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.
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Esse é conjunto de motores, compatíveis com os motores da DJI Phantom 2 .
A marca é MultiStar 2212-920. Dois motores giram no sentido do relógio e os outros dois no sentido contrário.
A diferença esta na cor das porcas.
Essas são as especificações dos motores originais da DJI :
DJI 2212 / 920kv :
Carga recomendada (decolagem) = 300g / eixo
Impulso máximo = 600g / eixo
Temperatura de trabalho = -5 °C ~ 40 °C
Bateria recomendada = 3S LiPo
Tamanho do estator = 22×12 mm
KV = 920 rpm/V
Peso = 50g
Diametro do Rotor = 24×11 cm
Passo da Rosca = 9.4×4.3 polegadas
Fonte = http://www.dji.com/product/tuned-propulsion-system
Em termos simples, o KV é um número que relaciona quantos RPM um determinado motor (sem carga sobre ele) girará com base na tensão aplicada.
Fonte : http://www.theampeer.org/everything-e-power.pdf
No caso do Phantom 2, o KV do motor é de 920 rpm/V. A tensão no motor (medida por mim) quando a bateria esta carregada é de aproximadamente 12 Volts. Isto é, a rotação máxima que esse motor poderá ter sem carga é de 920 x 12 = 11040 RPM !
Se precisar de ajuda, tenho experiencia com aeromodelismo, não com drones, mas com aviões e helicopteros.
Obrigado !
Esse é um dos ESCs que comprei - BeastDNA 30A - modelo RC01485 .
Um dos mais baratos que encontrei em BH.
http://www.dealmetic.com/product.asp?ID=RC01485
Caracteristicas do ESC :
Tamanho : 51 x 25 x 8.5mm
Corrente Constante : 30A (será que é verdade?)
Maxima Corrente: 40A/12s
BEC * saída: 3A ( Battery eliminator circuit)
Resitência Interna : 0.0021 miliohms
* BEC são reguladores de 5V que podem alimentar outros circuitos a partir da fonte de 12V da bateria.
Baixa resistência
alta taxa de PWM
Dezesseis células Max
início com baixo torque
arranque suave e rampa até max
freio programável pelo usuário
Corte do motor Auto com reset
Faixa do acelerador auto-ajustável
Auto desligar quando o sinal é perdido
Ajuste automático de baixa tensão com base na bateria
Programa de energia armar Seguro garante que motor não funciona acidentalmente após ligar
Retirei a capa de plástico que protege o circuito e prende o dissipador dos FETs (na parte debaixo).
Vejam quem esta aí ! ATMEGA 8 com clock de 16 MHz.
Reguladores 78M05 para a saida do BEC e para alimentar o ATMEGA8.
Na parte debaixo tem os FETS drives das fases do motor sem escova (BLDC).
Usam os FETS IRF7811A e FDS6675.
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf7811a.pdf
https://www.fairchildsemi.com/datasheets/FD/FDS6675.pdf
O Diagrama do circuito deve ser similar a esse :
Mais referências boas sobre ESCs :
https://github.com/sim-/tgy/issues/25
http://dronespersonalizados.blogspot.com.br/2013/11/esc.html
https://github.com/sim-/tgy/wiki/Identifying-ESC-pin-configuration
Prezado, José Gustavo.
Quero agradecer pelo post e por disponibilizado os diagramas esquemáticos. Quando comecei a estudar o motor de passo que é um BLDC com sensores Hall e depois passei a estudar o Brushless de aeromodelos percebi logo que havia algo "errado". Vasculhei na internet e o único lugar que jogou luz pra sanar essa dúvida foi teu blog. Sou imensamente grato! Nos últimos dias aprendi muita coisa.
Só gostaria de destacar uma coisa que pode acabar confundindo os passageiros de primeira viagem: a teoria/gifs/animações quando se tenta explicar o motor BLDC sensorless para aeromodelo é na verdade para os motores BLDC com sensor, isso pode causar uma baita dor de cabeça. Para desfazer o mau entendido é preciso tomar como referência que o BLDC sensorless para aeromodelo é um motor OUTRUNNER, quando feito isso cai por terra interpretações e evita-se misturar informações.
Para concluir gostaria de destacar outros uC utilizado com regular frequência em ESC 's de aeromodelos gafanhotos.
1) O microcontrolado PIC 12F629 junto com MOSFET TO 252 (10 amperes) ou MOSFET SOT 223 (5 amperes). Nesse caso é necessário outro chip para o receiver e é preciso construir também uma ponte trifásica externa para ser brushless.
2) O chip CYRF6910-340LFXC com uC da Silabs F300 (uC + RF) (e um FET 1038 para motor escovado). Nesse caso é preciso construir também uma ponte trifásica externa para ser brushless.
3) E em destaque a família de uC da Silabs, o SIL F330 ou SIL F33x (330 a 335). Ainda é necessário o receiver e a ponte trifásica com força contra eletromotriz (Back EMF ou BEMF).
3.1) O material mais completo da Silabs se refere ao ESC AN208 para motor BLDC sensorless com uC SIL F310). Eles não disponibilizam nada fora do site deles, porém eles fornecem o código em C, documentação sobre BEMF e até design da PCB pronta, são 3 pdf. Segue anexo do ESC sensorless deles.
Abraços.
Boa noite Hyan,
1) Eu não afirmaria isso :
"Quando comecei a estudar o motor de passo que é um BLDC com sensores Hall "
- O motor BLDC tem muitas diferenças de um motor de passo
- Nem todo motor BLDC usa sensores Hall. Os motores atuais não usam esses sensores.
2) " a teoria/gifs/animações quando se tenta explicar o motor BLDC sensorless para aeromodelo é na verdade para os motores BLDC com sensor, isso pode causar uma baita dor de cabeça."
Acho que eu fui bem claro no Tutorial, ao afirmar que existem motores BLDC com sensores Hall (motores antigos). Os motores atuais não usam sensores Hall. O princípio de funcionamento é idêntico, só muda o método de sensoriamento.
Obrigado pelas informações sobre outro chips que podem controlar um motor BLDC.
Também conseguimos ligar um motor de HD de 3 fios em um ESC.
Utilizo um ESC de 30A e um motor com uma lixa colada em um dos discos, útil para afiar ferramentas leves.
Sim ! O motor de HD é um motor sem escova. Eu até acho que a tecnologia dos motores de aviãozinhos foi possível devido ao avanço da tecnologia dos motores de HD.
Já viu esse avião com motor de HD ?
https://www.youtube.com/watch?v=jzFQ54MTPsg
Só que o motor era muito pequeno para o avião. Segundo o cara que montou, o motor pifou...
Caro amigo José Gustavo,
Estava lendo sua postagem e achei muito boa e completa, e estava olhando para este diagrama que não é muito complexo e queria te perguntar se tem como conseguir o programa deste ESC? Ou seja se eu montar este diagrama seja físico ou virtual eu gostaria de ter o programa para testar. Estou perguntando isso porque já estive pesquisando sobre os ESC´s e estava pensando em montar um diagrama como esse, e fazer assim um ESC de teste, como se eu usar um Motor de 50A eu troco os FET´s para correspondentes, se for um motor de 20A faço similar, e assim por diante.
Caro John , também tenho vontade de montar um ESC.
Será um desafio grande. Os ESCs atualmente são bem complexos.
Com vários recursos tecnológicos.
Estou acompanhando um forum sobre isso = como montar um ESC.
Veja se interessa >
BLDC controller ( alto nível de informação !)
Veja a complexidade do programa (firmware) do ESC:
Esse ESC controla um motor de CDrom e foi feito em Assembler...
http://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=2565567&postcount...
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