Rušenie spôsobené regulátorom (ESC)

Elektronike sa venujem už viac ako štyridsaťpäť rokov, ale prekvapenia, ktoré mi v súvislosti s rušením RC prijímača (40 MHz) pripravil regulátor v modeli Easy Star, boli nečakané.

Dôvodom boli pomerne vysoké prúdy, ktoré sú v elektropohonoch úplne bežné, ale pre klasického slaboprúdového elektronika sa zdali byť priam závratné.

autor: Janko O.

 

Bolo to pred siedmimi rokmi, keď sme sa "vinou" môjho brata Miroslava po akmer 20-tich rokoch vrátili k modelárčeniu. Ako to naozaj bolo, je popísané v článku Ako som objavil penu.

Zo "spaľovákov" sme presedlali rovno na elektrolety, konkrétne na Easy Starov, poháňaných jednosmerným motorom Permax 400, regulátory sme použili Jeti JES  020.

Prúdový odber, v závislosti od použitej batérie, bol 7 až 12 Ampérov, čiže "smiešna" hodnota v porovnaní s vyše 130 Ampérami, s ktorými sme sa začali "hrajkať" neskôr. Cez to všetko sa diali čudné veci.

Dva identické modely Easy Star, Miroslavov a môj, poháňané identickými pohonnými jednotkami, napájané idnetickými batériami, vybavené identickými RC prijímačmi, sa správali diametrálne odlišne.

Ten bratov poslušne lietal, či už v blízkosti pilota, alebo aj poriadne ďaleko, no ten môj bol počúvny len do vzdialenosti asi 20-tich metrov. Potom, ak bežal motor (ale nie na plno), sa model začal divo a neovládateľne metať a skoro vždy sa to skončilo haváriou. Ak bol motor vypnutý, tak s riadením problém nebol.

Bolo to jasné: RC prijímač bol rušený "niečím", čo súviselo s pohonnou jednotkou. Motor bol odrušený obvyklou trojicou kondenzátorov, ktorú odporúča výrobca motora.

Do podozrenia upadol regulátor. Oplášťoval som ho tenkou medenou fóliou (tienenie), ktorú som uzemnil. Nepomohlo!  S Miroslavom sme si navzájom vymenili regulátory. Paradoxne, ani to nepomohlo. A tak na rad prišlo meranie.

Skrátim to a spomeniem už len záver:

Divoké kmitanie serv bolo spôsobené silným MAGNETICKÝM rušením, ktoré sa naindukovalo do RC prijímača (Futaba). Príčina bola v nesprávnej inštalácii silových káblov medzi pohonnou batériou a regulátorom. Mínus pól batérie bol vedený okolo RC prijímača z jednej strany, plus pól okolo RC prijímača z druhej strany. Takže RC prijímač bol v strede slučky, tohoto "závitu", ktorým tiekol prúd okolo 10 Ampérov.

Keby to bol jednosmerný "hladký" prúd, to by nevadilo, ale tento prúd bol regulátorom "rozsekaný" (PWM) na impulzy rôznej šírky (a veľkej amplitúdy), ktoré podľa princípu Fourierovej transformácie produkujú takmer nekonečné množstvo vyšších harmonických kmitočtov. Podstatné je to, že niektoré z týchto kmitočtov spôsobili rušenie buď vstupného signálu v pásme 40 MHz, alebo možno medzifrekvenčného signálu 455 kHz.

Toto rušenie magnetickým poľom som identifikoval pomocou osciloskopu, priblížením meracej cievky (pripojenej na vstup osciloskopu) do blízkosti RC prijímača. Pri bežiacom motore sa na tomto jedinom závite meracej cievky naindukovalo rušivé vysokofrekvenčné napätie niekoľko desiatok milivoltov, čo pri citlivosti RC prijímača (rádovo jednotky mikrovoltov) je hodnota obrovská.

Nechcelo sa mi prerábať starostlivo vedenú inštaláciu silového rozvodu (bol to môj prvý elektrolet), tak som RC prijímač rovnako starostlivo zabalil do Alobalu a "ofačoval" priehľadnou izolepou. Vznikla tak tzv. Faradayova klietka a situácia sa rapídne zlepšila. To som už však bol "nakazený" paranojou a tak som chcel odrušenie doviesť až k dokonalosti a možno až k "ad absurdum".

Za zdroj rušenia som považoval čokoľvek. Do Alobalovo-izolepového kabáta som postupne obliekol všetky batérie (čo pochopiteľne zhoršovalo chladenie) a dokonca aj silové vodiče medzi batériou a regulátorom. Každé toto opatrenie prispelo svojou "troškou do mlyna" a rušenie bolo stále menšie a menšie, ale z modelu sa stávalo lesklé Alobalové monštrum.

A tak som utrel slzu , vytrhal starostlivo "zakopanú" silovú kabeláž vedenú po obidvoch stranách trupu a celú ju som zrealizoval znovu a inak. 

Obidva silové vodiče teraz viedli už len popri jednej strane trupu (tak, ako to mal môj brat Miroslav, ktorý - možno ani netušiac - sa takto týmto problémom vyhol), čo najďalej od RC prijímača, boli tesne pri sebe a hlavne boli  skrútené. Táto starodávna "finta", ktorú dnes tak úspešne využívajú počítačové siete Ethernet, sa volá Twisted Pair, čiže skrútená dvojlinka.

Okrem toho som skúšal znížiť rušenie použitím toroidov. Musím povedať, že táto metóda sa ukázala ako absolútne neúčinná nielen praktickým overením, ale ani na meracích prístrojoch nebolo možné zistiť žiadne zlepšenie.

Úplne iná situácia nastala, keď som paralelne k batériovým prívodom regulátora (teda medzi plus a mínus, čo najbližšie k regulátoru)  zapojil  elektrolytický kondenzátor  s vysokou kapacitou (2200 uF/16V). Bližšie je o tomto probléme pojednané v článku Vplyv odberu serv na rušenie.  

Rušenie v okamihu prestalo, pretože pulzujúci prúd, spôsobujúci rušenie, tiekol len kratulinkými vodičmi medzi týmto kondenzátorom a regulátorom. Dlhými vodičmi medzi batériou a takto upraveným regulátorom tiekol len "hladký" jednosmerný prúd. A ten rušenie nespôsobuje.

A tak táto kombinácia dvoch opatrení (kondenzátor pri regulátore a skrútené vodiče) priniesli ono túžobne očakávané "ovocie" v podobe bezporuchového riadenia modelu.

Neskôr, keď som začal používať striedavé (brushless) motory a tomu zodpovedajúce regulátory, všimol som si, že v nich už spomínaný kondenzátor pripojený je. Jeho prvotnou a hlavnou úlohou je tzv. rekuperácia energie z cievok elektromotora. Odrušenie je len akousi pridanou hodnotou. Ale mohli by sme to smelo nazvať: Two in One - dva v jednom.

Keď som pred časom na HobbyCity kúpil dva 30 Ampérové regulátory pre jednosmerné  (brushed) motory značky Turnigy (určené do dvojmotorového modelu Twin Star, poháňaného opäť dvomi Permax 400-kami), všimol som si, že regulátory sú už od výroby osadené spomínaným blokovacím elektrolytickým kondenzátorom. Firma Jeti do svojich jednosmerných regulátorov tieto kondenzátory dodnes nemontuje.

Je otázne, či by toto, na začiatku tohoto článku spomínané rušenie, spôsobené magnetickým poľom okolo silových vodičov, mohlo zapríčiniť nespoľahlivé riadenie modelov, ovládaných RC súpravami na 2,4 GHz. Ačkoľvek tieto zariadenia využívajú voči poruchám výrazne odolnejšie komunikačné metódy ako súpravy pre pásma 35 a 40 MHz, je možné, že pri zhode viacerých nepriaznivých okolností by mohlo dôjsť k problémom aj tu.

A tak netreba "dráždiť kobru bosou nohou", ale treba používať skrútené silové vodiče, ktoré budú vedené čo najďalej od RC prijímača a jeho antén(y) a ak je to len trochu možné, je vhodné "twistovať" aj vodiče vedúce z regulátora do motora.

Súvisiace články:

Vplyv odberu serv na rušenie

Vplyv dlhých prívodných káblov na činnosť serv.

 
 


<Staršie | tento článok | Novšie>

Napísané: 8. 7. 2017, 08:57 | Prečítané: 7826x | Kategórie: Elektronika | Napísal: admin |
Komentáre: 9
Super clanok dik moc asi idem porad robit upravy ... s rusenim mam problemi podchvilku na 35Mhz :-)
Odpoveď | 2010-04-23 09:59:03
.:. EDF | mail
skriu,mam futabu fc 16 35mhz,pri lietani z malými modelmy bez problemov,ale ako som presiel na duchadla 90mm a viac,nastali problémy,pri velkych prudoch 50A a viac mi to stale rusilo,na viacerych modelov,boly aj havarie,skusil som kolegove radio spektrum a nic,ziedne rusenie,takze som presiel na 2,4 a bolo po problemoch,35ku pouzivam stale ale len na malych modeloch,vysoke spicky prudu zahlcuju primac rusivim sygnalom
Odpoveď | 2010-04-25 09:10:31
.:. jn
Mozem povedat podobny problem 60A regulator prud na 1/2 plynu cca 18-20A a obcas zasklby kondiky su vsade na kazdom serve prijimaci a na regulatore som nakoniec skusil 2 x 4700mF, nepomohlo nic, vymena regulatora za taky isty a je poruseni
Odpoveď | 2010-08-09 13:41:09
.:. JN
Kedze Janko uvadza , ze 2,4*GHz to vyriesi a ja na 35MHz mam syntezu, tak som zmenil kanal na ten nyjvyssi a je po ruseni
Odpoveď | 2010-08-19 21:38:51
.:. Romi | www | mail
Ako viete že na tej 2,4 to rusenie nie je?
Odpoveď | 2012-02-18 23:22:22
.:. Janko O
Citát z článku:
Je otázne, či by toto, na začiatku tohoto článku spomínané rušenie, spôsobené magnetickým poľom okolo silových vodičov, mohlo zapríčiniť nespoľahlivé riadenie modelov, ovládaných RC súpravami na 2,4 GHz.
Ačkoľvek tieto zariadenia využívajú voči poruchám výrazne odolnejšie komunikačné metódy ako súpravy pre pásma 35 a 40 MHz, je možné, že pri zhode viacerých nepriaznivých okolností by mohlo dôjsť k problémom aj tu.
Odpoveď | 2012-02-19 08:43:47 | Príspevok upravený: 2012-02-19 08:46:45
.:. Romi | www | mail
Sorry, nejako som to prehliadol.
Ale zamyslel som sa nad tým, že pokiaľ prišlo rušenie na FM pásmach, pilot to "videl", ale 2.4 reaguje ináč. Tu záleží od systému, ale často je "spomalené" riadenie, alebo sú výpadky a to pri pomalších modeloch nemusí byť vidno. Jasne že pilot by mal zbadať, že nie je všetko v poriadku...
Odpoveď | 2012-02-19 13:44:49
Dobrý článok, Janči! :D
Odpoveď | 2012-02-23 10:07:21
Chlapi,čítal som tento článok už viackrát. Som z toho čoraz väčší magor! Viem iba, že okolo vodičov, cez ktoré preteká prúd vzniká magnetické pole a to môže a podľa napísaného usudzujem, spôsobuje rušenie. ....A teraz si uvedomujem prečo mi z mustangom, keď je odo mňa ďalej, kmitá! Odskúšam a dam vedieť. Dikes chlapi!!!!!!
Raz by som tú elektriku chcel pochopiť. Snáď v buducom živote ;-)
Odpoveď | 2014-04-14 22:57:17
Pridaj komentár
Meno
Web
Mail
Kontrola Zadajte číslo päť
Text

:-)
:-D
:-(
|-/
:-[]
;-)
8-|
8-o
Tučné | Podrazené | Kurzíva  | zdroják | odkaz
  • Pre odoslanie správy môžete aj použiť klávesovoú skratku Alt+S. (Podporujú len niektoré prehliadače)
  • HTML znaky budú prevedené na entity.
  • Vyjadrujte sa tu ako doma, aby sme vedeli ako to u Vás vypadá.
  • Odkazy začínajúce http:// budú automaticky prevedené na odkazy , nepoužívajte však v jednom príspevku viac ako 3 - to robia len spam roboti:-)
správca | ICQ-Vaše ICQ | Podpora miniRS | Styl LazyDays | Sk preklad by beekeeper | Veľkosť databázy: 26884.09 kb