Circuits ESC :un moyen efficace de contrôler la vitesse du véhicule

Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi il est possible de contrôler la vitesse des véhicules ? La plupart des véhicules sont capables de rouler à des vitesses dangereuses et peuvent provoquer des accidents mortels s'ils ne sont pas contrôlés. L'astuce ici est un circuit ESC (Electronic Speed ​​Control) qui offre tout le contrôle de vitesse dont vous aurez besoin pour tout projet de véhicule. Mais vous vous demandez peut-être :comment puis-je utiliser un circuit ESC pour mon prochain projet ?

Dans cet article, vous apprendrez comment fonctionnent les circuits ESC et comment en créer un. Nous vous ferons également connaître les secrets pour choisir le parfait ESC.

Es-tu prêt? Commençons !

Qu'est-ce qu'un circuit ESC ?

Les ESC sont des circuits électroniques dotés de capacités de contrôle de la vitesse qui modifient également la vitesse et l'itinéraire du moteur. En outre, ils peuvent fonctionner comme frein dynamique.

Moteur

Fait intéressant, les circuits ESC sont assez populaires dans les appareils radiocommandés avec une source d'alimentation électrique. Il contrôle également les moteurs sans balais qui produisent de l'énergie électrique.

En outre, vous pouvez ajouter un circuit ESC à un appareil de deux manières.

La première méthode consiste à définir un ESC en tant qu'unité distincte que vous pouvez ajouter à un canal de contrôle du récepteur d'accélérateur. Deuxièmement, vous pouvez ajouter ESC au composant récepteur central. Nous voyons de nombreux exemples de la deuxième méthode dans les voitures R/C de qualité jouet. Certaines voitures R/C utilisent une électronique amateur exclusive pour combiner l'ESC et le récepteur sur une seule carte.

Comment fonctionne l'ESC ?

La technologie ESC est assez importante dans l'industrie automobile. Il empêche les voitures d'atteindre des vitesses dangereuses, de déraper ou de perdre le contrôle pendant la conduite. Il peut activer automatiquement les freins et s'assurer que le véhicule se dirige correctement.

Conduite rapide en voiture

Mais comment ça fonctionne? Comme nous l'avons mentionné précédemment, l'ESC peut contrôler la vitesse du moteur sans balais. Pour ce faire, il utilise de manière adéquate des MOSFET, créant un champ magnétique pour faire tourner le moteur.

De plus, un ESC a six intervalles, et la vitesse à laquelle il les parcourt détermine la vitesse du moteur.

Quels composants composent un ESC

Homme construisant un circuit

Voici les composants que vous pouvez utiliser pour créer un circuit ESC :

• Cavalier à souder (pour changer le type de signal d'entrée PWM et le sens de rotation CW/CCW)
• Tampons de soudure (pour les phases moteur 3-BDLDC)
• Connexions LIPO positives (+) et négatives (-)
• DEL d'état
• Référence GND du signal PWM
• Entrée de signal PWM (signal servo)

Types de circuits ESC

Vous pouvez utiliser deux types d'ESC pour vos projets. Mais cela dépend des exigences spécifiques de votre projet. Ils incluent des contrôleurs brushed et brushless.

ESC brossé

Les ESC brossés existent depuis un certain temps et ont été les premiers contrôleurs de vitesse électroniques produits. Comme son nom l'indique, les circuits ESC à balais peuvent contrôler la tension d'un moteur à balais. De plus, un moteur à balais peut fonctionner mécaniquement tant que vous appliquez une tension.

L'ESC brossé peut rapidement activer et désactiver la tension ci-dessus, en fonction de la vitesse du moteur. De plus, les ESC brossés sont bon marché et fonctionnent dans de nombreux véhicules RC.

Voiture télécommandée

ESC sans balais

L'ESC sans balais est une version plus avancée du contrôleur de vitesse qui utilise une alimentation CA triphasée, comme un variateur de fréquence (VFD), pour faire fonctionner les moteurs sans balais.

Moteur sans balais

Les moteurs sans balais sont plus populaires car ils ont de meilleures caractéristiques de puissance, de longévité, de légèreté et d'efficacité. Cependant, ses fonctionnalités améliorées le rendent plus cher.

Applications des circuits ESC

Véhicules

Les principales applications des circuits ESC sont dans l'industrie automobile. Ainsi, vous pouvez trouver des circuits ESC dans les véhicules et les applications de contrôle à distance. Certaines de ces applications incluent :

• Avions électriques
• Bateaux
• Micrologiciel ESC
• Voitures électriques
• Quadcoptères
• Hélicoptères
• Avions
• Vélos électriques

La fonction du contrôle électronique de la vitesse

Les ESC utilisent des signaux de référence de vitesse pour contrôler la vitesse des réseaux de commutation de transistors à effet de champ. Pour ce faire, il ajuste le rapport cyclique ou change la fréquence des transistors.

Dans le cas d'un moteur électrique à courant continu sans balais, il est nécessaire d'avoir différentes commandes de vitesse. Pourquoi? Parce que changer sa tension d'induit peut contrôler la vitesse du moteur. De plus, ces types de moteurs utilisent des règles de fonctionnement générales. Ces règles incluent "Vous pouvez modifier la vitesse du moteur en modifiant les impulsions de synchronisation pour transmettre le courant aux différents enroulements du moteur."

N'oubliez pas non plus que le moteur électrique à courant continu sans balais est plus complexe que ses homologues à balais.

Moteurs à balais

La phase de l'ESC change en fonction de la rotation du moteur brushless. De plus, vous pouvez utiliser "back EMF" pour détecter la rotation du moteur. Si cela ne fonctionne pas pour vous, d'autres variantes sont équipées de capteurs à effet hall ou de détecteurs optiques.

Enfin, il existe des régulateurs de vitesse qui dépendent de la programmation. Ces ESC incluent des options spécifiées par l'utilisateur, y compris des autorisations pour contrôler le freinage, l'accélération et la synchronisation et la direction des révolutions. Vous pouvez également inverser la direction d'un moteur en basculant l'un des trois fils de l'ESC vers le moteur.

Caractéristiques d'un contrôle de vitesse électronique

Les principales caractéristiques d'un régulateur de vitesse électronique comprennent une coupure basse tension, un frein et un circuit d'élimination de la batterie. Examinons ces fonctionnalités via l'ESC dans les avions.

L'ESC dans les avions a trois jeux de câbles qui contrôlent différentes parties de l'avion. Le premier jeu de fils se branche sur la batterie de l'avion, tandis que le second utilise un fil d'asservissement pour se brancher sur le canal de la manette des gaz du récepteur. Enfin, le troisième jeu de fils est chargé de faire fonctionner le moteur.

Circuit du contrôleur de vitesse électronique

En vérité, la plupart des contrôleurs de vitesse électroniques utilisent des microcontrôleurs qui comprennent le signal d'entrée et contrôlent le moteur électrique via un programme de micrologiciel.

De plus, il est possible de modifier les paramètres du programme du micrologiciel et de l'utiliser pour d'autres raisons, comme l'utilisation de votre ESC pour une application différente.

En outre, certains fabricants préfèrent construire des ESC intégrés avec un micrologiciel évolutif, tandis que d'autres préfèrent les types soudables. Les fabricants vendent les ESC soudables de la même manière qu'ils vendent des boîtes noires, via un micrologiciel propriétaire.

Voyons maintenant comment construire un circuit ESC.

Comment construire un circuit ESC

Avant de commencer, voici quelques composants dont vous aurez besoin pour ce projet :

• Arduino Nano (1)
• Potentiomètre 10KΩ (2)
• Condensateur 1uf (2)
• CI L6234 (1)
• Diode 1N4148 (2)
• Résistance 1Ω (5)
• Condensateur 470nF (4)
• Condensateur 100nF (1)
• Condensateur 10nF (1)
• Condensateur 220nF (1)
• Résistance 1kΩ (4)
• Résistance 10kΩ (3)
• Comparateur LM393 (2)

Première étape :Créer le circuit

Suivez les schémas ci-dessous pour assembler ce circuit.

Schémas des circuits ESC

Étape 2 :Téléchargez votre code

En effet, il existe quatre codes différents que vous pouvez télécharger. Chaque code a un style de contrôle différent; essayez-les tous pour choisir votre code préféré.

Configure le circuit pour utiliser la fonction analogRead pour la mesure du courant (code 1).

Programme le circuit pour utiliser l'interruption externe de la broche 3 pour la mesure du courant (code 2).

Programme la minuterie 2 pour contrôler le hachage actuel (code 3).

Configure le circuit pour qu'il utilise les interruptions des broches 10, 11 et 12 pour la commutation pas à pas (code 4).

Choisir le bon ESC

Avant de choisir un ESC, vous devez vous assurer qu'il correspond à votre type de moteur. Par conséquent, les ESC sans balais doivent être réservés aux moteurs sans balais.

ESC

Un régulateur de vitesse électronique est essentiel pour les projets nécessitant un contrôle de la vitesse. Les applications les plus courantes pour profiter des circuits ESC sont dans les véhicules et les voitures R/C.

Plus important encore, vous devez toujours choisir l'ESC exact pour vos moteurs, sinon votre circuit ne sera pas fonctionnel.

Que pensez-vous des circuits ESC ? N'hésitez pas à nous contacter si vous avez des questions.