ESC's 🛞

O que é um ESC

Um ESC, ou Eletronic Speed Controller, como o nome já diz, nada mais é do que um controlador de velocidade eletrônico. Ele serve para controlar a rotação de motores elétricos, os Motores Brushed, ou o acionamento das bobinas nos Motores Brushless.

Apesar de já ter casos na equipe em que usamos ESC's para controlar motores brushed, a gente usa os ESC's exclusivamente para o controle de motores brushless. Nessa página na wiki aprenderemos um pouco melhor como funciona e como utilizar um ESC, mais especificamente o ESC Brushless.

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Como funciona um ESC para motores brush

Antes de falar sobre o ESC em sí, vamos primeiro entender como funciona um motor brushless.

Os motores brushless, assim como o próprio nome diz, são motores que não possuem escova, mas sim, bobinas. Isso faz com que o controle dele se torne um pouco mais complicado do que um motor brushed, em que basta usar uma Ponte-H para controlá-lo, nós precisamos de um circuito que faça o chaviamentos das bobinas de maneira correta, e é aqui que entra o ESC.

O ESC possui um microcontrolador com uma configuração no seu firmware pré-definida que irá controlar o acionamentos dos MOSFET's para energizar as bobinas do motor, assim, controlando a rotação dele.

A velocidade de rotação do motor é controlado por um sinal PWM recebido - seja diretamente do receptor ou de uma placa nossa, esp e etc - e interpretado pelo microcontrolador que controlará a velocidade de chaviamento dos MOSFET's.

Como usar um ESC para motores brushless

Agora que já sabemos como funciona os motores brushless e o ESC brushless, podemos entender melhor como funciona a montagem do circuito com eles.

Em um ESC nós temos 3 partes importantes, sendo elas:

• Alimentação: Aqui não tem muito segredo, é onde o ESC será alimentado. Importante lembrar que o ESC tem limite de Tensão e Corrente, então antes de comprar seu ESC fique antento com isso.

• Motor: Esses 3 fios são as saídas do motor. Diferente de um motor brushed, os motores brushless tem 3 sáida por causa de suas bobinas - ao todo, os motores possuem 3 bobinas, ou seja, um fio para cada uma delas.

• Sinal: É esse conector que ligaremos na placa ou direto no receptor e é onde por onde chega o sinal de PWM para o ESC. Além do sinal, nesse conector temos outros 2 fios com a seguinte função:

  • BEC: O BEC, ou Battery Eliminator Circuit, serve basicamente para alimentar o seu circuito e evitar que a gente tenha que usa uma alimentação externa para ele. Nas nossas placas não usamos ele pois temos que alimentar algumas coisas que esse BEC não daria conta, mas aonde a gente mais usa ele é nos receptores. Para a gente não usar uma bateria externa mais um regulador de tensão para regular a tensão dessa bateria e alimentar o receptor, a gente usa o BEC do ESC, que nada mais é do que um 5V. Vale ressaltar que alguns ESC's não possuem o BEC, isso varia de ESC para ESC.
  • GND: Nossa famosa tensão de referência ;)

Agora, vamos partir para a montagem do circuito:

Aqui estamos usando um arduino para montar o circuito, mas poderia ser uma de nossas placas ou direto no receptor como foi falado, basta respeitar os pinos de sinal, bec e GND.

Sobre esse circuito em si não temos muito o que falar, ele é basicamente isso da imagem.

Sobre o código dele, a gente trata o ESC como se fosse um servo. Podemos ver no código de exemplo abaixo:

#include <Servo.h> //inclui a biblioteca Servo

Servo ESC; //cria o objeto ESC

void setup(){
  ESC.attach(pinoEsc); //informa o pino em que o ESC esta conectado
}
void loop(){
 ESC.write(valor); //envia um valor para o ESC (entre 0 e 180)
}

Obs: Algo que muitas pessoas tem duvida é sobre como medir a corrente de um motor brushless e para isso existem duas formas:

• Primeira: Basta usar um alicate amperimetro para corrente alternada em um dos fios do motor. Ele não dará o valor exato até por que não é uma corrente alternada, mas será um valor bem próximo pois o que acontece nos fios do motor se aproxima de uma corrente alternada.
• Segunda: Basta ligar um amperimetro em série entre a bateria e o ESC. Terá um corrente que serve para o funcionamento do ESC mas essa corrente é bem baixa.