[Multicotteri]Elettronica di potenza e telai : Batterie - ESC -Motori e cablaggi

bit95:
mentre per i brushed per l'alimentazione ci pensano le spazzole.

Giusto per ingarbugliare un pochino le cose :), i BLDC funzionano esattamente allo stesso modo dei brushed, però la commutazione è elettronica invece che meccanica, sono più efficienti e a parità di potenza sono più piccoli e leggeri.

specificherei che ci sono vari studi su rcgroup sul comportamento e la rattività degli esc.
è saltato fuori che tutti gli esc analizzati, se gli dici di andare da 0 a 100, in reltà fanno vari gradini (ogni gradino equivale ella lettura di un segnale high/low)
Quindi un "ppm" generato a 200Hz ha dato prestazioni molto migliori di uno a 50Hz su quasi tutti gli esc.
Infine alcuni esc sono stati flashati con un firmware appostito, che ha dimostrato di non fare questi gradini, ha mostrato la reattività migliore, ma molto simile a quella a 200Hz.
si parla di prestazioni in termini di RPM e senza elica.

trovi i link qualche pagina addietro o su google

ciao.

io uso degli esc a cui è stata flashata la mcu con un firmware migliore chiamato blhelihttp://oddcopter.com/2012/07/18/flashing-silabs-escs-with-blheli-firmware/,questa modifica si puo fare con tutti gli esc che montano come mcu una silabs f330,su helifreak ci sono maggiori informazioni.

questo firmware modifica di molto la velocità dell' esc(di preciso non so di quanti herz).

ma questo non è tutto infatti l'esc è in grado di riconoscere segnali pwm sia positivi che negativi,invece dei soliti segnali ppm delle riceventi.

premetto che con arduino ci smanetto da 1 settimana quindi non sono esperto.

siccome ho un esc che riconosce segnali pwm volevo provare a utilizzare arduino per regolare la velocità utilizzando un potenziometro come entrata analogica da convertire in segnale digitale pwm per l'esc.

secondo voi è fattibile??.

chiedo pietà se ho detto stupidaggini.

ciao

fattibilissimo, anzi programmino base direi

lesto:
fattibilissimo, anzi programmino base direi

ottimo, perfetto per imparare.

il segnale pwm a quanti herz deve essere?

la cosa che mi importa è il duty cycle, cosa influensa l'herz del segnale??

spero che bastino i 490 herz di base,è un po complicato regolare gli herz

490Hz crea un segnale di 2040micros, devi fare attenzione a non saturare il segnale alto.
di solito il segnale min è sui 900micros e il max sui 2200 (ma dovrai limitarti a 1900micros, sempre che l'esc lo accetti)

se fai le proporzioni viene che il min è 112 e il max 237 (considerato un range 0-255)

grazie mille.

domani provo a programmare.

scusa una cosa, ma con gli esc normali, come si fa a controllarlo con arduino??

lesto:
la rattività degli esc.

Non sapevo che gli ESC fossero dei roditori :grin:

è saltato fuori che tutti gli esc analizzati, se gli dici di andare da 0 a 100, in reltà fanno vari gradini (ogni gradino equivale ella lettura di un segnale high/low)
Quindi un "ppm" generato a 200Hz ha dato prestazioni molto migliori di uno a 50Hz su quasi tutti gli esc.

Non so di quali prove parli però credo che ci sia o un errore di interpretazione dei dati oppure di misura.
Gli ESC rispondono praticamente istantaneamente, o meglio il tempo di risposta è quello del periodo PPM, se questo è 50 Hz il tempo è 20 ms, se è 500 HZ è di 2 ms, quello che richiede tempo per variare la velocità è il motore, anche se a vuoto, ed è sicuramente questo tempo che hanno misurato visto che il compito dell'ESC è proprio seguire il movimento del rotore e adattare di conseguenza le fasi sullo statore.
In pratica se passi da 0 al massimo l'out del ESC non varia istantaneamente, ci mette un certo tempo perché deve seguire la variazione di velocità del motore che a sua volta è tanto minore quanto è maggiore la coppia meccanica richiesta il tutto in funzione dell'elica e degli rpm.

lesto:
di solito il segnale min è sui 900micros e il max sui 2200 (ma dovrai limitarti a 1900micros, sempre che l'esc lo accetti)

No lo standard accettato dagli ESC è 1050-1100us per il minimo (motore fermo) e 1900-1950 us per il motore al massimo, su alcuni modelli di ESC è possibile programmare questa escursione per adattarla in modo ottimale alla corsa utile dello stick del gas, in tutti i casi il limite rimane quello standard delle radio, ovvero 1000us e 2000us, solo poche radio di fascia alta consentono di superare tali limiti e solo se esplicitamente impostati tramite apposito menù.

allora la libreria Serial è fortemente fuori standar :slight_smile:

cmq ecco i dati (però basati sulla caduta di tensione, apparentemente): ESC Response Testing - RC Groups

quello che ho visto io era un'analisi simile, sempre su rcgoups

lesto:
allora la libreria Serial è fortemente fuori standar :slight_smile:

Immagino vuoi dire la libreria servo, però in questo caso è previsto il controllo su tutta la corsa utile, le radio utilizzano solo 90°, +/- 45°, perché è inutile andare oltre per via del normale impiego dei servi abbinati a tiranteria.

cmq eco i dati (però basati sulla caduta di tensione, apparentemente): ESC Response Testing - RC Groups

Test fatti da un dilettante che non ha capito che stava misurando il tempo di risposta del motore e non quello del ESC :slight_smile:

è il tizio che ha scritto la kkmulticopter :slight_smile:

questa è quella che avevo visto io: http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1620724

quì ci si basa proprio sugli RPM.

capisco quello che vuoi dire rtisposta ESC vs risposta ESC+motore+elica

lesto:
è il tizio che ha scritto la kkmulticopter :slight_smile:

E questo dovrebbe impressionarmi ? Per me rimane lo stesso un dilettante della Domenica che non è capace di fare le misure, o quantomeno di interpretarle in modo corretto :grin:

no, è un dato di fatto.
Direi che la maggior parte della gente che lavora su questi progetti sono dilettanti, io compreso, però ogni tanto fa piacere ricordarselo.

però a questo punto mi interessa anch un'opinione sul secondo link che ho postato ed eventualmente una tua proposta per valutare il miglior setup esc+motore+elica.

comunque più volte si parla di limitazione digitale del valore massimo dell'input, che però a quanto pare non tiene conto del tempo e quindi aumentando gli Hz del segnale, si abbassal'effetto di questa limitazione (i gradini che dicevo prima)

a domani

Bene vedo che ho mosso le acque :slight_smile:
In definitiva, quale configurazione mi consigliereste per buone prestazioni (reattività)? Potreste indicarmi un link al prodotto specifico qualora fossero diversi dagli altri che sono stati gia proposti? Grazie in anticipo

lesto:
no, è un dato di fatto.
Direi che la maggior parte della gente che lavora su questi progetti sono dilettanti

Vero, infatti i vari software amatoriali, sopratutto quelli realizzati da una singola persona, contengono sempre svarioni e approcci matematici all'acqua di rose, inteso nel senso che usano formulazioni generiche senza fare nessuna ottimizzazione, però tocca anche dargli atto che alla fine il loro lavoro lo fanno abbastanza bene, un esempio su tutti MultiWii.
Però c'è da sottolineare il fatto che i vari soft amatoriali nella maggior parte sono pensati per il volo guidato e non per il volo autonomo, questo semplifica molto le cose in fase di sviluppo, nel caso del volo totalmente autonomo il tutto comincia a diventare molto più complesso e delicato, serve una preparazione di livello superiore in teoria del controllo e solide basi matematiche.

però a questo punto mi interessa anch un'opinione sul secondo link che ho postato ed eventualmente una tua proposta per valutare il miglior setup esc+motore+elica.

Lavoro decisamente migliore, però anche in questo caso non si rendono conto che stanno misurando la curva di risposta dell'accoppiata motore elica e non quella del ESC, comunque è importante sapere pure questa se vuoi ottimizzare il pid.
Per fare un test reale sul ESC servirebbe un emulatore di motore BLDC ideale, ovvero a vuoto deve accelerare da 0 al massimo istantaneamente, non è facile da costruire perché nel modellismo si usano BLDC sensorless, sfruttano la bemf per il feedback, se erano del tipo sensored bastava un carico resistivo sulle fasi e emulare la risposta dei sensori.

comunque più volte si parla di limitazione digitale del valore massimo dell'input, che però a quanto pare non tiene conto del tempo e quindi aumentando gli Hz del segnale, si abbassal'effetto di questa limitazione (i gradini che dicevo prima)

Ovviamente il tempo di risposta del ESC è dato dal periodo del PPM, come avevo già sottolineato, se usi quello standard a 50 Hz il tempo di risposta è 20 ms, se usi quello a 500 Hz il tempo di risposta sono solo 2 ms.
Il vero limite di molti ESC low cost è la risoluzione del PWM sulle fasi del motore che è solo 255 step (8 bit pwm), questo non è un bene, gli ESC di livello superiore usano processori con il PWM ad almeno 10, se non 12, bit.
Io sto realizzando, nei ritagli di tempo, un ESC basato su un dsPIC33 MC, si comanda tramite bus RS485, per il momento funziona bene e può lavorare sia con motori sensored che sensorless, il vero problema è il driver di potenza, tre semiponti H, che non è semplice da realizzare con dimensioni contenute a quei livelli di corrente, deve reggere almeno 30A continui e 60A di picco.

Scusa Astro permettimi una domanda, che MOS intendi usare per gestire appunto la parte di potenza della tua ESC ? perchè ne ho visto in giro un tipo di interessanti e magari usi proprio quelli...

ratto93:
che MOS intendi usare per gestire appunto la parte di potenza della tua ESC ?

Per il momento la parte di potenza è solo sperimentale, come mospower sto utilizzando gli IRLR7843, quasi sicuramente nel definitivo passo ad una soluzione con coppia N/P per non dover montare anche i driver high side con elevatore di tensione, candidato per il canale P è il IPD042P03L3, ho già visto questa coppia utilizzata in ponti H da 35-40A continui, picchi fino a 60A, con ottimi risultati.
Tutti e due i mos hanno una RDSon(sat) minore di 4 mohm e il gate satura con solo 4.5V, costano attorno ad 1.5 Euro ciascuno se ne prendi almeno una decina da Digikey.

Pensavo usassi gli IRF7828 ... hanno le balle quadrate quei mos :stuck_out_tongue_closed_eyes:
Capisco.. non chiedo altro son però curioso di vederla funzionare :smiley:

ratto93:
Pensavo usassi gli IRF7828 ... hanno le balle quadrate quei mos :stuck_out_tongue_closed_eyes:

Non mi sembrano nulla di che, solo 13A come corrente continua, case che dissipa poco calore, 9.5 mohm di RDSon.
Quelli che ho scelto io reggono fino a oltre 60A continui (quello a canale P, quello a canale N arriva a oltre 100A continui), case DPACK che permette un'ottima dissipazione termica tramite pcb, RDSon minore di 4 mohm.
In pratica a me basta usare una singola coppia di mospower, uno N e uno P, per gestire una fase del BLDC con corrente continua sino 40-45A e posso utilizzare il pcb stesso come dissipatore termico, ovviamente in condizioni di massima corrente il tutto diventa bello caldo, anche 80-90°, ma questo vale per tutti gli ESC.