Jak działa ESC

W elektronicznych regulatorach prędkości do sterowania prądem i prędkością silnika wykorzystywana jest technologia PWM. Steruje zasilaniem prądu stałego o stałej wartości przez lampę przełączającą (zwykle MOSFET) w celu wygenerowania fali prostokątnej o określonej częstotliwości oraz steruje prądem i prędkością silnika, dostosowując współczynnik wypełnienia fali prostokątnej. Elektroniczne regulatory prędkości zwykle wykorzystują trójfazowy obwód z pełnym mostkiem do napędzania silnika bezszczotkowego.Każde ramię mostka składa się z wielu tranzystorów MOSFET.Dzięki różnym kombinacjom przełączników MOSFET realizowane jest sterowanie do przodu, do tyłu i prędkość silnika..

Ponadto, aby uzyskać precyzyjną kontrolę, elektroniczny regulator prędkości przyjmuje algorytm sterowania w pętli zamkniętej, zwykle wykorzystujący algorytm sterowania PID (proporcjonalny, całkujący, różniczkujący). Algorytm ten umożliwia precyzyjną kontrolę prędkości silnika poprzez porównanie rzeczywistej prędkości silnika z prędkością oczekiwaną i dokonanie odpowiednich regulacji.

W elektronicznych regulatorach prędkości wymagane jest również wykrywanie położenia silnika i identyfikacja parametrów silnika, aby uzyskać precyzyjne sterowanie w pętli zamkniętej i funkcje zabezpieczające. Jednocześnie elektroniczny regulator prędkości musi również zapewniać ochronę przed awariami, takimi jak przetężenie, przepięcie i nadmierna temperatura, aby zapewnić bezpieczną pracę silnika.

Oprócz technologii PWM i algorytmów sterowania w pętli zamkniętej, elektroniczne regulatory prędkości obejmują również następujące operacje:

Wykrywanie położenia silnika: Elektroniczny regulator prędkości musi wykryć położenie wirnika silnika w celu sterowania w pętli zamkniętej. Wykrywanie położenia odbywa się zwykle przy użyciu czujników, takich jak elementy Halla lub enkodery, lub przy użyciu elektronicznej technologii zmiany fazy w celu wykrycia położenia.

Identyfikacja parametrów silnika: Aby osiągnąć precyzyjną kontrolę, elektroniczny regulator prędkości musi zidentyfikować parametry silnika, takie jak rezystancja, indukcyjność, potencjał i inne parametry. Do identyfikacji parametrów zwykle stosuje się algorytmy takie jak metoda najmniejszych kwadratów.

Zabezpieczenie przed awarią: Podczas pracy silnika może wystąpić przetężenie, przepięcie, przegrzanie i inne warunki awaryjne, w związku z czym należy podjąć odpowiednie środki zabezpieczające, takie jak zabezpieczenie nadprądowe, zabezpieczenie przed przepięciem, zabezpieczenie przed przegrzaniem itp.

Elektroniczna zmiana fazy: Elektroniczny regulator prędkości wykorzystuje do sterowania silnik bezszczotkowy i wymaga technologii elektronicznej zmiany fazy, aby zrealizować komutację fazy silnika. Elektroniczna zmiana fazy steruje włączaniem i wyłączaniem różnych mosfetów poprzez wykrywanie położenia wirnika silnika, uzyskując w ten sposób obroty do przodu i do tyłu oraz regulację prędkości silnika.

Ponadto w przypadku elektronicznych regulatorów prędkości należy zwrócić uwagę na następujące kwestie:

Częstotliwość PWM: Wybór częstotliwości PWM w elektronicznym regulatorze prędkości musi zostać dostosowany zgodnie z konkretnymi parametrami silnika bezszczotkowego, zazwyczaj w zakresie od 1 kHz do 20 kHz, aby zapewnić stabilną pracę silnika.

Algorytm sterowania: Algorytm sterowania PID w elektronicznym regulatorze prędkości musi zostać dostosowany i zoptymalizowany zgodnie z charakterystyką silnika, aby uzyskać bardziej precyzyjne efekty sterowania.

Ochrona silnika: Aby zapewnić bezpieczną pracę silnika, elektroniczny regulator prędkości wymaga zabezpieczenia przed przetężeniem, przepięciem, przegrzaniem i innymi błędami.Jednocześnie należy zwrócić uwagę na obciążenie i środowisko pracy silnika.

Dobór zasilania: Elektroniczne regulatory prędkości wymagają stabilnego i niezawodnego zasilania, które zazwyczaj wykorzystuje zasilanie prądem stałym.Dobór napięcia i prądu należy dostosować do parametrów znamionowych silnika.

Przetwarzanie sygnału: Przetwarzanie sygnału w elektronicznych regulatorach prędkości wymaga filtrowania, wzmacniania i innych operacji w celu zapewnienia dokładności i stabilności sygnału.