دليل توصيل الطائرات بدون طيار وتوصيل المحرك (بما في ذلك الخطوات والاحتياطات)
ترك رسالة
لماذا من المهم فهم العلاقة بين ESC والمحرك
في أي طائرة بدون طيار متعددة الأجزاء ، يشكل الاتصال بين وحدة التحكم في السرعة الإلكترونية (وحدة التحكم الإلكترونية) والمحرك العمود الفقري لنظام الطاقة الخاص به ..
إذا كنت شركة تصنيع بدون طيار أو عشاق التجميع أو مشتري التكنولوجيا أو تحاول استبدال أو اختبار محرك بدون طيار ، فمن الأهمية بمكان إتقان طريقة الاتصال الصحيحة بين ESC والمحرك:
قد تؤدي الأسلاك غير الصحيحة إلى انعكاس محرك ، مما يسبب طائرة ياو أو حتى فشل الإقلاع .
هل الإشارة متصلة بشكل غير صحيح؟ لا يمكن لـ ESC التعرف على أمر التحكم في الرحلة ولا يمكن للمحرك الرد .
ESC غير معاير؟ إخراج التوجه غير المستقر والرحلة غير المنضبط
تجاهل الاحتياطات؟ في الحالات القصوى ، قد يتسبب في حرق ESC أو تضرر وحدة التحكم في الطيران .
على الرغم من أن هذا قد يبدو معقدًا تقنيًا في البداية ، بمجرد فهم الأساسيات ، يمكن إكمال عملية الاتصال والمعايرة بأكملها في بضع دقائق فقط .
المبادئ الأساسية للطائرات بدون طيار والمحرك
قبل القيام بأي أسلاك ، من المهم للغاية فهم مبدأ العمل بين ESC والمحرك بدون فرش ، والذي يرتبط بالتشغيل العادي ودقة التحكم في نظام طاقة الطائرات بدون طيار بأكمله .
1. ما هو ESC (وحدة تحكم السرعة الإلكترونية)؟
يعد ESC (وحدة تحكم السرعة الإلكترونية) مكونًا إلكترونيًا يدير بدء تشغيل المحرك ، وسرعة ، واتجاهه ، والكبح .
وظائفها الأساسية هي:
قم بتحويل التيار المباشر (DC) المقدمة من البطارية إلى تيار متناوب من ثلاثة مراحل ؛
اضبط التردد الحالي وفقًا لـ PWM أو الإشارة الرقمية المرسلة بواسطة وحدة تحكم الطيران لتحقيق التحكم في سرعة المحرك ؛
تحتوي بعض ESCs أيضًا على حماية الجهد/التيار ، والكبح ، وتبديل الاتجاه وغيرها من الوظائف .
2. كيف يعمل المحرك بدون فرش؟
يعد محرك DC بدون فرش (BLDC) بشكل شائع في الطائرات بدون طيار هيكلًا من ثلاث مراحل مع ثلاث أطراف إخراج ، والتي يتم توصيلها بمحطات الإخراج الثلاثة لـ ESC (تم تمييزها كـ A/B/C أو أي ثلاث مراحل) .
تعتمد تشغيلها على:
التنقل الإلكتروني: يتم التحكم في تسلسل تبديل التيار ثلاثي الطور بواسطة ESC ؛
يتغير المجال المغناطيسي بالتناوب: يتم تشكيل مجال مغناطيسي دوار لدفع الدوار إلى الدوران ؛
التحكم في القاعة أو المستشعر: حدد موضع المحرك لتحديد متى يتم تشغيله على .
ملاحظة: لا يوجد أي متطلبات ترتيب مطلقة عند توصيل الأسلاك ثلاثية الطور ، لأنه يمكن عكس اتجاه المحرك ببساطة عن طريق تبديل أي سلكين ، مما يسهل بشكل كبير التعديلات اللاحقة .
3. كيف يتم نقل إشارات التحكم؟
تقوم وحدة تحكم الطيران بنقل أوامر التحكم إلى ESC من خلال خط إشارة (عادةً ما يكون السطر الأساسي 3-: خط إشارة + خط طاقة + خط طاقة) . تتضمن بروتوكولات التحكم السائدة:
اسم البروتوكول |
سمات |
PWM |
الإشارة التناظرية الأكثر شيوعًا ، من السهل أن تكون متوافقة |
oneshot125/42 |
تحسين سرعة الاستجابة ، مناسبة لسباق الطائرات بدون طيار |
DSHOT150/300/600 |
يدعم التحكم في الإشارات الرقمية ، أكثر دقة واستقرارًا ، الاتصالات ثنائية الاتجاه (ESC الجزئي) |
كيفية توصيل ESC والمحرك بدون فرش (خطوات عملية)
هناك عدة خطوات رئيسية لتوصيل ESC بشكل صحيح بمحرك بدون فرش من الطائرات بدون طيار . يوصى بالعمل باستخدام الطاقة وإزالة المراوح قبل الاختبار لضمان السلامة .
الخطوة 1: تأكد من تطابق معلمات ESC والمحرك
قبل الاتصال ، يرجى تأكيد أن المعلمات التالية متوافقة:
هل نطاق الجهد متسق (مثل 4S/6S/8s)؟
هل الحد الأقصى لسعة حمل الحالية كافية؟ (يوصى بترك أكثر من 20 ٪ من التكرار)
هل نوع الواجهة عالمي (معظمها من واجهة سلك الموز/الحامول) 3.5 مم)
على سبيل المثال ، يبلغ الحالي ذروة محرك VSD 4720 ما يقرب من 100A ، ويوصى باستخدام ESC عالي الأداء أكبر من أو يساوي 100A .
الخطوة 2: قم بتوصيل محطة الإخراج من ESC بأسلاك ثلاثية المراحل للمحرك
ابحث عن الأسلاك الثلاثة السميكة من الأسلاك السوداء (عادةً سوداء ، أصفر (أبيض) ، وأسلاك حمراء /ثلاثية)
قم بتوصيله بأسلاك الإخراج الثلاثة للمحرك بدون فرش (بأي ترتيب)
استخدم توصيل المكونات ، أو لحام مباشرة لضمان جهة اتصال الشركة
تعديل اتجاه الدوران: إذا كان المحرك يدور في الاتجاه الخاطئ بعد أن يتم تشغيله ، فيمكن عكسه ببساطة عن طريق تبديل أي أسلاك مرحلة .
الخطوة 3: قم بتوصيل إدخال ESC بمصدر طاقة بطارية الليثيوم
عادةً ما تكون مدخلات ESC سلكين أحمر سميك وسوداء (+ قوة / - أرض)
تواصل بمنفذ XT60 / XT90 لبطارية الليثيوم
تأكد من أن القطبية صحيحة: سلك أحمر إلى سلك أسود إيجابي إلى سلبي
ملاحظة: سيؤدي عكس القطبية مباشرة إلى إتلاف ESC!
الخطوة 4: قم بتوصيل كابل إشارة ESC بوحدة تحكم الرحلة
يوجد أيضًا سلك رفيع 3- على ESC ، عادة:
أبيض/أصفر (خط إشارة)
Red (خط امدادات الطاقة 5 فولت ، بعض ESCS ألغته)
الأسود (الأرض)
قم بتوصيل هذه المجموعة من الأسلاك بقناة إخراج PWM الخاصة بوحدة تحكم الطيران أو واجهة التحكم في DSHOT ، مع أرقام مقابلة مثل M1 ، M2 ، M3 ، M4 ، إلخ .
الخطوة 5: الطاقة والتحقق
تأكد من توصيل جميع الخطوط بشكل صحيح
إزالة المروحة (لتجنب الدوران العرضي)
قم بتوصيل البطارية والطاقة
سماع نغمة ESC Form (تشير إلى بدء التشغيل الناجح)
استخدم عنصر التحكم عن بُعد لسحب الخانق بسرعة منخفضة لاختبار ما إذا كان المحرك يبدأ بشكل طبيعي
تأكيد وتعديل اتجاه الدوران المحركي
في تجميع الطائرات بدون طيار ، ما إذا كان المحرك يدور في الاتجاه الصحيح يؤثر بشكل مباشر على ما إذا كانت الطائرة يمكن أن تقلع بسلاسة ، أو الحفاظ على موقفها أو تنفيذ التحكم في التوجيه . إذا كان المحرك يدور في الاتجاه المعاكس ، فقد يتسبب حتى في أن يتدحرجت DRONE أو تدور في مكانها .
كيف تحدد ما إذا كان المحرك يدور في الاتجاه الصحيح؟
يتطلب نظام التحكم في الطيران في طائرة بدون طيار متعددة الدورات أن يدور كل محرك في اتجاه معين ، مثل:
رقم المحرك |
اتجاه الدوران |
M1 |
اتجاه عقارب الساعة (CW) |
M2 |
عكس اتجاه عقارب الساعة (CCW) |
M3 |
اتجاه عقارب الساعة (CW) |
M4 |
عكس اتجاه عقارب الساعة (CCW) |
للحصول على أرقام واتجاهات محددة محركات ، يرجى الرجوع إلى دليل تحكم الرحلة أو رسم تخطيط محرك رسمي (مثل PX4 ، Betaflight ، Ardupilot وغيرها من المنصات) .
لاختبار الاتجاه الصحيح للدوران:
إزالة المروحة (يجب!)
بعد تشغيل الطاقة ، دفع ببطء إلى أعلى المسرع
لاحظ ما إذا كان اتجاه دوران العمود الحركي يفي بالمتطلبات
كيف يمكنني تغيير اتجاه دوران المحرك؟
هناك طريقتان لتحقيق تعديل تخفيف الحركة:
الطريقة 1: مبادلة أي خطين من مرحلة المحرك
هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا والمباشرة:
تبديل أي اثنين من الأسلاك المحرك الثلاثة متصلة بإخراج ESC (على سبيل المثال ، أعمدة المبادلة A و B)
بعد استعادة الطاقة ، سيتم عكس اتجاه دوران المحرك بالكامل
ينطبق على جميع أنواع المحركات التي لا تحتوي على ثلاث مراحل ، مستقلة عن إعدادات البرامج .
الطريقة 2: تكوين عبر برنامج ESC (مثل blheli)
يمكن لبعض ESCs التي تدعم ضبط البرامج (مثل سلسلة blheli _ s ، blheli _32 تغيير اتجاه المحرك عبر جهاز كمبيوتر أو جهاز محمول:
1. قم بتوصيل ESC بالكمبيوتر باستخدام منفذ USB .
2. فتح blhelisuite أو البرامج الرسمية الأخرى
3. بعد قراءة إعدادات ESC ، حدد العادي / المعاكس في خيار "اتجاه المحرك"
4. اكتب التكوين وأعد تشغيل ESC
هذه الطريقة مناسبة للسيناريوهات حيث يلزم ضبط معلمة الدُفعات أو أن مساحة التثبيت محدودة والأسلاك غير مريحة لتعديل .
نصائح
يتطلب نظام التحكم في الرحلة اتجاه محرك دقيق للغاية . في حالة حدوث خطأ ، لا يمكن التحكم في الموقف بشكل طبيعي .
عند استخدام البرنامج لتغيير الاتجاه ، يرجى عدم تعديل المعلمات غير المرتبطة بالسرعة ، وحماية الجهد ، وما إلى ذلك . ، لتجنب التسبب في مشكلات توافق التحكم في الطيران ؛
إذا كنت تستخدم محركًا مع اتجاه محدد مسبقًا (مثل بعض محركات بنية CW/CCW المتماثلة لـ VSD) ، فيرجى إعطاء الأولوية لمطابقة الأسلاك وفقًا للتعليمات .
خطوات معايرة ESC (أخذ إشارة PWM كمثال)
بعد الانتهاء من الاتصال بين ESC والمحرك ، ** ESC Throttle Calibration ** هي خطوة رئيسية للتأكد من أن وحدة تحكم الرحلة أو إشارة إخراج التحكم عن بُعد تتطابق مع إشارة إدخال ESC .
بدون معايرة ، قد لا تحدد ESC بشكل صحيح نطاق الخانق ، مما يؤدي إلى تأخر استجابة الدفع ، أو أقصى درجات الخانق ، أو حتى منطقة ميتة .
فيما يلي عملية معايرة قياسية باستخدام نظام التحكم في إشارة PWM (شائع في التحكم في الطيران التقليدي) كمثال:
الخطوات القياسية لمعايرة ESC (مع أخذ ESC واحد كمثال)
تأكد من إزالة المروحة من المحرك قبل العملية لمنع المحرك من البدء فجأة والتسبب في خطر .
1. قم بإيقاف تشغيل طاقة البطارية وفصل مصدر الطاقة ESC
2. قم بتشغيل جهاز التحكم عن بُعد وزيادة الخانق إلى 100 ٪
3. قم بتوصيل البطارية وقم بتشغيل ESC
سوف تنبعث من ESC سلسلة من "صوت صفير عالي النغمة" للإشارة إلى أنه تم اكتشاف أقصى خنق .
{{0} حافظ على جهاز الإرسال وادفع الخانق إلى القاع (0 ٪)
سوف ينبعث ESC "نغمة التأكيد" (عادةً نغمة صاعدة لـ "Beep-Beep-Beep") ، مما يشير إلى أن المعايرة كاملة .
5. تم إيقاف تشغيل الطاقة وإعادة التشغيل ، ثم يمكنك استخدامه
وصف النغمة المطالبة الشائعة (شائع لمعظم ESCS)
الصوت السريع |
معنى |
صوت صفير ، صوت صفير (عالي الملعب عدة مرات) |
تم إدخال وضع المعايرة بنجاح واكتشف أقصى خانق |
Di-Di-di (النغمة الصاعدة) |
المعايرة ناجحة ، تم اكتشاف الحد الأدنى من الخانق |
قطرات قصيرة مستمرة (تردد منخفض) |
لم يتم التعرف على إشارة الخانق أو لا تتلقى ESC إشارة التحكم |
drip-drip-drip (إيقاع ثابت) |
جهد البطارية منخفض/مرتفع للغاية ، يدخل وضع الحماية |
تعليمات تكميلية (معايرة متعددة الجهازية)
إذا كنت ترغب في معايرة ESCs متعددة في نفس الوقت (مثل Quadcopters أو hexacopters):
استخدم وحدة تحكم الطيران لإخراج إشارات PWM بشكل موحد من أربع قنوات ؛
أو استخدم PDB + ESCs متعددة لتشغيله في نفس الوقت ؛
تدعم بعض وحدات التحكم في الطيران المعايرة التلقائية للزهور (مثل Betaflight ، Pixhawk)
بعد المعايرة ، يمكن لـ ESC أن تقود المحرك خطيًا للاستجابة لتغييرات السرعة وفقًا لتغييرات الخانق ، وتحقيق التحكم في الطيران أكثر سلاسة وأكثر دقة .
احتياطات الاتصال والمشاكل المشتركة
بعد توصيل ESCS بالمحركات واستكمال المعايرة ، لا يزال هناك بعض التفاصيل الرئيسية التي يجب تأكيدها قبل الطيران لتجنب أضرار الأجهزة ، وتداخل الإشارة ، أو الرحلة غير المستقرة . في هذا القسم ، سنقوم بإدراج هذه المشكلات الشائعة والاقتراحات المقابلة واحدة تلو الأخرى.
1. مشكلات التوافق بين بروتوكولات ESC المختلفة (PWM VS DSHOT)
تتطور بروتوكولات إشارة التحكم في الطائرات بدون طيار باستمرار ، وبروتوكولات مختلفة لها متطلبات مختلفة للتحكم في الطيران والتحكم في السرعة الإلكترونية:
نوع البروتوكول |
سمات |
توصيات التوافق |
PWM |
إشارة تمثيلية ، تستخدم على نطاق واسع ، استجابة بطيئة بعض الشيء |
مناسب للأنظمة المبتدئة ومعظم وحدات التحكم في الطيران ، مع تنوع قوي |
oneshot125/42 |
متغير PWM سريع ، مناسب لمشاهد السباق |
يجب أن تدعم وحدة تحكم الطيران هذا البروتوكول ، وإلا فلن يكون متاحًا |
DSHOT150/300/600 |
إشارة رقمية ، أكثر دقة وقوة ضد التداخل |
يجب أن يدعم كل من وحدة التحكم ESC و Flight البروتوكول-التواصل لن يعمل . |
في برنامج تصحيح تصحيح الأخطاء (مثل Betaflight) ، يوصى بفحص وتعيين بروتوكول اتصال ESC الصحيح .
2. خطر الاستقطاب غير الصحيح لمصدر الطاقة ESC
طريقة الاتصال الخاطئة: توصيل أسلاك الطاقة الحمراء والأسود في ESC مع قطبية عكسية سيؤدي إلى حرق ESC على الفور!
يرجى الانتباه إلى التفاصيل التالية:
يتم توصيل السلك الأحمر بالمحطة الإيجابية (+) للبطارية ، ويتم توصيل السلك الأسود بالمحطة السلبية ( -)
يجب تمييز لحام المكونات بشكل صارم في الاتجاه (XT60 ، واجهة XT90 ، إلخ .)
إذا كانت ESCs متعددة تشترك في مصدر طاقة مشترك ، فتأكد من أن خطوط إمداد الطاقة واضحة ولديها قطبية موحدة .
يوصى باستخدام قابس الطاقة مع بنية مقاومة للخداع وختمه مع أنبوب تقلص الحرارة بعد اللحام .
3. اقتراحات حول تجنب التداخل بين ESC ووحدة تحكم الطيران
عندما تعمل ESC والمحرك ، فإنها ستولد تداخلًا كهرومغناطيسيًا عالي التردد ، مما قد يؤثر على حكم إشارة التحكم في الرحلة أو دقة المستشعر .
طرق لتجنب:
افصل خط الطاقة وخط الإشارة لتجنب التكاليف المتقاطعة
حافظ على خط إشارة ESC أقصر قدر الإمكان واستخدم الأسلاك المحمية (إذا كان مدعومًا)
يجب أن تكون واجهة الأسلاك بين وحدة تحكم الرحلة و ESC ثابتة ومكافحة الصدمات .
استخدم لوحة مراقبة الطيران مع تصميم أرضي مشترك لتحسين اتساق الإشارة
4. هل يجب استخدام المكثفات أو BEC الخارجي؟
في بعض منصات الطائرات بدون طيار عالية الطاقة ، لتحسين استقرار النظام ، يمكنك إضافة:
تصفية مكثف (مكثف كهربائي منخفض ESR):
يتم استخدامه لامتصاص تقلبات الطاقة وحماية وحدة التحكم في ESC ومراقبة الطيران ، وهو أمر ضروري بشكل خاص عند استخدام البطاريات عالية الجودة أو ESCs متعددة في نفس الوقت .
BEC الخارجية (دائرة التخلص من البطارية):
إذا لم يكن لدى ESC مخرجات منظمة ، أو يتطلب التحكم في الرحلة مصدر طاقة ثابتة 5V/9V ، فسيكون أكثر موثوقية استخدام BEC . مستقلة
تدعم بعض ESCs عالية الأداء التي يتم إقرانها مع محركات VSD تثبيت الجهد المدمج وحماية المكثفات ، ولكن في الاستخدام الفعلي ، يوصى باختيار ما إذا كان سيتم تثبيت وحدات إضافية بناءً على التحكم في الطيران والمستوى الحالي .
عند اختيار ESC مناسب ، قد ترغب أيضًا في اختيار محرك أكثر موثوقية
إن إكمال اتصال ESC والمعايرة هو الخطوة الأولى فقط في بناء نظام طيران مستقر . ما الذي يحدد حقًا أداء الرحلة هو وحدة الطاقة الأساسية - المحرك بدون فرش .
إذا كنت تبحث عن محرك بدون طيار بأداء مستقر وجودة موثوقة وتثبيت مرن ، فستكون سلسلة محركات VSD هي اختيارك المثالي .
لماذا تختار VSD Drone Motor؟
السلسلة بأكملها متوافقة مع بروتوكولات ESC السائدة مثل blheli _ s / blheli _32 لضمان التوافق العالي وسهولة التصحيح ؛
يغطي نطاق الجهد الكامل من الطائرات بدون طيار للضوء إلى الطائرات بدون طيار تحميل ثقيل (يدعم 4s ~ 12s) ؛
نسبة التوجه العالي إلى الوزن + تصميم الاهتزاز المنخفض يساعد نظام التحكم في الطيران على أن يكون أكثر دقة واستقرارًا ؛
الواجهة القياسية أو الأضواء المخصصة هي التثبيت السريع والأسلاك الأنيقة ؛
دعم الخدمات الفنية المخصصة: إذا كان لديك متطلبات خاصة (الاتجاه ، المنحنى الحالي ، اختبار التوافق) ، يمكننا تقديم المشورة المهنية والتقييم المخصص .
نظرة عامة سريعة على النماذج الموصى بها الشعبية
نموذج |
نطاق قيمة KV |
أقصى قوة |
أقصى دفع |
منصة الطيران التكيفية |
380 كيلوفولت |
4257W |
9034g |
الطائرات بدون طيار من الدرجة الصناعية/الحمولة التي تحمل متعددة |
|
420kV |
3037W |
7232g |
منصة التصوير الجوي/منصة رسم الخرائط |
|
900-1520kV |
1617W |
4185g |
التصوير الجوي المتوسط/الطائرات بدون طيار |
|
1300-1950kV |
1623.5W |
2910g |
سباق/عبور متعدد |
|
1800-2400 كيلو فولت |
~900W |
~1700g |
FPV DRONE/MICRO DRONE |
نحن نوفر لعملائنا:
مخطط الأسلاك ، وتوصيات اختيار ESC وتقرير اختبار التوافق ESC
عينة من التدقيق وتوجيهات التثبيت ودعم استشارة الاختيار
خدمة تخصيص OEM / ODM (قيمة KV ، حجم المحرك ، طول الخط ، مسبق التوجيه ، إلخ .)
سواء كنت مطورًا للطائرات بدون طيار ، أو تكامل الصناعة ، أو المشتري الفني ، لا تتردد في التواصل للحصول على التفاصيل الفنية أو توصيات المنتج أو فريق اقتباس مخصص هنا للمساعدة .