کنترل‌کننده‌ دور موتور یا اسپیدکنترل (ESC)

به طبع زمانی که در یک پروژه از موتورهای الکتریکی استفاده میکنید، وجود یک راه انداز میتواند حیاتی باشد.

بسته به نوع موتور الکتریکی و محل استفاده از آن، کنترل کننده های سرعت از روش های متعدد بهره می برند.

در این مقاله با کنترل کننده‌های دور موتور الکتریکی یا اسپید کنترل که از بخش های مختلفی تشکیل شده اند، آشنا میشوید.

اسپید کنترل چیست؟

کنترل‌ کننده‌ی دور موتور یا کنترل کننده‌ی الکترونیکی سرعت (electronic speed control) یا اسپید کنترل (ESC)، یک مدار الکترونیکی است که سرعت یک موتور الکتریکی را کنترل و تنظیم می‌کند. همچنین این کنترل‌کننده می‌تواند با تغییر وضعیت موتور به حالت ژنراتوری، برای موتور ترمز الکتریکی فراهم کند.

در این فرایند موتور به صورت یک ژنراتور عمل کرده و انرژی جنبشی موتور را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند که این امر باعث کاهش انرژی مکانیکی روتور و در نتیجه کاهش سرعت آن می‌شود.

کنترل کننده های دور موتور یا ESC در وسایل کنترل از راه دور که با انرژی الکتریکی کار می‌کنند (مانند ماشین کنترلی) به کار می‌رود.

وسایل نقلیه الکتریکی بزرگ (مانند خودروی الکتریکی و تراموا) نیز سیستم‌هایی برای کنترل سرعت موتورهای محرک خود دارند.

منبع : ویکی پدیا

موتور DC

موتور DC یا موتور جریان مستقیم (Direct current or DC motor)، موتور الکتریکی است که با جریان مستقیم کار می‌کند و انرژی الکتریکیِ جریان مستقیم را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند.

موتورهای DC با ابعاد کوچک در ابزارآلات برقی و لوازم برقی خانگی (به شکل موتور یونیورسال)، اسباب‌بازی‌ها …، و با ابعاد بزرگ در آسانسورها، خودروهای الکتریکی، بالابرها و در کارخانه‌های نَوَرد لوله و فولاد استفاده می‌شوند.

همچنین این موتورها در کاربردهای صنعتی که به کنترل دقیق سرعت و گشتاور نیاز دارند، استفاده‌های فراوان دارند.

انواع موتور DC

• موتور DC جاروبک‌دار(Brushed)
• موتور DC بدون جاروبک (براشلس Brushless)

بیشتر بخوانید : براشلس موتور چیست

کنترل کننده موتور

کنترل کننده موتور(motor controller) یک دستگاه الکترونیکی است که به عنوان یک دستگاه واسطه بین میکروکنترلر، یک منبع تغذیه(باتری) و موتور قرار میگیرد. میکروکنترلر و کنترل کننده موتور باید باهم کار کنند تا موتور به طور مناسبی حرکت کند.

بیشتر بخوانید : رادیو کنترل چیست؟

انواع اسپید کنترل

انواع گوناگونی از کنترل کننده های موتور وجود دارد:

• کنترل کننده موتور های براش DC (با جاروبک)
• کنترل کننده موتور های بدون جاروبک DC (موتورهای براش‌لس)
• کنترل کننده موتوره ای Servo
• کنترل کننده موتور های پله ای

کنترل سرعت موتور DC

در اینجا با چند شکل شماتیک از نحوه استفاده کنترل کننده های دور موتور در موتورهای DC آشنا میشوید.

1.  dc motor driver with mechanical switch

2.  dc motor driver with electronic switch

3. dc motor driver with relay switch

راه اندازی و کنترل سرعت موتورهای الکتریکی برای طراحی ESC

پارامتر ولتاژ در موتورهای DC نقش بسیار مهمی برای تغییر سرعت یا RPM ایجاد می کند. بنابراین برای تغییر سرعت این دسته از موتورها، می توان سطح ولتاژ را تغییر داد.

یکی از روش های تغییر سطح ولتاژ، استفاده از سیگنال PWM است. بنابراین با تغییر Duty Cycle سیگنال PWM در یک فرکانس ثابت، می توان سطح ولتاژ و در نهایت، سرعت چرخش موتور را تغییر داد.

برای فهم مطلب شکل شماتیک مدار کاملا عملی و کاربردی برای راه اندازی و تنظیم سرعت موتور الکتریک را قرار می دهیم.

لیست قطعات مورد استفاده در این پروژه :

دانلود : Bill Of Materials For DC Motor Driver By 555

مقالات مرتبط :

طراحی مداری با قابلیت تغییر سرعت و جهت چرخش موتور