Circuitos ESC:una forma eficaz de controlar la velocidad del vehículo

¿Alguna vez has pensado por qué es posible controlar la velocidad de los vehículos? La mayoría de los vehículos son capaces de correr a velocidades peligrosas y pueden causar accidentes fatales si no se controlan. El truco aquí es un circuito ESC (control electrónico de velocidad) que ofrece todo el control de velocidad que necesitará para cualquier proyecto de vehículo. Pero quizás te preguntes:¿Cómo puedo usar un circuito ESC para mi próximo proyecto?

En este artículo, aprenderá cómo funcionan los circuitos ESC y cómo hacer uno. También le informaremos los secretos para elegir el ESC perfecto.

¿Estás listo? ¡Comencemos!

¿Qué es un circuito ESC?

Los ESC son circuitos electrónicos con capacidades de control de velocidad que también cambian la velocidad y la ruta del motor. Además, pueden funcionar como freno dinámico.

Motor

Curiosamente, los circuitos ESC son bastante populares en dispositivos controlados por radio con una fuente de energía eléctrica. También controla motores sin escobillas que producen energía eléctrica.

Además, puede agregar un circuito ESC a un dispositivo de dos maneras.

El primer método incluye configurar un ESC como una unidad separada que puede agregar a un canal de control del receptor del acelerador. En segundo lugar, puede agregar ESC al componente del receptor central. Vemos muchos casos del segundo método en autos R/C de juguete. Algunos autos R/C usan electrónica exclusiva para aficionados para combinar el ESC y el receptor en una sola placa.

¿Cómo funciona ESC?

La tecnología ESC es bastante importante en la industria del automóvil. Evita que los coches alcancen velocidades peligrosas, patinen o pierdan el control mientras conducen. Puede activar los frenos automáticamente y garantizar que el vehículo gire correctamente.

Coche conduciendo rápido

pero como funciona? Como mencionamos anteriormente, ESC puede controlar la velocidad del motor sin escobillas. Lo hace mediante el uso adecuado de MOSFET, creando un campo magnético para hacer girar el motor.

Además, un ESC tiene seis intervalos, y la velocidad a la que los pasa determina la velocidad del motor.

Qué componentes componen un ESC

Hombre construyendo un circuito

Estos son los componentes que puede usar para hacer un circuito ESC:

• Puente de soldadura (para cambiar el tipo de señal de entrada PWM y la dirección de rotación CW/CCW)
• Pastillas de soldadura (para las fases del motor 3-BDLDC)
• Conexiones LIPO positivas (+) y negativas (-)
• LED de estado
• Referencia GND de la señal PWM
• Entrada de señal PWM (señal de servo)

Tipos de circuitos ESC

Puede utilizar dos tipos de ESC para sus proyectos. Pero depende de los requisitos específicos de su proyecto. Incluyen ESC cepillado y sin escobillas.

ESC cepillado

Los ESC cepillados han existido por un tiempo y fueron los primeros controladores de velocidad electrónicos producidos. Como su nombre lo indica, los circuitos ESC cepillados pueden controlar el voltaje de un motor cepillado. Además, un motor con escobillas puede funcionar mecánicamente solo siempre que aplique voltaje.

El ESC cepillado puede encender y apagar rápidamente el voltaje anterior, dependiendo de la velocidad del motor. Además, los ESC cepillados son baratos y funcionan en muchos vehículos RC.

Coche teledirigido

ESC sin escobillas

El ESC sin escobillas es una versión más avanzada del controlador de velocidad que utiliza una alimentación de CA trifásica, como un variador de frecuencia (VFD), para operar motores sin escobillas.

Motor sin escobillas

Los motores sin escobillas son más populares porque tienen mejores características de potencia, longevidad, peso ligero y eficiencia. Sin embargo, sus funciones mejoradas lo hacen más caro.

Aplicaciones de circuitos ESC

Vehículos

Las principales aplicaciones de los circuitos ESC se encuentran en la industria del automóvil. Por lo tanto, puede encontrar circuitos ESC en vehículos y aplicaciones de control remoto. Algunas de estas aplicaciones incluyen:

• Aviones eléctricos
• Barcos
• Firmware ESC
• Coches eléctricos
• Quadcópteros
• Helicópteros
• Aviones
• Bicicletas eléctricas

La función del control electrónico de velocidad

Los ESC utilizan señales de referencia de velocidad para controlar la velocidad de las redes de conmutación de transistores de efecto de campo. Lo hace ajustando el ciclo de trabajo o cambiando la frecuencia de los transistores.

En el caso de un motor eléctrico de corriente continua sin escobillas, es necesario tener diferentes controles de velocidad. ¿Por qué? Porque cambiar su voltaje de armadura puede controlar la velocidad del motor. Además, estos tipos de motores utilizan reglas de operación amplias. Dichas reglas incluyen "Puede cambiar la velocidad del motor cambiando los pulsos de sincronización para transmitir corriente a diferentes devanados del motor".

Además, tenga en cuenta que el motor eléctrico de CC sin escobillas es más complejo en comparación con sus contrapartes con escobillas.

Motores Cepillados

La fase del ESC cambia según la rotación del motor sin escobillas. Además, puede usar "back EMF" para detectar la rotación del motor. Si eso no funciona para usted, otras variaciones vienen equipadas con sensores de efecto Hall o detectores ópticos.

En última instancia, hay controladores de velocidad que dependen de la programación. Estos ESC incluyen opciones especificadas por el usuario, incluidos permisos para controlar el frenado, la aceleración y la sincronización y dirección de revoluciones. También puede invertir la dirección de un motor cambiando cualquiera de los tres cables del ESC hacia el motor.

Características de un Control Electrónico de Velocidad

Las características principales de un control de velocidad electrónico incluyen un corte de bajo voltaje, un freno y un circuito eliminador de batería. Veamos estas características a través de ESC en aviones.

ESC en aviones tiene tres juegos de cables que controlan diferentes partes del avión. El primer juego de cables se conecta a la batería del avión, mientras que el segundo utiliza un cable de servo para conectarse al canal del acelerador del receptor. Por último, el tercer juego de cables se encarga de hacer funcionar el motor.

Circuito del controlador de velocidad electrónico

De hecho, la mayoría de los controladores de velocidad electrónicos utilizan microcontroladores que entienden la señal de entrada y controlan el motor eléctrico a través de un programa de firmware.

Además, es posible cambiar la configuración del programa de firmware y usarlo por razones alternativas, como usar su ESC para una aplicación diferente.

Además, algunos fabricantes prefieren construir ESC integrados con firmware actualizable, mientras que otros prefieren tipos soldables. Los fabricantes venden ESC soldables de forma similar a como venden cajas negras, a través de firmware patentado.

Ahora, veamos cómo construir un circuito ESC.

Cómo construir un circuito ESC

Antes de comenzar, aquí hay algunos componentes que necesitará para este proyecto:

• Arduino Nano (1)
• Potenciómetro de 10KΩ (2)
• Condensador 1uf (2)
• L6234 CI (1)
• 1N4148 Diodo (2)
• Resistencia de 1Ω (5)
• Condensador de 470 nF (4)
• Condensador de 100 nF (1)
• Condensador de 10 nF (1)
• Condensador de 220 nF (1)
• Resistencia de 1 kΩ (4)
• resistencia de 10 kΩ (3)
• Comparador LM393 (2)

Paso uno:construir el circuito

Siga los esquemas a continuación para ensamblar este circuito.

Esquemas de circuitos ESC

Paso 2:Cargue su código

De hecho, hay cuatro códigos diferentes que puede cargar. Cada código tiene un estilo de control diferente; pruébalos todos para elegir tu código preferido.

Configura el circuito para usar la función analogRead para la medición de corriente (Código 1).

Programa el circuito para usar la interrupción externa del pin 3 para la medición de corriente (Código 2).

Programa el temporizador 2 para controlar el corte de corriente (Código 3).

Establece el circuito para usar las interrupciones de los pines 10, 11 y 12 para la conmutación por pasos (Código 4).

Elegir el ESC correcto

Antes de elegir un ESC, debe asegurarse de que coincida con su tipo de motor. Por lo tanto, los ESC sin escobillas deben ser solo para motores sin escobillas.

ESC

Un controlador de velocidad electrónico es esencial para proyectos que requieren control de velocidad. Las aplicaciones más habituales para disfrutar de los circuitos ESC son en vehículos y coches R/C.

Más importante aún, siempre debe elegir el ESC exacto para sus motores, o de lo contrario su circuito no funcionará.

¿Qué opinas de los circuitos ESC? No dude en comunicarse con nosotros si tiene alguna pregunta.