Hoe ESC werkt

Bij elektronische snelheidsregelaars wordt PWM-technologie gebruikt om de stroom en het toerental van de motor te regelen. Het bestuurt een gelijkstroomvoeding met een vaste waarde via een schakelbuis (meestal een MOSFET) om een blokgolf met een bepaalde frequentie te genereren, en regelt de motorstroom en -snelheid door de werkcyclus van de blokgolf aan te passen. Elektronische snelheidsregelaars gebruiken meestal een driefasig volledige-brugcircuit om een borstelloze motor aan te drijven. Elke brugarm is samengesteld uit meerdere MOSFET's. Via verschillende MOSFET-schakelaarcombinaties worden de voorwaartse, achterwaartse en snelheidsregeling van de motor gerealiseerd.

Om nauwkeurige controle te bereiken, gebruikt de elektronische snelheidsregelaar bovendien een regelalgoritme met gesloten lus, meestal met behulp van een PID-regelalgoritme (proportioneel, integraal, afgeleid). Dit algoritme zorgt voor een nauwkeurige controle van het motortoerental door het werkelijke toerental van de motor te vergelijken met het verwachte toerental en de bijbehorende aanpassingen uit te voeren.

Bij elektronische snelheidsregelaars zijn ook motorpositiedetectie en motorparameteridentificatie vereist om nauwkeurige regel- en beveiligingsfuncties met gesloten lus te bereiken. Tegelijkertijd moet de elektronische snelheidsregelaar ook foutbeveiliging uitvoeren, zoals overstroom, overspanning en overtemperatuur, om de veilige werking van de motor te garanderen.

Naast PWM-technologie en closed-loop-regelalgoritmen omvatten elektronische snelheidsregelaars ook de volgende bewerkingen:

Detectie van motorpositie: De elektronische snelheidsregelaar moet de rotorpositie van de motor detecteren voor regeling met gesloten lus. Positiedetectie wordt meestal uitgevoerd met behulp van sensoren zoals Hall-elementen of encoders, of met behulp van elektronische faseveranderingstechnologie om positiedetectie te bereiken.

Identificatie van motorparameters: Om nauwkeurige controle te bereiken, moet de elektronische snelheidsregelaar motorparameters identificeren, zoals weerstand, inductie, potentieel en andere parameters. Algoritmen zoals de kleinste kwadraten worden meestal gebruikt voor parameteridentificatie.

Foutbeveiliging: Tijdens de werking van de motor kunnen overstroom, overspanning, overtemperatuur en andere foutomstandigheden optreden en moeten overeenkomstige beveiligingsmaatregelen worden genomen, zoals overstroombeveiliging, overspanningsbeveiliging, oververhittingsbeveiliging, enz.

Elektronische faseverandering: De elektronische snelheidsregelaar gebruikt een borstelloze motor voor de besturing en vereist elektronische faseveranderingstechnologie om de fasecommutatie van de motor te realiseren. Elektronische faseverandering regelt het in- en uitschakelen van verschillende mosfets door de rotorpositie van de motor te detecteren, waardoor voorwaartse en achterwaartse rotatie en snelheidsregeling van de motor worden bereikt.

Daarnaast moeten bij elektronische snelheidsregelaars de volgende punten in acht worden genomen:

PWM-frequentie: De selectie van de PWM-frequentie in de elektronische snelheidsregelaar moet worden aangepast aan de specifieke borstelloze motorparameters, doorgaans tussen 1 kHz en 20 kHz, om een stabiele werking van de motor te garanderen.

Regelalgoritme: Het PID-regelalgoritme in de elektronische snelheidsregelaar moet worden aangepast en geoptimaliseerd op basis van de kenmerken van de motor om nauwkeurigere regeleffecten te bereiken.

Motorbeveiliging: Om de veilige werking van de motor te beschermen, vereist de elektronische snelheidsregelaar overstroom-, overspannings-, overtemperatuur- en andere foutbeveiligingen. Tegelijkertijd moet er aandacht worden besteed aan de belasting en de werkomgeving van de motor.

Keuze van de voeding: Elektronische snelheidsregelaars vereisen een stabiele en betrouwbare voeding, die doorgaans gebruik maakt van gelijkstroomvoeding. De selectie van spanning en stroom moet worden aangepast aan de nominale parameters van de motor.

Signaalverwerking: Signaalverwerking in elektronische snelheidsregelaars vereist filtering, versterking en andere bewerkingen om de nauwkeurigheid en stabiliteit van het signaal te garanderen.