Elektronické regulátory otáčok pre RC autá

Regulátor je základná súčasť každého batériou poháňaného modelu. Pracuje ako prostredník medzi akumulátorom a motorom. Prenáša signál z prijímača a podľa toho riadi otáčky motora. Môžete sa stretnúť s viacerými názvami používanými pre regulátory – elektronický regulátor otáčok, iba „regulátor“ alebo ESC. Najviac sa ujal názov ESC – Electronic speed controller.

Regulátory určené pre RC autá majú aj spätný chod, ako aj regulátory pre lode. Oproti tomu letecké regulátory, ktoré majú rozsah plynu iba 0 – 100 %, možnosť spiatočky nemajú.

Znalosť základných pojmov používaných v oblasti regulátorov do RC áut vám pomôže s ich výberom.

• Jednosmerné regulátory pre RC autá (Brushed)
• Striedavé regulátory pre RC autá (Brushless)

BEC je napájací obvod, ktorý napája elektroniku vnútri auta, ako je prijímač, servo, prípadne personálny čip či osvetlenie. Väčšina regulátorov má tento BEC vstavaný, ale pokiaľ nie, je potrebné kúpiť externý.

Mosfet je elektronická súčiastka v regulátore, ktorá dodáva do motora elektrickú energiu. Podľa otáčania motora regulátor prepína mosfety, aby regulátor udržal točivé magnetické pole vnútri motora.

V prípade jednosmerného regulátora sú otáčky motora riadené iba množstvom prepusteného napätia k motoru.

Pri striedavom regulátore sa otáčky riadia pomocou vyslaných pulzov na vinutie motora. Čím rýchlejšie sú pulzy, tým rýchlejšie sa motor otáča. Pri striedavých regulátoroch sa veľmi často využíva senzorový kábel, ktorý sníma pomocou Hallových senzorov v motore natočenie rotora, a preto majú tieto motory oveľa hladší chod.

Zapojenie regulátora sa v prípade jednosmerného a striedavého regulátora líši.

Jednosmerný regulátor má iba dva prívodné drôty (červený + a čierny -), dva výstupné drôty (väčšinou žltý a modrý) a ovládací trojvodičový kábel k prijímaču (tento kábel je zakončený konektorom JR, ktorý sa zapája do prijímača).

V prípade jednosmerného regulátora môžete prehodiť žltý a modrý drôt, a tým zmeniť smer otáčania motora.

Pri striedavom regulátore nájdete dva prívodné drôty (červený + a čierny -), tri výstupné drôty (modrý A, žltý B a oranžový C), šesťvodičový senzorový kábel a ovládací a trojvodičový kábel k prijímaču.

Pokiaľ je combo (motor + regulátor) bezsenzorové, nemusíme dodržiavať postupnosť zapojenia podľa A, B, C. Môžeme prehodením dvoch drôtov napríklad A za B zmeniť smer otáčania motora. Senzorové combo musí byť zapojené podľa označenia ESC a motora (A na A, B na B, C na C). Ak by sa toto nedodržalo, ESC by posielal pulzy na zlé vinutie a hrozilo by zničenie samotného ESC.

Regulátor sa skladá z niekoľkých častí:

• Obal regulátora
• Výkonná časť regulátora
• Ovládacia časť regulátora

Obal regulátora je buď plastový s prídavným chladičom, alebo hliníkový, ktorý funguje zároveň ako chladenie mosfetu. Medzi chladičom a mosfetmi je použitá teplovodivá vrstva, ktorá slúži na odvod tepla z mosfetu do chladiča, aby tým nedochádzalo k prehrievaniu elektroniky.

Výkonová časť je osadená mosfetmi, ktoré fungujú ako spínače, aby sa z akumulátora elektrická energia dostala na príslušnú fázu.

Ovládacia časť je osadená mikroprocesorom. Ten spracováva signál z prijímača a podľa požiadavky upravuje rýchlosť motora. Ďalej je tu obsiahnutý BEC, stavové LED diódy regulátora, tlačidlá na programovanie, napájací konektor na ventilátor a výstup senzorového kábla.

Než začneme vyberať nový regulátor, potrebujeme na to tri informácie:

• Aký budeme používať motor.
• Aké bude napätie akumulátora.
• Pre aké auto regulátor vyberáme.

Dôležité je vedieť, či bude motor jednosmerný alebo striedavý a aký chceme od motora výkon. Pre výkonnejšie motory budeme potrebovať aj výkonnejšie regulátory.

Výkon regulátora sa udáva v ampéroch (A). Môžeme sa stretnúť s tým, že regulátor bude označený dvoma hodnotami (príklad: 120/760 A). Nejde o výkon regulátora, ale jeho maximálne možné zaťaženie. Prvá hodnota uvádza maximálnu trvalú záťaž regulátora, pri ktorej nehrozí zničenie počas dlhšej prevádzky. Druhá hodnota udáva špičkové zaťaženie, teda čo je regulátor schopný vydržať za krátky čas (udáva sa cca 5 – 10 sekúnd).

V manuáli regulátora sa môžeme dočítať, aký je výrobcom stanovený limit motora udávaný buď v závitoch motora T, alebo otáčkach na volt KV.

Pôjde hlavne o mierku a typ modelu.

Modely v mierke 1 : 10 napájame batériou 2 – 3S, takže podľa toho budeme hľadať regulátor, ktorý je určený pre toto napätie. V modeloch v mierke 1 : 8 a viac sa používajú batérie 4S a viac. Pre tieto autá sú regulátory konštrukčne oveľa väčšie a znesú aj väčšie prúdové zaťaženie.

Väčšina dnešných regulátorov potrebuje pri prvom spustení v novom modeli alebo pri výmene vysielačky takzvanú kalibráciu.

Kalibrácia spočíva v tom, že si regulátor nastaví koncové body plynu na vysielačke a neutrál tak, aby pri polohe v neutrále auto stálo a nepohybovalo sa. Pokiaľ túto funkciu regulátor podporuje, je vždy uvedená v manuáli.

Väčšinou sa kalibrácia vykonáva tak, že si zapneme vysielač a pri zapnutí regulátora držíme tlačidlo SET. Potom nám regulátor začne pípať a kalibráciu vykonáme v troch krokoch:

1. Na vysielačke necháme plyn v neutrále a na regulátore klikneme na tlačidlo SET.
2. Na vysielačke dáme plyn na maximum a na regulátore klikneme na tlačidlo SET.
3. Na vysielačke dáme brzdu na maximum a na regulátore klikneme na tlačidlo SET.

Týmto by mala byť kalibrácia dokončená. Spoznáme to tak, že keď máme plyn v neutrále, model stojí a nepohybuje sa. Odporúča sa robiť kalibráciu na stojane, aby boli kolesá vo vzduchu, keby sa model nečakane rozbehol.

Každý lepší regulátor má možnosť programovania – priamo na regulátore alebo pomocou programovacej karty.

Základné možnosti programovania:

• Funkcia regulátora – nastavenie režimu jazdy (dopredu-dozadu, dopredu-brzda-dozadu, Crawler a pod.).
• Nastavenie použitej batérie – Li-Pol, Li-Fe a Ni-MH.
• Cut off – nastavenie ochrany batérie. Pri vybití batérie na určité napätie sa regulátor vypne alebo obmedzí výkon regulátora, aby nedošlo k poškodeniu. Najmä pri batériách Li-Pol a Li-HV.
• Temp off – nastavenie teplotnej ochrany regulátora – vypnutie prívodu prúdu do motora pri dosiahnutí určitej teploty.
• Nastavenie smeru otáčania motora – pri striedavom senzorovom regulátore ide o jedinú možnosť otočenia smeru motora. Pri bezsenzorovom a jednosmernom regulátore sa smer otáčania môže meniť pomocou otočenia dvoch drôtov k motoru.
• Nastavenie jazdného režimu – Sport, Race, Beginner. Režim Race ocenia hlavne pretekári, tu nie je možnosť spiatočky.

Pri jednosmerných ESC a motoroch budeme výhody hľadať veľmi ťažko. Jediná, asi najzásadnejšia výhoda je ich cena.

Nevýhod je, bohužiaľ, veľa. Medzi nevýhody patrí nižší výkon, nižšie zaťaženie, časté zahrievanie regulátorov. Preto sa tieto regulátory používajú pri cenovo dostupných RTR modeloch a napríklad do expedičných modelov, kde nie je taký vysoký prúd a nároky na výkon. Pri lacnejších modeloch je regulátor otáčok súčasťou riadiacej dosky, kde je aj prijímač.

Striedavé regulátory majú, naopak, veľa výhod. Vysoký výkon, priepustnosť vysokých prúdov, lepšie chladenie, hladšie rozbehy motora v prípade použitia comba so senzorovým káblom a pod.

V súčasnosti sa tieto regulátory používajú v každom lepšom modeli aj v lepších RTR súpravách. Regulátory majú oveľa viac možností, čo sa týka nastavenia, len sú o niečo drahšie ako jednosmerné.

Pokiaľ sa regulátor počas krátkej chvíle prehrieva, je potrebné sa pozrieť na pár vecí, ktoré môžu byť spojené s vyšším odporom motora.

• Kontrola ventilátora, či správne funguje a nemá zlámané lopatky.
• Kontrola motora, či nemá zadreté ložiská alebo zlú zubovú vôľu.
• Zvoliť ľahší prevod, aby nebola na motor vyvíjaný taká záťaž.
• Zlá voľba veľmi výkonného motora.

Pokiaľ sa po zapnutí regulátora model rozbehne, je potrebné vykonať kalibráciu ESC. Pokiaľ ju regulátor nepodporuje, je potrebné na vysielačke upraviť trim.

Pokiaľ je regulátor zapnutý a nereaguje na povely vysielačky, je potrebné skontrolovať či:

• Je vysielačka spárovaná s prijímačom.
• Je správne zapojený kábel v prijímači (kábel sa zapája do kanálu 2).
• Na dióde regulátora nebliká nejaká porucha.
• Bola vykonaná správne kalibrácia.