وحدات التحكّم الإلكتروني بالسرعة للطائرات المسيّرة ومتعدّدة المراوح

ما هي وحدة ESC للطائرة المسيّرة؟

توجد وحدة ESC للطائرة المسيّرة، أو وحدة تحكم إلكترونية بالسرعة، بين نظام طاقة البطارية ووحدة التحكم في الطيران والمحرك عديم الفُرش. وتتمثل مهمتها الأساسية في التحكم في سرعة المحرك استجابةً لأوامر الخانق الصادرة من وحدة التحكم في الطيران.

قد يبدو ذلك مشابهًا لدور وحدة ESC في طائرة أو سيارة يتم التحكم بها لاسلكيًا، لكن تشغيل الطائرات متعددة المراوح يفرض متطلبات مختلفة على نظام التحكم. إذ تغيّر الطائرة رباعية المراوح أو أي طائرة متعددة المراوح أخرى سرعة محركاتها باستمرار للتحكم في الميلان والدوران حول المحور الطولي والانحراف والارتفاع والاستقرار. لذلك يجب أن تستجيب وحدة ESC بصورة متوقعة لتعديلات الخانق المتكررة، مع التعامل مع الحمل الكهربائي الناتج عن تركيبة البطارية والمحرك والمروحة المختارة.

ولهذا السبب، غالبًا ما تستخدم وحدات ESC للطائرات متعددة المراوح المصممة خصيصًا برامج ثابتة ومعالجة إشارات طُوّرت تحديدًا لتشغيل الطائرات المسيّرة والمركبات الجوية غير المأهولة (UAV).

كيفية اختيار وحدة ESC المناسبة للطائرة المسيّرة

ليست أفضل وحدة ESC للطائرة المسيّرة هي ببساطة الطراز ذو أعلى تصنيف للتيار، بل يجب أن تتوافق مع منظومة الدفع والتحكم في الطيران كاملةً.

1. طابِق عدد خلايا LiPo

ابدأ بجهد البطارية. فإذا كانت وحدة ESC مصنّفة مثلًا للعمل مع بطارية LiPo من 3 إلى 4S، فلا ينبغي اعتبارها تلقائيًا مناسبة لنظام 6S. فزيادة عدد الخلايا تعني جهدًا أعلى، ويجب أن تكون وحدة ESC مصنّفة تحديدًا لهذا الدخل.

استخدم دائمًا مواصفة الجهد الدقيقة التي تحددها الشركة المصنّعة لطراز وحدة ESC قيد النظر.

2. تحقّق من التيار المستمر، وليس تيار الذروة فقط

يُبيّن تصنيف التيار المستمر مقدار التيار الذي صُممت وحدة ESC لتحمّله أثناء التشغيل العادي المستمر في الظروف المناسبة. أما تيار الذروة فعادةً ما ينطبق على فترة محدودة فقط.

يعتمد تيار المحرك بدرجة كبيرة على جهد البطارية، وقيمة KV للمحرك، وقطر المروحة وخطوتها، ووزن الطائرة، وتدفق الهواء، وظروف التشغيل. ويمكن للمحرك نفسه أن يسحب تيارًا مختلفًا جدًا عند تغيير المروحة أو البطارية.

لذلك تحتاج وحدة ESC المناسبة للطائرة المسيّرة إلى هامش تشغيل معقول، بدلًا من اختيارها لتعمل باستمرار عند تصنيفها الأقصى.

3. تحقّق من المحرك والمروحة معًا

لا تختَر وحدة ESC اعتمادًا على قيمة KV للمحرك وحدها. فالمروحة تشكّل جزءًا رئيسيًا من الحمل الواقع على المحرك ووحدة ESC.

يمكن أن يؤدي زيادة القطر أو خطوة المروحة أو جهد البطارية إلى زيادة سحب التيار بشكل كبير. وعند توفر بيانات اختبار من الشركة المصنّعة للمحرك، قارِن بين تركيبة البطارية والمروحة المقصودة وتصنيف وحدة ESC قبل التركيب.

4. تحقّق مما إذا كانت وحدة ESC تحتوي على دائرة BEC

العديد من وحدات التحكم الإلكتروني بالسرعة (ESC) المصممة خصيصًا للطائرات متعددة المراوح لا تتضمن دائرة BEC. في هذه الأنظمة، تُزوَّد وحدة التحكم في الطيران والمستقبل والمكونات الإلكترونية الأخرى بالطاقة عبر مصدر منفصل منظَّم، أو وحدة طاقة، أو ترتيب لتوزيع الطاقة.

لا تفترض مطلقًا أن سلك الخانق الخارج من وحدة ESC غير المزودة بـ BEC يمكنه تشغيل وحدة التحكم في الطيران. تحقق من البنية الكهربائية للطائرة قبل توصيل النظام.

5. تحقق من توافق إشارة وحدة التحكم في الطيران

تحتاج وحدة التحكم في الطيران إلى التواصل بشكل صحيح مع وحدة ESC. وبحسب جيل وحدة ESC وتصميمها، يمكن أن تختلف إشارات الخانق المدعومة وترددات التحديث وخيارات البرمجة اختلافًا كبيرًا.

لا تفترض أن وحدتي ESC لهما تصنيف الأمبير نفسه تدعمان نوع الإشارة أو سلوك التحكم نفسه. تحقق دائمًا من مواصفات الطراز المحدد ومتطلبات وحدة التحكم في الطيران.

6. تحقق من الأسلاك والموصلات

قد تُورَّد وحدات ESC للطائرات المسيّرة مع أسلاك البطارية من دون موصل بطارية، أو مع أسلاك المحرك وموصلات رصاصية، أو بتكوينات مخصصة للاتصال مباشرة بنظام توزيع الطاقة.

قبل الشراء، تحقق من مقياس وطول أسلاك الإدخال، وتكوين أسلاك المحرك، ونوع الموصل، والقطبية، وتخطيط توزيع الطاقة، ومساحة التركيب المتاحة.

7. لا تهمل التبريد

تعتمد قدرة وحدة ESC على التعامل مع التيار أيضًا على الظروف الحرارية. إذ يمكن لتدفق الهواء وموقع التركيب ودرجة الحرارة المحيطة ومدى إحكام إحاطة وحدة ESC أن تؤثر جميعها في درجة حرارة التشغيل.

قد يبدو النظام مقبولًا استنادًا إلى تصنيف التيار وحده، لكنه قد يعمل بدرجة حرارة مرتفعة جدًا إذا كان تدفق الهواء ضعيفًا أو إذا أبقى توافق المحرك والمروحة وحدة ESC قريبة من حدها لفترات طويلة.

قائمة التحقق لاختيار وحدة ESC للطائرة المسيّرة

وحدات ESC المنفصلة مقابل أنظمة طاقة الطائرات المسيّرة المدمجة

تستخدم بعض الطائرات متعددة المراوح وحدة ESC منفصلة لكل محرك، بينما تستخدم طائرات أخرى تجميعات ESC مدمجة أو أنظمة دفع كاملة تجمع بين المحرك ووحدة ESC والمروحة وعتاد التثبيت.

توفر وحدات التحكم الإلكتروني في السرعة (ESC) المنفصلة مرونة عند اختيار المحركات واستبدال المكونات التالفة وتصميم مخطط التوصيلات. أما الأنظمة المدمجة فقد تبسّط مطابقة المكونات لأن عدة أجزاء من نظام الدفع تكون مصممة للعمل معًا.

لا يُعد أي من النهجين أفضل تلقائيًا لكل طائرة. يعتمد الاختيار الصحيح على الهيكل وعدد المحركات وقوة الدفع المطلوبة وجهد البطارية ومتطلبات الصيانة وبنية التحكم بالطيران.

حجم هيكل الطائرة متعددة المراوح مجرد مرجع

تحدد الشركات المصنّعة لوحدات التحكم الإلكترونية بالسرعة للطائرات المسيّرة المنتجات أحيانًا باستخدام تطبيقات مرجعية مثل الطائرات متعددة المراوح من فئات 250 أو 330 أو 450 أو 550 أو 650. وتفيد هذه التصنيفات في إعطاء فكرة عامة، لكنها لا ينبغي أن تحل محل الحسابات الكهربائية.

قد تتطلب طائرة من فئة 450 محمّلة بشكل كبير تيارًا أكبر من طائرة أخف ذات قاعدة عجلات أكبر. يظل المحرك والمروحة وجهد بطارية LiPo والتيار الفعلي المقاس أهم من حجم الهيكل وحده.

الأسئلة الشائعة حول وحدات التحكم الإلكترونية بالسرعة للطائرات المسيّرة

ما وحدة التحكم الإلكترونية بالسرعة التي أحتاج إليها لطائرة مسيّرة؟

اختر وحدة تحكم إلكترونية بالسرعة تدعم عدد خلايا البطارية، وتتعامل مع التيار الفعلي للمحرك والمروحة بهامش مناسب، وتعمل مع إشارة وحدة التحكم بالطيران، وتتناسب مع ترتيب الأسلاك والتبريد في الطائرة.

هل يمكنني اختيار وحدة تحكم إلكترونية بالسرعة للطائرة المسيّرة بناءً على قيمة KV للمحرك؟

لا. فقيمة KV للمحرك وحدها لا تكفي. إذ يمكن لجهد البطارية وحمل المروحة تغيير التيار بدرجة كبيرة، لذا يجب التحقق من مجموعة الدفع الكاملة.

هل تحتاج وحدة التحكم الإلكترونية بالسرعة الخاصة بالطائرة المسيّرة إلى BEC؟

ليس بالضرورة. فالعديد من وحدات التحكم الإلكترونية بالسرعة المخصصة للطائرات متعددة المراوح لا تحتوي على BEC، لأن وحدة التحكم بالطيران وجهاز الاستقبال يُزوّدان بالطاقة بشكل منفصل. تحقق من التصميم الكهربائي المحدد للطائرة.

هل يمكن استخدام وحدة تحكم إلكترونية بالسرعة مخصصة للطائرات في طائرة متعددة المراوح؟

لا تضمن تصنيفات التيار والجهد المتشابهة السلوك نفسه في التحكم. فقد تستخدم وحدة تحكم إلكترونية بالسرعة مصممة خصيصًا للطائرات متعددة المراوح برنامجًا ثابتًا مختلفًا، ومعالجة مختلفة للخانق ودعمًا مختلفًا للإشارات، لذا ينبغي التحقق من متطلبات وحدة التحكم الإلكترونية بالسرعة ووحدة التحكم بالطيران المحددة قبل الاستبدال.

هل ينبغي أن أشتري وحدة تحكم إلكترونية بالسرعة تحمل تصنيف أمبير مطابقًا تمامًا لأقصى تيار لمحركي؟

عادةً ما يكون من الأفضل الحفاظ على هامش تشغيل مناسب بدلًا من تصميم النظام ليعمل باستمرار عند الحد الأقصى لتصنيف وحدة التحكم الإلكترونية بالسرعة. وينبغي أن يعكس الهامش الفعلي التبريد وحمل الطيران وجهد البطارية ومجموعة المحرك/المروحة.

استكشف المزيد من وحدات التحكم الإلكترونية بالسرعة

إذا كنت تبني طائرة متعددة المراوح باستخدام إلكترونيات Hobbywing، فتصفّح وحدات التحكم الإلكترونية بالسرعة Hobbywing XRotor لدينا للعثور على وحدات تحكم مخصصة للطائرات متعددة المراوح من XRotor.

يمكنك أيضًا استكشاف مجموعة وحدات التحكم الإلكترونية بالسرعة من Hobbywing الأوسع، أو العودة إلى مجموعة وحدات التحكم الإلكترونية بالسرعة الرئيسية لدينا لمقارنة وحدات التحكم المناسبة لتطبيقات RC الأخرى.