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Tutorial : ARDUINO + ESC + Motor sem escova (Brushless) => DRONE
Depois que comprei um Drone Phantom 2, estou estudando as partes do mesmo.
http://labdegaragem.com/forum/topics/dji-phantom-2-quadricoptero
O ESC ou controlador eletrônico de velocidade é o circuito que controla o motor sem escovas (BLDC) que é usado em Drones ou aeronaves de aeromodelismo.
Fiz algumas medições com osciloscópio no ESC do Phantom 2, mas por ser uma aeronave cara, fiquei com receio de danificar algo. E se algum motor falhar em pleno vôo, pode ser o fim do Drone.
Portanto comprei algumas peças (que poderão servir também de backup) : um conjunto de 4 motores BLDC, um ESC do Phantom 2 e um ESC comum.
Nessa plataforma da foto que estou montando, pretendo fazer testes dos ESCs e dos motores. Pretendo medir o RPM, corrente de consumo, temperatura e quem sabe até empuxo da turbina.
Tá ficando muito legal ! Aos poucos, irei disponibilzar os avanços no projeto. Pretendo estudar a fundo o funcionamento dos ESCs com esses motores.
Respostas a este tópico
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Permalink Responder até José Gustavo Abreu Murta em
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Video de demonstração Controlando o ESC com Arduino.
A primeira fase é a de calibração, quando o motor fica apitando uma sequencia de tons.
Para iniciar essa calibração, é preciso que o o pulso de controle seja de 2100 microsegundos ( Led azul).
Após a sequência de tons, eu pressiono o botão Led Vermelho (pulso de 800 microsegundos) para finalizar a calibração.
Essa é uma forma de onda de um dos fios do motor, quando o motor esta apitando ( frequência de 997 Hz) .
Quando pressiono o botão verde (pulso de 1500 microsegundos) , o motor gira em velocidade baixa.
Quando pressiono o botão azul (pulso de 2100 microsegundos), o motor gira em velocidade alta.
Essa é a forma de onda de um dos fios da bobina, quando o motor esta em alta velocidade.
O multimetro no lado direito esta medindo a corrente total. Coloquei um resistor de 0,1 ohms em série com a bateria de 12V. Portanto a tensão medida deve ser multiplicada por dez. Por exemplo, ao ligar a bateria no circuito a corrente é de 60 mA (medida = 0,006V). O motor com velocidade alta consome uma corrente de 600 mA. Meu multimetro não é TRUE RMS.
A ponta de prova do osciloscópio esta ligada à um dos fios do motor.
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Mais duas formas de ondas.
Uma forma de onda dos drivers do FET - ainda não sei de N FET ou P FET. E outra forma de onda dos outros drivers.
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Permalink Responder até Alisson V Remedi em
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Estarei acompanhando esse tópico de perto.Esse tema eu utilizarei no meu TCC de Engenharia Eletrônica.Não tenho muito conhecimento dessa área,mas pesquisando vi que serão alguns componentes meio caros.
Uma das ideias que eu tenho é utilizar um Raspberry junto com uma câmera pra conseguir tirar foto remotamente(através de algum software)
Bom,eu tenho ainda 2 anos pra amadurecer minha ideia(Só me formo no final de 2017),mas eu acompanharei esse post e se eu tiver alguma ideia que possa ajudá-lo postarei aqui.
Alguns links que poderão ajudá-lo:
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Alisson, fico feliz que tenha se interessado sobre esse tutorial.
Mas não entendi bem qual será o tema (objetivo) do seu TCC. É sobre Drones?
Esse tutorial é sobre ESCs. E tentando entender como funciona, a cada dia percebo que tem um firmware bem complexo. O projeto sobre Drones poderá ser um outro tópico. Mas vamos por partes.
O que eu puder ajudar, pode contar comigo.
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Permalink Responder até Tarcisio José de Amorim Carvalho em
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Parabéns pelo tópico José Gustavo Abreu Murta , estou gostando muito e vou acompanhar de perto, meu TCC no curso de engenharia de controle e automação e justamente fazer o controle de velocidade de um motor brushlees, ou seja projetar um esc, comecei agora e estou achando bem difícil a principio, conforme eu for desenvolvendo vou postando alguma coisa aqui no tópico também para compartilhar.
Abraços...
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Será um desafio ! Mas é muito interessante.
Qualquer duvida, a gente pesquisa junto....
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Comecei a estudar o motor brusless e estou encontrando certa dificuldade para entender
o funcionamento, na realiadade não entendi como é feita a comutação de fases,
pelo q entendi se energizam duas bobinas, deixando sempre uma desenergizada,
mas em que momento é feito a comutação, você entendeu isso? Desculpe se for
uma pergunta idiota, mas estou trabalhando nisso a pouco tempo entao ainda tenho duvidas
bobas.
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Permalink Responder até rodrigo em
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Temos brushless AC e brushless DC. Geralmente, os brushless DC tem um fio GND e um fio para cada fases, os brushlees AC tem o mesmo numero de fios para cada fase.
Talvez esse video te ajude :
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Rodrigo, o tutorial é só para motor DC.
Obrigado pelo video.
Vejam esse videos de como um motor DC sem escovas (BLDC) funciona (em inglês) :
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Tarcisio, se o motor BLDC usa sensores Hall, a percepção dos sensores é que determina o tempo da comutação nas bobinas.
Mas o motor de Drone não usa sensores Hall ! A comutação das bobinas é controlada pelo monitoramento de corrente gerado pela força (tensão) contra-eletromotriz na bobina que não foi energizada.
Vou procurar mais informação para poder te explicar melhor.
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Obrigado José Gustavo, os videos são realmente muito bons, porem como meu inglês é fraco não consegui aproveitar tudo que é explicado, eu tenho mais interesse em entender como funciona esse monitoramento da força contra eletromotriz da bobina desenergizada, pelo que intendi detecta-se a passagem da mesma por zero , para que a comutação seja feita. mas parece que o motor já tem que estar girando a uma certa velocidade para esse tipo de controle funcionar. primeiramente você entende porquê a bobina que esta desenergizada possui tensão ? a sequencia de acionamento das bobinas eu também não intendi ainda.
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Aí esta uma ótima pergunta !!
Ainda não encontrei alguma informação para saber como o motor começa a girar.
No forum RC Groups ( informado em outro tópico) dá umas dicas.
Mas não sei se você sabe, antes do ESC começar a girar, o motor apita uma sequência de tons. Nesse momento todas as bobinas estão sendo energizadas. E eu acho que é nessa hora que o circuito detecta as bobinas.
Para mim também ainda é um segredo para ser desvendado !
A sequencia é facil - ele sempre tem uma sequencia definida de acionamento dos FETs, tanto é que se inverter os fios, o sentido do motor também é invertido .
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