Инструкция по настройке регуляторов оборотов компании Traxxas, установленных на автомоделях и катера. Обязательный электронный узел. Какую характеристику Вы бы хотели улучшить в квадрокоптерах

Регуляторы оборотов для бесколлекторных двигателей TURN I GY серии PLUSH и BASIC

Функции:

• Экстремально низкое выходное сопротивление, супер высокая износостойкость.
• Многократные функции защиты: защита от падения напряжения / защита от перегрева / защита от потери RC-сигнала.
• 3 режима старта: Нормальный / Мягкий / Супермягкий, совместимых с самолетом с неподвижным крылом и вертолетом.
• Диапазон газа может быть сконфигурирован, чтобы быть совместимым со всеми передатчиками, в настоящее время доступными на рынке.
• Ровный, линейный и точный ответ газа.
• Отдельный регулятор напряжения 1C для микропроцессора (кроме PLUSH-6A и PLUSH-10A) с хорошей помехоустойчивоcтью.
• Поддерживаемая частота вращения двигателя (Максимум): 210000 об/мин (2 полюса), 70000 об/мин (6 полюсов), 35000 об/мин (12 полюсов).
• Карманная карта программирования может быть куплена отдельно для того, чтобы легко запрограммировать ESC на аэродроме.
• С картой программирования пользователь может активировать музыкальную функцию ESC, и выбрать одну из 15 мелодий.

Спецификации:

Примечание 1: BEC означает "Battery Elimination Circuit". Это - регулятор НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА DC для питания приемника и другого оборудования от основной аккумуляторной батареи. При наличии встроенного BEC нет необходимости в установке дополнительных схем питания приемника.

ВАЖНО! ESC, имеющий маркировку "xxx-xxx-OPTO", не имеет встроенного BEC. Таким образом для питания приемника должен быть использован UBEC (Основной BEC) или BEC, встроенный в другой регулятор. Так же отдельный BEC необходим для включения карты программирования при установке программируемых значений ESC (см. руководство пользователя карты программирования).

Программируемые элементы:

1. Установка тормоза: Включено / Отключено, по умолчанию Отключен
2. Тип батареи: литий-xx (Li-ion или Lipo) / Ni-хх (NiMH или NiCd), значением по умолчанию является литий-xx.
3. Режим защиты от падения напряжения (Режим отсечки): Мягкая отсечка (Постепенное уменьшение выходной мощности), или отсечка (Двигатель останавливается сразу). Значение по умолчанию является Мягкая отсечка.
4. Порог защиты от падения напряжения (Порог отсечки): Низко / Средне / Высоко, значение по умолчанию является Среднее.
   1. Для литиевых батарей число банок вычисляется автоматически. Низко / средне / высоко напряжение отсечки для каждой банки: 2.85V/3.15V/3.3V. Например: Для 3 баного LiPo, при значении порога отсечки "Среднее", отсечка по напряжению будет вычислена как 3.15*3=9.45V.
   2. Для батарей никеля низко / средне / высоко напряжение отсечки являются 0%/50%/65% от напряжения пуска (т.е. начальное напряжение аккумуляторная батарея), и 0% означает, что отключена функция отсечки по падению напряжения. Например: Для 10 ячейки батарея NiMH, полностью заряженное напряжение составляет 1.44* 10=14.4 В, когда порог отсечки ="Средний", напряжение отсечки будет 14.4*50% = 7.2 В.
5. Режим запуска: Нормальный / Мягкий/Сверхмягкий, (300 мс / 6с / 12с), значение по умолчанию "Нормальный".

   Нормальный режим предпочтителен для самолета с неподвижным крылом. Мягкий или Сверхмягкий предпочтительны для вертолетов. Начальное ускорение режимов Мягкий и Сверхмягкий меньше и обычно занимает 6 секунд для Мягкого запуска и 12 секунд для Сверхмягкого запуска от начального положения до полного газа. Если газ будет на нуле (стик газа, перемещен в нижнее положение), и откроется снова (стик газа, перемещен наверх) в течение 3 секунд после старта, то перезапуск будет временно изменен на нормальный режим для избавления от возможного катастрофического отказа, вызванного медленным ответом газа. Этот специальный режим подходит для пилотажного полета, когда необходим быстрый ответ газа.

6. Синхронизация: Низко / Средне / Высоко, (3.75°/15°/26.25°), значение по умолчанию Низко. (Примечание 2)

   Обычно, низкая или средняя синхронизация подходят для большинства двигателей. Для получения более высокой скорости и большей выходной мощности, выберите высокую синхронизацию.

   Примечание 2: После изменения настроек синхронизации протестируйте свою RC-модель перед взлетом на стенде!

Перед началом использования:

Примечание 3: В следующих инструкциях мы используем слова "Ключевой позиции" и "Нижней позиции" для описания расположения стика газа.

Ключевая позиция: значение газа в этой позиции составляет 100%.

Нижняя Позиция: значение газа в этой позиции составляет 0%.

Запустите ESC в следующей последовательности:

Аварийные сигналы:

1. Входное напряжение является аварийным: ESC начинает проверять напряжение, когда аккумуляторная батарея соединена, если напряжение находится вне приемлемого диапазона, прозвучит аварийный сигнал: "beep-beep,beep-beep,beep-beep". (Каждый "beep-beep" имеет временной интервал приблизительно в 1 секунду)
2. Когда ESC не сможет обнаружить сигнал приемника, прозвучит аварийный сигнал: "beep-, beep-, beep- ". (Каждый "beep-" имеет временной интервал приблизительно 2 секунды)
3. Стик газа находится не в нижней позиции: Когда стик газа будет не в нижней позиции, прозвучит очень быстрый аварийный сигнал: "beep-, beep-, beep-". (Каждый "beep-" имеет временной интервал приблизительно 0.25 секунды.)

Функции защиты:

1. Защита отказа при запуске: Если двигатель не запустится в течение 2 секунд после включения газа, то ESC включит режим отсечки. В этом случае стик газа ДОЛЖЕН быть перемещен в нижнее положение для перезапуска двигателя. Такая ситуация происходит в следующих случаях: соединение между ESC и двигателем не надежно, пропеллер или двигатель заблокированы, коробка передач повреждена, и т.д.
2. Защита от перегрева: Когда температура ESC будет больше 110 градусов Цельсия, ESC уменьшит выходную мощность.
3. Защита от потери сигнала: Если сигнал газа будет потерян на 1 секунду, потом на 2 секунды, ESC включит режим отсечки и остановит двигатель.

Пример программирования

Установка режима пуска в "Сверхмягкий", т.е. значение #3 в программируемом элементе #5

Решение проблем

Нормальная процедура запуска:

Установка диапазона газа: (Диапазон газа должен быть сброшен при использовании нового передатчика)

1. Переместите стик газа в верхнее положение и включите передатчик.
2. Подсоедините аккумулятор к ESC и подождите около 2-х секунд.
3. Прозвучит сигнал " beep-beep" означающий, что верхняя точка газа была правильно подтверждена.
4. Переместите стик газа в нижнее положение. Прозвучит N сигналов, означающих число литиевых банок.
5. Прозвучит длинный звуковой сигнал, означающий, что нижняя точка газа была правильно подтверждена.

Программирование ESC с передатчика (4 Шага)

1. Войдите в режим программирования
2. Выберите программируемую опцию
3. Установите значение выбранной опции
4. Завершите режим программирования

1. Вход в режим программирования

   Включите передатчик, переместите стик газа в ключевую позицию, подключите аккумулятор к ESC, подождите 2 секунды. Должен прозвучать сигнал " beep-beep". Затем ожидайте в течение еще 5 секунд. Прозвучит специальный сигнал "56712" означающий, что включен режим программирования.

2. Выбор программируемой опции

   Теперь Вы услышите 8 тонов в цикле в следующей последовательности:

   1. "beep" тормоз (1 короткий сигнал)
   2. "beep-beep" тип батареи (2 коротких сигнала)
   3. " beep-beep-beep" режим отсечки (3 коротких сигнала)
   4. " beep-beep-beep-beep" порог отсечки (4 коротких сигнала)
   5. "beep-" режим запуска (1 длинный сигнал)
   6. " beep- beep-" Синхронизация (1 длинный, 1 короткий сигналы)
   7. " beep- beep-beep-" сброс всех для установок в значения по-умолчанию (1 длинный, 2 коротких сигналов)
   8. " beep- beep-" выход (2 длинных сигнала)
3. Установка значения выбранной опции

   Вы услышите несколько сигналов в цикле. Установите значение, нужное значение путем перемещения стика газа в верхнее положение, когда Вы услышите соответствующий сигнал. Специальный сигнал "1515" будет означать, что значение установлено и сохранено. (Удержание стика газа в верхнем положении вернет Вас к шагу 2 и выбору других элементов. Переместите стика газа в нижнее положение в течение 2 секунд и Вы выйдете из режима программирования).

   Опции/сигналы	1 короткий сигнал	2 коротких сигнала	3 коротких сигнала
   Тормоз	Выключен	Включен
   Тип батареи	Li-Ion/ Li-Poly	NiMh/NiCd
   Режим отсечки	Снижение мощности	Полное отключение
   Порог отсечки	Низкий	Средний	Высокий
   Режим запуска	Нормальный	Мягкий	Сверхмягкий
   Тайминг	Низкий	Средний	Высокий

4. Завершение режима программирования

   Есть 2 варианта выхода из режима программирования:

Если вы хотя бы раз в процессе использования квадрокоптера задавались вопросам о предназначении той или иной детали — о ESC Motor, например, — то наша статья как раз для вас.

ESC Motor, он же Electric Speed Controller — это контроллер скорости, устанавливаемый на бесколлекторных моторах. Основная задача этой детали — передача энергии от аккумулятора к трехфазному бесколлекторному мотору и преобразование в энергию постоянного тока. Еще одна задача electric speed controller — ограничение тока, который проходит через фазы при коммутации.

Для того, чтобы разобраться с работой контроллера ESC подробнее, стоит сначала подробнее узнать об устройстве мотора, чем мы и займемся в статье ниже.

Как работает бесколлекторный мотор квадрокоптера

Бесколлекторный мотор в своей конструкции имеет три фазы (или обмотки). Условно их называют латинскими буквами А, В и С. Все проводники соединяются в фазы с выводами на конце. На картинке ниже вы можете увидеть два способа соединения:

Процессы, происходящие внутри бесколлекторного двигателя в процессе работы, схожи с реакцией рамки с током под воздействием магнитного поля — той самой, из школьных физических опытов. Рамка при помещении в магнитное поле начинала вращаться, притом совершала это движение не постоянно, а до определенного момента. Для постоянного вращения был необходим переключатель направления тока.

По аналогии с физическим опытом: в бесколлекторном моторе рама — это обмотка (или фазы), а переключатель — электроника, которая в определенные моменты подает постоянное напряжение к нужным фазам стартера.

Для того, чтобы работа двигателя была непрерывной, электроника должна уметь распознавать положение ротора. Делает это она при помощи датчиков — оптических, магнитных, дискретных и так далее. Последние, к слову, используются в большинстве современных моделей.

В бесколлекторном двигателе, имеющем три фазы, установлены три датчика соответственно. Именно благодаря им управляющая электроника всегда имеет точные сведения о положении ротора, и в какой момент и к каким фазам требуется подать напряжение.

Но также среди бесколлекторных двигателей встречаются и такие виды, в устройстве которых датчики не предусмотрены. В таком случае положение ротора электроника определяет, проводя измерение напряжения на обмотке, которая в момент проверки находится не в работе.

Когда датчики не ставят?

Бесколлекторные моторы, имеющие в своей конструкции датчики, о которых речь шла выше, считаются наиболее современными, функциональными и технически оснащенными, но вместе с тем и самыми простыми. Всё это делает их наиболее предпочтительными для установки в радиомодели. Однако в мире нет ничего идеального, поэтому такой подвид двигателя также имеет определенные минусы.

Во-первых, для корректной работы от каждого датчика в двигателе необходимо проложить провод для обеспечения питания. Во-вторых, если хотя бы один из датчиков выйдет из строя, то весь двигатель не сможет работать. В-третьих, замена датчика требует полной разборки всего двигателя, а значит относится к дорогостоящим услугам в сервисном центре.

Двигатели с датчиками преимущественно ставятся в те квадрокоптеры, запуск которых связан с большими нагрузками на вал двигателя.

Если же нагрузки на вал не предусмотрены, то можно использовать и двигатель без датчиков. Такой подвид также используется и в моделях, в которых разместить двигатель с датчиками не позволяет конструкция.

Однако, при установке двигателей такого рода стоит учитывать, что в момент запуска могут происходить колебания или вращения оси двигателя в разные стороны.

Какую характеристику Вы бы хотели улучшить в квадрокоптерах?

Обязательный электронный узел

Возвращаемся к electric speed controller. Нужен этот механизм для регулятора скорости вращения электрического магнитного поля и одновременно с этим — для подачи напряжения на те фазы, на которые необходимо.

Конструкция ESC — микроконтроллер, в который встроена программа и силовые ключи MOSFET.

Характеризуется ESC по максимальному показателю подаваемого от батареи к мотору тока.

Из-за этого нередко начинающие радиолюбители-конструкторы отдают предпочтение регуляторам с высокими показателями запаса тока — это не всегда верно. Так, зачастую можно подобрать контроллер и с меньшим запасом, однако работать он будет лучше. К тому же плюсом будет и меньшая стоимость, и меньший вес.

Но вот чем отличаются контроллеры, так это качеством — нередки, к сожалению, случаи, когда производители экономят даже на термопасте. Из-за халатного отношения к производству регуляторы быстро сгорают. Именно по этой причине, если вы выбираете между двумя ESC с идентичными характеристиками, но различной ценой — отдайте предпочтение более дорогому.

Существует два вида регуляторов скорости: BEC и UBEC. BEC — Battery Eliminator Circuit — регулятор, имеющий в своей конструкции встроенный стабилизатор напряжения. Средний показатель мощности такой модели — 5В, именно ей и обеспечивается питание приемника и многой другой аппаратуры квадрокоптера.

UBEC — Universal Battery Eliminator Circuit — съемный стабилизатор напряжения. Некоторые радиомоделисты в конструировании квадрокоптеров отдают предпочтение именно Universal Battery Eliminator Circuit, так как считают, что этот вариант — более надежный, так как не зависит от температуры регулятора.

UBEC’и также делятся на два типа: импульсные и ионные. В целом они практически идентичны, но первые особенно хороши высоким показателем коэффициента полезной деятельности (который, к слову, растет вместе с ценой на изделие) и меньшим перегревом. Однако в случае с таким видом стабилизатора крайне важно не запараллеливать питание. В работе с ионными стабилизаторами такая установка хоть и не рекомендуется, но всё же допускается.

Микроконтроллер, установленный во всех регуляторах, имеет несколько настраиваемых параметров — тормоз, напряжение, время запуска и его жесткость и так далее.

Калибровка регулятора

Несмотря на то, что калибровка регуляторов зависит от конкретной модели квадрокоптера, на котором этот контроллер используется, есть один метод, общий для всех – настройка и калибровка сразу всех регуляторов.

Стоит отметить, что если у вас квадрокоптер от компании DJI, то вам калибровка не потребуется.

Важное замечание – перед тем, как начинать калибровку контроллеров, откалибруйте радио и подключите регуляторы к моторам.

Перед началом работ всегда убеждайтесь в их безопасности – снимите пропеллеры и отключите квадрокоптер от сети или USB.

Дальнейшие работы будут проходить в несколько этапов.

На первом этапе включите пульт дистанционного управления и выведите стик, отвечающий за подачу мощности, в максимальное положение. Если после подключения литий-полимерного аккумулятора огни на полётной аппаратуре начали циклически загораться красным, синим и желтым, значит, вы всё сделали правильно и APM готов к процедуре калибровки.

На втором этапе, не трогая стик мощности, отключите и снова подключите аккумулятор. Благодаря этой процедуре включится режим калибровки для автопилота. Подтверждением этому будет поочередное мигание красных и синих светодиодных огней, словно на автомобиле полиции.

Только после того, как прозвучит сигнал ровно столько раз, сколько банок имеет ваш аккумулятор (например, для 3S должно быть 3 сигнала), вы сможете убрать стик мощности в минимальное положение.

Если после этого вы услышите однократный, но продолжительный сигнал – значит, процесс калибровки окончен.

В качестве проверки немного поддайте моторам газу – если они начали вращаться, то всё сделано верно.

На третьем этапе совершается выход из режима калибровки регуляторов скорости – для этого стик мощности устанавливается в минимальное положение, а аккумулятор отключается.

Более подробную инструкцию о калибровке контроллеров вы можете посмотреть на видео ниже.

В статье описано как производится калибровка регуляторов. Калибровка необходима для того, чтобы регуляторы «запомнили» уровень минимального и максимального газа и в дальнейшем правильно работали при изменении уровня.

Прежде чем начать процедуру калибровки регуляторов, необходимо убедиться, что процедура была сделана. Если перенастраивали аппаратуру, то эту калибровку необходимо сделать заново.

Если мы провели калибровку аппаратуры и моторы с регуляторами подключили к контроллеру APM согласно типу выбранной рамы, то можно переходить к калибровке регуляторов.

Рассмотрим 2 способа калибровки регуляторов:

• С подключением к контроллеру APM
• Отдельная калибровка каждого регулятора

Перед началом обязательно СНЯТЬ пропеллеры, отключить USB от контроллера и отсоединить аккумулятор.

Калибровка регуляторов с контроллером APM

1. Включите аппаратуру и установите уровень газа на максимум.
2. Подключите аккумулятор к коптеру. Светодиоды на плате APM (красный, желтый, синий) начали поочередно моргать. Это означает, что контроллер готов к процедуре калибровки регуляторов после последующего снятия и подачи питания с аккумулятора.
3. Оставить уровень газа на максимуме, отсоединить, а затем опять подключить аккумулятор.
4. Контроллер теперь находится в режиме калибровки регуляторов (на плате можно видеть, что красный и синий светодиоды начали поочередно мограть).
5. Необходимо дождаться, чтобы регуляторы проиграли мелодию. Далее будут сигналы, по количеству соответствующие подключенной батарее (3 раза для 3S батареи, 4 раза для 4S батареи и т.д.), далее еще будет 2 сигнала, означающие, что регуляторы обнаружили высокий уровень сигнала газа (в районе 2000мкс).
6. Резко сбросить газ на минимум.
7. Сейчас вы должны услышать длинный сигнал от регуляторов, означающий, что обнаружен минимальный уровень газа и что калибровка завершена. Теперь можно попробовать добавить немного газа, чтобы моторы начали вращение. Затем опять уровень газа установить на минимум.

Видео, показывающее процесс калибровки:

Калибровка каждого регулятора

1. Подключите один из регуляторов к приемнику на канал газа (обычно 3й канал).
2. Включите аппаратуру и установите уровень газа на максимум.
3. Подключите аккумулятор к коптеру.
4. Необходимо дождаться, чтобы регуляторы проиграли мелодию. После двух сигналов резко сбросить газ на минимум.
5. Сейчас вы должны услышать сигналы, по количеству соответствующие подключенной батарее (3 раза для 3S батареи, 4 раза для 4S батареи и т.д.), затем длинный сигнал от регуляторов, означающий, что обнаружен минимальный уровень газа и что калибровка завершена. Можно попытаться слегка повысить газ, чтобы запустить мотор.
6. Отключите батарею. Повторите шаги 1-5 для оставшихся регуляторов.
7. Если процесс пошел не так, то необходимо убедиться, что аппаратура выдает сигнал без реверса. По необходимости сделайте в аппаратуре реверс канала газа. Также необходимо попробовать снизить уровень газа триммером на 50%.
8. Уровень газа установить на минимум. Далее отсоединить аккумулятор, чтобы выйти из режима калибровки регуляторов.

• Многие регуляторы при включении с высоким уровнем газа входят в режим программирования. Уровень сигнала запоминается как максимальный. При перемещении стика газа с минимальное положение уровень сигнала запоминается как минимальный.
• Если после калибровки моторы не начинают вращаться одновременно или вращаются с разной скоростью, то калибровку необходимо повторить.
• Если не получается выполнить калибровку с использованием контроллера APM, то выполните ее вручную (вторым способом) для каждого регулятора.
• Для некоторых регуляторов процедура калибровки отличается. Читайте документацию по регулятору.
• Для более точной калибровки можно подключить все регуляторы одновременно к приемнику. В этом случае будет исключено влияние «плавания» сигнала аппаратуры.

Выбор настроек регуляторов

• Brake: OFF . Торможение мотора после установки газа в «ноль». Может иметь значения включен/выключен
• Battery Type: Ni-xx(NiMH or NiCd) . Не выбираем типа батарей Li-Po, т.к. регулятор остановит моторы, когда напряжение аккумулятора просядет, а так хоть есть шанс попытаться посадить коптер.
• CutOff Mode: Soft-Cut . При плавном выключении мотора контроллер сбрасывает обороты постепенно.
• CutOff Threshold: Low . Мотор будет выключен только при достижении минимального напряжения на аккумуляторе.
• Start Mode: Normal . Выбираем среднее значение из доступных (золотая середина). Мягкий и жесткий старт не рекомендуется.
• Timing: MEDIUM . Параметр, от которого зависит мощность и КПД двигателя. Может находится в пределах от 0° до 30°. Физически это электрический угол опережения коммутации обмоток.

На данный момент процедуру калибровки регуляторов считаем выполненной. Пробовать запускать моторы пока не будем , т.к. еще не произведена процедура первоначальной настройки контроллера.

Отвечают за скорость вращения двигателей, регулируемые полетным контроллером. Большинство регуляторов должны быть отрегулированы так, что бы знать минимальное и максимальное значение ШИМ, что посылает полетный конроллер. Эта страница содержит инструкции по калибровке ESCs. Пожалуйста, выполните калибровку радио перед выполнением калибровки регуляторов скорости моторов ESC.

О калибровке

Калибровка ESC будет зависить от того, какую марку вы используете. Поэтому обратитесь к документации регуляторов, для получения конкретной информации (например, тонов). Калибровка «всех сразу» хорошо работает для большинства регуляторово скорости моторов, так что это хорошая идея, чтобы попытаться сделать это сразу и если это не удается, попробуйте метод «поочередной калибровки ESC».

• Для большинства регуляторов скорости моторов можно использовать метод калибровки «всех сразу».
• для регуляторов DJI Opto не требуется и не поддерживается калибровка, поэому пропустите эту страницу полностью
• Некоторые модели регуляоров ESC не позволяют производить калибровку, и не ставятся охрану (disarm), если вы не отрегулируете стики вашего радио так, чтобы при минимальном положение значнние составляло около 1000 PWM. Обратите внимание, что если вы измените лимиты, тримы и все то, что отвечает за положение стика на аппаратуре вам необходимо повторно сделать калибровку радио.
• Что бы приступить к этой процедуре вы должны в обязательном порядке завершить «калибровку радио» и «подключение регуляторов скорости к моторам». Далее выполните следующие действия:

Калибровка «всех сразу» регуляторов ESC

Проверьте безопасность работ!

Перед калибровкой регуляторов ESC, пожалуйста, убедитесь, что ваш квадрокоптер не имеет пропеллеров, и что не подключен к компьютеру через USB и батарея Lipo отключена.