FAQ: коротко и ясно про ESC и BEC
Что такое ESC?
Современная радиоуправляемая модель - это сложный технический механизм, в котором все элементы работают согласованно и точно. Если у модели есть мотор, то одним из основных ее элементов обязательно выступает регулятор скорости или хода. Из распространенных названий можно в том числе отметить контроллер, регулятор оборотов или ESC. Последняя аббревиатура расшифровывается как Electric Speed Controller, в переводе с английского это электронный регулятор скорости.
Назначение и принцип работы
Необходимость в использовании электронного контроллера возникла при широком внедрении бесколлекторных моторов в мир РУ техники. БК двигатели работают от трехфазного переменного тока, батарея модели выдает постоянный ток - регулятор в этом случае работает как трансформатор и передатчик энергии от батареи к мотору.
Говоря простыми словами о принципе работы можно выделить такую схему:
Аккумулятор ---->ESC----->Мотор
Напряжение аккумулятора поступает на вход регулятора, туда же поступает и сигнал от приемника или полетного контроллера или подобной электроники, на выходе получаем управляющий сигнал с необходимым напряжением для двигателя. Выходной сигнал несет в себе информацию о скорости и направлении вращения.
Важно! Для каждого мотора необходим свой контроллер.
Виды и характеристики ESC
В зависимости от области применения регуляторы оборотов можно разделить на такие группы:
- Авторегуляторы. Их основная особенность заключается в конструкции, обычно это элементы закрытого типа корпуса. Дополнительно оснащаются системой охлаждения (кулером) и возможностью программирования, например, для настройки заднего хода.
- Авиарегуляторы. Здесь отдельно стоит выделить вертолетные, самолетные и мультикоптерные. Все они отличаются конструкцией, быстрым откликом и плавностью работы.
- Регуляторы для судо моделей. Они имеют герметичный корпус и водное охлаждение.
Кроме этого контроллеры оборотов делятся на коллекторные и бесколлекторные. Вторые имеют возможность программирования для контроля важных параметров мотора. Кроме этого можно задать обороты, направление вращения, контролировать предельные значения тока, регулировать плавность работы, настраивать некоторые функции (например, тормоз) и другие более тонкие настройки в зависимости от поставленных задач. Что касается технических характеристик ESC, то стоит выделить две основные - это напряжение и максимальный ток.
Что такое BEC? Линейный и импульсный
Battery eliminator circuit (блок исключения батареи) - это дополнительная часть регулятора, которая способна передавать питание от батареи к другим элементам устройства, таким как сервоприводы и полетные контроллеры. Различают линейные (LBEC) и импульсные (SBEC).
Линейный блок питания бортовой электроники (LBEC) создает источник тока напряжением 5В и может заменить батарею бортового питания. Это значительно упрощает конструкцию радиоуправляемой модели. Но! Существенный недостаток линейного BEC заключается в том, что он переводит излишек напряжения в тепло. При небольшом напряжении бортового аккумулятора не возникнет никаких проблем с блоком, но если произойдет перепад напряжения или увеличатся нагрузки LBEC перегревается. Это влечет за собой выход из строя как регулятора, так и всей модели.
Поэтому более удачным решением в такой ситуации станет использование импульсного SBEC. Принцип его работы аналогичен линейному BEC, использование тех же механизмов для быстрого включения и выключения питания от батареи, далее полученные импульсы сглаживаются для получения на выходе постоянного напряжения. Наиболее важное преимущество SBEC - излишек напряжения не переводится в тепло, а КПД может легко достигать 90%. Недостаток - помехи, возникающие в цепи. Решение недостатка - использование LC-фильтров.
Что такое UBEC?
Еще одно логичное решение - это отдельно использовать ESC-регулятор и блок исключения батареи - UBEC по отдельности.
UBEC - это универсальный блок исключения батареи - отдельная единица, которая подключается непосредственно к нужному узлу радиоуправляемой модели и питает его от бортовой батареи. Такой механизм исключает перегрев ESC и значительно уменьшает его вес, за счет исключения BEC.
UBEC имеют высокий коэффициент полезного действия и способны отдавать больший ток с меньшим риском.
К основным характеристикам BEC и UBEC можно отнести:
- Напряжение. Переключение осуществляется перемычкой.
- Ток. Суммарная максимальная нагрузка.
