Tài liệu cơ bản làm rõ các khải niệm, thành phần của hệ thống điện trên máy bay mô hình, việc điều khiển động cơ điện không chổi than, động cơ servo của máy bay mô hình. Tài liệu như là một sổ tay cơ bản về RC, bao gồm các lĩnh vực về đồ điện, về kit, về thiết bị thu phát sóng,v.v.. nhằm giúp cho những người chơi mô hình, những thành viên mới luôn luôn nôn nóng gia nhập thật nhanh với môn chơi RC này. Tuy nhiên, đây là tài liệu RC theo hướng RC điện, chia sẻ kiến thức, kinh nghilieeucho newbie trong giai đoạn đầu môn chơi RC này.
PHẦN 1: KHÚC DẠO ĐẦU Xin chào bạn có niềm đam mê với mơ hình điều khiển (Radio Controlled R/C) Lâu thấy thành viên nhiều hỏi nhiều điều giống nhau, nhiên đa phần khơng thể tìm câu trả lời nhanh, gọn, tới nơi tới chốn, nhiều bạn "bị" yêu cầu đọc lại viết đăng kiến thức để tự trả lời, làm cho thành viên lâu năm "mệt mỏi" thấy thứ "lặp lặp lại" Quan điểm cá nhân điều chưa thỏa đáng lắm, nhiên "đọc lại viết kiến thức đăng" điều cần thiết R/C với lĩnh vực có đụng chạm đến kỹ thuật-thơng tin Do đăng lên với mục đích sổ tay R/C, bao gồm lĩnh vực đồ điện, kit, thiết bị thu phát sóng,v.v nhằm giúp cho newbie, thành viên luôn nôn nóng gia nhập thật nhanh với mơn chơi R/C Tuy nhiên, xin nói trước chơi R/C theo hướng R/C điện, chuyên môn máy nổ hạn chế mong muốn thành viên khác chia sẻ kiến thức, kinh nghiệm giúp đỡ newbie giai đoạn đầu môn chơi R/C Thay mặt newbie xin cám ơn bạn trước Trong viết này, kiến thức trình bày theo đồ part (motor, esc, servo, pin, gyro ) đến thu phát sóng (Tx, Rx, module phát, thạch anh) cuối đến kit (máy bay heli, cánh bằng, xe, tàu) Mỗi phần trình bày bao gồm tiêu chí: ngắn gọn, dễ hiểu đủ ý kiến thức PHẢI BIẾT-NÊN BIẾT-CĨ THỂ BIẾT Mình mong muốn bạn đóng góp ý kiến theo tiêu chí để tạo thuận lợi cho thành viên mới, xin cám ơn lần Nhập đề dông dài, xin vào phần PHẦN 2: ĐỒ PART R/C Sở dĩ chọn quan điểm đồ part R/C thấy để hiểu rõ gì, bạn ln cần phải chẻ nhỏ chúng ra, nghiên cứu phân tích, tổng hợp kết luận R/C không ngoại lệ Mặt khác, nhiều newbie thích mua đồ nhỏ để ráp dần thành hoàn chỉnh, trước để giải "vấn đề kinh tế", ngồi có thú tự ráp nên đồ chơi Mình ko hẳn phản đối newbie việc này, nhiên đến lúc bạn nhận nhiều ráp đồ part khó khăn tốn đến mức chẳng thể làm Đi từ ban đầu dễ hiểu nhất, MOTOR hay moteur (tiếng Pháp) dần lên đến part phức tạp đến thu phát cuối đến KIT (tức máy bay, xe, tàu ko có đồ điện hay động cùng) 1/ MOTOR: bắp R/C (ở bàn motor điện) Rất dễ hiểu phải ko bạn? Motor khỏe mơ hình vận hành tốt Phân loại động điện: - Motor chổi than Brushed, đa phần hệ cũ, rẻ, tương đối bền, không bền loại không dùng chổi than sau thời gian sử dụng bị mòn chổi than Thường motor brushed gồm kích thước 180 nhỏ (động lama, lama extreme), kích thước 540 to (loại động xe điện 1/10), Đa số motor brushed cho R/C dùng pin hiệu điện 5-9 volt, loại motor kể dùng pin lipo 2s 7,4volt Các newbie nên lưu ý, thay pin có volt cao cháy motor nhanh Tham khảo chi tiết motor http://en.wikipedia.org/w shed_DC_electric_motor brushed - Motor không dùng chổi than Brushless, hệ động điện, hiệu suất cao 70-80%, cực bền dùng cách, kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ so với motor brushed có sức mạnh, ưu tiên lựa chọn cho giới R/C điện Motor brushless gồm loại outrunner (đa số motor máy bay) loại vận hành phần vỏ motor quay, loại inrunner (các motor xe, tàu, motor giả phản lực) vận hành quay trục cốt * tìm hiểu trục cốt phần Tham khảo chi tiết motor brushless đây: http://en.wikipedia.org/w less_DC_electric_motor Motor brushed phải với ESC brushed, motor brushless phải với ESC brushless, điều newbie PHẢI BIẾT Cách phân biệt đơn giản motor brushed có sợi dây điện ra, brushless có sợi Về đặc tính kỹ thuật sau kiến thức bạn PHẢI BIẾT "quy luật thông số bản": - Lực nâng hay lực kéo/đẩy thrust tính gram hay kilogram, nói chung lực motor vận hành phát Thông số phụ thuộc vào loại nam châm sử dụng motor cách quấn dây Các bạn chọn lựa dựa vào trọng lượng thể loại mơ hình bạn muốn pin thông số cánh quạt mà bạn dùng Tóm gọn mơ hình bạn mà nặng 1kg (tổng hết kit đồ điện) ko thể chọn motor 0.5kg Tuy nhiên để hiểu thêm vấn đề chọn motor cho phù hợp, bạn cần tham khảo thêm phần chọn KIT cuối - - Dòng điện tiêu thụ current capacity (gồm dòng bình thường dòng tối đa burst giây) đa phần tỉ lệ với lực nâng, nhiên tùy thuộc loại motor, cánh quạt Thường tính số Am-pe (ví dụ motor Emax BL2215/20 dành cho cánh có dòng bình thường 15A, dòng burst 25A 60 giây) Nếu motor phải dòng burst lâu nguy cháy khét lẹt hiển nhiên - - Pin sử dụng Number of cell: đa phần nhà sản xuất motor có ghi rõ pin từ 2s-3s hay lên cao hơn, điều lưu ý bạn dùng pin nhiều s (số tép/cell pin) motor có lực nâng cao nóng hơn, mau hỏng Do cân nhắc việc thay motor khác thay cố gắng đưa lên mức làm việc cao Ví dụ motor emax BL2215/20 có pin sử dụng loại 2s-4s, thường dùng loại 3s 11,1v - - Thơng số KV số vòng quay/phút động volt điện Lấy ví dụ động emax BL2215/20 1350kv, bạn xài pin 2s kéo hết ga có tốc độ 1350 x 7,4 = 9990 vòng/phút, lỡ có thấy máy bay "xìu" đổi sang pin 3s tăng thêm 4995 vòng/phút, "thấy khác" Cái lợi hại chỗ trọng lượng không tăng mà bay mạnh nhiều - Ngoài số KV tỉ lệ nghịch với lực xoắn (torque) motor tạo - Các bạn tham khảo tính loại lực motor đây: torque http://www.wentec.com/uni ators/power_torque.asp - Trọng lượng cần phải cân nhắc cân trọng tâm máy bay, đừng - - - lãng phí chọn motor lực nâng q cao đa phần trọng lượng motor nặng vd emax BL2215/20 nặng 59gram Ngoài thông số trên, bạn CẦN BIẾT thông số sau: - kích thước (đường kính ngang * chiều cao) dimension: ảnh hưởng đến cách lắp đặt mơ hình vd emax BL2215/20 có kích thước 15*22mm - trục cốt motor (đường kính chiều dài trục bên ngồi motor, tính mm) shaft diameter- shaft length: trục lớn cứng trục nhỏ, ngồi từ đường kính trục bạn nhắm chừng lực nâng tối đa mà motor tạo vd emax BL2215/20 có đường kính trục 3mm - thơng số cánh (đường kính cánh quạt * pitch cánh) recommended propeller: loại cánh gắn trực tiếp vào trục cốt gắn cánh lớn motor ko chịu > cháy ln Chỗ xin bổ sung sau đường kính cánh quạt pitch cánh qui ước đo inch (1 inch=2.54cm), pitch cánh giải thích độ kéo cánh, tức quãng đường mà cánh xoay đủ vòng -> pitch lớn tốc độ lớn Vd: cánh 10*4.7 có đường kính 10inches cánh xoay đủ vòng quãng đường 4.7 inches - dòng điện tiêu thụ nghỉ (no load current): ko vận hành mà cắm pin motor emax BL2215/20 ăn dòng cỡ 0.5A nhe Cuối điều bạn CÓ THỂ BIẾT, biết tốt: - nội điện trở internal resistance tính mili Ohm, nhỏ tốt hiệu suất lớn Vd emax BL2215/20 có nội trở 116 miliOhm, hiệu suất 80% - loại nam châm sử dụng - sơ đồ quấn lõi dây - nhà sản xuất hay đơn vị gia công - Ở không bàn giá vấn đề nhạy cảm, nhiên phần cuối sau có phụ lục cho việc chọn lựa đầu tư cho tiết kiệm hiệu Hết phần motor 2/ Bộ điều tốc (Electric Speed Control ESC): điều tiết hoạt động motor Xin tiếp tục với điều tốc, ESC phân loại thành brushed brushless, sử dụng kết hợp với loại motor tương ứng Và chọn lựa ESC phụ thuộc vào việc chọn lựa motor - - - - Về đặc tính kỹ thuật, bạn PHẢI BIẾT thơng số sau: - Dòng điện bình thường constant current dòng tối đa burst current, đo Ampe: dòng chịu tải cho phép ESC, vi phạm dòng tối đa cháy ESC Dòng tối đa bạn phải ý thông số thời gian chịu dòng tối đa Chọn loại ESC chịu dòng phải lớn sức tải motor, nhiên không cần dư q nhiều Vd ESC hiệu hobbywing Eagle 30A có dòng chịu tải bình thường 30A, burst 40A 10 giây, phù hợp với motor emax BL2215/20 nêu - Hiệu điện sử dụng input voltage: tức dùng pin được, thường nhà sản xuất ghi rõ Hãy lưu ý dùng pin hiệu điện cao ESC nóng Vd ESC hobbywing Eagle 30A dùng pin lipo từ 2s-3s, pin niken từ 4-10 cell, tựu chung lại hiệu từ 5-12volt - Có BEC hay khơng? BEC battery eliminating circuit, đơn giản có tạo dòng điện trì ổn định hiệu cho Receiver, có BEC khơng cần dùng pin rời để ni Receiver Chú ý BEC có thơng số dòng Ampe hiệu volt Từ việc có BEC dẫn đến loại UBEC Switch BEC, tham khảo thêm anh CKD post từ lâu bên RC-Easy Vd: ESC hobbywing Eagle 30A có BEC 1A/5volt - Kích thước size, tính dài*rộng*cao (mm) - Trọng lượng weight, tính gram Cả kích thước trọng lượng tỉ lệ thuận với sức chịu tải ESC Vài điều CẦN BIẾT việc chọn ESC: - Chức khóa kênh ga Safety Arming Feature: tên gọi ESC có chức ngăn tình trạng motor quay điên cuồng cấp nguồn mà vị trí kênh ga (throttle) lớn hay setup ngược kênh ga VD ESC hobbywing có chức - - Bảo vệ nhiệt độ cho phép Over-heat protection: nóng ESC giảm/ngưng cấp điện cho motor, từ giảm nhiệt Vd ESC có chức ngắt nóng 110 độ C - - Chống tín hiệu Tx Throttle signal loss protection: tín hiệu từ 1-2 giây, tự động ngắt motor > rớt máy bay dừng xe hay tàu ko cho chạy Vd ESC hobbywing có chức này, ngưng motor hoàn toàn tin hiệu giây - - Ngắt hết pin Low Voltage Protection Threshold: pin tụt volt, ESC giảm/ngưng vận hành, quan trọng dùng pin lipo Ngưỡng điện lúc ngắt hiệu chỉnh tùy loại ESC, đa số giảm hoạt động motor tụt 3,3volt/cell pin ngưng hoàn toàn tụt 3volt/cell Tuy nhiên lưu ý không chơi q mức tới thế, mau hỏng pin lipo ESC hobbywing có chức - - Chức thắng Brake Settings: cho phép việc ngưng động theo kiểu từ từ hay ngưng hẳn, số ESC cho phép setup tiến lùi, dùng cho máy bay xe điện Các điều CĨ THỂ BIẾT, khơng biết chả sao: - - có tản nhiệt lộ ra: miếng tản nhiệt card, cpu máy tính, giúp tản nhiệt tốt hơn, nhiên thực sản xuất người ta tính tốn hết, sử dụng kỹ thuật chả cần lo - - PWM frequency: không rành - - FET Field Effect Transistor - - Nguồn gốc nhà sản xuất - Thực ESC phần chọn sau chọn xong motor, lắp đặt nên ý đến việc bố trí nơi thống để sử dụng bền - +Trong ESC, phận giới hạn điện áp cho pin lipo có tên LVC (Low Voltage Cut-Off): nhiệm vụ bác MingNguyen85 nói (phần: Low Voltage Protection Threshold); - +BEC: BEC nguồn ổn áp tạo điện áp làm việc (5 volt) cho vi điều khiển nằm ESC cung cấp cho RX servo BEC kèm ESC thường loại ổn áp bù nối tiếp nên nóng (điện áp pin cao nóng) hao pin, thường người ta ko dùng BEC ESC mà dùng BEC rời gọi UBEC - +UBEC: nguồn ổn áp dạng đóng ngắt, sử dụng PWM (kỹ thuật điều biến bề rộng xung) để biến đổi điện DC to DC ( chiều sang chiều) Thường UBEC sử dụng dạng mạch step down để hạ áp (thường điện áp pin lớn hon điện áp làm việc) - +PWM: kỹ thuật điều biến bề rộng xung, phần nguyên lý ESC, kỹ thuật giúp ta điều chỉnh công suất cấp cho động thông qua độ rộng xung Giả dụ ta gắn biến trở để điều khiển vận tốc quay động (như quạt máy chẳng hạn), phương pháp có ưu điểm dễ làm, mà biến trở tiêu hao phần lượng biến thành nhiệt Ta thay biến trở nút nhấn, bắt đầu nhấn, ta nhấn nhanh động quay mượt, thời gian nhấn lâu thời gian nhả động quay nhanh Đó ý tưởng PWM, ta thay nút nhấn IC có khả phát xung điều chỉnh đại lượng (tần số độ rộng xung) IC ngày thường dùng loại vi điều khiển mà điển hình ATmega8 với khả điều chế PWM vượt trội giá thành rẻ Do đó, nói đến PWM ESC ta tham khảo mặt tần số với đơn vị Hz (thường từ 6k-8kHz); - +FET: transistor trường ứng, khối công suất mạch ESC, xung vi điều khiển điều chế phát khơng có khả cấp dòng cho động đơn giản tín hiệu PWM, cần có FET cấp dòng cho động với điều khiển xung PWM Khả chịu dòng FET khả chịu dòng ESC 3/ Pin: Tiếp tục - Pin nguồn lực thiếu, xăng xe, thực phẩm người - Trước hết điểm qua phần phân loại pin: - - Pin không sạc (sử dụng lần) primary batteries (irreversibly): nhiều loại thường gặp đời sống, pin phân theo loại hình dạng kiểu dáng như: pin nút áo lớn nhỏ, pin tiểu AAA nhỏ, pin tiểu AA lớn (standard size), pin trung, pin đại (trong bếp ga, phần đề), Các pin rẻ mà không rẻ, bạn sử dụng lần bỏ, tính lâu dài nhu cầu sử dụng nhiều đắt so với loại pin sạc, nguồn ô nhiễm công nghiệp lớn - Trong R/C ứng dụng pin mote (điều khiển) sử dụng pin AA - - Pin sạc (tái sử dụng nhiều lần) secondary batteries (rechargeable): xu hướng thời đại ngày Phân loại pin sạc dựa vào chất hóa học pin, từ loại pin sạc đời cũ đến Hãy ý đến điều pin sạc, hiệu ứng nhớ memory effect khả xả cạn low selfdischarge Pin chì (Lead-acid battery) ứng dụng bình xe hơi; ưu điểm giá rẻ, cho dòng điện cao >10Ah; nhược điểm nặng, khả dự trữ lượng/trọng lượng cực thấp, ô nhiễm cao Pin Niken: NiCd nickel-cadmium, NiMH nickel-metal hydride Đây loại pin bền, tái sử dụng 500-1000 lần dùng kỹ thuật Tuy nhiên lưu ý pin nickel có hiệu ứng nhớ, ngưỡng xả cạn thấp Pin NiCd có hiệu ứng nhớ nhiều NiMH, đòi hỏi phải xả cạn pin trước sạc Pin NiMH có khả chứa lượng nhiều nhiều so với pin NiCd, nhiên dòng pin có lượng cao vòng đời giảm (cụ thể pin >2500mAh sạc-xả ~500 lần, theo nguồn wiki) Pin nickel thường gặp R/C, đặc biệt làm pin receiver máy nổ, pin transmitter Pin có điện danh định 1,2 volt/cell pin Ngưỡng xả cạn vào khoảng 0,8 volt/cell Không nên xả pin mức điện áp xả cạn Pin Lithium: gồm loại thường gặp - LiIon có pin máy tính xách tay, điện thoại di động - Lipo pin giới R/C, tiếp tuc nói pin phần Pin Lipo tốt sử dụng quy cách cẩn thận, loại pin nguy hiểm Sẽ có phần đề cập đến "an tồn sử dụng" sau phần đặc tính kỹ thuật - Đặc tính kỹ thuật pin Lipo pin lipo có điện áp danh định 3,7volt/cell Pin cell gọi 1S 3,7volt, 2cell mắc nối tiếp gọi 2S 7,4volt, 3cell mắc nối tiếp 3S 11,1volt, Pin mà tất cell mắc nối tiếp mặc định gọi 1P, pin gồm 2cell pin mắc song song gọi 2P, 3cell song song 3P Do cuối pin 3S2P tức pin gồm mạch pin 11,1volt mắc song song nhau, có tổng cộng cell pin thảy Những kiến thức PHẢI BIẾT: qui luật số cho dễ nhớ - Dung lượng pin capacity (tính miliAmpe-giờ/ mAh), đa số pin cho heli 450 thường dùng loại 2200mAh, pin cánh size 1m thường dùng từ 1300-1500mAh, Dung lượng pin cao pin chơi lâu, bù lại nặng đắt tiền Chọn pin tùy thuộc vào kit, motor, bước chọn sau - - Chỉ số C bình thường constant current, khả phóng điện pin Ví dụ pin dung lượng 2200mAh loại số 20C có khả phóng điện = dung lượng * số C = 2200*20 = 44000mA = 44Ampe Pin có số C cao dòng phóng lớn nhiên thời gian sử dụng giảm Cụ thể pin 20C liên tục phóng dòng 20C thời gian dùng cạn 60/20= 03 phút (cơng thức tính lấy 60 chia cho số C có số phút sử dụng liên tục phóng dòng số C) - - Chỉ số C tối đa (trong khoảng thời gian định) burst current, khả phóng điện tối đa pin, bị ép phóng điện mức, pin giảm tuổi thọ, hư chí phù cháy nổ Ví dụ pin 2200mAh 20C constant/ 30C burst phóng dòng bình thường 44A, dòng tối đa 66A 10-15 giây - Ngoài lề: Trên thực tế người thích pin có số C cao, điều có lý, đảm bảo dòng điện cần thiết cho motor hoạt động tốt nhất, dẫn đến máy bay/xe/tàu thao diễn tốt Tuy nhiên dòng điện phóng tùy thuộc dung lượng pin, cân nhắc nên tăng dung lượng hay tăng số C - Chọn pin bước chọn sau cùng, sau biết kit, biết motor, biết cánh quạt/prop - - Trọng lượng pin weight, quan trọng máy bay R/C điện pin thường phần nặng nhất, thay đổi cấu hình pin thường kéo theo điều chỉnh trọng tâm, cách xếp đặt đồ điện, thơng số quan trọng Thường bạn có chủ trương làm máy bay nên có cân để cân xác trọng lượng pin thiết bị khác, nhằm tối ưu hóa hoạt động máy bay - - Uy tín hãng pin, thật điều khó bạn mới, chơi biết, mn trùng hãng cạnh tranh đấu đá "ai tốt nhất" Dù khơng khó bạn chịu bỏ tí thời gian tham vấn với bạn có kinh nghiệm dò Google, search tồn web bán hàng hàng q chưa đánh giá, lởm không thèm dùng, web đánh giá tham khảo kỹ ... (Electric Speed Control ESC) : điều tiết hoạt động motor Xin tiếp tục với điều tốc, ESC phân loại thành brushed brushless, sử dụng kết hợp với loại motor tương ứng Và chọn lựa ESC phụ thuộc vào việc... tiết motor brushless đây: http://en.wikipedia.org/w less _DC_ electric_motor Motor brushed phải với ESC brushed, motor brushless phải với ESC brushless, điều newbie PHẢI BIẾT Cách phân biệt đơn... - - - Về đặc tính kỹ thuật, bạn PHẢI BIẾT thơng số sau: - Dòng điện bình thường constant current dòng tối đa burst current, đo Ampe: dòng chịu tải cho phép ESC, vi phạm dòng tối đa cháy ESC Dòng