ESC-circuits:een effectieve manier om de voertuigsnelheid te regelen

Heb je er ooit over nagedacht waarom het mogelijk is om de snelheid van voertuigen te controleren? De meeste voertuigen kunnen met gevaarlijke snelheden rijden en kunnen dodelijke ongevallen veroorzaken als ze niet worden gecontroleerd. De truc hier is een ESC-circuit (Electronic Speed ​​Control) dat alle snelheidsregeling biedt die je nodig hebt voor elk voertuigproject. Maar je vraagt ​​je misschien af:hoe kan ik een ESC-circuit gebruiken voor mijn volgende project?

In dit artikel leert u hoe ESC-circuits werken en hoe u er een kunt maken. We laten je ook de geheimen weten van het kiezen van de perfecte ESC.

Ben je klaar? Laten we beginnen!

Wat is een ESC-circuit?

ESC's zijn elektronische circuits met snelheidsregelingsmogelijkheden die ook de motorsnelheid en -route veranderen. Ze kunnen ook werken als een dynamische rem.

Motor

Interessant is dat ESC-circuits behoorlijk populair zijn in radiogestuurde apparaten met een elektrische stroombron. Het bestuurt ook borstelloze motoren die elektrische stroom produceren.

U kunt ook op twee manieren een ESC-circuit aan een apparaat toevoegen.

De eerste methode omvat het instellen van een ESC als een afzonderlijke eenheid die u kunt toevoegen aan een regelkanaal voor de gasontvanger. Ten tweede kunt u ESC toevoegen aan de centrale ontvangercomponent. We zien veel voorbeelden van de tweede methode in R/C-auto's van speelgoedkwaliteit. Sommige RC-auto's gebruiken exclusieve hobbyelektronica om de ESC en ontvanger op één bord te combineren.

Hoe werkt ESC?

ESC-technologie is behoorlijk belangrijk in de auto-industrie. Het voorkomt dat auto's gevaarlijke snelheden bereiken, slippen of de controle verliezen tijdens het rijden. Het kan automatisch pauzes activeren en ervoor zorgen dat het voertuig correct stuurt.

Auto rijdt snel

Maar hoe werkt het? Zoals we eerder vermeldden, kan ESC de borstelloze motorsnelheid regelen. Het doet dit door adequaat gebruik te maken van MOSFET's, waardoor een magnetisch veld wordt gecreëerd om de motor te laten draaien.

Bovendien heeft een ESC zes intervallen, en hoe snel het er doorheen gaat, bepaalt de motorsnelheid.

Uit welke componenten een ESC bestaat

Man bouwt een circuit

Dit zijn de componenten die u kunt gebruiken om een ​​ESC-circuit te maken:

• Soldeerjumper (voor het wijzigen van het PWM-ingangssignaaltype en de draairichting CW/CCW)
• Soldeerpads (voor de 3-BDLDC-motorfasen)
• Positieve (+) en negatieve (-) LIPO-verbindingen
• Status-LED
• GND-referentie van PWM-signaal
• PWM-signaalingang (servosignaal)

Soorten ESC-circuits

U kunt twee soorten ESC gebruiken voor uw projecten. Maar het hangt af van de specifieke vereisten van uw project. Ze bevatten geborstelde en borstelloze ESC.

Geborstelde ESC

Brushed ESC's bestaan ​​al een tijdje en waren de eerste geproduceerde elektronische snelheidsregelaars. Zoals de naam al aangeeft, kunnen geborstelde ESC-circuits de spanning van een geborstelde motor regelen. Bovendien kan een geborstelde motor zichzelf mechanisch laten draaien zolang u spanning toepast.

De geborstelde ESC kan de bovenstaande spanning snel in- en uitschakelen, afhankelijk van de snelheid van de motor. Ook zijn geborstelde ESC's goedkoop en werken ze in veel RC-voertuigen.

Afstandsbediening Auto

Borstelloze ESC

De borstelloze ESC is een meer geavanceerde versie van de snelheidsregelaar die een driefasige wisselstroom gebruikt, zoals een variabele frequentieaandrijving (VFD), om borstelloze motoren te bedienen.

Borstelloze motor

Borstelloze motoren zijn populairder omdat ze betere eigenschappen hebben op het gebied van vermogen, levensduur, lichtgewicht en efficiëntie. De verbeterde functies maken het echter duurder.

Toepassingen van ESC-circuits

Voertuigen

De belangrijkste toepassingen van ESC-circuits zijn in de auto-industrie. U kunt dus ESC-circuits vinden in voertuigen en toepassingen voor afstandsbedieningen. Sommige van deze toepassingen omvatten:

• Elektrische vliegtuigen
• Boten
• ESC-firmware
• Elektrische auto's
• Quadcopters
• Helikopters
• Vliegtuigen
• Elektrische fietsen

De functie van elektronische snelheidsregeling

ESC's gebruiken snelheidsreferentiesignalen om de snelheid van veldeffecttransistorschakelnetwerken te regelen. Het doet dit door de duty cycle aan te passen of de frequentie van de transistors te veranderen.

In het geval van een borstelloze gelijkstroom-elektromotor is het nodig om verschillende snelheidsregelingen te hebben. Waarom? Omdat het veranderen van de ankerspanning de motorsnelheid kan regelen. Bovendien gebruiken deze motortypes brede bedieningsregels. Dergelijke regels omvatten "U kunt de motorsnelheid wijzigen door de timingpulsen te wijzigen voor het verzenden van stroom naar verschillende motorwikkelingen."

Houd er ook rekening mee dat de borstelloze gelijkstroom-elektromotor complexer is in vergelijking met zijn geborstelde tegenhangers.

Borstelmotoren

De fase van de ESC verandert volgens de rotatie van de borstelloze motor. Bovendien kunt u "terug-EMF" gebruiken om de rotatie van de motor te detecteren. Als dat niet voor u werkt, zijn andere varianten uitgerust met hall-effectsensoren of optische detectoren.

Uiteindelijk zijn er snelheidsregelaars die afhankelijk zijn van programmering. Deze ESC's bevatten door de gebruiker gespecificeerde opties, waaronder machtigingen om rem-, acceleratie- en omwentelingstiming en -sturing te regelen. U kunt de richting van een motor ook omkeren door een van de drie draden van de ESC naar de motor te schakelen.

Kenmerken van een elektronische snelheidsregeling

De belangrijkste kenmerken van een elektronische snelheidsregeling zijn onder meer een laagspanningsuitschakeling, rem en een batterij-eliminatorcircuit. Laten we eens kijken naar deze functies via ESC in vliegtuigen.

ESC in vliegtuigen heeft drie dradensets die verschillende vliegtuigonderdelen besturen. De eerste draadset wordt aangesloten op de batterij van het vliegtuig, terwijl de tweede een servodraad gebruikt om aan te sluiten op het kanaal van de ontvangergasklep. Ten slotte is de derde draadset verantwoordelijk voor het laten werken van de motor.

Elektronisch circuit voor snelheidsregelaar

In werkelijkheid gebruiken de meeste elektronische snelheidsregelaars microcontrollers die het ingangssignaal begrijpen en de elektromotor besturen via een firmwareprogramma.

Bovendien is het mogelijk om de instellingen van het firmwareprogramma te wijzigen en het om andere redenen te gebruiken, zoals het gebruik van uw ESC voor een andere toepassing.

Ook geven sommige fabrikanten de voorkeur aan het bouwen van ingebouwde ESC's met upgradebare firmware, terwijl anderen de voorkeur geven aan soldeerbare typen. Fabrikanten verkopen de soldeerbare ESC's op dezelfde manier als de manier waarop ze zwarte dozen verkopen - via propriëtaire firmware.

Laten we nu eens kijken hoe we een ESC-circuit kunnen bouwen.

Hoe een ESC-circuit te bouwen

Voordat je begint, zijn hier enkele componenten die je nodig hebt voor dit project:

• Arduino Nano (1)
• 10KΩ potentiometer (2)
• 1uf condensator (2)
• L6234 IC (1)
• 1N4148 Diode (2)
• 1Ω weerstand (5)
• 470nF condensator (4)
• 100nF condensator (1)
• 10nF condensator (1)
• 220nF condensator (1)
• 1kΩ weerstand (4)
• 10kΩ weerstand (3)
• LM393-vergelijker (2)

Stap één:bouw het circuit

Volg de onderstaande schema's om dit circuit samen te stellen.

Schema's van ESC-circuits

Stap 2:Upload uw code

Er zijn namelijk vier verschillende codes die u kunt uploaden. Elke code heeft een andere besturingsstijl; probeer ze allemaal uit om uw favoriete code te kiezen.

Stelt het circuit in om de analogRead-functie te gebruiken voor stroommeting (code 1).

Programmeert het circuit om de externe interrupt van pin 3 te gebruiken voor stroommeting (code 2).

Programmeert timer 2 om het huidige hakken te regelen (code 3).

Stelt het circuit in om de interrupts van pinnen 10, 11 en 12 te gebruiken voor stapschakeling (code 4).

De juiste ESC kiezen

Voordat u een ESC kiest, moet u ervoor zorgen dat deze overeenkomt met uw motortype. Daarom zouden borstelloze ESC's alleen voor borstelloze motoren moeten zijn.

ESC

Een elektronische snelheidsregelaar is essentieel voor projecten die snelheidsregeling vereisen. De meest voorkomende toepassingen om te genieten van ESC-circuits zijn in voertuigen en RC-auto's.

Wat nog belangrijker is, u moet altijd de exacte ESC voor uw motoren kiezen, anders is uw circuit niet functioneel.

Wat vind je van ESC-circuits? Neem gerust contact met ons op als je vragen hebt.