Elektronické regulátory otáček pro RC auta

Regulátor je základní součást každého baterií poháněného modelu. Pracuje jako prostředník mezi akumulátorem a motorem. Převádí signál z přijímače a podle toho řídí otáčky motoru. Můžete se setkat s více názvy používanými pro regulátory – elektronický regulátor otáček, pouze „regulátor“ nebo ESC. Nejvíce se zažil název ESC – Electronic speed controller.

Regulátory určené pro RC auta mají i zpětný chod, stejně jako regulátory pro lodě. Oproti tomu letecké regulátory, které mají rozsah plynu pouze 0–100 %, možnost zpátečky nemají.

Znalost základních pojmů používaných v oblasti regulátorů do RC aut vám pomůže s jejich výběrem.

• Stejnosměrné regulátory pro RC auta (Brushed)
• Střídavé regulátory pro RC auta (Brushless)

BEC je napájecí obvod, který napájí elektroniku uvnitř auta jako je přijímač, servo, popřípadě personální čip či osvětlení. Většina regulátorů má tento BEC vestavěný, ale pokud ne, je potřeba koupit externí.

Mosfet je elektronická součástka v regulátoru, která dodává do motoru elektrickou energii. Podle otáčení motoru, regulátor přepíná mosfety, aby regulátor udržel točivé magnetické pole uvnitř motoru.

U stejnosměrného regulátoru jsou otáčky motoru řízené pouze množstvím propuštěného napětí k motoru.

U střídavého regulátoru se otáčky řídí pomocí vyslaných pulzů na vinutí motoru. Čím rychlejší jsou pulzy, tím rychleji se motor otáčí. U střídavých regulátorů se velmi často využívá senzorového kabelu, který snímá pomocí hallových senzorů v motoru natočení rotoru a proto mají tyto motory mnohem hladší chod.

Zapojení regulátoru se u stejnosměrného a střídavého regulátoru liší.

Stejnosměrný regulátor má pouze 2 přívodní dráty (červený + a černý -), 2 výstupní dráty (většinou žlutý a modrý) a ovládací 3vodičový kabel k přijímači (tento kabel je zakončen konektorem JR, který se zapojuje do přijímače).

U stejnosměrného regulátoru můžete prohodit žlutý a modrý drát a tím změnit směr otáčení motoru.

Regulátor se skládá z několika částí:

• Obal regulátoru
• Výkonná část regulátoru
• Ovládací část regulátoru

Obal regulátoru je buď plastový s přídavným chladičem, nebo hliníkový, který funguje zároveň jako chlazení mosfetu. Mezi chladičem a mosfety je použita teplo vodivá vrstva, která slouží k odvodu tepla z mosfetu do chladiče, aby tím nedocházelo k přehřívání elektroniky.

Výkonová část je osazena mosfety, které fungují jako spínače, aby se z akumulátoru elektrická energie dostala na příslušnou fázi.

Ovládací část je osazena mikroprocesorem. Ten zpracovává signál z přijímače a podle požadavku upravuje rychlost motoru. Dále je zde obsažen BEC, stavové LED diody regulátoru, tlačítka na programování, napájecí konektor pro ventilátor a výstup senzorového kabelu.

Než začneme vybírat nový regulátor, potřebujeme k tomu tři informace:

• Jaký budeme používat motor.
• Jaké bude napětí akumulátoru.
• Pro jaké auto regulátor vybíráme.

Důležité je vědět, jestli bude motor stejnosměrný nebo střídavý i jaký chceme od motoru výkon. Pro výkonnější motory budeme potřebovat i výkonnější regulátory.

Výkon regulátoru se udává v ampérech (A). Můžeme se setkat s tím, že regulátor bude označený dvěma hodnotami (příklad: 120/760A). Nejedná se o výkon regulátoru, ale jeho maximální možné zatížení. První hodnota uvádí maximální trvalou zátěž regulátoru, při které nehrozí zničení po delší dobu provozu. Druhá hodnota udává špičkové zatížení, tedy co je regulátor schopný vydržet po krátkou dobu (udává se cca 5-10 vteřin).

V manuálu regulátoru se můžeme dočíst, jaký je výrobcem stanovený limit motoru udávaný buď v závitech motoru T, nebo otáčkách na volt KV.

Půjde hlavně o měřítko a typ modelu.

Modely v měřítku 1:10 napájíme baterií 2-3S tudíž, dle toho budeme hledat regulátor, který je určený pro toto napětí. V modelech v měřítku 1:8 a více se používají baterie 4S a více. Pro tyto auta jsou regulátory konstrukčně mnohem větší a snesou i větší proudové zatížení.

Většina dnešních regulátorů potřebuje při prvním spuštění v novém modelu nebo při výměně vysílačky, takzvanou kalibraci.

Kalibrace spočívá v tom, že si regulátor nastaví koncové body plynu na vysílačce a neutrál tak, aby při poloze v neutrálu auto stálo a nepohybovalo se. Pokud tuto funkci regulátor podporuje, je vždy uvedena v manuálu.

Většinou se kalibrace provádí tak, že si zapneme vysílač a při zapnutí regulátoru držíme tlačítko SET. Poté nám regulátor začne pípat a kalibraci provedeme ve 3 krocích:

1. Na vysílačce necháme plyn v neutrálu a na regulátoru klikneme na tlačítko SET.
2. Na vysílačce dáme plyn na maximum a na regulátoru klikneme na tlačítko SET.
3. Na vysílačce dáme brzdu na maximum a na regulátoru klikneme na tlačítko SET.

Tímto by měla být kalibrace dokončena. Poznáme to hlavně tak, že když máme plyn v neutrálu, model stojí a nepohybuje se. Doporučuje se dělat kalibraci na stojanu, aby byly kola ve vzduchu, kdyby se model nečekaně rozjel.

Každý lepší regulátor má možnost programování – přímo na regulátoru, nebo pomocí programovací karty.

Základní možnosti programování:

• Funkce regulátoru – nastavení režimu jízdy (dopředu-dozadu, dopředu-brzda-dozadu, Crawler atd.).
• Nastavení použité baterie – Li-Pol, Li-Fe, Ni-MH.
• Cut off – nastavení ochrany baterie. Při vybití baterie na určité napětí se regulátor vypne, nebo omezí výkon regulátoru, aby nedošlo kk poškození. Zejména u baterie Li-Pol a Li-HV.
• Temp off – nastavení teplotní ochrany regulátoru – vypnutí přívodu proudu do motoru při dosažení určité teploty.
• Nastavení směru otáčení motoru – u střídavého senzorového regulátoru jde o jedinou možnost otočení směru motoru. U bezsenzorového a stejnosměrného regulátoru se směr otáčení může měnit pomocí otočení dvou drátů k motoru.
• Nastavení jízdního režimu – Sport, Race, Beginner. Režim Race ocení hlavně závodníci, zde není možnost zpátečky.

U stejnosměrných ESC a motorů budeme výhody hledat velmi těžko. Jediná, asi nejzásadnější výhoda, je jejich cena.

Bohužel nevýhod je mnoho. Mezi nevýhody patří nižší výkon, nižší zatížení, časté zahřívání regulátorů. Proto se tyto regulátory používají u cenově dostupných RTR modelů a například do expedičních modelů, kde nejsou takové proudy a nároky na výkon. U levnějších modelů je regulátor otáček součástí řídící desky, kde je i přijímač.

Naopak střídavé regulátory mají spoustu výhod. Vysoký výkon, propustnost vysokých proudů, lepší chlazení, hladší rozběhy motoru v případě použití comba s senzorovým kabelem a mnoho dalších.

V dnešní době se tyto regulátory používají v každém lepším modelu i v lepších RTR setech. Regulátory mají mnohem více možností, co se týče nastavení. Jen jsou o něco dražší než stejnosměrné.

Pokud se vám regulátor během krátké chvíle přehřívá, je potřeba se podívat na pár věcí, které můžou být spojené s vyšším odporem motoru.

• Kontrola ventilátoru, zda správně funguje a nemá zlámané lopatky.
• Kontrola motoru, jestli nemá zadřené ložiska nebo špatnou zubovou vůli.
• Zvolit lehčí převod, aby motor neměl takovou zátěž.
• Špatná volba moc výkonného motoru.

Pokud se po zapnutí regulátoru model rozjede, je potřeba provést kalibraci ESC. Pokud ji regulátor nepodporuje, upravit na vysílačce je třeba upravit trim.

Pokud je regulátor zapnutý a nereaguje na povely vysílačky, je potřeba zkontrolovat zda:

• Je vysílačka spárovaná s přijímačem.
• Je správně zapojen kabel v přijímači (kabel se zapojuje do kanálu 2).
• Na diodě regulátoru nebliká nějaká porucha.
• Byla provedena správně kalibrace.