Hoje chegamos a outro tópico básico no mundo dos drones e FPV: ESCs (Electric Speed Controllers). Esperamos que, depois de ler este artigo, seja capaz de fazer uma escolha informada sobre qual é o ESC mais adequado para si.
Os controladores electrónicos de velocidade (ESCs) são dispositivos que controlam a velocidade dos motores e o seu sentido de rotação. São, por assim dizer, o coração do drone - fornecem energia a tudo o resto. Como é que um ESC funciona? O ESC recebe sinais de velocidade e direção do controlador de voo e faz o motor rodar à velocidade desejada. Lembre-se que cada motor gira a uma velocidade diferente. Os motores também giram em direcções diferentes, dependendo da sua posição no drone e da configuração selecionada.
Uma nota rápida sobre o sentido de rotação: como acabámos de mencionar, os seus motores podem rodar para dentro ou para fora. Provavelmente já viu muitas vezes os diagramas de direção da hélice/motor nos quadricópteros. Aqui está uma cábula:
Podes saber mais sobre motores aqui.
Não existem vantagens aerodinâmicas confirmadas de um ou de outro. É sobretudo uma preferência pessoal de cada piloto. Pessoalmente, gosto que as minhas hélices estejam viradas para fora para manter a câmara limpa. Sim, isto significa que o FC e o ESC estão sempre sujos. Mas quando as hélices apontam para dentro, há mais sujidade na câmara.
Seja qual for o estilo que preferir, vamos aos variadores!
Os variadores podem ser comprados numa série de configurações, mas a escolha deve ser simples.
Variadoressimples - O variador simples está ligado a um único motor. Todos os ESCs estão ligados a uma PDB (Power Distribution Board) separada, que por sua vez está ligada ao FC.
Vantagens:
Desvantagens:
4in1 ESC - 4 ESCs e um PDB embutido estão todos juntos numa única placa, o que poupa tempo e trabalho necessários para montar o drone. No entanto, isto também tem uma desvantagem porque se um ESC falhar, tem de substituir toda a placa.
Vantagens:
Desvantagens:
Placas AIO (FC+PDB+ESC) - São placas tudo-em-um em que tudo funciona de imediato.
Vantagens:
Desvantagens:
A utilização de um variador de boa qualidade garante um voo suave e equilibrado e mantém o drone no ar durante muito tempo. Os variadores de má qualidade podem ter problemas e queimar-se.
NOTA IMPORTANTE: Utilize sempre um dispositivo anti-fumo antes de ligar o seu ESC pela primeira vez.
NOTA IMPORTANTE 2: Cubra sempre a parte eletrónica do regulador com fita isoladora quando soldar. Essas bolas de solda desagradáveis e selvagens podem causar um curto-circuito difícil de detetar!
Mas como é que se escolhe o variador certo?
Antes de mais: o tamanho. os variadores 4em1 (e as placas AIO) são normalmente fornecidos em 30x30 ou 20x20. Depois de saber qual o tamanho que precisa para o seu drone (veja a nossa publicação no blogue sobre quadros), há algumas coisas a ter em conta:
verifique a classificação da corrente, que é medida em amperes (também conhecida como "amperagem").
A amperagem nominal é o limite de quantos amperes pode colocar num regulador sem que este se incendeie, e não a quantidade de corrente que fornece aos motores (por isso, só pode ser demasiado baixa, mas nunca demasiado alta). 3 coisas podem aumentar o seu consumo de corrente:
Por norma, o controlador tem 2 níveis de corrente: Para drones de 5", recomendamos normalmente 45A ou mais.
Então é melhor comprar um ESC maior? Por causa dos picos de corrente e de tensão? Algumas pessoas preferem ESCs maiores por causa dos picos de tensão, que são muito mais elevados do que a tensão da bateria. No entanto, isto é uma questão de gosto.
O ESC BLHeli_S utiliza processadores de 8 bits, enquanto o BLHeli_32 utiliza processadores de 32 bits. os processadores de 32 bits são certamente mais potentes e permitem muitas funções novas que não eram possíveis com as versões de 8 bits. Os ESCs de 32 bits permitem-nos ter LEDs programáveis, frequências PWM mais elevadas, telemetria e muitas outras funcionalidades. As versões de 8 bits ainda estão disponíveis e são populares (principalmente por causa do custo mais baixo), embora retirem a possibilidade de usar filtros de velocidade (que permitem um voo mais suave).
Tal como os FCs, os ESCs também têm o seu firmware - mas infelizmente os dois muitas vezes não andam juntos. O firmware de FC mais popular é o BLHeli, que geralmente é combinado com o BetaFlight. Mas o firmware do FC e do ESC podem ser misturados e combinados para atender a diferentes necessidades. Até se pode usar um ESC Fettec com uma placa FlightOne FC. Tudo é possível.
Os firmwares mais populares:
SimonK e BLHeli:
SimonK e BLHeli são dois dos mais antigos firmwares de código aberto para controladores. Os primeiros ESCs ainda são escritos com firmware primitivo dos fabricantes, mas é fácil actualizá-los com firmware de terceiros para um melhor desempenho. Mais tarde, o BLHeli tornou-se o padrão da indústria FPV e quase todos os ESCs têm-no pré-instalado. O SimonK tornou-se entretanto obsoleto e já não é atualizado.
BLHeli_S
BlHeli_S é a segunda geração do firmware BLHeli, que foi especialmente desenvolvido para ESCs com processadores "Busybee" (maioritariamente pequenos drones).
BLHeli_32
O firmware BLHeli_32 do ESC é a 3ª geração do BLHeli. Especialmente escrito para ESCs de 32 bits. No entanto, este é um código fechado! Os processadores mais potentes permitem um melhor desenvolvimento futuro e um desempenho mais suave, mais preciso e mais fiável do que os ESCs anteriores.
Que firmware deve instalar no seu ESC? Depende do processador. A maioria dos ESCs são pré-instalados com BlHeli, e eles são ótimos. Basta actualizá-los.
Fettec
A Fettec desenvolveu o seu próprio conjunto de software para os seus ESCs especiais. Isto significa que existe uma configuração diferente para a sua placa AIO e para os seus ESCs. Este firmware permite o emparelhamento ESC + FC, o que permite uma série de opções adicionais.
KISS
Uma vez que a Kiss e a Fettec estão ligadas... sim, a Kiss também tem o seu próprio firmware nos seus ESCs que permite o emparelhamento com os FCs e expande a compatibilidade e as possibilidades da pilha.
Firmware proprietário de outro fabricante
Algumas configurações avançadas de ESCs (não tipicamente usadas para drones FPV) têm o seu próprio firmware ESC definido pelo fabricante, mas como estamos no tópico FPV... vamos passar à frente.
Provavelmente já viu uma definição que requer um protocolo ESC. Pensa nos protocolos como uma espécie de "linguagem" que o FC e o ESC utilizam para comunicar. Uma das tarefas básicas aqui é comunicar a velocidade a que o motor deve rodar. Os protocolos ESC atualmente disponíveis no mercado para drones FPV são comparados abaixo com base na sua largura de sinal. A largura do sinal é o tempo que demora a enviar um pacote de dados.
Poderá estar a perguntar-se o que é PWM - este é o protocolo padrão que estava disponível em todos os ESCs antes de 2015. Como podes imaginar, à medida que o hardware foi melhorando, tornaram-se possíveis protocolos mais rápidos. Os protocolos mais rápidos são sincronizados com o loop PID para reduzir a trepidação e melhorar o desempenho geral. O DShot é o protocolo mais recente dos variadores, que é um sinal digital. A maioria dos ESCs estão agora equipados com ele.
Esperamos que tenhas gostado desta publicação no blogue. Diga-nos no Instagram sobre o que gostaria de aprender mais a seguir!
Até à próxima!
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