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segunda-feira, 30 de agosto de 2010

Assunto Técnico - Como funciona o ESC/BEC

Hoje falarei do ESC (Electronic Speed Control), presente em todos os aeromodelos elétricos, sejam eles com escovas (Motores BRUSHED ou ESCOVADOS) ou então motores sem escovas (BRUSHLESS).

Exemplo de ESC com BEC para motores BRUSHLESS

O que é o ESC?

O ESC ou ELECTRONIC SPEED CONTROL é o equipamento eletrônico que tem como função controlar a velocidade e a potência cinética de um motor elétrico, seja variando a corrente (para o caso de motores com escovas) ou então variando a transição entre as diversas fases de um motor (para o caso de motores brushless).

Como funcionam os ESC's para motores com escovas (Brushed)?

Normalmente, os ESC's para motores brushed funcionam através da modulação por largura de pulsos (PWM), variando assim, a corrente (e não a tensão, como muitos pensam) que chega até o motor, de um valor mínimo (baixo rpm, ou motor parado) até um valor máximo (praticamente corrente contínua). Muita gente me pergunta por que não se varia a tensão, já que seria muito mais fácil produzir um ESC que variasse a tensão... O problema aí, é que quando se varia a tensão, o torque do motor também varia, logo, além de girar devagar, o motor ficaria fraco e sem força. Fora o fato de que o método PWM aquece bem menos o transístor de controle, visto que ele não tem que dissipar a tensão restante. Normalmente, estes ESC's também possuem um filtro, para eliminar ruídos elétricos residuais causados por motores brushed.

Como funcionam os ESC's para motores sem escovas (Brushless)?

Aqui a coisa complica um pouco, pois na verdade o motor brushless a grosso é um motor trifásico e por isso deve funcionar com uma correta sincronização entre suas fases.

Esquema de funcionamento de um motor brushless

Ou seja, em motores brushless não adianta apenas variar a corrente. A forma correta de se controlar a velocidade é variando a freqüencia de troca de corrente entre suas fases. Isto é feito por um microprocessador que fica instalado dentro do ESC. Este processo é feito matematicamente utilizando uma seqüencia binária previamente armazenada em memória de dados, e o programa que está contido na memória de programa envia estes dados na forma de bits que acionam conjuntos de transístores MOSFET  que por sua vez acionam as bobinas do motor em seqüencia. Isto tudo, somado a um feedback por corrente (que diz para o microprocessador do ESC qual é a velocidade máxima que o motor suporta) é o que faz o motor girar... Não pensem que é simples!

E o BEC, que diabos é o BEC?

 BEC ou Battery Eliminator Circuit, é um dispositivo eletrônico que converte os 7.2v, 11.1v ou mais em 5v ou 6v para que se alimente o receptor e os servos de um aeromodelo. O BEC pode ou não estar integrado ao ESC, normalmente os ESC's mais comuns tem BEC incorporado de até 2A. Logo, eles alimentam apenas pequenos aviões elétricos. Para aviões maiores ou mesmo aviões à combustão (que com o uso de BEC's podem usar baterias de lítio), deve-se usar um BEC separado de 4A ou 5A. Existem BEC's de 2A a 25A (Pra que será que serve um BEC de 25A?)

Mas afinal, os ESC's fazem somente isso?

Não!! Existem várias funcões que os ESC's fazem além de controlar a velocidade do motor e possuir um BEC, vários ESC's possuem outras funções, como por exemplo freio, variação lenta da velocidade do motor, "slow start" (início suave do giro do motor), localização de aeromodelos perdidos (através de bips emitidos pelo motor), leitura dos pontos máximo e mínimo do stick do acelerador e etc.

Gente, por hoje é só... A matéria sobre o ESC é curtinha mesmo, na próxima matéria falarei sobre os motores elétricos e seus respectivos fucionamentos, limitações, aplicações, conservação e etc...

Até a próxima e abracinhos a todos!

Confiram logo abaixo as fotos especiais de Domingo...

15 comentários:

  1. pressiso de um diagrama eletronico de um esc de 20a, e gostaria de saber, se ligara um motor de menor amperagem danifico o mesmo ou não?

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  2. claro que não... as pessoas confundem amperagem com voltagem...

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  3. JA PENSOU SE DARIA CERTO INTERCALAR TRANSITOR DE POTENCIA NOS FIOS DA SAIDA DO ESC? TIPO AMPLIFICAR... TALVEZ NÃO DE CERTO POR CONTA DO CONTROLE DE FEEDBACK OQUE ACHAM?

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  4. tenho um jato F15 e a bateria é de 1800mah eu posso trocar por um 2200 mah sem trocar mais nada ou o motor não suporta ????

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  5. posso trocar a bateria de 1800 mah por uma de 2200 mah sem trocar mais nada do meu jato F15 ???????

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  6. tenho um jato F15 e a bateria é de 1800mah eu posso trocar por um 2200 mah sem trocar mais nada ou o motor não suporta ????

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  7. Pode sim, desde que você mantenha a voltagem. tensão é uma coisa, corrente é outra. Se seu motor pede 2A e vocês usa uma bateria de 2.2A, esta está trabalhando quase na sua capacidade máxima. Se você utilizar uma bateria de 8A por exemplo para esse mesmo motor de 2A, a bateria vai trabalhar tranquilamente, bem abaixo da sua capacidade(um quarto dela). Isso não é problema. Quer dizer que a tal bateria que pode fornecer até 8A estára trabalhando com apenas 2A, entendeu? A mesma coisa serve para o ESC. ESC de 20A suporta ATÉ 20A. Se ligar um motor de 10A nele, o ESC vai trabalhar com a metade da sua capacidade. Até a temperatura dissipada será menor. Já a tensão tem que ser respeitada, senão queima o motor.

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  8. Pode sim, desde que você mantenha a voltagem. Senhores, tensão é uma coisa, corrente é outra. Se seu motor consome 2A e você usa uma bateria de 2.2A(2200mah), esta estará trabalhando quase na sua capacidade máxima(não acho viável, pois reduz o tempo de vida da bateria). Se você utilizar uma bateria de 8A por exemplo para esse mesmo motor de 2A, a bateria vai trabalhar tranquilamente, bem abaixo da sua capacidade(um quarto dela). Isso não é problema. Quer dizer que a tal bateria que pode fornecer até 8A estára trabalhando com apenas 2A, entendeu? A mesma coisa serve para o ESC. ESC de 20A suporta ATÉ 20A. Se ligar um motor de 10A nele, o ESC vai trabalhar com a metade da sua capacidade. Até a temperatura dissipada será menor. Trabalhar com equipamentos bem acima da capacidade de sua carga(motor) seria o ideal. O problema é o custo. Já a tensão tem que ser respeitada, senão queima o motor. Espero ter esclarecido.

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  9. Alguem ai tem um diagrama, ou esquema elétrico para montar um esc?

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  10. Bom dia,por favor, tenho uma dúvida:Digamos, que eu pegue um motor elétrico,SEM ESCOVAS, de aeromodelo e o ligue, em 220V, TRIFÁSICO, CA.Claro, que, se eu ligar DIRETO, sem NADA para reduzir a intensidade da corrente, que vai passar pelos enrolamentos do motor, ele TORRA instantâneamente.Mas, se eu utilizar RESISTORES, por exemplo, 3 lâmpadas de 500W, uma em cada fase, EM SÉRIE, com o motor elétrico, será que motor GIRA, sem necessitar do ESC? Antecipadamente grato, Tiburtino Lacerda.

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    1. Se funcionar, ele vai rodar em 60Hz que dá 3600 RPM fixo. Para controlar a velocidade do motor, você precisa mudar a freqüência de 60Hz da rede de 220V para mais ou para menos.

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  11. Blz brother, poderia me passar os livros que voce usou para fazer esse post.

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  12. Como é feito a alimentação de comando para o esc "saber" a hora de acelerar ou desacelerar? É feito pelo receptor? Qual a tensão que ele recebe e qual a polaridade?

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