Сегодня, наверное, ни одна современная радиоуправляемая модель не обходится без регулятора хода.

Это устройство, в отличие, от приемника и рулевых машинок появилось сравнительно недавно. Регулятор хода или англоязычное название Electronic Speed Controller сокращенно ESC предназначен для управления частой и направлением вращения вала электродвигателя. Раньше эту функцию выполняли устройства выполненные на основе рулевых машинок и микропереключателей. В принципе, при качественном исполнении они показали достаточную надежность и работоспособность. Но эти устройства не могли обеспечить плавную регулировку оборотов двигателя и механические элементы конструкции устройства нуждались в тщательной подгонке. Но сегодня с развитием радиоэлектроники и элементной базы появились электронные регуляторы хода для моделей . На рынке компонентов радиоуправляемых моделей их огромное количество. Так же некоторые электронные устройства данного типа, даже при наличии начальных знаний и навыков в радиоэлектронике, можно собрать в домашних условиях. Для начала классифицируем регуляторы хода. Их можно разделить на две группы - для коллекторных электродвигателей (brashed) и безколлекторных двигателей (brashless). Еще они отличаются наличием заднего хода (revers) или его отсутствием. Например, для авто и судомоделей задний ход необходим, а для авиамоделей он не нужен. На фото представлен регулятор хода с реверсом для коллекторных электродвигателей.

А на этих фото представлен регулятор хода для моделей с безколлекторным двигателем без реверса, он установлен на радиоуправляемую модель самолета.

Очень важные параметры, они очень критичны для любого электронного устройства, это максимальное напряжение и максимальная сила тока. Если их превысить Ваша электронная схема выйдет из строя. Поэтому при выборе, покупке, а затем и установке любого радиоэлектронного устройства будьте очень внимательны и не превышайте указанных производителем значений напряжения и силы тока. При подключении обязательно соблюдайте полярность электропитания. Не правильное подключение питания может привести к поломке устройства.

К отдельной группе стоит отнести самодельные регуляторы хода для моделей , на сегодняшний день их огромное множество. В Сети можно найти принципиальные схемы и прошивки для таких устройств. Некоторые из них вполне возможно собрать самостоятельно в домашних условиях. Такие устройства разрабатывают и коллеги-моделисты, имеющие хорошие знания в радиоэлектронике. Плюс этих устройств состоит в том, что их моделисты изначально разрабатывают под определенную группу требований или могут под заказ разработать интересующее конкретно Вас устройство. Например, ни один из известных мне производителей, не выпускает регулятор хода для моделей с функцией раздрая для судомоделей-копий. Устройства подобного типа, фото представлены ниже, разработаны одним из наших коллег.

Сегодня рассмотрим самодельный , он предназначен для судомоделей класса копии.

Регуляторы такого типа фабричного производства, лично я, пока не встречал. В сети попадалось несколько схем на подобные устройства, но были слишком сложные или же печатные платы к ним были очень сложны в изготовлении. Так же надо было самостоятельно разбираться в программировании для прошивок. Сейчас некоторые моменты не помню, но возпроизвести предлагаемые регуляторы как-то не сложилось. Несколько лет назад, в Сети, я познакомился с человеком, профессионально разбирающимся в электронике и понимающим специфику судомоделей. По моей просьбе он разработал довольно не сложный и не очень дорогой в производстве регулятор хода для моделей с раздраем .

Устройство собрано на микроконтроллере PIC16F628a, управляющие ключи выполнены на полевых транзисторах IRF7416 и IRF7413 в корпусе SO-8. Этот регулятор имеет функцию калибровки под любую радиоаппаратуру и отсечки для Li-PO аккумуляторов. Размеры регулятора 71х22х15мм, рабочее напряжение устройства 7-12вольт, максимальный ток 6А на один мотор, что вполне достаточно дня небольших судомоделей из пластмассы, например класса F4A или F4C.

Если Вам необходимы более высокие максимальные значения по току, то имеется возможность установить в H-мосты более мощные транзисторы. Схема такого регулятора и печатная плата под него тоже разрабатывалась. Этот регулятор хода не имеет защиты от переполюсовки и перенапряжения. Будьте очень внимательны при его подключении. Данное устройство собиралось личной мной и проверялось на модели фирмы Revell Schnellboot S-100 в масштабе 1:72. Вот так выглядит регулятор, установленный в модель этого катера.

Вы можете посмотреть видео в HD качестве, как ведет себя модель на воде оборудованная данным устройством.

Если Вы заинтересовались регулятором хода для моделей с раздраем , то по вопросам его приобретения или приобретения документации и прошивки к нему, обращайтесь к разработчику Сергею aka RA9UBD по e-mail: [email protected]

Дело было вечером, делать было нечего…. За окном уныло шел дождь…. Жена уехала к родителям…. Бесцельное скитание по просторам интернета не приносило никакого удовольствия…. А в руках все больше нарастал какой-то зуд…. Им хотелось творить!
Недавно убирая в гараже, нашел старую еще времен СССР игрушку - модель автомобиля «Нива», с поворотными колесами и инерционным движителем. Еще тогда подумал - нужно из нее что ни будь сделать, подумал, положил на полку и забыл….

И вот думая чем бы его занять руки, вспомнил про эту игрушку. На дворе уже 21 век, а машинка еще не радиоуправляемая. Нужно срочно заняться тюнингом!
Порывшись в своих закромах, достал от туда 9-ти граммовую сервомашинку и коллекторный электродвигатель с редуктором от какой то китайской игрушки. После некоторых раздумий, примерки, работы дрелью и надфилями, сервомашинка заняла свое место на раме машинки закреплённая двумя винтиками.

Таким же способом установил и двигатель.

Вот ту то и возникла основная проблема - у меня не было регулятора для коллекторного двигателя. Заказывать в китайцев и ждать месяц, мне совершено не хотелось. Да и не мой это путь. Если что ни будь, я могу сделать сам, я лучше сделаю это сам!
Первое что пришло в голову - сделать что-нибудь «серво-механическое», соединить серву с переменным резистором и через него менять обороты двигателя. Метод вполне рабочий, но мне показался каким-то не ненадёжным.
Когда то читал в качестве регулятора можно использовать электронику от сервы. Снять редуктор, поставить резистор в среднее положение, к проводам идущим к микродвигателю подпаять более мощный Н-мост. Серва с нерабочим редуктором нашлась в загашниках, Н-мост использовал из китайского дешевого радиоуправления. Метод оказался рабочим но обороты двигателя изменялись не плавно, скачок от нуля до максимума. Можно сказать, получилось дискретное управление.
На помощь пришел интернет, оказалось что схемы регуляторов коллекторников достаточно просты, микроконтроллер, небольшая обвязка, Н-мост.

В наличие оказался PIC16F84, на нем и решил делать регулятор. Кому интересно схема и прошивка лежат
Прошивкой микроконтроллеров занимаюсь не первый раз, поэтому с прошивкой не возникло проблем. От Н-моста что в схеме решил отказаться, такой мощный мне не нужен, да и транзисторов таких не было, оставил китайский.

Плату делал по ЛУТ технологии. Травил перфосульфатом аммония, травит очень быстро - советую. Регулятор заработал сразу, откалибрувалался без проблем, обороты изменялись плавно.

Дополнительно, на кренке закреплённой на радиаторе, сделал стабилизатор для питания электродвигателя. 5 В для приемника берется от регулятора. Собрав все вместе вот что получилось.

А вот видео первой обкатки тюнингованной «Нивы»

При постройке радиоуправляемых судомоделей, в которых используются электродвигатели, предусматривают специальные приборы управления скоростью и направлением вращения ротора. Обычно применяют контактные устройства, устанавливаемые на рулевые машинки, или электронные регуляторы оборотов («спид-контроллеры»).

Регуляторы промышленного производства весьма дороги и часто не являются оптимальными. Предлагаю несколько простых схем, совместимых со стандартной аппаратурой радиоуправления, предназначенных для использования на судомоделях классов F2, FSR-ECO и радиоуправляемых игрушках. Типовая блок-схема реверсивного регулятора оборотов малой мощности приведена на рис. 1. Она работает следующим образом.

Импульс с приемного устройства поступает на вход опорного ждущего мультивибратора и передним фронтом запускает его. Входной и выходной импульсы ждущего мультивибратора следуют на схему сравнения, имеющую два выхода, и в случае несовпадения длительностей на том или другом выходе (в зависимости от того, какой импульс больше) формируется разностный импульс.

Далее он «растягивается» по времени на интеграторах, формируется в виде широтно-импульсного сигнала на пороговых устройствах и усиливается на мостовом выходном каскаде. Регуляторы, имеющие описанную блок-схему, просты, не требуют сложной регулировки, но имеют небольшую выходную мощность. Их рабочее напряжение, как правило, не превышает 12 В, рабочий ток - нескольких ампер. Ждущий мультивибратор и схема сравнения собраны на микросхеме К561ЛЕ5, содержащей четыре логических элемента типа 2ИЛИ-НЕ (рис. 2).

Разностные импульсы через диоды и ограничительные резисторы подаются на RC-цепочки, использующиеся в качестве интеграторов. Пороговые устройства и мостовой усилитель мощности выполнены на микросхеме ТА7291. Она разработана фирмой TOSHIBA для управления электродвигателями загрузки кассет в видеомагнитофонах и вполне подходит для небольших моделей класса F2A.

Эта микросхема имеет большое входное сопротивление (150 кОм), схему защиты от одновременного срабатывания и защиту от перегрузки. Максимальный рабочий ток ее - 2 А (при токе нагрузки 1 А), падение напряжения - 1,2 В. Допускается параллельное включение до четырех таких микросхем, что позволяет увеличить выходной ток регулятора. ТА7291 выпускается в двух вариантах корпуса - Р и S. Отличие заключается в размерах и рассеиваемой мощности, которая у Р в четыре раза больше, чем у S.

Микросхему в корпусе варианта Р можно устанавливать на радиатор тепло-отвода. Для небольших моделей и игрушек в качестве порогового устройства и усилителя мощности можно использовать микросхему LB1638. Она отличается миниатюрными габаритами и малым падением напряжения; максимальный рабочий ток ее - 1 А, напряжение - 12 В. Для моделей с более мощными двигателями подойдет регулятор оборотов, блок-схема которого показана на рис. 4.

В этом регуляторе, в отличие от предыдущего, имеются две схемы сравнения: детектор длительности, который задает направление вращения, и схема выделения разностного импульса, которая «растягивает», ограничивает и подает импульс на усилитель мощности. Выходная мощность регулируется транзистором, а направление вращения - реле, управляемым детектором длительности. Регулятор, выполненный по такой блок-схеме, не имеет теоретического ограничения выходной мощности.

На практике выходной ток ограничивается характеристиками транзистора (современные полевые транзисторы допускают более 100 А) и контактов реле (автомобильные работают и при токах более 30 А). Рабочее напряжение ограничивается только характеристиками реле. Ждущий мультивибратор и детектор длительности мощного регулятора (рис. 5) построены на микросхеме К561ТМ2, представляющей собой два независимых D-триггера с динамической записью.

Схема сравнения и пороговое устройство собраны на микросхеме К561ЛП2, в ее состав входят четыре элемента типа «Исключающее ИЛИ». Выходной транзистор КТ829 (КТ827) должен иметь коэффициент усиления не менее 1000 и устанавливаться на радиаторе тепло-отвода. Максимальный выходной ток регулятора 4 А (КТ829) или 8 А (КТ827). Такие токи способно надежно выдерживать реле типа РЭС9. Принципиальная электрическая схема простейшего регулятора оборотов для моделей класса FSR-ECO представлена на рис.6.

Она работает так же, как и схема, приведенная на рис. 2, но без реверса. Напряжение питания подается на приемник через регулятор. В качестве оконечного каскада усилителя мощности используются полевые транзисторы BUZ100, выпускаемые фирмой PHILIPS для применения в мощных ключевых устройствах. Максимальный импульсный ток регулятора - 100 А, максимальный в течение 5 с - 50 А, максимальный ток длительного включения - 20 А.

Максимальное напряжение питания - 18 В. Падение напряжения на регуляторе не более 0,3 В при токе 20 А. Выходные транзисторы должны устанавливаться на радиаторах теплоотвода. При снижении напряжения питания до уровня менее 7,2 В максимальный выходной ток уменьшается. Для его увеличения допускается параллельное подключение дополнительных транзисторов.

Транзисторы BUZ100 можно заменить на аналогичные производства других фирм или на менее мощные, но с параллельным подключением. Во всех описанных регуляторах допускается применение любых типов резисторов и конденсаторов, рабочее напряжение последних должно быть не менее 20 В. Электродвигатели необходимо оборудовать системой гашения помех.

Рис. 1. Типовая блок-схема маломощного реверсивного регулятора оборотов: 1 - мультивибратор ждущий; 2 - схема сравнения; 3,5 - интеграторы; 4,6 - устройства пороговые; 7 - усилитель мощности мостовой; 8 - устройство исполнительное (электродвигатель).

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема (а) и временные диаграммы (б) маломощного регулятора оборотов.

Рис. 3. Обозначение выводов микросхем ТА7291 и LB1638.

Рис. 4. Блок-схема мощного регуляторов оборотов: 1 - мультивибратор ждущий; 2 - детектор длительности; 3 - схема сравнения; 4 - интегратор; 5 - устройство пороговое; 6 - реле реверса; 7 - усилитель мощности выходной; 8 - устройство исполнительное (электродвигатель).

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема мощного регулятора оборотов.

Рис. 6. Принципиальная электрическая схема простейшего регулятора оборотов для моделей класса FSR-ECO.