변속기(Electronic Speed Control)

• Flight Control에서 받은 정보로 배터리에서 보낸준 전기 에너지를 조절해서 모터의 회전속도를 제어해주는 부품이다.

• Outrunner/Inrunner가 있는데 멀티 콥터에선 주로 3개의 선이 달린 Outrunner Brushless Motor를 사용한다.

• 모터는 어떤 무리한 부하가 발생하더라도 신호에 따라 회전하려고 한다. 이때 발생한 부하를 소화하기 위해 많은 양의 전류가 필요하게 되면 그만큼의 양을 배터리에서 당기게 된다. 그 양이 ESC가 허용하는 양보다 크면 ESC가 고장난다. 그래서 모터가 필요로 하는 최대 전류량보다 큰 ESC를 선택해야 하고 ESC 허용전류보다 큰 용량을 소화할 수 있는 배터리를 선택해야한다.

  배터리 방전율(C) > ESC 허용 전류(A) > 모터 소비 전류 (A)

• 종류

  • BEC(Battery Eliminator Circuit) ESC

    • 동력용 배터리의 높은 전압을 수신기와 서보가 사용할 수 있는 4.8 ~ 6V의 전압으로 낮춰주는 장치

      • Linear 방식: 전기가 끊기지 않고 선처럼 주욱 계속 나온다.

        단점: 효율이 떨어진다. 열이 발생한다.

      • Switching 방식: 전기를 아주 빠르게 On/Off하며 전압을 낮추는 방식

        장점: 효율이 높아진다. 열이 발생하지 않는다.

        단점: 노이즈가 발생하여 조종기 신호가 이상하게 잡힐 수 있다. 노이즈라는 큰 단점 때문에 효율이 떨어지더라도 Linear방식 BEC를 사용한다.

      • 쿼드 콥터의 경우 변속기가 4개이므로 변속기의 전압을 하나만 FC에 공급해주어야한다.

  • OPTO ESC

    • 왜곡을 방지하여 전기적으로 신호를 완벽하게 분리하기 위해서 OPTO-isolator를 사용한다. 하지만 지금은 왜곡이 잘 발생하지 않아 그냥 BEC가 없는 변속기를 OPTO변속기라고 한다.

    • 수신기의 전원을 주기 위해서 UBEC가 필요하다.

    • 진짜 OPTO방식이라면 전기가 서로 만나기 때문에 전기를 분리한 의미가 없어진다. 그래서 따로 수신기용 배터리가 필요하다.

    • OPTO ESC + UBEC ESC = BEC ESC

모터 회전 방향을 바꾸려면 그냥 세개의 선중 두 개를 뽑아서 바꿔주면 반대로 돌아가게 된다.

 

출처: https://brunch.co.kr/@matthewmin/65

https://www.youtube.com/watch?v=HbY4Hl2ppxU <- 이 영상에 진짜 자세히 잘나와있다.