и частоты оборотов, можно добиться значительной экономии личных средств. В качестве примера, снижение скорости на 20% может дать экономию энергии в размере 50%.
  2. Преобразователь частоты может использоваться для контроля температуры процесса, давления или без использования отдельного контроллера;
  3. Не требуется дополнительного контроллера для плавного пуска;
  4. Значительно снижаются расходы на техническое обслуживание.

Устройство часто используется для сварочного аппарата (в основном для полуавтоматов), электрической печки, ряда бытовых приборов (пылесоса, швейной машинки, радио, стиральной машины), домашнего отопителя, различных судомоделей и т.д.

Фото — шим контроллер оборотов

Принцип работы регулятора оборотов

Регулятор оборотов представляет собой устройство, состоящее из следующих трех основных подсистем:

  1. Двигателя переменного тока;
  2. Главного контроллера привода;
  3. Привода и дополнительных деталей.

Когда двигатель переменного тока запускается на полную мощность, происходит передача тока с полной мощностью нагрузки, такое повторяется 7-8 раз. Этот ток сгибает обмотки двигателя и вырабатывает тепло, которое будет выделяться продолжительное время. Это может значительно снизить долговечность двигателя. Иными словами, преобразователь – это своеобразный ступенчатый инвертор, который обеспечивает двойное преобразование энергии.

Фото — схема регулятора для коллекторного двигателя

В зависимости от входящего напряжения, частотный регулятор числа оборотов трехфазного или однофазного электродвигателя, происходит выпрямление тока 220 или 380 вольт. Это действие осуществляется при помощи выпрямляющего диода, который расположен на входе энергии. Далее ток проходит фильтрацию при помощи конденсаторов. Далее формируется ШИМ, за это отвечает электросхема. Теперь обмотки асинхронного электродвигателя готовы к передаче импульсного сигнала и их интеграции к нужной синусоиде. Даже у микроэлектродвигателя эти сигналы выдаются, в прямом смысле слова, пачками.

Фото — синусоида нормальной работы электродвигателя

Как выбрать регулятор

Существует несколько характеристик, по которым нужно выбирать регулятор оборотов для автомобиля, станочного электродвигателя, бытовых нужд:

  1. Тип управления. Для коллекторного электродвигателя бывают регуляторы с векторной или скалярной системой управления. Первые чаще применяются, но вторые считаются более надежными;
  2. Мощность. Это один из самых важных факторов для выбора электрического преобразователя частот. Нужно подбирать частотник с мощностью, которая соответствует максимально допустимой на предохраняемом приборе. Но для низковольтного двигатель лучше подобрать регулятор мощнее, чем допустимая величина Ватт;
  3. Напряжение. Естественно, здесь все индивидуально, но по возможности нужно купить регулятор оборотов для электродвигателя, у которого принципиальная схема имеет широкий диапазон допустимых напряжений;
  4. Диапазон частот. Преобразование частоты – это основная задача данного прибора, поэтому старайтесь выбрать модель, которая будет максимально соответствовать Вашим потребностям. Скажем, для ручного фрезера будет достаточно 1000 Герц;
  5. По прочим характеристикам. Это срок гарантии, количество входов, размер (для настольных станков и ручных инструментов есть специальная приставка).

Хорошо себя зарекомендовали приборы марки Sinus, E-Sky и Pic.

При этом также нужно понимать, что есть так называемый универсальный регулятор вращения. Это частотный преобразователь для бесколлекторных двигателей.

Фото — схема регулятора для бесколлекторных двигателей

В данной схеме есть две части – одна логическая, где на микросхеме расположен микроконтроллер, а вторая – силовая. В основном такая электрическая схема используется для мощного электрического двигателя.

Видео: регулятор оборотов электродвигателя с ШИро V2

Как сделать самодельный регулятор оборотов двигателя

Можно сделать простой симисторный регулятор оборотов электродвигателя, его схема представлена ниже, а цена состоит только из деталей, продающихся в любом магазине электротехники.

Для работы нам понадобится мощный симистор типа BT138-600, её советует журнал радиотехники.

Фото — схема регулятора оборотов своими руками

В описанной схеме, обороты будут регулироваться при помощи потенциометра P1. Параметром P1 определяется фаза входящего импульсного сигнала, который в свою очередь открывает симистор. Такая схема может применяться как в полевом хозяйстве, так и в домашнем. Можно использовать данный регулятор для швейных машинок, вентиляторов, настольных сверлильных станков.

Принцип работы прост: в момент, когда двигатель немного затормаживается, его индуктивность падает, и это увеличивает напряжение в R2-P1 и C3, то в свою очередь влечет более продолжительное открытие симистора.

Тиристорный регулятор с обратной связью работает немного по-другому. Он обеспечивает обратный ход энергии в энергетическую систему, что является очень экономным и выгодным. Данный электронный прибор подразумевает включение в электрическую схемы мощного тиристора. Его схема выглядит вот так:

Здесь для подачи постоянного тока и выпрямления требуется генератор управляющего сигнала, усилитель, тиристор, цепь стабилизации оборотов.

www.asutpp.ru

характеристики и размеры двигателя данной серии электромоторов для автомоделей, инструкция по эксплуатации регулятора скорости bd

Добрый день, уважаемые читатели. Сегодня снова радиоуправляемые модели, точнее аксессуары для них.
Миниобзор коллекторного мотора 540 класса для RC машин.


Я писал в обзоре WLtoys 10428-B2, что хочу попробовать сменить мотор на более тихоходный.
Купил на БГ во время акций с купоном 3/6. Да без акций цена на этот мотор не особо большая, на БГ всегда дешевые RC запчасти.
Посылка без трека.

Коробка



Характеристики:
Коллекторный мотор для RC машин масштаба 1:10
Витки: 21/27/35/45/55T Чем больше витков, тем больше момент, но ниже скорость.
Диаметр выходного вала: 3.175 мм
Рабочее напряжение: 7.2 В
Даташит 1

Даташит 2

Внешний вид:

Вал на подшипниках. Длина 54 мм.
Сзади похоже на медь:

На выходном валу лыска для удержания шестерни:

Размеры:

Диаметр 3,175 стандартен для этого типа моторов.

Масса:

Для нагруженных условий эксплуатации желательно принудительное охлаждение:
Радиатор для него

Провода надо припаивать самому:

Ставим на модель:
На редукторе Wltoys 10428-B2 :

Размеры как у штатного мотора, проблем нет. Только штатный мотор был на 18 витков.
Установлен на машинку:

Регулятор у меня используется bdesc-s10e-rtr и он что то глючит, выжирает батарейку и на перед дает меньше скорость, чем назад. Заказал новый. Поэтому странное поведение машинки в ролике списываем на регуль. На штатном регуляторе 10428 мотор ведет ведет себя адекватно.

Видео покатушек с этим мотором:


Мотор на красной 10428.
Получилось все как и ожидалось — скорость уменьшилась, момент возрос.

Спасибо за внимание! Удачных покупок!

mysku.ru


Смотрите также