ESC для квадрокоптера: какую роль играют контроллеры для системы управления?

Всем, кто интересуется квадрокоптерами, знакома аббревиатура ESC. Сочетание расшифровывается как electronic speed controller — регулятор скорости. Основная задача детали — передавать двигателю сигналы об увеличении или снижении числа оборотов двигателя.

Принцип работы

Чтобы понять, какую роль играют ESC в квадрокоптере, нужно разобраться с принципом работы детали. Двигатель дрона является трёхфазным, поэтому просто подавать на него напряжение нельзя. Следует направлять сигналы на конкретные участки обмотки, чтобы добиться нужного числа оборотов. Именно эту задачу решает контроллер.

Подача напряжения на обмотки мотора производится с учётом того, какую скорость нужно придать коптеру. Также значение имеет аккумулятор, установленный в аппарате.

Как подключается контроллер?

При сборке бесколлекторного двигателя обмотки соединяются между собой особым образом. При этом снаружи остаются три вывода, которые и нужно присоединить к ESC.

ВАЖНО.

Порядок подключения проводов не имеет значения и может быть произвольным.

Следующим этапом становится настройка направления вращения мотора. Она производится с помощью специальной программы.

Как выбрать регулятор для квадрокоптера?

При покупке ESCS вы столкнетесь с разными моделями и конфигурациями. Чтобы выбрать вариант, который сможет исправно играть свою роль, нужно обратить внимание на несколько характеристик.

• Строение. Современные производители выпускают два типа регуляторов. Первый — «4 в 1», это единая плата, которая может управлять всеми винтами сразу. Второй — отдельный, ставится для каждого мотора и обычно крепится к лучам рамы.
• Максимальный ток. Чаще всего так называют силу электроэнергии, которую устройство может поддерживать постоянно.
• Пиковая мощность. Показывает, какой максимальный ток прибор может подать единоразово или на небольшой промежуток времени.
• Поддержка аккумулятора. Большинство регуляторов рассчитаны на сочетание с 3S. Однако есть и более продвинутые модели для 5S и 6S.

Правильно рассчитать необходимую величину максимального тока можно, учитывая объем батареи коптера. Если у вашего дрона аккумулятор на 100 А, то на каждый из четырех винтов понадобится регулятор на 25 А.

ВАЖНО.

Если вы хотите, чтобы коптер летал по-настоящему быстро, важную роль будет играть каждый лишний грамм. Поэтому стоит выбирать регулятор, который будет чуть легче, чем аналоги.

Типы протоколов для регуляторов

В поддержании работоспособности контроллера важную роль играет скорость, с которой принимается сигнал. За выполнение этой функции отвечает протокол, от типа которого зависит, насколько хорошо квадрокоптер совершит полет. Наиболее распространенными режимами считаются следующие.

• Широтно-импульсная модуляция. Сокращённо обозначается как ШИН или PWM. Самый медленный вариант, подходящий для любительских моделей.
• OneShot 125. В 8 раз быстрее ШИН и используется в простых гоночных дронах.
• MultiShot. Самое скоростное решение, подходящее для профессиональных гоночных коптеров.

В последние годы повсеместно начал внедряться электронный протокол DSHOT. Эта технология имеет высокую скорость передачи данных и устойчива к помехам. Благодаря таким особенностям полетные характеристики также улучшаются.

ВАЖНО.

По скорости движения квадрокоптер, управляемый по протоколу DSHOT сравним с устройством, где используется MultiShot. Однако передача данных даже в таком случае будет на совершенно разных уровнях. Поэтому цифровые протоколы считаются лучшим решением (в особенности для тех, кто работает с профессиональными дронами).

О типах прошивки контроллеров

Этот параметр в обязательном порядке указывается на упаковке устройства. Чаще всего можно встретить одну из следующих маркировок.

• BLHeli. Достаточно старая версия, которая была актуальна в 2016 году. Сейчас встретить в продаже практически невозможно.
• BLHeli_S. Является модификацией предыдущей версии. Главная особенность состоит в том, что прошивка позволяет дрону двигаться плавно. Изначально создавалась для контроллеров BB1 и BB2.
• BLHeli_32. Наиболее распространенная модель для современных регуляторов. Предлагает пользователю удобные настройки светодиодов, телеметрии и прочих параметров. Оснащена закрытым кодом.

Последняя модель считается наиболее современной и предпочтительной для использования. Однако важно помнить, что BLHeli_32 — достаточно дорогое удовольствие. Поэтому такую прошивку редко применяют, например, в гоночных квадрокоптерах, для которых наличие телеметрии и светодиодов не сыграет никакой роли.

ВАЖНО.

Существуют ещё два типа прошивки для контроллеров. Первый из них — KISS. Достаточно распространенный вариант, который подходит для устройств с одноименными регуляторами. Также долгое время любители коптеров использовали версию SimonK. Однако сейчас делать это не рекомендуется, поскольку программа стала неконтролируемой.