ກ້າມເນື້ອຂອງ Drone: ຄູ່ມືຄົບຖ້ວນສົມບູນຂອງ FPV Electronic Speed ​​Controller (ESC)

ຖ້າ​ຫາກ​ວ່າ​ຜູ້​ຄວບ​ຄຸມ​ການ​ບິນ​ແມ່ນ​ສະ​ຫມອງ​ຂອງ drone FPV​, ຫຼັງ​ຈາກ​ນັ້ນ ​ເຄື່ອງ​ຄວບ​ຄຸມ​ຄວາມ​ໄວ​ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ (ESC​) ແມ່ນ​ກ້າມ​ເນື້ອ​ຂອງ​ມັນ​ຢ່າງ​ແນ່​ນອນ​. ໃນຂະນະທີ່ FC ປະມວນຜົນຂໍ້ມູນແລະຕັດສິນໃຈສິ່ງທີ່ຕ້ອງເຮັດ, ESC ແມ່ນ workhorse ທີ່ປະຕິບັດຄໍາສັ່ງເຫຼົ່ານັ້ນ. ມັນໃຊ້ເວລາສັນຍານການຄວບຄຸມພະລັງງານຕ່ໍາ, ປ່ຽນໃຫ້ເຂົາເຈົ້າເຂົ້າໄປໃນລະເບີດກະແສໄຟຟ້າສູງສາມເຟດ, ແລະຊັດເຈນ spin motors brushless ໃນຄວາມໄວທີ່ກໍານົດໄວ້. ຖ້າບໍ່ມີ ESC ທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້, ເຖິງແມ່ນວ່າຕົວຄວບຄຸມການບິນທີ່ຖືກປັບລະອຽດທີ່ສຸດກໍ່ບໍ່ມີປະໂຫຍດ - ມໍເຕີຈະບໍ່ຫັນ. ບົດຄວາມນີ້ສະຫນອງການເບິ່ງລະອຽດກ່ຽວກັບສິ່ງທີ່ ESC ແມ່ນຫຍັງ, ມັນເຮັດວຽກແນວໃດ, ຂໍ້ມູນສະເພາະທີ່ສໍາຄັນທີ່ຈະພິຈາລະນາ, ແລະວິທີການເລືອກທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການສ້າງ FPV ຂອງທ່ານ.

FPV ESC ແມ່ນຫຍັງ?

FPV ESC ແມ່ນແຜ່ນວົງຈອນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຖືກອອກແບບເພື່ອຄວບຄຸມຄວາມໄວແລະທິດທາງຂອງມໍເຕີ DC brushless. ໃນ drone multirotor, ແຕ່ລະມໍເຕີໂດຍປົກກະຕິມີ ESC ທີ່ອຸທິດຕົນຂອງຕົນເອງ (ຫຼືພວກມັນຖືກລວມເຂົ້າໄປໃນກະດານ 4-in-1 ດຽວ). ESC ໄດ້ຮັບສັນຍານການກະຕຸ້ນຈາກຕົວຄວບຄຸມການບິນ, ໂດຍປົກກະຕິຢູ່ໃນໂປຣໂຕຄອນດິຈິຕອນເຊັ່ນ: DShot, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນປ່ຽນໄຟ DC ຂອງແບດເຕີຣີ້ຢ່າງໄວວາເປີດແລະປິດໃນທົ່ວສາມໄລຍະຂອງມໍເຕີເພື່ອສ້າງພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ rotating. ສະຫນາມແມ່ເຫຼັກນີ້ພົວພັນກັບແມ່ເຫຼັກຖາວອນຂອງມໍເຕີ, ເຮັດໃຫ້ rotor ໝູນ.

ການເຮັດວຽກພາຍໃນ: ESC ຂັບລົດມໍເຕີແນວໃດ?

ບໍ່ເຫມືອນກັບມໍເຕີແປງທີ່ໃຊ້ແປງກົນຈັກເພື່ອປ່ຽນຂົ້ວ, ມໍເຕີທີ່ບໍ່ມີແປງຕ້ອງໃຊ້ການຫັນປ່ຽນທາງອີເລັກໂທຣນິກ - ESC ຕ້ອງຮູ້ຕໍາແໜ່ງຂອງ rotor ຂອງມໍເຕີເພື່ອໃຊ້ພະລັງງານກັບປ່ຽງທີ່ຖືກຕ້ອງຕາມເວລາທີ່ຖືກຕ້ອງ. ນີ້ແມ່ນບັນລຸໄດ້ໂດຍຜ່ານຫນຶ່ງໃນສອງວິທີການ:

1. Sensorless (ມາດຕະຖານສໍາລັບ FPV): ESC ໃຊ້ Back EMF (Electromotive Force) ເພື່ອກວດຫາຕໍາແຫນ່ງຂອງ rotor. ໃນຂະນະທີ່ມໍເຕີຫມຸນ, ໄລຍະທີ່ບໍ່ມີພະລັງງານຈະສ້າງແຮງດັນໄຟຟ້າຂະຫນາດນ້ອຍ. ໂດຍການຕິດຕາມແຮງດັນນີ້, ESC ຈະກໍານົດບ່ອນທີ່ rotor ຢູ່ແລະເວລາທີ່ຈະເພີ່ມພະລັງງານຂອງ coil ຕໍ່ໄປ. ວິທີການນີ້ແມ່ນມີນ້ໍາຫນັກເບົາ, ປະຫຍັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ແລະເຫມາະສົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ FPV ຄວາມໄວສູງ.

2. Sensored (ຫາຍາກໃນ FPV): ESCs ບາງອັນໃຊ້ເຊັນເຊີ Hall-effect ພາຍໃນມໍເຕີເພື່ອຕິດຕາມຕໍາແຫນ່ງຂອງ rotor. ໃນຂະນະທີ່ນີ້ສະຫນອງ torque ຄວາມໄວຕ່ໍາທີ່ດີກວ່າແລະການເລີ່ມຕົ້ນ smoother, ມັນເພີ່ມນ້ໍາຫນັກແລະຄວາມຊັບຊ້ອນ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນທີ່ນິຍົມຫນ້ອຍສໍາລັບການແຂ່ງລົດແລະ drones freestyle.

ການປະຕິບັດງານຂອງ ESC ໝູນວຽນກັບຂະບວນການສະຫຼັບຄວາມຖີ່ສູງທີ່ຂັບເຄື່ອນໂດຍ MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) . ສະວິດອີເລັກໂທຣນິກຂະໜາດນ້ອຍເຫຼົ່ານີ້ເປີດ ແລະປິດແຮງດັນຂອງແບັດເຕີຣີຫຼາຍພັນເທື່ອຕໍ່ວິນາທີ, ສ້າງເປັນຄື້ນກະແສໄຟຟ້າແບບ sinusoidal ທີ່ຂັບໄລ່ມໍເຕີໄດ້ຢ່າງຄ່ອງແຄ້ວ. ຄວາມຖີ່ຂອງການສະຫຼັບໄວຂຶ້ນ, ການຄວບຄຸມມໍເຕີທີ່ຊັດເຈນຍິ່ງຂຶ້ນ ແລະ ການເຮັດວຽກທີ່ງຽບລົງ.

ເຟີມແວຫຼັກ: BLHeli ແລະວິວັດທະນາການຂອງມັນ

ຄວາມສະຫຼາດຂອງ ESC ແມ່ນຄຸ້ມຄອງໂດຍເຟີມແວ. ໃນໂລກ FPV, ຜູ້ນເດັ່ນແມ່ນ BLHeli ແລະຕົວແປແຫຼ່ງເປີດຂອງມັນ. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ເຟີມແວນີ້ໄດ້ພັດທະນາຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ:

• BLHeli_S: ໂປຣໂຕຄໍດິຈິຕອລຫຼັກອັນທຳອິດ, ສະໜອງປະສິດທິພາບທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ດ້ວຍຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ດີ.

• BLHeli_32: ກ້າວໄປຂ້າງໜ້າທີ່ສຳຄັນ. ມັນແລ່ນດ້ວຍໄມໂຄຣໂປຣເຊສເຊີ 32-ບິດ (ກົງກັນຂ້າມກັບ 8-ບິດ), ສະຫນອງຄວາມລະອຽດທີ່ສູງຂຶ້ນ, ການຕອບສະໜອງການກະຕຸ້ນທີ່ຄ່ອງແຄ້ວ, ເບຣກທີ່ຫ້າວຫັນ, ແລະການໂຕ້ຕອບການປັບແຕ່ງທີ່ເປັນມິດກັບຜູ້ໃຊ້ (BLHeliSuite) ສໍາລັບຕົວກໍານົດການປັບເຊັ່ນ: ເວລາ, ຄວາມຖີ່ PWM, ແລະພະລັງງານເລີ່ມຕົ້ນ.

• AM32: ເປັນທາງເລືອກເປີດແຫຼ່ງທີ່ມາໃໝ່ທີ່ກຳລັງດຶງດູດເອົາຄວາມໂປ່ງໃສ ແລະປະສິດທິພາບຂອງມັນຢູ່ໃນຮາດແວ 32-bit.

ຂໍ້ມູນຈໍາເພາະ ESC ທີ່ສໍາຄັນທີ່ຈະພິຈາລະນາ

ການເລືອກ ESC ທີ່ຖືກຕ້ອງແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບທັງການປະຕິບັດແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື. ນີ້ແມ່ນຂໍ້ມູນຈໍາເພາະທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດທີ່ທ່ານຈໍາເປັນຕ້ອງເຂົ້າໃຈ:

• ອັດຕາປະຈຸບັນ (Amps - A): ນີ້ແມ່ນກະແສຕໍ່ເນື່ອງສູງສຸດທີ່ ESC ສາມາດຈັດການໄດ້. ໂດຍປົກກະຕິມັນຖືກຂຽນເປັນ '35A,' '45A,' ຫຼື '60A.' ສະເຫມີເລືອກ ESC ທີ່ມີອັດຕາປະຈຸບັນທີ່ເກີນກະແສໄຟຟ້າສູງສຸດທີ່ມໍເຕີຂອງທ່ານຈະແຕ້ມຢູ່ໃນ throttle ເຕັມ. ການຫຼຸດຂະໜາດສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນເກີນ ແລະ ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງໄພພິບັດ (ມັກຈະສົ່ງຜົນໃຫ້ເກີດມີ 'desync' ໃນການບິນລະຫວ່າງກາງ). ກົດລະບຽບທີ່ດີແມ່ນອະນຸຍາດໃຫ້ມີຂອບຄວາມປອດໄພ 15-20%.

• ການປະເມີນແຮງດັນ (ນັບເຊນຫມໍ້ໄຟ - S): ESC ຕ້ອງຮອງຮັບແຮງດັນຫມໍ້ໄຟຂອງທ່ານ. ESCs ທີ່ທັນສະໄຫມສ່ວນໃຫຍ່ຖືກຈັດອັນດັບຈາກ 2S (7.4V) ເຖິງ 8S (33.6V). ກວດເບິ່ງຂີດຈຳກັດແຮງດັນສູງສຸດສະເໝີ ກ່ອນທີ່ຈະເຊື່ອມຕໍ່ແບັດເຕີຣີຂອງທ່ານ.

• Protocol Support: FPV ESCs ທີ່ທັນສະໄຫມໃຊ້ໂປໂຕຄອນດິຈິຕອນເພື່ອຕິດຕໍ່ສື່ສານກັບຜູ້ຄວບຄຸມການບິນ. DShot (ໂດຍສະເພາະ DShot600, DShot1200, ຫຼື DShot3000) ແມ່ນມາດຕະຖານຄໍາ. ມັນສະຫນອງອັດຕາການໂຫຼດຫນ້າຈໍຄືນສູງ, ການກວດສອບຄວາມຜິດພາດດິຈິຕອນ, ແລະບໍ່ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການປັບຕົວ (ບໍ່ເຫມືອນກັບໂປໂຕຄອນອະນາລັອກເກົ່າເຊັ່ນ PWM ຫຼື Oneshot). ຕົວເລກ DShot ທີ່ສູງຂຶ້ນຫມາຍເຖິງການສົ່ງຂໍ້ມູນໄວຂຶ້ນ, ເຊິ່ງຫມາຍຄວາມວ່າການຕອບສະຫນອງຂອງມໍເຕີໄວກວ່າ.

• ປັດໄຈແບບຟອມ:

  • ESCs ສ່ວນບຸກຄົນ: ສີ່ກະດານແຍກຕ່າງຫາກ, ແຕ່ລະມີສາຍກັບມໍເຕີຂອງຕົນເອງ. ສິ່ງເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຕິດຢູ່ເທິງແຂນຂອງ drone ສໍາລັບການລະບາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ດີກວ່າແຕ່ຕ້ອງການ soldering ຫຼາຍແລະເພີ່ມ clutter ສາຍໄຟ.

  • 4-in-1 ESC: ກະດານດຽວທີ່ມີສີ່ ESC. ນີ້ຊ່ວຍປະຢັດພື້ນທີ່, ຫຼຸດຜ່ອນນ້ໍາຫນັກ, ແລະເຮັດໃຫ້ສາຍໄຟງ່າຍ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນທາງເລືອກທີ່ໂດດເດັ່ນໃນການກໍ່ສ້າງທີ່ທັນສະໄຫມ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຖ້າ ESC ຫນຶ່ງລົ້ມເຫລວ, ກະດານທັງຫມົດຈະຕ້ອງຖືກປ່ຽນແທນ.

ຫ້າມລໍ້ເຄື່ອນໄຫວ (ໄຟປຽກ)

ຫນຶ່ງໃນລັກສະນະການປ່ຽນແປງທີ່ສຸດໃນ FPV ESCs ທີ່ທັນສະໄຫມແມ່ນ ການເບກຢ່າງຫ້າວຫັນ , ເຊິ່ງເອີ້ນກັນວ່າ 'Damped Light.' ເມື່ອທ່ານຫຼຸດຜ່ອນການກະຕຸ້ນ, ESC ຈະຊ້າລົງຂອງມໍເຕີຢ່າງຫ້າວຫັນໂດຍການຫັນກັບກະແສໄຟຟ້າໄລຍະສັ້ນ, ແທນທີ່ຈະປ່ອຍໃຫ້ມັນຫມຸນລົງຕາມທໍາມະຊາດ. ນີ້ສະຫນອງຜົນປະໂຫຍດທີ່ສໍາຄັນສອງຢ່າງ:

• ການຕອບສະໜອງໃນທັນທີທັນໃດ: ມໍເຕີສາມາດເລັ່ງ ແລະຊ້າລົງເກືອບທັນທີ, ເຮັດໃຫ້ drone ຮູ້ສຶກ 'ລັອກໃນ' ແລະຕອບສະໜອງໄດ້.

• ປັບປຸງຄວາມໝັ້ນຄົງ: ການເລັ່ງຄວາມໄວທີ່ໄວຂຶ້ນເຮັດໃຫ້ຕົວຄວບຄຸມການບິນສາມາດແກ້ໄຂການສັ່ນສະເທືອນໄດ້ໄວຂຶ້ນ, ປັບປຸງຄວາມຄ່ອງຕົວຂອງການບິນໂດຍລວມ, ໂດຍສະເພາະໃນລະຫວ່າງການດໍານ້ໍາໄວ ແລະ flips.

ບັນຫາ ESC ທົ່ວໄປແລະວິທີການຫຼີກເວັ້ນພວກມັນ

ການເຂົ້າໃຈຄວາມສ່ຽງສາມາດຊ່ວຍປະຢັດທ່ານຈາກອຸປະຕິເຫດ:

• Desync: ນີ້ເກີດຂື້ນໃນເວລາທີ່ ESC ສູນເສຍການຕິດຕາມຕໍາແຫນ່ງ rotor ຂອງມໍເຕີ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມໍເຕີ stutter ຫຼືຢຸດໃນກາງການບິນຫມົດ. ມັນມັກຈະເປັນຜົນມາຈາກການຕັ້ງຄ່າເວລາທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ, ການປັບ PID ທີ່ຮຸກຮານ, ຫຼື ESC ທີ່ຜິດພາດ. ການປັບປຸງເຟີມແວແລະການປັບເວລາມໍເຕີໃນ BLHeliSuite ປົກກະຕິແລ້ວສາມາດແກ້ໄຂບັນຫານີ້ໄດ້.

• Overheating: ESCs ສ້າງຄວາມຮ້ອນທີ່ສໍາຄັນ. ຮັບປະກັນການໄຫຼວຽນຂອງອາກາດທີ່ພຽງພໍຢູ່ເທິງກະດານ (ໂດຍສະເພາະສໍາລັບເຄື່ອງ 4-in-1) ແລະຫຼີກເວັ້ນການຝັງພວກມັນໄວ້ໃນໂຟມຫຼືຊ່ອງທີ່ແຫນ້ນຫນາ.

• ຄວາມຕ້ອງການ Capacitor: ການດຶງກະແສໄຟຟ້າສູງເຮັດໃຫ້ເກີດແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ສາມາດທໍາລາຍ ESC. ການ soldering capacitor ຕ່ໍາ ESR (ປົກກະຕິ 35V, 470-1000µF) ກັບຫມໍ້ໄຟນໍາພາແມ່ນເປັນວິທີທີ່ງ່າຍດາຍແລະປະສິດທິພາບທີ່ຈະກ້ຽງອອກ spikes ເຫຼົ່ານີ້ແລະປົກປັກຮັກສາເອເລັກໂຕຣນິກຂອງທ່ານ.

ອະນາຄົດຂອງ ESCs

ແນວໂນ້ມໃນເທກໂນໂລຍີ ESC ກໍາລັງກ້າວໄປສູ່ການເຊື່ອມໂຍງແລະການປະຕິບັດທີ່ສູງຂຶ້ນ. ພວກເຮົາກໍາລັງເຫັນການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ ກະດານ AIO (All-In-One) ທີ່ປະສົມປະສານການຄວບຄຸມການບິນແລະ 4-in-1 ESC ເຂົ້າໄປໃນຫນ່ວຍດຽວ, ຫນາແຫນ້ນ, ເຫມາະສໍາລັບ sub-250g micro drones. ນອກຈາກນັ້ນ, ການຮັບຮອງເອົາ PWM ຄວາມຖີ່ສູງ ແລະ ລະບົບຄວບຄຸມການຄາດເດົາ ຍັງສືບຕໍ່ຊຸກຍູ້ຂອບເຂດຂອງຄວາມໄວຂອງມໍເຕີທີ່ສາມາດຕອບສະຫນອງໄດ້, ເຮັດໃຫ້ນັກບິນມີການເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍກົງແລະຊັດເຈນກັບເຮືອບິນຂອງພວກເຂົາ.

ສະຫຼຸບແລ້ວ, ESC ແມ່ນພະລັງງານທີ່ປ່ຽນຄໍາສັ່ງຂອງນັກບິນໄປສູ່ການເຄື່ອນໄຫວທາງດ້ານຮ່າງກາຍ. ການເລືອກ ESC ທີ່ເໝາະສົມ—ກັບຫ້ອງຫົວປັດຈຸບັນທີ່ພຽງພໍ, ເຟີມແວທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້, ແລະ ຮູບແບບທີ່ຖືກຕ້ອງ—ແມ່ນສິ່ງຈຳເປັນສຳລັບການສ້າງ drone FPV ທີ່ໜ້າເຊື່ອຖື, ປະສິດທິພາບສູງ. ໂດຍການເຂົ້າໃຈພື້ນຖານຂອງວິທີການດໍາເນີນການ ESCs ແລະສິ່ງທີ່ສະເພາະຂອງມັນຫມາຍຄວາມວ່າ, ທ່ານສາມາດຫຼີກເວັ້ນບັນຫາທົ່ວໄປເຊັ່ນ: desyncs ແລະ burnouts, ແລະສຸມໃສ່ສິ່ງທີ່ສໍາຄັນ: ການບິນຢ່າງຫນັກແຫນ້ນແລະມີຄວາມມ່ວນ.