ESC Electronic Speed Controller

ESC Electronic Speed Controller

ESC Electronic Speed Controller

El ESC, Electronic Speed Controller, es el dispositivo encargado de controlar la velocidad del motor.

ESC Electronic Speed ControllerLos ESC no son mecanismos mecánicos como pueden ser los servos, sino que mediante impulsos eléctricos hacen que el motor gire. Los ESC más modernos suelen incorporar un BEC, Battery Eliminator Circuit, para regular y controlar el voltaje que le llega al receptor, eliminando la necesidad de una segunda batería para el receptor.

Normalmente los ESC aceptan una señal de entrada PWM de 50Hz y dependiendo de la longitud del ancho de pulso ( entre 1ms parado y 1.5ms a máxima potencia ) entregará más o menos potencia al motor.

 

Una variante son los ESC-Optp, estos variadores son muy utilizados en potencias altas para separar el circuito del motor del circuito del receptor y servos con baterías independientes.

Dependiendo del avión, motor y tipo de vuelo se necesitará un variador u otro ( más o menos amperaje ), aunque con cualquier opción es muy recomendable sobredimensionar el ESC al menos un 15% más, por ejemplo, si nuestro motor necesita 10A el variador debería ser al menos de 11,5A para garantizar un correcto funcionamiento. El peligro de utilizar un variador que no se ajuste a los requerimientos de potencia puede hacer que el ESC literlamente se queme ( como ha ocurrido en algunos casos ).

Tarjeta para programar ESCLos variadores de calidad, aunque últimamente prácticamente cualquier modelo, permiten programarlos ajustándolo a cada necesidad. La programación puede realizarse  por medio de movimientos en el stick de potencia de la emisora, el método más simple, por medio de tarjetas programadoras y los más sofisticados por medio de conexión al PC y mediante software.

Los parámetros más usuales a la hora de realizar la programación de los variadores son,

  • Brake: Es el freno para las hélices plegables si este parámetro no se configurara la hélice nunca se plegaría y siempre estaría girando.
  • Battery type: Los ESC suelen detectar automáticamente el tipo de batería, pero en algunos casos hay que indicarlo explícitamente.
  • Cutoff mode: Con este parámetro le indicamos al variador como debe cortar la energía cuando detecte que la batería se está agotando. Reduciendo la potencia del motor ( aconsejable ) o apagándolo completamente.
  • Cutoff threshold: Es el punto de carga de la batería donde entrará en funcionamiento el cutoff mode. Es aconsejable configurarlo por encima ya que aunque consumas menos batería éstas durarán más,
  • Startup mode: Es el modo de arranque del motor, en los motores con escobillas ( brushed ) y/o con hélices plegables es recomendable configrarlo en arranque soft para darle tiempo a la hélice a posicionarse.

 

BEC Battery Eliminator Circuit

BEC Battery Eliminator Circuit

Hoy en día el BEC es un elemento, casi, imprescindible en nuestros aviones ya que su funcionamiento permite eliminar una segunda batería para el motor unificando receptor, servos y motor en una sola batería.

El Battery Eliminator Circuit no solo sirve para “eliminar”  una batería sino que proporciona un voltaje constante al receptor ( 5V ), si no usamos un BEC el voltaje que proporciona la batería nunca será constante ya que dependerá de la carga en cada momento, además, las baterías lipo superan ampliamente los 5V.

 Esquema BEC

 

El BEC nos ofrece un voltaje constante sin picos ni caídas.

En nuestros aviones normalmente tendremos dos tipos de BEC,

  • Externos. Normalmente tendremos que utilizarlo externo cuando utilizamos ESC de gran amperaje ya que no suelen traerlo incorporado o simplemente por motivos operacionales necesitamos tener el dispositivo separado del ESC ( interferencias, baterías… )
  • Internos ( ESC + BEC ). Este es el más habitual ya que el BEC va incorporado en la circuitería del ESC.

Los BEC pueden ser de dos tipos, ya sean internos o externos. Los lineales son los más sencillos y simplemente reducen el voltaje sobrante que se disipa en forma de calor.Son válidos para pequeños voltajes de entrada para voltajes altos el rendimiento es muy pobre. El otro tipo de BEC es el conmutado o switching BEC, su funcionamiento es similar al de una fuente de alimentación de un ordenador, este tipo de BEC alcanza rendimientos superiores al 85% en baterías LiPo 5S permitiendo potencias muy altas. El handicap de este alto rendimiento es que los BEC conmutados deben estar construidos con elementos de gran calidad para evitar interferencias y mantener la corriente estable.

Resumiendo podemos afirmar que un BEC es un regulador que se encarga de recibir la energía de la batería y enviarla al receptor y servos de una manera constante y estable.