¿Cómo funciona ESC?

Un regulador de velocidad electrónico es un dispositivo electrónico que se utiliza para controlar la velocidad y el par de un motor sin escobillas. Su principio fundamental se basa en la tecnología PWM (modulación de ancho de pulso) y un algoritmo de control de bucle cerrado.

En los reguladores de velocidad electrónicos, la tecnología PWM se utiliza para controlar la corriente y la velocidad del motor. Controla una fuente de alimentación de CC de valor fijo a través de un tubo de conmutación (generalmente un MOSFET) para generar una onda cuadrada de una determinada frecuencia y controla la corriente y la velocidad del motor ajustando el ciclo de trabajo de la onda cuadrada. Los controladores de velocidad electrónicos generalmente utilizan un circuito de puente completo trifásico para accionar un motor sin escobillas. Cada brazo de puente está compuesto por múltiples MOSFET. A través de diferentes combinaciones de interruptores MOSFET, se realiza el control de avance, retroceso y velocidad del motor.



Además, para lograr un control preciso, el regulador electrónico de velocidad adopta un algoritmo de control de circuito cerrado, generalmente utilizando un algoritmo de control PID (proporcional, integral, derivativo). Este algoritmo logra un control preciso de la velocidad del motor comparando la velocidad real del motor con la velocidad esperada y realizando los ajustes correspondientes.

En los reguladores de velocidad electrónicos, la detección de la posición del motor y la identificación de los parámetros del motor también son necesarias para lograr funciones precisas de control y protección de circuito cerrado. Al mismo tiempo, el regulador electrónico de velocidad también necesita llevar a cabo protección contra fallas como sobrecorriente, sobretensión y sobretemperatura para garantizar el funcionamiento seguro del motor.

Además de la tecnología PWM y los algoritmos de control de circuito cerrado, los reguladores de velocidad electrónicos también implican las siguientes operaciones:

Detección de la posición del motor: el regulador electrónico de velocidad necesita detectar la posición del rotor del motor para el control de circuito cerrado. La detección de posición generalmente se realiza mediante sensores como elementos Hall o codificadores, o utilizando tecnología de cambio de fase electrónica para lograr la detección de posición.

Identificación de parámetros del motor: para lograr un control preciso, el regulador electrónico de velocidad necesita identificar los parámetros del motor, como resistencia, inductancia, potencial y otros parámetros. Para la identificación de parámetros se suelen utilizar algoritmos como los mínimos cuadrados.

Protección contra fallas: durante el funcionamiento del motor, pueden ocurrir sobrecorriente, sobretensión, sobretemperatura y otras condiciones de falla, y se deben tomar las medidas de protección correspondientes, como protección contra sobrecorriente, protección contra sobretensión, protección contra sobretemperatura, etc.

Cambio de fase electrónico: el regulador de velocidad electrónico utiliza un motor sin escobillas para el control y requiere tecnología de cambio de fase electrónico para realizar la conmutación de fase del motor. El cambio de fase electrónico controla el encendido y apagado de diferentes mosfets detectando la posición del rotor del motor, logrando así la rotación hacia adelante y hacia atrás y la regulación de velocidad del motor.

Además, es necesario tener en cuenta los siguientes puntos para los reguladores de velocidad electrónicos:

Frecuencia PWM: la selección de frecuencia PWM en el regulador electrónico de velocidad debe ajustarse de acuerdo con los parámetros específicos del motor sin escobillas, generalmente entre 1 kHz y 20 kHz, para garantizar un funcionamiento estable del motor.

Algoritmo de control: el algoritmo de control PID en el regulador electrónico de velocidad debe ajustarse y optimizarse de acuerdo con las características del motor para lograr efectos de control más precisos.

Protección del motor: para proteger el funcionamiento seguro del motor, el regulador electrónico de velocidad requiere protección contra sobrecorriente, sobretensión, sobretemperatura y otras fallas. Al mismo tiempo, se debe prestar atención a la carga y el entorno operativo del motor.

Selección de fuente de alimentación: los reguladores de velocidad electrónicos requieren una fuente de alimentación estable y confiable, que generalmente utiliza fuente de alimentación de CC. La selección de voltaje y corriente debe ajustarse de acuerdo con los parámetros nominales del motor.

Procesamiento de señales: el procesamiento de señales en reguladores de velocidad electrónicos requiere filtrado, amplificación y otras operaciones para garantizar la precisión y estabilidad de la señal.