Меню

Регулятор оборотов коллекторного двигателя для радиоуправляемых моделей



Простой регулятор скорости для коллекторного двигателя.

Предлагаю простой самодельный регулятор скорости для коллекторного двигателя, который можно сделать буквально за один вечер. Схема выполнена на широкодоступной элементной базе и легко повторяема. Регулятор многократно был мною изготовлен и использовался детишками в простых моделях автомашин, танков, кораблей. Сразу хочу сказать, что микроконтроллер (а так же прошивки и программатор) в этом регуляторе НЕ используются в целях облегчения повторения конструкции, так как не все моделисты имеют такую возможность, особенно в небольших городах. И вообще, акцент статьи
сделан на энтузиастов паяльника.

Описание регулятора скорости коллекторного двигателя.

Регулятор скорости коллекторного электродвигателя предназначен для работы с любой аппаратурой пропорционального управления и служит для плавного регулирования оборотов двигателя от
минимальных до максимальных. Подключается к приемнику, как обычно, к каналу № 3. С КРЕНки регулятора поступает напряжение + 5….6 Вольт для питания приемника и рулевых машинок.

Принцип работы регулятора следующий. На микросхемы К561ЛА7 собран формирмирователь разностного импульса. На элементах 1 и 2 микросхемы собран ждущий мультивибратор. Он запускается PPM импульсом приходящим с канала 3 приемника. С выхода приемника импульс
имеет положительную полярность, а ждущий мультивибратор срабатывает по спаду
положительного импульса, поэтому на транзисторе КТ3102 собран инвертер импульса.
При появлении на входе схемы РРМ сигнала, синхронно с ним запускается ждущий мультивибратор,
который генерирует импульс фиксированной длительности – 1 мс. Его длительность (1 мс) задается
подбором резистора *150 Ком. Длительность импульса ждущего мультивибратора всегда постоянна и
равна 1 мс. А длительность КИ, поступающего с приемника, изменяется пропорционально положению
ручки ГАЗ передатчика. На элементах 3 и 4 МС К561ЛА7 собран формирователь разностного импульса. Этот импульс появляется на выводе 10 МС при превышении входным КИ, длительности импульса, сформированного ждущим мультивибратором. При отклонении ручки ГАЗ от минимального до максимального положения, длительность разностного импульса с выхода 10 МС изменяется от 1 мс до 2 х мс. Это изменение длительности разностного импульса управляет компаратором на МС К157УД2. Принцип его работы следующий — через делитель на резисторах по 100 Ком заряжается конденсатор 0,1 мкф, соединяющий анод диода КД522 с общим проводом, до напряжения порядка 3х Вольт.
Это напряжение прикладывается к выводу 5 МС К157УД2. Подстроечным резистором 22 Ком на
выводе 6 устанавливается пороговое напряжение срабатывания компаратора. Оно чуть менее 3 х
Вольт, порядка 2,7 Вольт. Катод диода подключен в к выводу 10. Когда на выводе 10 возникает
разностный импульс отрицательной полярности, конденсатор начинает разряжаться через диод и
внутреннее сопротивление выходного транзистора микросхемы. Таким образом степень разряда конденсатора (величина уменьшения напряжения на нем) зависит от длительности (ширины) разностного импульса, что в конечном счете определяет время нахождения компаратора во
включенном состоянии и ширину импульса на его выходе – вывод 9. Через резистивный делитель
10 ком –100 ком выходные импульсы компаратора управляют затвором полевого транзистора.
В цепи его стока и + шины питания 12 Вольт включен коллекторный электродвигатель.
В результате при переводе ручки ГАЗ передатчика из положения минимум в положение максимум изменяется ширина разностного импульса, степень разряда конденсатора 0,1 мкф, время нахождения компаратора в открытом состоянии и изменяются обороты электродвигателя.
На плату подается напряжение 12 Вольт от бортового аккумулятора. КРЕНка стабилизатора 5 вольтовая, но наличие в минусовом выводе резистора, позволяет подобрать на выходе стабилизатора
напряжение в пределах 5…..6 Вольт. Без резистора напряжение равно +5 Вольт. Ток нагрузки 1 Ампер. Этого более чем достаточно для питания приемника и рулевых машинок.
Ключевой транзистор – полевой MOSFET.

Читайте также:  Выносной регулятор для усилителей aura alc 003

Принципиальная схема узла выделения командного импульса.

Принципиальная схема регулятора скорости.

Рисунок печатной платы со стороны деталей.

Источник

Коллекторные регуляторы оборотов (ESC)

Прошу прощения за долгое отсутствие в связи с переездом, какое-то время не было интернета, потом не было времени на статьи))

Но теперь всё более-менее наладилось, поэтому продолжим.

Как и обещал в крайнем обзоре про зарядные устройства , далее речь пойдёт о коллекторных регулятрах оборотов для моделей (ESC — Electronic Speed Controller) , в нашем случае для внедорожных моделей, как мы помним.

На самом деле, регуляторов, их характеристик и видов огромное множество, и они предназначены каждый для своей задачи и цели, и пытаясь вникнуть во всё это разнообразие, особенно новичку, поначалу довольно сложно. Поэтому рассмотрим разновидность регуляторов, подходящих именно для трофи, с их основными характеристиками и необходимыми параметрами.

Регулятор для коллекторных моторов.

Hobbywing Quickrun WP Crawler 1080

Поддерживают только коллекторные щёточные моторы (Brushed) и аккумуляторы любого типа, разница только в том, что некоторые из них поддерживают Li-Po аккумуляторы по умолчанию, о чём обычно говорит надпись на корпусе, или в описании характеристик, для настройки нужно выставить режим Li-Po системно, кнопкой, через программатор, или переставив перемычку (т.н. джампер) на корпусе

Перемычка выбора типа аккумулятора

Большинство современных коллекторных регуляторов поддерживают Li-Po, но и с теми, где работа с этим типом аккумуляторов не обозначена, вполне можно (и нужно)) их использовать, просто в этом случае вам придётся приобрести так называемую «пищалку», которая будет сигнализировать о крайнем пороге разряда аккумулятора, ниже которого недопустимо разряжать литий-полимерные батареи.

Коллекторные регуляторы оборотов (ESC)

Плюс к этому, она покажет баланс по элементам, который тоже желательно постоянно контролировать во избежании преждевременной гибели акка. Широко распространённое заблуждение о том, что нельзя использовать Li-Po с регуляторами, где это не указано, неверно, любой регулятор работает с любыми типами акков!

Читайте также:  Регулятор оборотов для коллекторных электродвигателей

Обычно современные коллекторные регуляторы поддерживают напряжение 2-3S, то есть 7,2 — 11,1 V, но есть регуляторы, работающие только с 2S аккумуляторами, на это нужно обращать внимание при выборе.

Ещё один довольно важный параметр — номинальная характеристика по току, варьируется от 30 до 150А, это тот параметр, который не позволит регулятору сгореть при максимальной кратковременной нагрузке, то есть, чем вы мощнее подбираете мотор, тем выше должен быть этот параметр, для трофи оптимально 60-120А, покрывает практически все виды используемых моторов.

При выборе обратите внимание на количество имеющихся настроек, несмотря на то, что в основном коллекторные регуляторы, позиционирующиеся для офф-роуда и так подходят для трофи, могут иметься, или отсутствовать некоторые базовые и расширенные настройки, такие, как Drag Brake (тормоз на уклоне в нейтрали), настройки усилия нажатия тормоза, выбор алгоритма движения вперёд-назад (с тормозом, или прямое переключение с газа на реверс) и т.д.

В данное время коллекторные системы используются не так широко, в силу распространения бесколлекторных систем, но тем не менее, имеют ряд преимуществ у их поклонников, такие, как:

— Относительная недороговизна как самих регуляторов, так и совместимых моторов.

  • Плавный старт без дополнительных настроек, с соответствующим по виткам мотором (это тема следующей статьи)
  • Довольно неплохой выбор заводски герметизированных регуляторов, что крайне важно в трофи.
  • Простота настройки «в полях» одной кнопкой
  • Меньшее количество проводов на шасси

При этом есть один, но самый существенный недостаток, но скорее не регуляторов, а коллекторных моторов — они крайне не любят грязь, песок, ил и поэтому довольно часто клинят. В лучшем случае помогает промывка в ближайшей луже/речке, в худшем — выходят из строя. Плюс к этому, при использовании Li-Po аккумуляторов 3S напряжением 11,1V у моторов довольно быстро выгорают щётки от повышенного искрения.

Читайте также:  Крепление регулятора топлива ваз

Коллекторный мотор

Исходя из всего этого, при выборе коллекторного регулятора для трофи учитывайте наличие заводской герметизации, тип поддерживаемых по напряжению регуляторов, наличие настроек.

В следующем выпуске расскажу о видах, типах и особенностях коллекторных моторов, далее речь пойдёт о бесколлекторных (Brushless) системах.

Источник