كيف يعمل ESC

منظم السرعة الإلكتروني هو جهاز إلكتروني يستخدم للتحكم في سرعة وعزم دوران المحرك بدون فرش. يعتمد مبدأها الرئيسي على تقنية PWM (تعديل عرض النبض) وخوارزمية التحكم في الحلقة المغلقة.

في منظمات السرعة الإلكترونية، يتم استخدام تقنية PWM للتحكم في تيار وسرعة المحرك. إنه يتحكم في مصدر طاقة تيار مستمر ذي قيمة ثابتة من خلال أنبوب تبديل (عادةً MOSFET) لتوليد موجة مربعة بتردد معين، ويتحكم في تيار المحرك وسرعته عن طريق ضبط دورة عمل الموجة المربعة. تستخدم وحدات التحكم الإلكترونية في السرعة عادةً دائرة جسر كامل ثلاثية الطور لقيادة محرك بدون فرش، ويتكون كل ذراع جسر من وحدات MOSFET متعددة، ومن خلال مجموعات مفاتيح MOSFET المختلفة، يتم تحقيق التحكم الأمامي والخلفي والسرعة للمحرك.



بالإضافة إلى ذلك، من أجل تحقيق التحكم الدقيق، يعتمد منظم السرعة الإلكتروني خوارزمية التحكم في الحلقة المغلقة، وعادةً ما يستخدم خوارزمية التحكم PID (التناسبي، التكاملي، المشتق). تحقق هذه الخوارزمية تحكمًا دقيقًا في سرعة المحرك من خلال مقارنة السرعة الفعلية للمحرك بالسرعة المتوقعة وإجراء التعديلات المقابلة.

في منظمات السرعة الإلكترونية، يلزم أيضًا اكتشاف موضع المحرك وتحديد معلمة المحرك لتحقيق تحكم دقيق في الحلقة المغلقة ووظائف الحماية. في الوقت نفسه، يحتاج منظم السرعة الإلكتروني أيضًا إلى تنفيذ الحماية من الأخطاء مثل التيار الزائد والجهد الزائد ودرجة الحرارة الزائدة لضمان التشغيل الآمن للمحرك.

بالإضافة إلى تقنية PWM وخوارزميات التحكم في الحلقة المغلقة، تشتمل منظمات السرعة الإلكترونية أيضًا على العمليات التالية:

اكتشاف موضع المحرك: يحتاج منظم السرعة الإلكتروني إلى اكتشاف موضع الدوار للمحرك للتحكم في الحلقة المغلقة. عادةً ما يتم إجراء اكتشاف الموقع باستخدام أجهزة استشعار مثل عناصر Hall أو أجهزة التشفير، أو باستخدام تقنية تغيير الطور الإلكتروني لتحقيق اكتشاف الموقع.

تحديد معلمات المحرك: من أجل تحقيق التحكم الدقيق، يحتاج منظم السرعة الإلكتروني إلى تحديد معلمات المحرك، مثل المقاومة، والحث، والإمكانات وغيرها من المعلمات. تُستخدم عادةً خوارزميات مثل المربعات الصغرى لتحديد المعلمة.

الحماية من الأخطاء: أثناء تشغيل المحرك، قد يحدث تيار زائد وجهد زائد ودرجة حرارة زائدة وحالات خطأ أخرى، ويجب اتخاذ تدابير الحماية المقابلة، مثل حماية التيار الزائد، وحماية الجهد الزائد، والحماية من درجة الحرارة الزائدة، وما إلى ذلك.

تغيير الطور الإلكتروني: يستخدم منظم السرعة الإلكتروني محركًا بدون فرش للتحكم، ويتطلب تقنية تغيير الطور الإلكتروني لتحقيق تخفيف الطور للمحرك. يتحكم تغيير الطور الإلكتروني في تشغيل وإيقاف الموسفيتات المختلفة عن طريق اكتشاف موضع الدوار للمحرك، وبالتالي تحقيق الدوران الأمامي والخلفي وتنظيم سرعة المحرك.

بالإضافة إلى ذلك، يجب ملاحظة النقاط التالية بالنسبة لمنظمات السرعة الإلكترونية:

تردد PWM: يجب تعديل اختيار تردد PWM في منظم السرعة الإلكتروني وفقًا لمعلمات المحرك بدون فرش المحددة، بشكل عام بين 1 كيلو هرتز و20 كيلو هرتز، لضمان التشغيل المستقر للمحرك.

خوارزمية التحكم: تحتاج خوارزمية التحكم PID في منظم السرعة الإلكتروني إلى تعديلها وتحسينها وفقًا لخصائص المحرك لتحقيق تأثيرات تحكم أكثر دقة.

حماية المحرك: من أجل حماية التشغيل الآمن للمحرك، يتطلب منظم السرعة الإلكتروني الحماية من التيار الزائد والجهد الزائد ودرجة الحرارة الزائدة وغيرها من الحماية من الأعطال، وفي الوقت نفسه، يجب الانتباه إلى الحمل وبيئة تشغيل المحرك.

اختيار مصدر الطاقة: تتطلب منظمات السرعة الإلكترونية مصدر طاقة مستقرًا وموثوقًا، والذي يستخدم بشكل عام مصدر طاقة التيار المستمر، ويجب تعديل اختيار الجهد والتيار وفقًا للمعايير المقدرة للمحرك.

معالجة الإشارة: تتطلب معالجة الإشارة في منظمات السرعة الإلكترونية عمليات ترشيح وتضخيم وعمليات أخرى لضمان دقة الإشارة وثباتها.