Elektronikus sebesség szabályozó

Az ESC (Electronic speed controller) szerepe nem más, mint a központi egység által kiadott sebesség parancsokat (PWM-jel) átalakítja a BLDC motor fordulatszámára. Minél magasabb a PWM-jel kitöltési tényezője, annál magasabb a BLDC motor fordulatszáma.

(Forrás: Hobbyking.com - BlueSeries 30A ESC)

Az ESC lényegében tartalmaz egy mikrovezérlőt, 3 fél H-Hidat és a szükséges segédtápokat.

Rengeteg ESC-ben ATmega168/328 mikrovezérlő van, és a szorgos modellezőknek hála a kapcsolási rajza is fellelhető. Ennek köszönhetően számos egyedi firmware tölthető gyári vezérlőkre is, így a pár dolláros ESC-ből egy nagyon profi vezérlő varázsolható. Magam is 30A-es HobbyKing-es ESC-t és SimonK firmware-t használok (ezekről később).

A hatalmas áramfelvételek miatt az alkalmazott vezetékek keresztmetszetére és anyagára különösen oda kell figyelni. Egy 30A-es ESC-t rövid vezeték esetén is legalább 1.5 mm²-es vezetékkel kell bekötni.

Típusok

Léteznek egy motort vezérlő típusok és több motor vezérlésére is alkalmas típusok. Az áramterhelhetőség, a súly és a méret azok a paraméterek, melyek alapján döntünk egyik vagy másik típus mellett. A multicopterekhez gyártott többcsatornás ESC-k a saját szükséges segédtápjukat egyszer hozzák csak létre, ezáltal súlyt takaríthatunk meg, illetve a vezérlő mikrokontrollerből is csak egy szükséges.

Annak ellenére, hogy gazdaságosabbnak tűnik, célszerű megvizsgálni az ár/érték arányát az ilyen vezérlőknek. Elhelyezésük sokszor nehézkesebb, egyedi "tunningolt" firmware-ek kevésbé találhatók meg rájuk, illetve hűtés szempontjából is sokszor rosszabban teljesítenek mint 4-6-8 különálló ESC. A fentieken túl a 4 motor együttes áramigényét is nehezebb biztosítani egyetlen egy betáp vezetéken keresztül, a párhuzamosított és elosztott ESC-k ebből a szempontból is jobbak.

A kombinált ESC-k további hátránya, hogy hosszabb a motor és az ESC közötti vezetékszakasz, ez nagyobb zajforrást jelent. A motor közelében elhelyezett különálló ESC-t pedig még a légcsavarszél is jobban képes hűteni, mint a gép közepén elhelyezett kombinált verziót.

Mi az a BEC?

A BEC (Battery Elimination Circuit) jelentősége, hogy a szervó csatlakozón keresztül a vezérlésnek szükséges tápfeszültséget állítja elő az akkumulátor feszültségéből. Ez rendszerint akkor hasznos, ha az ESC-t közvetlenül csatlakoztatjuk mondjuk az RC vevőhöz. 

Kaphatók külön BEC modulok is sok amperes terhelhetőséggel, de az ESC-k is sokszor tartalmazzák már.

A BEC lényegében egy sima feszültség szabályzó, ami az olcsó ESC-k esetében sima lineáris áteresztős stabilizátor (pl. 78M05), a drágábbak esetében ez egy kapcsolóüzemű step-down konverter.

Mi különösebben nem fogunk foglalkozni a BEC-el, ugyanis a fővezérlőnk saját maga fogja előállítani a szükséges tápfeszültséget illetve egyben méri az akkumulátor pakk tápfeszültségét is, nem várjuk el a motorszabályozótól hogy táplálja a központi egységet (és jobb is így).