Dobór regulatora obrotów silnika (ESC) do modeli RC

Regulator obrotów Raptor BLS Pro 30A OPTO

Budowa własnego modelu zdalnie sterowanego zdecydowanie nie jest prosta. Każdy kto sam budował model zdalnie sterowany o tym wie. Różnorodność części dostępnych na rynku może przyprawić o ból głowy nawet doświadczonych budowniczych. Wiele osób dobór odpowiednich elementów do swojego modelu samochodu RC, zdalnie sterowanego śmigłowca czy łodzi zdalnie sterowanej powierza przez to osobie bardziej doświadczonej lub profesjonalnemu serwisowi. Warto jednak mimo to poznać podstawy jeśli chodzi o elektronikę w którą wyposażony jest model RC. Być może następny model zbudujemy już własnoręcznie. Dzięki temu nie tylko nauczymy się czegoś nowego, ale też będziemy mieli dużo większą satysfakcję z zakończonego modelu. W tym artykule omówimy dobór regulatora obrotów silnika.

Samochodowy bezszczotkowy regulator obrotów Rocket A1 ESC 60A 2-3S BEC 5.8V/3A

Dobór regulatora obrotów silnika (ESC)

Regulator (ESC – Electronic Speed Controler lub potocznie “regiel”) to element, którego zadaniem jest sterowanie pracą silnika RC. Bez tego urządzenia sterowanie obrotami silnika nie byłoby w ogóle możliwe. Regulatory dzielimy ze względu na moc, zastosowanie, typ pracy. Głównym kryterium jest podział ze względu na rodzaj silnika, który regulator obsługuje: Silniki szczotkowe (2 przewody, tańsze i prostsze) i Silniki bezszczotkowe (3 przewody, droższe ale mocniejsze i mniejsze).

Wbudowany regulator napięcia BEC

Kolejną ważną cechą ESC jest wbudowany regulator napięcia BEC (Battery Elimination Circuit), którego zadaniem jest zapewnienie stabilnego, poprawnego zasilania odbiornika i serw. Jest on wymagany w wypadku użytkowania akumulatorów o napięciu które jest wyższe niż 6V. Funkcja ta jest szczególnie przydatna w modelach z jednym silnikiem – samolotach, helikopterach, łodziach, samochodach, ponieważ upraszcza ona konstrukcję modelu (regulatory Plane & Heli oraz regulatory samochodowe). W regulatorach przeznaczonych dla modeli z wieloma silnikami (regulatory Multirotor) natomiast nie ma wbudowanego BECa (jest to w praktyce najbardziej zauważalna różnica między reglami Plane & Heli i Multirotor). Pozwala to na mniejsze wymiary i wagę regulatorów. Trzeba wtedy dokupić oddzielnego BECa, na przykład prostego stabilizatora napięcia GPX Extreme 5V 2A.

Regulator napięcia BEC, często jest wbudowany w regulator obrotów silnika

Ważne parametry regulatora

  • Wymiary i waga – regulator musi się zmieścić do modelu i nie być zbyt ciężki dla dronów i helikopterów,
  • Rodzajem obsługiwanych akumulatorów (regulatory obsługujące pakiety LiPo, akumulatory NiMH bądź jedne i drugie)
  • Napięciem pracy (na przykład 2S – 4S LiPo, co znaczy że regulator ten zasilać można pakietami LiPo 2S, 3S lub 4S)
  • Stałym i maksymalnym poborze prądu silnika
  • Wydajnością i napięciem układu BEC. (Zwykle podają one napięcie 5V, ale niektóre oferują nawet 6V co pozwala na mocniejszą pracę serwomechanizmów)

Prąd ciągły i szczytowy

Parametr najbardziej istotny to stały prąd pracy regulatora. Wprawdzie regulatory mogą wytrzymać większy prąd, ale przez krótką chwilę. Wartość ta podawana jest przez producenta w specyfikacji, np. regulator samochodowy Graupner Speed Profi 40A, który jest w stanie obsłużyć natężenie nawet do 200A ale tylko przez parę sekund. Taka wartość nie uszkodzi regulatora pod warunkiem, że czas pracy nie będzie zbyt długi i nie będzie się zbyt często powtarzał.

Regulator samochodowy szczotkowy Graupner SPEED PROFI 40R BEC

Dobierając regulator do swojego modelu trzeba pamiętać, aby kupić regulator o większym natężeniu niż to wymagane przez silnik. Wówczas mamy zapas – regiel o większych możliwościach od silnika nie uszkodzi elektroniki, ponieważ nie dostarczy większej ilości prądu niż silnik będzie mógł przyjąć. Jeśli podłączymy regulator o zbyt małym amperażu w porównaniu do możliwości pracy silnika, regulator przez cały czas będzie pracował na granicy swoich możliwości co w efekcie doprowadzi do jego przegrzania i bezpowrotnego uszkodzenia. Oczywiście nie należy też przesadzać kupując regulator o zbyt dużym natężeniu – wprawdzie nie uszkodzi to elektroniki modelu, ale wraz ze wzrostem natężenia regla rosną jego rozmiary, a co za tym idzie – waga.

Uwaga: Jak już wspomnieliśmy, należy zawsze dobierać regulator z parametrami o 15-20% większymi niż parametry silnika aby nie ryzykować jego uszkodzenia! Jeżeli silnik często jest blokowany lub w pełni obciążany (na przykład w samochodach RC) zalecane jest dobranie regulatora o prądzie stałym bliskim prądowi szczytowemu silnika.

Regulatory wodoodporne

Przeglądając ofertę hurtowni modelarskiej Gimmik możemy znaleźć regulatory wodoszczelne (waterproof), jak np. dwukierunkowy regulator od LRP, AI Runner Reverse lub regulator Rocket A1 Platinum 45A. Wprawdzie regulatory wodoszczelne są nieco droższe, ale mamy pewność, że nie ulegną uszkodzeniu podczas przypadkowego kontaktu z wodą. Należy jednak nadal uważać aby nie zalać elementów nie uszczelnionych.

Zestaw wodoodpornego regulatora obrotów i silnika Rocket Platinum 2845 3800KV + ESC 45A

Regulatory sensorowe

Regulator sensorowy jak na przykład Toro TS50A w połączeniu z silnikiem sensorowym (na przykład Rocket 540 V2) oferuje o wiele więcej funkcji niż regulator bezsensorowy. Regulator sensorowy jest o wiele bardziej precyzyjny a jego działanie jest płynniejsze. W dodatku dzięki odpowiedniemu oprogramowaniu, możemy ingerować w ustawienia regulatora.

Regulator sensorowy Toro TS50A ESC

Regulatory i silniki bezsensorowe nie oferują takich opcji. Nie są w stanie sczytać informacji o położeniu wirnika, przez co nie są tak płynne jak zestaw z regulatorem sensorowym.

Regulatory z chłodzeniem wodnym

Na rynku znajdziemy również regulatory z chłodzeniem wodnym. Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, aby wykorzystać regulator lotniczy czy samochodowy i samemu przystosować go do chłodzenia wodnego. Do tego celu należy wykorzystać chłodzenie wodne, np. blok do chłodzenia regulatorów oferowany przez firmę MP Jet. Nie zapominajmy o regulatorach helikopterowych z możliwością programowania parametrów, umożliwiających miękki start czy wysterowanie silnika.

MP JET: Chłodzenie wodne do regulatorów 31x37x6mm

Podsumowanie

Dobór regulatora obrotów może być trudnym zadaniem dla początkującego, ale na pewno jest osiągalna. Wystarczy tylko zebrać listę parametrów naszego wybranego silnika i akumulatora, I wybrać regulator z równymi lub większymi parametrami. Praktycznie wszystkie regulatory i odbiorniki są ze sobą kompatybilne, więc to jedna sprawa z głowy.