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电调,简称ESC
电调全称电子调速器,英文Electronic Speed Control,简称ESC。电调可以分为无刷电机电调和有...
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2018/11

电调,简称ESC

电调全称电子调速器,英文Electronic Speed Control,简称ESC。电调可以分为无刷电机电调和有刷电机电调。由于我们常用的是无刷电机,以下的都是无刷电机的电调。

主要作用

(1)驱动无刷电机

无刷电机是有三根输入电源线的三相直流电机,直接接电池是转不动的,需要用另外用驱动装置才会转,无刷电调就是起这个作用。
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(2)调速

所有遥控模型,车辆、飞机、船都需要通过调整电机转速来控制模型的运行速度,电子调速器顾名思义调整电机的转速。
调速说起来原理非常简单,合上开关电机转动,关闭开关电机减速直到停止,不断的开和关,电机会不断的转和停。开关一直合上,电机会一直转到达到最大的转速。所以电机的转速视乎“开”的频率。单个时间内,“开”的次数越多电机转速越高。

电调用电子元件(其实是个单片机)做开关(开关频率可以上百到上万次),通过PWM控制占空比来调整电机转速。下图是个完整的电调连接电机、电池、接收机的图示。
becsys.png

(3)BEC

模型除了电机,还有接收机、飞控、舵机等需要电源供电,它们大部分是的工作电压是5-6V,而模型大多用电池的电压是7.4V(2S)以上,直接用这么高的电压到接收机上等肯定会烧,所以需要把电池电压降为5V左右才能用。既然电调是接电池的,不如把降压稳压功能集成到电调里面,就是所谓的电调带BEC(Battery Eliminate Circuit),带BEC的电调可以直接为接收机等供电。

1)线性BEC
用稳压管进行稳压,优点是线路简单体积小,电源输出纯正波纹少,对外干扰低;缺点是转换效率不高(效率一般只有65%-70%,无形中减少电池对电机的的输出功率),稳压管温度高,输出电流少(1A-2A)。一般3S(有些电调规定BEC功能只能用在3S电压下)以下供电及对电流要求不要的用线性BEC。

2)开关BEC
用开关电源进行稳压,优点是转换效率高(90%以上),温度低,输出电流大(3A-5A);缺点是元件数量体积比线性稳压要大和多,还有高频开关会产生电磁干扰,并且电源输出波纹大对用电设备有一定影响。由于模型电子设备对电流要求越来越大,开关式的BEC较为常见,并且电池4S电压以上的也是要用开关BEC。

并不是所有的电调都带BEC功能,选择电调的时候要看清楚。不带BEC但又要为电子设备功能时候,可以用外置的UBEC或者电源模块。

(4)电调主要参数

1)持续输出电流:电调能持续输出的最大电流数(A),电机最大的输入电流不能大于这个数,否则会烧掉电调。如电机在全油门下需要18A的电流,匹配的电调的持续输出电流要大于18A,考虑到余量安全性,建议选择加30%以上的电流,18A的建议选择25A-30A持续输出电流的电调。选择持续输出电流不要太大,会浪费电调的能力,并且持续输出电流越大的电调价格越贵、也越重(飞行器每g重量都很宝贵)。

2)瞬间电流:在短暂时间内能输出的最大电流,如40A/10秒,超过这个短暂时间继续以这个电流输出的话,会损坏电调。所以瞬间电流能持续的时间有限,在这个电流下不能长期工作。

3)输入电压:电调正常工作的电压范围,除了直接写上电压范围,通常也会用电池节数来表示,如2-6S锂电池,或者5-18节镍氢/镍镉电池。使用时候确保电调在有效工作电压范围内。

4)BEC输出:支持BEC的电调除了写上是线性还是开关外,还有输出电压及对应的电流,如5.25V/6V,持续输出7A,瞬间输出15A。输出电压通过电调编程更改。

5)重量:电调的重量,有些业界良心的同时写上带线和不带线的重量,以便更精确的计算总重量。

(5)油门行程设置

遥控器的油门拉杆最低时候电机的转速为0,油门推到最高的时候电机达到最高转速。首次使用电调或者更换遥控器时候,需要重新设置电调油门航程,否则可能会油门杆最低时候电机还在转,或者油门没推到最高电机已经是最大转速。特别是多轴飞行器,如果不进行油门航程设置,几个电机转速不一致无法飞行。

不同厂商的电调调整油门航程方法不一样,大致是先打开遥控器,把油门拉到最低,再电调接电池,等提示一定规律声音后,把油门推到最高,完成调整过程。

(6)电调编程

为了获得更好的电调性能,绝大部分电调支持参数调整,就是所谓的编程。

通常支持的编程项目:

1)刹车设置:没刹车功能的电调,油门关闭后,电机还有惯性转动。开启后,油门关闭电机迅速停止。电调可以设置无刹车、和刹车速度(很快、很慢等)。

2)电池类型:设置使用锂电或者镍氢电池,根据电池熟悉获得更好的性能。

3)低压保护:在监控到电池低于某个电压时候,电调做的动作,如降低功率或者立即切断输出,起到避免电池过放作用。

4)低压值设置:设定电池的引发电压保护器作用的电压值。建议设置好这个值,最大限度保护电池避免过放,延长电池寿命。

5)锂电节数:设置自动判断电池节数,还是手工指定电池节数。在电压低的时候自动判断可能会出现差错,建议手工设置电池节数,提高安全性。

6)BEC电压:设置BEC输出电压。


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Last modification:November 16th, 2018 at 01:06 am
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