Regulator
1.Elementem elektronicznym instalacji modelu elektrycznego jest regulator mocy silnika. Regulatory dzielą się na jednokierunkowe i dwukierunkowe oraz na regulatory do silników komutatorowych i fazowych. Regulatory modelarskie regulują moc a nie prędkość obrotową silników. Różnica jest zasadnicza. Gdyby regulowały prędkość obrotową, byłaby ona stała niezależnie od obciążenia silnika. A tak oczywiście nie jest - założenie na oś silnika większego śmigła powoduje natychmiastowy spadek prędkości obrotowej.
2. Regulator dwukierunkowy
Regulatory dwukierunkowe stosuje się w modelach, które mają poruszać się zarówno do przodu, jak i do tyłu, czyli np samochodach i łodziach (tu nie zawsze). Regulator dwukierunkowy to z punktu widzenia nakładu materiałów dwa regulatory jednokierunkowe w jednej obudowie, stąd różnica w cenie.
3. Opór wewnętrzny
Jednym z najważniejszych parametrów regulatora jest opór elektryczny wewnętrzny, jaki przedstawia sobą układ elektroniczny urządzenia. Niski opór po pierwsze powoduje, że silnik obraca się szybciej a po drugie mniej mocy wytraca się na elementach regulatora, przez co jest on w stanie przewodzić większy prąd. Znany wzór P=I^2*R mówi, że moc tracona w regulatorze jest proporcjonalna do kwadratu prądu, który przez niego płynie oraz do oporu elektrycznego. Np regulator o oporze 10 mom przy prądzie 10A będzie grzejnikiem o mocy 1W, podczas gdy regulator o oporze 5 mom wytraci 1W dopiero przy prądzie 14A.
4. Częstotliwość kluczowania
Częstotliwość to dla odmiany parametr, którego znaczenie jest przeceniane. Generalnie regulatory dzielą się na niskiej i wielkiej częstotliwości. Podział ma charakter konstrukcyjny. Regulatory niskiej częstotliwości to takie, które pracują z częstotliwością pojawiania się impulsu kanałowego na wyjściu odbiornika, czyli de facto z częstotliwością wysyłania paczek impulsów PPM przez nadajnik. Częstotliwość ta wynosi ok. 50Hz (50 razy na sekundę). Regulatory wielkiej częstotliwości same wytwarzają częstotliwość do sterowania silnikiem, która wynosi od kilkuset do kilkunastu tysięcy herców.
Uniezależnienie częstotliwości sterowania silnikiem od ramki nadajnika i przeniesienie jej powyżej częstotliwości rezonansów mechanicznych ma głęboki sens. Natomiast nie ma sensu podnoszenie częstotliwości kluczowania do wysokich kilku a nawet kilkunastu kHz. Jest to zabieg czysto marketingowy. Równie dobrze można by dowodzić, że banany o bardziej kanciastym przekroju są lepsze od tych bardziej owalnych. Wraz ze wzrostem częstotliwości kluczowania rośnie poziom zakłóceń radioelektrycznych oraz rosną straty na przełączanie w samym regulatorze.
Inaczej sprawa się ma w regulatorze silnika fazowego. Tutaj częstotliwość wyjściowa regulatora związana jest bezpośrednio z częstotliwością obrotów silnika. Dlatego konkretne typy regulatorów fazowych zalecane są do konkretnych silników. Jeśli regulator nie jest dobrany i moc impulsów nie zmienia się odpowiednio z częstotliwością kluczowania następuje zerwanie synchronizmu między silnikiem a regulatorem. Silnik zwalnia zamiast przyspieszać a nawet całkowicie zatrzymuje się, podczas gdy regulator nadal dostarcza coraz to większą moc do uzwojeń. Ten problem zupełnie nie występuje w silnikach i regulatorach komutatorowych.
5. Hamulec
Większość regulatorów wyposażona jest w hamulec elektryczny. Może on być odłączalny lub nie. Jeśli hamulec jest włączony, podczas gdy regulator nie dostarcza mocy do uzwojeń, następuje zwarcie ich wyprowadzeń przez specjalny układ. Powstaje wtedy moment hamujący ruch obrotowy silnika. Siłą hamująca jest proporcjonalna do prędkości obrotowej. W praktyce następuje skuteczne wyhamowanie wirnika. Ma to szczególne znaczenie w modelach szybowców, gdzie stosowane są śmigła składane. Gdy silnik jest wyłączony, bez hamulca śmigło obracało by się nadal, zmniejszając sprawność lotu szybowcowego. Hamulec zatrzymuje wirnik a śmigło składa się wzdłuż osi kadłuba przez co opór aerodynamiczny jest zminimalizowany.
6. Tajemnicza dioda
Czasami o regulatora jednokierunkowego dołączona jest dioda, którą należy przylutować do silnika w odpowiednim kierunku. Do czego ona służy? Moc silnika regulowana jest przez podawanie na jego zaciski prądu impulsowego. Uzwojenie silnika jest cewką. Gdy klucz regulatora przerywa dopływ prądu cewka "dąży" do utrzymania ciągłości prądu płynącego przez uzwojenia. W efekcie następuje skok napięcia na zaciskach silnika. Ten skok może uszkodzić niskonapięciowe elementy regulatora oraz zakłócić pracę odbiornika. Ale nie to jest najgorsze. Zgromadzony w cewce strumień magnetyczny ulega rozproszeniu, zamiast zamienić się w energię mechaniczną. Dzięki diodzie skok napięcia jest niewielki - tylko do wartości napięcia przewodzenia diody. Dioda zamyka obwód z prądem i energia magnetyczna zamienia się na pracę mechaniczną zwiększając moment obrotowy silnika.
Są pewne szczególne wymagania co do właściwości diody: musi ona wytrzymać udary prądowe równe prądowi przewodzenia regulatora oraz musi mieć zdolność szybkiego przechodzenia ze stanu przewodzenia do zaporowego i na odwrót, czyli mówiąc elektronicznym żargonem, musi być "szybka". W przeciwnym razie pojawią się straty mocy na przełączenia diody.
7. Układ BEC
Obecnie większość regulatorów ma wbudowany układ BEC. Jest to nic innego, jak bardzo dobrej jakości stabilizator napięcia 5V. Z uwagi na impulsowy charakter obciążenia instalacji w modelu, układy BEC wykonuje się jako stabilizatory o pracy ciągłej. Powoduje to niestety większe straty mocy, za to reakcja stabilizatora na zwiększony pobór prądu jest natychmiastowa, dzięki czemu nie ma np przerw z dostawie prądu do odbiornika.
W układach BEC stosuje się scalone stabilizatory napięcia o małym napięciu resztkowym, zabezpieczone przed zwarciami (odporność na przeciążenie) a nawet przed odwrotnym podłączeniem zasilania.
* Wydajność prądowa układu BEC - Układy BEC są w stanie dostarczyć prąd o natężeniu 1A lub 1.5A. Należy jednak pamiętać, że chodzi tu o obciążenie impulsowe. Jeśli regulator zasilany jest z 7 cel, czyli napięcie pakietu wynosi 8.4V, wtedy przy prądzie 1A moc tracona wyniosła by 3.4W, czyli znacznie więcej niż typowe straty na kluczach regulatora! No cóż, jest cechą dobrych regulatorów, że nagrzewają się, ale głównie z powodu obciążenia układu BEC poruszającymi się serwami.
źródło
http://www.modelarstwo.or...klad/index.html
