ESC Nedir Nasıl Çalışır?

Electronic Speed Control (ESC)

Elektronik hız kontrolü (ESC), bir elektrik motorunun hızını kontrol eden ve düzenleyen elektronik bir devredir. Ayrıca motorun geri dönmesini ve dinamik frenlemeyi de sağlayabilir. Elektronik hız kontrolörü, bir elektrikli tahrik sisteminin donanımının temel bir parçasıdır. Gaz kelebeği kontrolöründen aldığı veri sinyallerine göre motora ne kadar hızlı gideceğini söyleyerek sistemin beyni gibi davranır.

Elektronik hız kontrol cihazı (ESC) nedir?

ESC  elektrik motorunun hızını, rotasını değiştirmek ve ayrıca dinamik fren görevi görmek için kullanılan elektronik bir devredir. Bunlar sıklıkla elektrikle çalışan radyo kontrollü modellerde kullanılır ve bu değişiklik en sık fırçasız motorlar için kullanılır ve motor için elektronik olarak üretilen 3 fazlı elektrik gücü düşük voltajlı bir enerji kaynağı sağlar. Bir ESC, gaz kelebeği alıcısı kontrol kanalına yerleştirilen veya alıcının kendisine birleştirilen ayrı bir ünite olabilir; bu durum çoğu oyuncak sınıfı R/C aracında görülür. Giriş seviyesi araçlarında, konteynerlerinde veya uçaklarında özel hobi elektroniği bağlayan bazı R/C üreticileri, ikisini tek bir devre kartında birleştiren ilgili elektronikleri kullanır.

esc nedir 01

ESC nasıl çalışır?

ESC’nin rolü, batarya ile elektrik motoru arasında düzenleyici bir aracı görevi görmektir. Zamanlanmış bir elektrik sinyali sağlayarak motorun dönüşünü kontrol eder ve bu sinyal hızdaki bir değişime dönüştürülür. Bataryadan gelen DC gücünü ve bir anahtarlama sistemini kullanarak motora gönderilen AC üç fazlı akımı elde eder.

Bir aracın gaz kelebeği kontrolörü, ister elektrikli bir araba, ister bir uçak veya bir drone olsun, bir elektrik motorunun hızını değiştirmek için kullanılır. Gaz kelebeğinin artırılması, çıkış gücünü artırır ve bu da ESC devresindeki anahtarların açılıp kapanma hızını değiştirir.

Gaz kelebeği bilgilerini uzaktan kumandadan ESC’ye iletmek için kullanılan birkaç sinyal protokolü vardır. Her protokolün biraz farklı bir performansı vardır, en yaygın olanları PWM, Oneshot, Multishot ve Dshot’tır.

Aralarındaki en önemli fark, ilettikleri sinyalin frekansıdır. Daha kısa frekanslar daha hızlı sinyallere ve daha hızlı drone tepki sürelerine olanak tanır. Ayrıca, Dshot protokolü diğer protokollerden farklıdır çünkü analog sinyal yerine dijital sinyal gönderir. Bu, sinyali elektriksel gürültüye daha az duyarlı ve daha yüksek çözünürlükle daha hassas olduğu için daha güvenilir hale getirir.

esc nedir 02

Fırçasız DC motorlarda ESC nasıl çalışır?

Gördüğümüz gibi, ESC’nin rolü aküden motora kontrollü bir şekilde elektrik enerjisi iletmektir. Kontrol cihazına %50 gaz verirseniz, ESC motora %50 “güç” verecektir. “Güç”ün ne olduğu kullanılan aygıt yazılımına bağlıdır. Bazıları bldc motoruna gönderilen ortalama voltajı , bazıları hız hedefini, bazıları da ikisinin karışımını kullanacaktır.

ESC’nin bir ucunda aküye bağlı iki kablo vardır, kırmızı (pozitif) bir kablo ve siyah (negatif) bir kablo (Şekil 9). Diğer ucunda ESC’yi fırçasız motora bağlayan üç kablo vardır. Motor ESC’ye yanlış dönüş yönünde bağlanmışsa, herhangi iki kabloyu değiştirmek doğru yönde dönmesini sağlar. Son uzantı BEC tarafından çalıştırılan bir gaz kelebeği alıcısına bağlanır.

Fırçasız bir motorun içinde iki bileşen vardır: rotor (kalıcı mıknatısları içerir) ve stator (bakır bobinleri içerir). Statorun bobinlerine akım verildiğinde, bir elektromıknatıs haline gelir ve bir kuzey ve güney kutbu oluşturur. Elektromıknatısın polaritesi, karşı karşıya olduğu kalıcı mıknatısın polaritesiyle eşleştiğinde, benzer kutupları birbirini iter ve rotor döner. Akım, ESC tarafından elektromıknatısların polaritesini sürekli olarak değiştiren ve rotorun dönmesini sağlayan üç fazlı bir sinyal biçiminde sağlanır.

Bu işlemi başlatmak için ESC’nin hangi elektromıknatısları etkinleştireceğini seçebilmesi için rotorun konumunu bilmesi gerekir. Sensör motorundaki konumunu belirlemek için ESC, Hall etkisi sensörlerini kullanır. Bu bilgi, düzgün bir hızlanma sağlamak için faz çıkışını rotor açısıyla hassas bir şekilde senkronize etmek için kullanılır. Sensörsüz motorlarda (daha çok dronlarda kullanılır), başlatma işlemi biraz daha az sağlamdır. ESC, motoru çalıştırmak için önceden belirlenmiş bir diziyi motora gönderecektir. Motor yeterli hıza sahip olduğu sürece, geri elektromanyetik kuvvet (geri EMF), ESC’nin doğru bir konum tahmini elde etmesi ve darbeleri senkronize etmesi için yeterlidir.

brushless.com

Yorum bırakın

Scroll to Top