Усё урегулировано. Немного из жизни регуляторов.

Бесколлекторные моторы жить не могут без регуляторов. Хотя, жить, скорее, могут, но крутиться - нет. БК-Мотор и регулятор только вместе представляют из себя силовую установку и должны подходить друг к другу. Это не значит, что мотор и регулятор обязательно должны быть одной марки, хотя маркетологи и пытаются убедить нас в обратном.
Массовое производство сравнительно мощных полевых транзисторов дешевый рабочий труд в странах юговосточной Азии привели к стремительному удешевлению регуляторов. Особенно сравнительно простые регуляторы (до 15В входного напряжения) стоят сейчас зачастую меньше, чем сумма их электронных компонентов в розницу. Зачастую такие регуляторы оснащены линейным ВЕС (Battery Eliminator Circuit), в котором линейный стабилизатор грубо говоря переводит разницу между напряжением на входе и выходным (обычно 5В) в тепло. Чем больше нагрузка со сторны сервомеханизмов, тем большую мощность приходится переводить в тепло и ВЕС´у. Достиг стабилизатор своего предела или охлаждение не осуществлено достаточным образом, происходит отказ схемы и потребители (приёмник, серво) остаются без питания. Последствия такого отказа понятны: падение неуправляемой модели. Зачастую на более “продвинутых” моделях регуляторов используется импульсный ВЕС (switching BEC). У таких схем КПД уже намного лучше, но из-за ограничений (простота, цена, вес) он всё-же не идеален и заметно снижается с повышением напряжения. Если при питании от 3s такой ВЕС отдаёт без последствий, к примеру, 5Ампер, то при питании от 6S нагрузка в 5а может быть запредельной. Результат перегруза тот-же: отказ электроники и падение.
Конечно можно сделать импульсный БЕС с очень высоким КПД. Например, фирма Контроник выпускает регуляторы серии Jive, где встроен 5/15А ВЕС до 50В в HV (high voltage = высокое напряжение)-версии. Так-же один мой знакомый делает самодельные импульсные стабилизаторы с очень высоким КПД, но в числе его клиентов в основном находятся моделисты подводных лодок: регуляторы на основе промышленных чипов для автоиндустрии обладают значительным (для авиамоделей) весом и приличной стоимостью, но не перегревают внутренности субмарины, в которой уже достаточно источников тепла.

Вернёмся к регуляторам. Регуляторы так-же делятся на несколько групп по применяемым в них компонентам: широко распространённые дешевые регуляторы до 15В, средний класс до 25В, и дорогие регуляторы до 50в и выше. Цены диктуются, не в последнюю очередь, ценами на полевые транзисторы с различным максимальным напряжением. Тогда как небольшое/кратковременное превышение указанного на регуляторе тока может нам сойти с рук, то превышение напряжения приведёт почти гарантировано к повреждению электроники. Поэтому следует с известной осторожностью относиться к заявлениям китайских дилеров, что дешевый регулятор выдерживает напряжение от батареи 6S. Именно на 25В проходит граница между сравнительно дешевыми и более дорогими полевыми транзисторами. Если производитель с сэкономил, то на 6S с полной (указанной на этикетке) нагрузкой по току такой регулятор долго не проработает. По крайней мере 25-30% запаса по напряжению и/или по току необходимы для уверенной надёжной эксплуатации. Так-же внутреннее сопротивление у более мощного регулятора зачастую меньше, что так-же позитивно отразится на характеристуках мотоустановки. Небольшая разница в весе зачастую может быть использована для коррекции задней центровки 😁

Если в нашей силовой установке, образно говоря, мотор является мышцами, то регулятор - мозгом. Хорошо, когда мозги знают, что и как командовать мышцам. Для различных потребностей в программе микроконтроллера, который является логической частью регулятора, предусмотрены различные настройки. Количество настроек может меняться, в зависимости от программы, но некоторые из них присутствуют практически в любом регуляторе. В них мы попробуем разобраться.
Тормоз (brake). Тормоз винта. Через пару секунд после убирания ручки газа в ноль останавливает мотор, чтоб складные лопасти могли сложиться
Частые варианты настроек: off-soft-hard выкл-мягкий-жесткий
На любых моделях, кроме как со складывающимся винтом выключен. На таковых со складывающимся винтом и редуктором скорее soft. Иначе или soft или hard, по вкусу.
Тип аккумулятора LiPo/LiFe/NiXX
Понятно без перевода.
Напряжение отсечки CutOff Voltage наименьшее напряжение на банку, при котором происходит отключение мотора
Возможные параметры: 2,8/1,5-3.0/2.0-3.2/2.5-off Первое значение в паре для LiPo, второе-для LiFe
От меня не дождётесь никаких рекомендаций. Убивайте свои батарейки как сами разумеете. 3.2/2.5 наименее опасна для батареи, но опаснее для модели.
CutOff Снова отсечка, но уже со следующими параметрами
Soft-middle-hard мягкая-средняя-жесткая При падении напряжения на батарее до оговорённого в предидущем пункте обороты мотора падают заметно, сильно или в ноль (на вертолётах, наверное, лучше не применять)
Timing тайминг (а так-же леминг, петинг и митинг)
Мотор представляет из себя индуктивную (правильно написал?) нагрузку. И индуктивность у разных моторов разная. Когда регулятор даёт напряжение на обмотку, то ток нарастает не мгновенно а слегка с запозданием, вызвынным индуктивностью. Поэтому в мозгу регулятора нужно выставить “раннее зажигание”
Возможные параметры auto-2°-5°-15°-20°-30° Цифры могут изменяться, напр вместо 15° и 20° могут быть 18° и 22°. Так-же могут вместо цифр применяться настройки auto-low-middle-high. Или количество параметров может быть меньше. Суть, в принципе, не меняется. Моторы с низким количеством полюсов (inranner) могут лучше работать при низких значениях опережения зажигания, а outrunner с 10-14 магнитами- чуть выше среднего. Большие аутраннеры с количеством полюсов 14 лучше “заводить” с высоким таймингом. Настойка auto даёт регулятору возможность самому настроить наиболее подходящий таймиинг. Хотя некоторые производители просто халтурят, выставляя при auto просто самый не критичный высокий тайминг.
Start Supersoft-Soft-Hart Старт очень мягкий (вертолёты/редуктор), мягкий, жесткий. Жесткий не ставлю, мягкий и не сильно напряжен по току (а при раскручивании большого пропеллера ток неплохо зашкалить может) и для железа не напряжен.
PWM 8KHz-16KHz частота PWM Для большенства моторов достаточна 8KHz. Для шибко злых инраннеров (или вертолётных моторов) может понадобиться 16KHz.
Governor Удерживание постоянных оборотов. Нужны для вертолётов. Больше ничего сказать не могу, все вопросы к винтокрылым гуру.

Удлинение проводов.
Большинство производителей регуляторов не рекомендуют удлиннять провода вообще.
Если-же удлиннять шибко хочется, то гораздо безопаснее удлиннять провода… барабанная дробь…

со стороны мотора. С дополнительной индуктивностью регулятор справится. Если-же ну позарез хочется удлиннить кабеля от аккумулятора к регулятору, то нужно на каждые ~20см “лишнего” кабеля добавлять электролитический конденсатор (или несколько), ёмкостью и характеристиками (LOW ESR) как уже установленые производителем на входе регулятора. Иначе будут проблемы вплоть до выгорания регулятора

А теперь слайды:
Карты программирования очень облегчают работу с регуляторами. Бывают они разные, смотрим картинки

Типичное устройство регулятора:
Сторона А: Микроконтроллер, драйверы силовых ключей

Сторона Б: силовые ключи.

интересная особенность: P-MOSFETов по три на фазу a N-MOSFETов - по два. Объясняется тем, что мощные Р-Fetы дороги, поэтому по три штуки послабже. Некоторые производители ставят и слабых по два, и они вылетают первыми при “паспортной нагрузке”. Любуемся китайской пайкой заодно: вкривь и вкось

Моторчики бывают разные. Побольше

… и поменьше

И регуляторы соответствующие

Дисклаймер и копирайтс.
Данный текст основан на информации из сети, литературы и на собственных ошибках. Картинки из сети. Копирайт на слово йух принадлежит лидеру группы “Ленинград”. Все буквы в данном тексте уже кем-то были использованы и на 100% ресайклены

  • 3860
Comments
dima70

Полезная статья, можно рекомендовать начинающим!

Cosh

Большинство производителей регуляторов не рекомендуют удлиннять провода вообще.
Если-же удлиннять шибко хочется, то гораздо безопаснее удлиннять провода… барабанная дробь…

со стороны мотора. С дополнительной индуктивностью регулятор справится. Если-же ну позарез хочется удлиннить кабеля от аккумулятора к регулятору, то нужно на каждые ~20см “лишнего” кабеля добавлять электролитический конденсатор (или несколько), ёмкостью и характеристиками (LOW ESR) как уже установленые производителем на входе регулятора. Иначе будут проблемы вплоть до выгорания регулятора

Вот это вот для меня больная тема… Двигатель и пак всегда в разных концах моих моделей. Без удлинения необойтись. Я то вот как раз удлинял провода от пака к регу, а от рега к двигателю в основном не трогал, так было выгодно по компановке. Только на крайнем самолёте я удлинял провода от двигателя к регу и то в основном из-за того, что рег надо было убрать в фюз и не хватало проводов. При этом провода от рега к паку тоже удлинял, т.к. их тоже не хватало. Рег пока горел один раз только, но зато вместе с самолётом))) Рег был на 30А и работал на таких же токах, т.е. на пределе. Удлинение провода от пака к регу было ~20 см, если б были кондёры возможно удалось бы избежать выгорания самолёта?))) Или тут уже всё дело в нагрузке на рег? Или, мне кажется, всё вместе!?

boroda_de
Cosh;bt58327

Или тут уже всё дело в нагрузке на рег? Или, мне кажется, всё вместе!?

Тут дело в нагрузке на аккумулятор. Скaчки по напюряжению идут. Чем слабже батарея, тем они чуствительнее. С 30см “лишних” проводов на моей утке начинаются зависания регулятора и пр. приколы. Ток примерно 2/3 от указаного на регуляторе.

bort662

Полезная статья, спасибо!!!

Cosh

Тут дело в нагрузке на аккумулятор. Скaчки по напюряжению идут.

Это да, с увеличением силы тока происходит просадка ёмкости аккумулятора, в результате чего падает напряжение. А тут получается, что реги не любят именно скачки/перемены напряжения во время работы (если рег на 4-7S, а работает на 6 S, то изменеия вроде должные получатся в пределах его возможностей)? Длина провода добовляет сопротивление, что даёт потери, но скачки разве от этого усиливаются (или учащаются)? Вообще элктрика/электроника такая “штука интересная” блин! 😉 Давно мечтаю в этом всём хоть самую малость разобраться! 😃

targetorsk

Мотор представляет из себя индуктивную (правильно написал?) нагрузку. И индуктивность у разных моторов разная. Когда регулятор даёт напряжение на обмотку, то ток нарастает не мгновенно а слегка с запозданием, вызванным индуктивностью.

Но это не главное, необходимость настраивать “угол опережения” вызвано, физическими свойствами мотора(габаритными характеристиками) и разницей в угловых скоростях распространения магнитного поля и фактического вращения двигателя, из-за того что число магнитных полюсов “не кратно”, количество обмоток кратно трем, а число магнитов кратно двум.

Длина провода добовляет сопротивление

В данном случае, это не смотря на то, что и является правдой но не критично.
Дело в том, что активное сопротивление всех силовой установки составляет несколько десятков микро Ом.

Cosh

Я пытался разобраться как может усилить длина провода скачки и пиковые нагрузки. Я так понял, что это связано с синусоидальными токами. Длина провода вроде как может влиять на частоты, в результате чего может происходить наложение разных гармоник, что приводит к искажению формы тока и может вызывать повышенные нагрузки на систему. Я вот только не смог найти про аки Li Po. В них ток импульсный или нет? Если нет, то длина провода вроде как не должна критически влиять. Тут что-то я вот не могу никак разобраться…

boroda_de

Грубо: рег берёт питание рывками, батарея/провод не успевает, получаются скачки по питанию. Чем длиннее провода, тем больше скачки. Если нагрузка по току и напряжению на максимуме регулятора, то скачки (вверх) переваливают за рассчётное напряжение элементов и они вылетают. Или (при просадке вниз) рег зависает.
Если интересно, могу скинуть ссылки на rcgroups, где создатель Castle Creations популярно это всё разжевывал, с картинками осциллограмм и пр.
На англицком.

Cosh

Спасибо! Интересно!!! Буду благодарен! 😃

boroda_de

Patrick del Castillo его ник. Там его один умник подначивает, анжинер с дипломом.
Начиная со второй страницы интересно:
www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=171111
Про длинну кабеля, нужно наверное нашим умникам дать почитать:
www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=458445#po…
Astrobob, тоже фигура не последняя (www.astroflight.com)
www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=296564&pa…

Schulze Как конденсаторы добавлять: www.schulze-elektronik-gmbh.de/…/gfutc-de.pdf

Cosh

Ещё раз спасибо, будем читать, кипеть! 😃

Cosh

Я так понял, что это связано с синусоидальными токами.

Не с синусоидаьными, а прирывистыми, нелинейными!)))

alex_d

подскажите!!!может сгореть регулятор,если от него неотключать аккум?(при этом тумблер регуля выключен)модель простояла ночь…и на следующий день уже нереагировала на газ!VXL-3s

boroda_de

Сгореть не должен.
Аккумулятор не пустой?

alex_d
boroda_de;bt62713

Сгореть не должен.
Аккумулятор не пустой?

нет!буквально вчера ездил всё было нормально!отключил модель с ещё не севшим аккой,и первый раз оставил неотключенным аккой от регуля.при этом,само питание отключил!на следующий день…я просто выхожу на улицу!!!достаю модель из машины.включаю!работает серва руля…но ни газ,ни тормоз,ни задний ход,неработал!лампочка на регуляторе оборотов,горела как в обычном режиме!!!пробовал подключать 5акков-НЕРАБОТАЕТ!!!Я вскрыл регуль,низапаха,ничерноты,все как новенькое.даже двиг разбирал-все идеально!!!

boroda_de

Самолёты с подключенным акком неделями на деревьях висят. Только батарейка обычно умирает. В данном случае видимо регу поплохело. Ищите мастера, который сможет глянуть. Может там мелочь какая.

stbmwolf11

какой фирмы регулятор покупать? у меня октокоптер хочется самые лучшие. мозг вуконг моторы акси 4120/20 рама skyjib