ESC (Electronic speed control) nedir? Ne ise yarar?

ESC kullanıldığı bölüme nazaran farklı manalar taşır, en bilinir ikisi; Otomobiller ve Uzaktan Kumandalı araçlar. Otomobillerde Elektronik istikrar denetimi manasına gelir, Uzaktan kumandalı araçlarda, RC Otomobiller, RC ucaklar ve tekneler, İHA, Drone ve Rc Helikopterlerde ise Elektronik Sürat Denetimi manasına gelecektir.

Otomobiller için ESC Nedir?

Elektronik İstikrar Kontrolü

Elektronik stabilite programı (ESP) yahut dinamik stabilite denetimi (DSC) olarak da isimlendirilen elektronik stabilite denetimi (ESC), çekiş kaybını (patinaj) tespit edip azaltarak aracın stabilitesini artıran bilgisayarlı bir teknolojidir[1] [2] .[3] ESC, direksiyon denetiminin kaybedildiğini tespit ettiğinde, aracın şoförün gitmek istediği yere yönlendirilmesine yardımcı olmak için otomatik olarak fren uygular. Frenleme, arttan savrulma için dış ön tekerlek yahut önden savrulma için iç art tekerlek üzere tekerleklere farklı ayrı otomatik olarak uygulanır. Birtakım ESC sistemleri, denetim yine sağlanana kadar motor gücünü de azaltır. ESC aracın viraj alma performansını güzelleştirmez; Bunun yerine şoförün aracın denetimini kaybetme mümkünlüğünü azaltmaya yardımcı olur.

ABD Ulusal Karayolu Trafik Güvenliği Yönetimi ve Karayolu Güvenliği Sigorta Enstitüsü’ne nazaran sırasıyla 2004 ve 2006 yıllarında, ölümcül kazaların üçte biri teknolojinin kullanılmasıyla önlenebilirdi.[4] [5] Avrupa’da elektronik stabilite programı tahminen 15.000 hayat kurtardı. ESC, sırasıyla 2011, 2012 ve 2014’ten beri Kanada, ABD ve Avrupa Birliği’ndeki yeni arabalarda mecburidir. Dünya çapında tüm yeni binek arabaların yüzde 82’sinde patinaj tedbire sistemi bulunuyor.[6]

Uzaktan Kumandalı Araçlar için ESC Nedir?

ESC türleri

1 Fırçalı ve fırçasız

Fırçalı ve fırçasız olarak ikiye ayrılabilen motor tabanı için. Motorun suratını ayarlamak için denetim sinyaline nazaran. İrtibatları için ekseriyetle şöyle olur:
Aküye bağlı ESC giriş sınırı;
ESC çizgisinin çıkışı (fırçalılarda iki çizgi, fırçasızlarda üç hat) motora bağlanır;
Alıcıya bağlı ESC sinyal sınırları.

Fırçalı ve fırçasız ESC ortasındaki fark nedir?

Fırçalı Motor ve Fırçasız Motor, Bilgisayar Ağındaki Hub ve Switch üzeredir. Fırçalı Motor, hakikat akım/voltajla çalışan olağan bir motordur (Yalnızca DC alanına odaklanıyoruz. AC Motor YOK)

2 Blheli, Simonk ve Kiss eser yazılımı

ESC programı açık kaynağa ve açık kaynağa bölünmüştür. Açık kaynak eser yazılımına dayalı olarak, ESC’nizde alabileceğiniz blheli, simonk ve öpücük eser yazılımına bölünebilen 3 ana eser yazılımı çeşidi vardır.

3 BEC ve UBEC

BEC, Pil Eliminasyon Devresi manasına gelir. Pratikte bu, BEC’li ESC’lerin sabit bir voltaj üretebildiği ve böylelikle uçan platformunuzdaki alıcınız, servolarınız yahut uçuş denetim aygıtınız üzere ekipmanlara güç sağlayabildiği manasına gelir. Rx’iniz ve servolarınız için ~5v’de güç sağlar (ancak çoklukla 2A-3A’yı aşmaz). UBEC, üniversal BEC yahut bazen son BEC manasına gelir; bu, tipik olarak voltajı 4s+ paketlerden gerekli ~5v’ye düşürebilen ve birçok büyük dijital servoya ve sunucunuza güç sağlamak için 10A’ya kadar güç sağlayabilen bir anahtar modu ünitesidir. Rx.

RC ESC nedir? BEC/UBEC nedir? BEC/UBEC ne yapar?

ESC (Elektronik Sürat Kontrolü), elektrik motorlarının suratını denetim etmek için kullanılan bir sürat denetim devresidir. Elektrik motorlu uzaktan kumandalı model araçlarda kullanılır. Yani model uçakların, otomobillerin, teknelerin, helikopterlerin ve dronların donanımının bir modülüdür. ESC olmadan motorun suratını denetim edemeyiz. Ve motorlar direkt alıcıya bağlanamaz.

Fırçalı motorlar için fırçasız ESC gereklidir, fırçasız motorlar için fırçasız ESC gereklidir.

ESC’lerin bir özelliği olarak BEC/UBEC nedir? Ne işe yarıyor?

ESC’ler ekseriyetle BEC yahut UBEC özelliğine sahiptir. BEC (Pil Giderici Devre) ve UBEC (Evrensel Pil Giderici Devre); Bu iki özelliğin misyonu birebirdir. Bunlar voltaj düşürücü devrelerdir. Ama çalışma prensipleri farklıdır. BEC devreleri doğrusal voltaj düşürücülerdir. Daha az maliyetlidirler, lakin verimlilikleri biraz daha düşüktür. UBEC devreleri anahtarlamalı (Switchmode) voltaj düşürücülerdir. UBEC devreleri daha verimlidir, daha az ısı üretir lakin maliyeti daha yüksektir. Bir ESC’nin BEC yahut UBEC’ye sahip olması, motor dönemini denetim etme yeteneği ile ilgili değildir. Ve ESC’nin kalitesini belirlemez. Zira motor sürat denetim özelliği BEC/UBEC işlevinden bağımsızdır.
Sonuç olarak BEC ve UBEC birebir formda çalışır. Yani ESC’ye bağlı akünün voltajını alıcı ve servoların çalışmasına uygun voltaj bedeline düşürür. Ekseriyetle alıcı ve servolar 5-6V aralığında çalışma voltajını takviyeler. Birtakım alıcılar ve servolar 8,4 volta uygundur. Lakin çoğunlukla ESC’nin BEC/UBEC devreleri 5 yahut 5,5V çıkış sağlar. İstisnalar var. 8,4V’a kadar ayarlanabilen BEC/UBEC’li ESC’lerde üretilmektedir.
ESC’nin BEC/UBEC özelliği yoksa (örneğin drone’lar için üretilen Opto ESC’ler), alıcı ve servolar harici bir güç kaynağından güç alır. Harici bir güç kaynağı olarak bağımsız bir BEC/UBEC devresi yahut uygun voltajdaki bir pil kullanılabilir.

RC Otomobiller İçin ESC Nedir?

RC otomobilleri gerçek otomobillere benzeri bileşenlere sahiptir, lakin tek bir değerli istisna vardır: ESC.
Hobide yeniyseniz ESC’nin ne olduğunu ve RC otomobiliniz için ne işe yaradığını merak ediyor olabilirsiniz.
Elektronik sürat denetim aygıtı (ESC), bir RC otomobilin, motorun suratını ve tarafını denetim eden çok değerli bir modülüdür. Aracın uzaktan kumandasından sinyalleri alır ve güç çıkışını buna nazaran ayarlar. Bu, şoförün arabanın suratını ve istikametini hakikat bir biçimde denetim etmesini sağlar.
ESC’ler fırçalı ve fırçasız motorlu RC otomobillerde bulunur, o halde nasıl çalıştıklarına ve ne yaptıklarına bakalım.

Fırçalı yahut fırçasız bir RC otomobil motoruna güç verdiğinizde, sahip olduğu elektrik akımı ölçüsüne bağlı olarak daha süratli yahut daha yavaş döner. Motor kendi başına suratını kendi kendine düzenleyemez, hasebiyle güç artana yahut azalana kadar tıpkı süratte dönmeye devam edecektir. Elektronik Sürat Denetim Aygıtının (ESC) devreye girdiği yer burasıdır. ESC, motora giden güç ölçüsünü düzenlemekten ve münasebetiyle motor dönüşünü denetim etmekten sorumludur. RC otomobil vericinizdeki gazı ayarladığınızda, ESC sinyali alır ve motora giden akımı buna nazaran ayarlar. Motora daha fazla güç verirseniz daha süratli döner. Daha az güç verirseniz daha yavaş dönecektir. ESC olmasaydı, elektrik motoru akü tarafından belirlenen sabit bir süratte dönecek ve ne kadar süratli gideceğiniz üzerinde hiçbir denetiminiz olmayacaktı. Ek olarak elektronik sürat denetim aygıtı motorun tarafını de denetim eder. Akımın polaritesini aksine çevirerek motor aykırı tarafta dönerek RC otomobilinizi durdurur yahut aksine çevirir.

Drone’lar için ESC nedir?

ESC, Elektronik Sürat Denetim Aygıtı manasına gelir. Temel hedefi drone’un suratını ve istikametini değiştirmek olan, motoru, pili ve uçuş denetim aygıtını birbirine bağlayan elektronik bir devredir.
Fırçalı ve fırçasız motorlu drone’ların uçuş kumandası, motor teknolojisindeki farklılıktan ötürü motorlarla direkt irtibat kuramıyor. ESC, temas kurmalarına yardımcı olarak drone’nun uçuş sırasında motorların suratını denetim etmesine ve düzenlemesine imkan tanıyor.

Drone için ESC türleri

Fırçalı ve fırçasız olmak üzere iki tip drone elektronik sürat denetim aygıtı bulunmaktadır. Fırçalı motorlarda fırçalı ESC’ler, fırçasız motorlarda fırçasız ESC’ler kullanılır. Fırçalanmış ESC’ler bir müddettir ortalıkta dolaşıyor. Hayli uygun fiyatlıdırlar ve çeşitli kullanıma hazır (RTR) RC araçlarda kullanım için idealdirler. Fırçasız ESC’ler drone sürat denetim aygıtlarının gelişmiş bir versiyonudur. Biraz değerli olabilseler de fırçalanmış elektronik sürat denetim aygıtlarına nazaran daha yüksek performansa sahiptirler ve daha sağlamdırlar.

ESC nasıl çalışır?

Fırçalı yahut fırçasız ESC’ler olsun, ikisi de temelde tıpkı prensipte çalışır. ESC’ler, süratte bir değişikliğe dönüştürülen vakitli bir elektrik sinyali ileterek motorun dönüşünü denetim eder. Birinci olarak pilot, İHA’ya sabitlenmiş bir radyo alıcısı tarafından alınan bir radyo vericisinden bir sinyal iletir ve daha sonra bu sinyali, uygun bir sinyal üretip BEC/ESC’ye ileten uçuş denetim panosuna gönderir. bu sinyalin gücüne bağlı olarak motoru hızlandırır.

Drone’lar için ESC nasıl seçilir?

Kaliteli bir ESC kullanmak, emniyetli ve problemsiz bir uçuş tecrübesi yaşamanız gerektiği manasına gelir lakin elbette dikkate alınması gereken öteki faktörler de vardır. İşte quadcopter ve FPV drone’lar için en düzgün ESC’yi nasıl seçeceğinize dair bir kılavuz:

1. ESC akım derecesi

İHA’lar için bir ESC seçtiğinizde dikkate almanız gereken birinci şey, kaldırabileceği akım ölçüsü olan mevcut pahadır. ESC, Amper cinsinden ölçülür, bu nedenle bazen amper kıymeti olarak da anılır. Uygun motor boyutunu seçtikten sonra ESC’nin mevcut kıymetine karar vermeniz önerilir. Zira motor dönerken akım çeker ve ESC’niz çok fazla akım tutarsa çok ısınmaya başlar ve sonunda bozulur. Genel olarak ESC, %100 gazda motorun azamî akımından %10-20 daha yüksek olarak derecelendirilmelidir. . Örneğin motorunuz tam gazda 10A üretiyorsa 12A yahut 15A ESC kullanmalısınız.

Güvenlik nedeniyle sıcaklık sensörleriyle donatılmış kimi ESC’leri de tercih edebilirsiniz. Bu sensörler sırf sıcaklıklarını izleyip çok ısınmayı önleyecek biçimde ayarlama yapmakla kalmıyor, tıpkı vakitte drone’nuzun keskin bir şeye çarpması yahut yüksek termal iletkenliğe sahip bir objeye çok yakın uçması durumunda hasarı da önlüyor.

1. Giriş voltajı değeri

Amperajın yanı sıra, ESC’lerin destekledikleri azamî voltaj ölçüsü da vardır; bu voltaj bedelidir. Birtakım ESC’ler 3S-4S için derecelendirilmişken başkaları 6S’ye kadar dayanabilir. Bu büyük ölçüde drone’unuzda hangi akü voltajını çalıştırmak istediğinize bağlıdır; ESC’nize güç sağlamak için kullanılan çok yüksek bir voltaj hem ESC’ye hem de motora ziyan verecektir. Bir motorun gücü, voltajın amperajla çarpımı olan watt cinsinden ölçülebilir. (volt x amper = watt). Bu nedenle voltaj arttıkça motorun toplam gücünü eşit tutmak için amper düşebilir. Bu, daha yüksek voltajlı bir akünün daha düşük bir akım çekişinde tıpkı motor çıkış gücünü sağlayabileceği manasına gelir.

Üstelik ESC’nin voltajı arttığında pilot daha fazla gaz vermeyi tercih etme eğiliminde olacaktır. Bu amperajı artırır ve motorun toplam gücü (watt) artar. Bu nedenle yüksek voltajlı bir drone, alçak voltajlı bir drone ile karşılaştırıldığında daha süratli uçacaktır.

1. Ağırlık ve boyut

Tipik olarak bir ESC’nin yükü ve boyutu, mevcut derecelendirmesine nazaran belirlenir ve onunla orantılıdır. Bugün piyasadaki birden fazla ESC, boyut ve tartı bakımından benzeridir; tekli ESC’ler 4-6 gram ortasında, dörtlü ESC’ler ise yaklaşık 12 gram ila 15 gram ağırlığındadır.
Daha hafif ESC’ler yarış drone’ları için daha uygundur; drone’un daha süratli dönmesine ve yavaşlamasına imkan tanır ve daha süratli hız değişimi sağlar. Fakat ESC ne kadar hafif olursa, ısı dağılımı da o kadar düşük olur ve bu da çok ısınmayla ilgili telaşları artırır.

---

Bir Drone’un İçinde – ESC

Çok taraflı olan ve gerçekte ne önü ne de gerisi olmayan quadcopterlerin hala nasıl taraf bulmayı başardığını hiç merak ettiniz mi? Bunların hepsi ESC yahut Elektronik Sürat Denetim Aygıtı ismi verilen küçük bir aygıta bağlı. Bu, pilotun denetimlerini, hareketi denetim etmek için motorlara gönderilen kesin talimatlara dönüştüren şeydir.

İç işler

Çok rotorlu uçaklar, motorun suratı ve hasebiyle uçağın pervanelerinin dönme suratı ayarlanarak denetim edilir. Motor suratını artırarak yahut azaltarak yüksekliğini artırır yahut azaltır. Gerideki pervanelerin suratını artırarak ileri gerçek uçar ve bunun aksisi de geçerlidir ve sağ taraftaki pervaneleri daha süratli çalıştırarak sola masraf. Dönüşler, iki motorun saat istikametinde ve öbür ikisinin saat tarafının bilakis dönmesinden yararlanılarak ve akabinde her bir motorun suratının hassas bir formda ayarlanmasıyla elde edilir. Bunu yapma süreci, pilotun talimatlarını alan ve akabinde bunları ESC’ye göndereceği dijital komutlara dönüştüren uçağın uçuş denetim aygıtıyla başlar. ESC sırayla bu talimatları yorumlar ve her bir motora giden voltajı artırır yahut azaltır.

Faal Frenleme

DJI ESC’ler çevikliği artıran ve güç tasarrufu sağlayan bir özellik olan Faal Frenlemeyi takviyeler. Açıkça söylemek gerekirse, Etkin Frenlemenin yaptığı şey, frenleme başlatıldığında motorun voltajını arttırmaktır, böylelikle uçağın havada asılı kalmaya yavaşlamasından evvelki müddet ve ara en aza indirilir. Frenleme yapılırken motor otomatik olarak jeneratör moduna alınır, böylelikle mekanik gücü ısı gücüne çevrilerek boşa gitmek yerine, aküye geri gönderilerek şarj edilen elektrik gücüne dönüştürülür.

Aktif Frenleme özelliği uçuş performansını ve verimliliğini artırır. Uçağın çevikliğini ve reaksiyon verme yeteneğini daha da artırmak için, DJI ESC’ler yüksek frekanslarda çalışarak pilotun denetim sinyallerini motorlara gönderilen talimatlara daha hakikat bir formda çevirerek uçuşun sıkıntısız olmasını ve reaksiyonun anında verilmesini sağlar.

Entegrasyon ve İstihbarat

Phantom 4’teki ESC, dünyanın Çip Üzerinde Sistem (SoC) tahlili olarak tasarlanan birinci ESC’sidir. Bu, ekseriyetle farklı modüller olan mikro denetleyici ünitesinin, güç idare ünitesinin ve öbür elektroniklerin tek bir çipte entegre edildiği manasına gelir. Bu, genel olarak daha küçük boyut, daha düşük yük ve artırılmış uçuş müddetleri manasına gelir.

SoC, gerilime ve çeşitli güçlü şartlara dayanabilmelerini sağlamak için otomotiv sınıfı bileşenler kullanılarak üretilmiştir. Bir tasarım üretime geçmeden evvel, yayılan emisyonun, elektrostatik deşarj bağışıklığının ve RF elektrik alanı bağışıklığının DJI mühendisleri tarafından tanımlanan katı standartlar dahilinde olduğundan emin olmak için eksiksiz bir Elektromanyetik Uyumluluk Testi gerçekleştirilir. ESC, motorlar ve pervaneler, dayanıklılığını ve komutlara süratli reaksiyon vererek yüksek hassasiyette performans gösterme yeteneğini garantilemek için kuvvetli, yüksek sıcaklıklarda 2000 saatten fazla bir müddet boyunca gerilim testine tabi tutulur.

Kolaylık ve Güvenilirlik

Tek bir çipe entegrasyon birebir vakitte bileşen sayısını da azaltır ve bununla birlikte mümkün arıza noktalarının sayısını da azaltır. Olağan analog temasın yanı sıra dijital temas, ESC’nin ana denetleyiciyle irtibatını kaybetmesini önlemek için yedeklilik sağlar. Birlikte ele alındığında bu, uçağın güvenilirliğinin büyük ölçüde artmasıyla sonuçlanır.

DJI’ın ESC’leri her platforma ve kullanım durumuna en uygun halde uyacak halde itinayla tasarlanmıştır. Sinüs dalgalı ESC’ler verimliliğin ve gücün değerli olduğu yerlerde kullanılırken, kare dalga ESC’ler boyut ve tartının düşük tutulması gereken kompakt sistemlerde kullanılır.

Tasarım sürecinin bir başka odak noktası kullanım kolaylığıdır. Pek çok ESC’nin, bilhassa kendi hava platformunuzu oluştururken manuel olarak kalibre edilmesi gerekirken, DJI’nin Akıllı ESC’leri (iESC’ler), motorun istikametindeki, hızlanmadaki ve öbür parametrelerdeki anlık değişiklikleri algılar ve optimize edilmiş stabilite ve denetim hassasiyeti için buna otomatik olarak ahenk sağlar.

Motor çalıştırıldığı anda, güzel çalışır durumda olduğundan emin olmak için akıllı bir kendi kendine denetim gerçekleştirir. Motorlar çalışırken daima olarak sürat, voltaj, sıcaklık, voltaj, akım ve daha fazlasını içeren kendi durumu hakkında bilgi toplar ve bilgileri ESC aracılığıyla ana denetleyiciye geri gönderir. Ana kontrolör, gelecekteki sıkıntıları teşhis etmek için bilgi günlüğünü kaydetmenin yanı sıra, bilgileri tahlil eder ve gerçek vakitli olarak datalara dayalı olarak karar verir.