5.2 无人机电调的参数

5.2 无人机电调的参数

动力电机的调速系统统称为电调,全称为电子调速器(Electronic Speed Controller,ESC),分为有刷电调和无刷电调。电调的连接如下(图5-3):

(1)两根较粗的输入线与电池的正负极相连;

(2)输出线(有刷2根/无刷3根)与电机连接;

(3)信号线(杜邦线)与接收机或飞控连接。

图5-3 无刷电调的连接

电调一般有电源输出功能(BEC),即在信号线的正负极之间有5 V左右的电压输出,通过信号线为接收机或飞控供电,如图5-4所示。特别注意:有些飞控需要去掉BEC,如大疆NAZA飞控有专用的PMU单元为飞控供电,所以,电调没有BEC。

图5-4 电调的内部电路

1.电流

无刷电调最主要的参数是电调通过的最大电流,通常以安(A)来表示,如20 A/ 40 A/60 A/80 A等。不同电机需要配备不同最大电流的电调,一般电调的最大电流要大于电机的最大电流,最大电流不足会导致电调甚至电机烧毁。

选择电调型号的时候,一定要注意电调最大电流的大小是否满足要求,是否满足留有足够的安全裕度容量,以避免电调内部的功率管烧坏。

2.电调内阻

电调具有相应的内阻,其发热功率需要得到注意。有些电调的电流可以达到几十安,发热功率是电流平方的函数,所以,电调的散热性能十分重要。因此,大规格电调内阻一般都比较小。

3.刷新频率

电机的响应速度与电调的刷新频率有很大的关系。在多旋翼开始发展之前,电调多为航模飞机而设计,航模飞机上的舵机由于结构复杂,工作频率最大为50 Hz。相应地,电调的刷新频率也都为50 Hz。多旋翼与其他类型飞机不同,不使用舵机,而由电调直接驱动,其响应速度远超舵机。目前,具备UItra PWM功能的电调可支持高达500 Hz的刷新频率。

4.可编程特性

通过内部参数设置,可以达到最佳的电调性能。通常有三种方式来对电调参数进行设置:通过编程卡直接设置电调参数;通过USB连接,用计算机软件设置电调参数;通过接收器,用遥控器摇杆设置电调参数。

设置的参数包括以下几项:

(1)安全上电功能:接通电源时,无论油门摇杆处于任何位置,均不会立即启动电机,避免造成人身伤害。

(2)油门行程校调功能:适应不同遥控器油门行程的差别,提高油门响应的线性度。

(3)程序设定项目(可用遥控器油门摇杆或LED参数设定卡设置):

1)刹车设定:无刹车/有刹车;

2)电池类型:锂电池/镍氢;

3)低压保护模式:软关断/硬关断;

4)低压保护阈值:低/中/高;

5)启动模式:普通/柔和/超柔和启动;

6)进角:低/中/高;

7)恢复出厂默认值。

(4)全面的保护功能:

1)欠压保护:由用户通过程序设定,当电池电压低于保护阈值时,电调会自动降低输出功率;

2)过压保护:输入电压超过输入允许范围不予启动,自动保护,同时发出急促的“哔哔”告警声;

3)过热保护:内置温度检测电路,MOS管温度过高时,电调自动关断;

4)遥控信号丢失保护:遥控信号丢失1 s后降低功率,再有2 s无遥控信号,则关闭输出。