חקר מעגלי ESC (מעגל בקר מהירות אלקטרוני)

מבוא

במאמר זה אנו חוקרים מעגלי ESC (מעגלי בקר מהירות אלקטרוניים).

תחילה נבדוק מה המטרה של ESC וכיצד הוא פועל. לאחר מכן, נבחן את הגורמים לאופן שבו ESC מגן על המנוע של המכשיר. לבסוף, נבחן את הדברים שיש לקחת בחשבון בעת ​​בחירת מעגלי ESC.

מבוא מעגלי ESC (1)

מבוא ESC Circuits

מהו מעגל בקר מהירות אלקטרוני?

מעגל בקר מהירות אלקטרוני משמש לשליטה במהירות של מכונה או מכשיר. הוא פועל על ידי ניטור המתח של מנוע חשמלי והתאמת מתח המוצא שלו כדי לפצות על שינויים בעומס.

כיצד פועלים מעגלי ESC?

ESC (בקר מהירות אלקטרוני) הוא מעגל המווסת את מהירות המנוע. ברכבי RC, הוא משמש לשליטה בתאוצה, האטה ובלימה. ניתן להשתמש ב-ESCs גם עם מכשירים מכניים אחרים כמו משאבות, מאווררים ומפוחים.

ה-ESC עושה זאת על ידי קבלת אותות מהמשדר דרך כניסת המקלט שלו מחבר. המקלט שולח את האותות הללו למיקרו-מעבד בתוך ה-ESC. המיקרו-מעבד מפרש את האותות הללו ומגיב על ידי שליחתם דרך מעגל H-bridge שגורם למנוע להידלק או לכבות לפי הצורך.

מהו ספק הכוח של ESC Circuit?

ESC הוא מתח גבוה ספק כוח עבור אלקטרוניקה. חשוב לדעת ש-ESC אינו חלק מהמעגל עצמו אלא אביזר שניתן להשתמש בו עם כל מעגל. ESC הוא ספק כוח במתח גבוה המציע גרסאות דו-קוטביות וגם גרסאות חד-קוטביות. הגרסה הדו-קוטבית יכולה להפיק 15kVDC (+/- 7.5kVDC) בעוד שהגרסה החד-קוטבית מוציאה 10kVDC (+/- 5kVDC).

שני סוגים של מעגלי ESC

ישנם שני סוגים בסיסיים של מעגלי ESC: מוברש וחסר מברשת.

מוברש

הסוג המוברש של מעגל ה-ESC הוא הפופולרי מבין השניים מכיוון שהוא זול יחסית, פשוט וקל להבנה. הסוג המוברש של מעגל ESC משתמש במנוע DC מוברש. למנוע DC מוברש יש שני חוטים שמסתובבים במעגל כאשר מופעל עליהם זרם. המברשות מתחככות נגד אבזור זה, יוצרות חיכוך וגורמות ליצירת כוח אלקטרו-מוטיבי בכיוון המנוגד לזה של נוֹכְחִי לזרום דרך סליל. EMF זה יוצר שדה מגנטי שדוחף כל חומר מגנטי בקרבת מקום וגורם למנוע להסתובב.

מעגלי ESC מוברש

מוברש

ללא מברשת

ניתן להשתמש ב-ESC ללא מברשות כדי לשלוט על מהירות המנוע על ידי הפעלת מתח על הפיתולים שלו. המתח מסופק בדרך כלל על ידי א סוללה, אבל זה יכול להגיע גם מקו AC או ספק כוח DC.

כאשר אות מופעל על צד אחד של כל פיתול, זרם זורם דרך הפיתול הזה והסליל המשויך לו לאדמה. כאשר זרם זורם דרך שני הסלילים בכיוונים מנוגדים, השדה המגנטי המופק מהסלילים מתבטל, מה שמאפשר למנוע להסתובב בחופשיות.

מעגלי ESC ללא מברשות

ללא מברשת

אילו רכיבים נמצאים במעגל ESC?

למעגל ESC יש שלושה מרכיבים עיקריים:

מתג

זֶה מסדיר את כמות הכוח שיוצא מאריזת הסוללות כדי להפעיל את המנוע שלך ואלקטרוניקה אחרת במערכת שלך. אם אין מספיק כוח נכנס ל-PSU, אז הוא לא יכול לספק מספיק כוח להפעיל את כל אלה רכיבים בבת אחת — אז הרגולטור הזה מוודא שלא תגבר עליהם על ידי מתן כוח רב ככל שהם צריכים בכל רגע נתון בזמן.

מתח הרגולציה

זה שולט בכמה מתח עובר מווסת המיתוג אל המנועים שלך באמצעות אותות PWM הנשלחים הלוך ושוב ביניהם באמצעות חוטים המחוברים ביניהם (וחוטים אחרים המחוברים ביניהם) על מנת ששניהם יעבדו יחד כראוי בעת הצורך.

מעבד

המעבד הוא ה"מוח" של מעגל ה-ESC. הוא אחראי לקבל החלטות לגבי מתי להפעיל את המנוע וכמה כוח לשלוח אליו.

מעגל ESC

תרשים מעגל ESC

אילו גורמים מעגלי ESC מגנים על המנוע שלך?

מעגל ה-ESC נועד להגן על המנוע שלך ממגוון גורמים. אלו כוללים:

טמפרטורת יתר

זה כאשר הטמפרטורה של המנוע עולה מדי. מעגל ה-ESC נועד להגן על המנוע שלך מלהתחמם מדי. אם הטמפרטורה מתחממת מדי, היא עלולה לגרום לנזק למנוע ולקצר את חייו.

זרם יתר

אם זרם רב זורם דרך הסוללה והמנוע, החום שנוצר על ידי הזרם הזה עלול לגרום להתחממות יתר של הסוללה והמנוע. אם אין לך מעגל ESC מותקן, החום הזה יצטבר עד שהסוללה שלך תתרוקן והמנוע נשרף.

מתח יתר

זה כאשר המתח במעגל ESC חורג מהמתח המרבי המותר על ידי יצרן המנוע. אם זה קורה, המנוע עלול להינזק או להיהרס.

הגנת מתח יתר היא תכונת בטיחות שתופס בעיה זו לפני שהיא מתרחשת ומכבה את המעגל כדי להגן על הציוד שלך.

ביטול סנכרון

זוהי אי התאמה פתאומית בסיבוב של מנוע חשמלי. זה מתרחש כאשר מהירות הסיבוב והכיוון של המנוע משתנים באופן בלתי צפוי.

מעגלי ESC מגנים על המנוע שלך על ידי מניעת ביטול הסנכרון. הדבר עלול לגרום לנזק למנוע ולהוביל לחששות בטיחותיים חמורים.

תכונות מעגלי ESC

תכונות מעגלי ESC

דברים שיש לקחת בחשבון בעת ​​בחירת מעגלי ESC

בעת בחירת מעגלי ESC, עליך לשקול את הדברים הבאים:

דירוג נוכחי

בעת בחירת מעגל ESC, ודא שאתה לוקח בחשבון את הדירוג הנוכחי. הדירוג הנוכחי אומר לך כמה כוח המעגל יכול להתמודד. זה נמדד באמפר. ככל שדירוג המגבר גבוה יותר, כך ה-ESC שלך יהיה חזק יותר. לדוגמה, אם אתה משתמש במנוע עם ערך מומנט גבוה, אז אתה צריך לבחור ESC עם דירוג זרם גבוה.

דירוג מתח כניסה

בעת בחירת מעגל ESC, תרצה לשקול את דירוג מתח הכניסה. דירוג מתח הכניסה הוא הכמות המקסימלית של מתח שניתן להחיל על המעגל מבלי לפגוע בו. זה חשוב מכיוון שחלק מהמכשירים עשויים להיות שונים כּוֹחַ דרישות. אתה צריך לוודא שה-ESC שלך יכול להתמודד עם כולם.

הקושחה

הקושחה היא התוכנה השולטת ב-ESC. זה מה שמאפשר לך להגדיר את ה-ESCs שלך ולבצע בהם שינויים. תכונה זו חיונית מכיוון שתזדקק לה כאשר אתה מנסה להבין כיצד להגדיר את ה-ESCs שלך עבור יישום ספציפי.

זה אומר לאלקטרוניקה מה לעשות בתגובה לקלט שלך. הקושחה תשלוט באיזו מהירות וחלקה המנוע שלך מתחיל, עוצר ומאיץ. זה גם שולט אם יש או לא תקלות בחוויית הנהיגה שלך, כמו כאשר אתה לוחץ על המצערת חזק מדי והגלגלים שלך מתחילים להסתובב ללא שליטה.

חיבור ESC למנוע

בעת בחירת ESC, תצטרך לשקול את הקשר בין ESC לבין המנוע שלך. ניתן לבחור בין חיבור חוטי יחיד או כפול חוט.

חיבור חוט יחיד משמש לעתים קרובות כאשר אתה משתמש במנוע מוברש, אבל זה אפשרי גם עם מנועים ללא מברשות. חיבור חוטי יחיד מאפשר יעילות ושליטה טובים יותר מאשר חיבור חוטי כפול. הסיבה לכך היא שיש פחות חוטים בדרך לאות העובר מהבקר אל המנוע שלך.

עם זאת, אם אתה משתמש במנוע מוברש ורוצה את היעילות הגבוהה ביותר האפשרית, עליך לשקול במקום זאת לקבל ESC עם חיבור כפול. סוג זה של מעגל מאפשר שליטה מדויקת יותר על השימוש בסוללה שלך מכיוון שהוא משתמש בשני חוטים במקום רק אחד.

פרוטוקולים

הפרוטוקול הוא שפת התקשורת של ה-ESC. זה מה שאומר לו איך לפרש את הנתונים שהוא מקבל מהחיישנים שלו ואיך להגיב לנתונים האלה.

לדוגמה, אם אתה רוצה שמעגל ה-ESC שלך יוכל לקרוא מידע מחיישן טמפרטורה, עליו להבין כיצד פועל חיישן טמפרטורה. המשמעות היא שלכל מעגל ESC יהיה פרוטוקול שונה. לכן, כל מעגל ESC יוכל לקרוא סוגים שונים של חיישנים.

זה יכול להיות דבר טוב או רע, תלוי מה אתה מחפש במעגל ESC. לדוגמה, אם ברצונך שמעגל ה-ESC שלך יוכל לקרוא מידע מכל סוג של חיישן ולהגיב בהתאם, ייתכן שיהיה שימוש בפרוטוקולים זמינים יותר מכיוון שהוא נותן למשתמשים אפשרויות רבות יותר בעת בחירת מעגל ESC. אם אתה מחפש ESC שיכול לקרוא רק סוגים מסוימים של חיישנים, ייתכן שפחות פרוטוקולים זמינים יהיה טוב יותר כי זה מגביל את הבחירות שלך. קל לך יותר למצוא בדיוק את מה שאתה צריך מבלי שיותר מדי אפשרויות יפריעו לך.

מעבדים

בעת בחירת מעגלי ESC, תרצה לשקול את המעבד. המעבד הוא ה"מוח" של המעגל האלקטרוני. המעבד הוא זה ששולט כיצד המכשיר שלך יגיב לגירויים וכיצד הוא יפעל בתגובה.

תרצה לוודא שיש לך מעבד מתאים. המעבד אמור להיות מסוגל להתמודד עם כמות הנתונים הנדרשת על ידי היישום שלך. לדוגמה, אם אתה עובד עם אותות וידאו בחדות גבוהה, אז תצטרך מעבד שיוכל להתמודד עם כמויות הנתונים הגדולות הכרוכות בסוג זה של עיבוד אותות.

איפה אתה משתמש במעגלי ESC?

מעגלי ESC משמשים ביישומים רבים ושונים, אך ישנם כמה שנפוצים במיוחד.

כלי רכב חשמליים

כלי רכב חשמליים משתמשים במעגלי ESC כדי להבטיח את בטיחות הנוסעים שלהם. מעגל ה-ESC מורכב מחיישנים ש צג מהירויות הגלגלים של הרכב ושלח מידע זה אל א המחשב, אשר לאחר מכן משווה אותו למהירות הרכב. לאחר מכן, המעגל שולח אותות בחזרה לגלגלים על מנת לשמור עליהם בשליטה ולמנוע מהם להסתובב מכלל שליטה.

ESC עוזר לגרום למכונית לעצור כשצריך, ומונע ממנה להאיץ מהר מדי. זה מועיל במיוחד בכלי רכב חשמליים מכיוון שאין להם מומנט רב כמו למנועים מסורתיים, ולכן אין להם אותה יכולת להאיץ או להאט במהירות.

ESC משמש גם ב התעשייה יישומים שבהם יש הרבה עומסים כבדים. לדוגמה, אתה עשוי לראות אותו בשימוש על מלגזות או מכונות גדולות אחרות שצריכות לעצור ולהתניע לעתים קרובות.

כלי רכב חשמליים

כלי רכב חשמליים

מזל"ט

ESCs משמשים לשליטה במהירות המדחפים של מזל"ט. זה חשוב מכיוון שהוא שולט באיזו מהירות או לאט המל"ט יכול לעוף. זה גם שולט בכמה כוח צריכים המדחפים לנוע.

בנוסף להפעלת ה זמזום, ESCs גם מאפשרים לך להתאים כמה כוח עובר לכל מדחף בנפרד. ודא שכל המדחפים שלך עובדים בתפוקה מלאה.

מזל"ט

מזל"ט

צעצועים בשלט רחוק

מעגלי ESC משמשים ברבים מרחוקצעצועים מבוקרים, כולל מכוניות, סירות ומטוסים. מעגלים אלה אחראים לניהול מהירות המנועים ולהבטיח שהם לא יתחממו יתר על המידה או יישרפו. לרוב מעגלי ה-ESC יש גם פונקציונליות הפוכה, כך שאם המכונית שלך יוצאת מהמסלול במהלך המירוץ או בזמן שאתה משחק איתה בסלון שלך, אתה יכול פשוט ללחוץ לאחור כדי להפעיל אותו שוב.

צעצועים בשלט רחוק

צעצועים בשלט רחוק

סיכום

הבנה מלאה של איך ESCs עובדים ומה שילובים שונים של רכיבים יכולים לעשות היא כנראה מעבר לטווח של רוב האנשים, אבל אם אתה סקרן לגבי פעולתם הפנימית ויש לך שאלות ספציפיות, אנו מקווים שסיפקנו כאן כמה תשובות. ואם אתה מעוניין כיצד פועלות ESCs, מאמר זה יכול לעזור לך לכוון אותך בכיוון הנכון ללכת רחוק יותר.

עדכן העדפות קובצי Cookie
גלול למעלה