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ESC: Variador de motor

Los variadores son los elementos que se encargan de manejar los motores eléctricos y se les denomina por las siglas ESC (Electronic Speed Controller).

En aviones pequeños (indoor o muy sencillos) con motores de escobillas (brushed) son simples interruptores accionados por un canal del receptor o los más avanzados hacen gestión PWM (enviando impulso de anchura controlada) y regulan la velocidad del motor.

Estos sistemas son muy poco eficientes, hoy en día el boom de los eléctricos se debe a un tipo más sofisticado y que actualmente son los más habituales. Se obtienen potencias mucho mayores gracias a los motores Brushless que cuentan con un bobinado especial semejante al de los motores industriales trifásicos y aplicando mucha más frecuencia. Estos motores no se pueden conectar directamente a la batería sino que requieren de un circuito electrónico que los maneje: el variador ESC.

Verás en catálogos que unas veces aparecen como ESC y otras como ESC+BEC (consulta los BEC) pues muy común en aviones de tamaño pequeño-medio, integrar en el mismo circuito el control del motor y de la misma batería obtener la alimentación para los servos y el receptor.

Otra variante son los ESC-opto, que viene de "optoacoplados", estos variadores son muy utilizados en potencias medias-altas para separar el circuito de motor del circuito reeptor+servos con baterias independientes. Al ser circuitos independientes, para que el variador pueda acceder a la señal del motor en el receptor incorpora a la entrada del cable de servo este acoplador que funciona por luz (como un mando a distancia miniatura en un chip) y que permite que los circuitos estén eléctricamente aislados (y las interferencias de un motor de esa potencia).

Los variadores pueden llegar a ser muy sofisticados y manejar capacidades de corriente muy elevadas (llegan a alcanzase los 200A en modelos extremos) obteniendo unas potencias que compiten con los modelos de gasolina.

En función del motor y tipo de vuelo que necesites puedes elegir entre una amplia gama de fabricantes. Suele ser una recomendación generalizada sobredimensionar el ESC, esto es, si de el motor se espera un consumo máximo de 35A elegir un ESC que soporte al menos un 10-25% más. Lo cual nos garantiza que el variador responderá correctamente en condiciones de máxima carga.

Estos circuitos hacen una gestión avanzada del motor y requieren ser "programados" antes de usarlos. Para ello suelen ofrecer varios métodos, siendo la más simple a través de una secuencia de movimientos de la palanca de gas en la emisora al conectar, pasando por accesorios en forma de tarjeta con botones para las diferentes opciones,  hasta los más sofisticados con conexión al ordenador.

 

Entre los parámetros más habituales que hay que programar están:

  • Brake: Freno para hélices plegables, sino está activo la helice sigue girando y no se recoge (por efecto del aire).
  • Battery type: Algunos tienen detección automática del tipo de batería (Lipo2S/3S/etc.) y otros hay que indicárselo explícitamente.
  • Cutoff mode: Cuando detecta que la batería está baja, indica como debe comportarse... bien reduciendo potencia de motor (preferible) o bien apagándolo completamente.
  • Cutoff threshold: el nivel que se considera mínimo de batería, si lo bajas agotas más la bateria. O bien como viene de fábrica o incluso subirlo un punto de manera que aunque agotes menos la batería (que es bueno para su duración) también cuando te empiece a "flojear" el motor aún tienes reserva para aterrizar con control.
  • Startup mode: El modo de arranque, en motores con reductora o hélices plegables puede convenir "soft" (suave) para no forzar los piñones y/o darle tiempo a la hélice a que se posicione.
  • Timing: este es más delicado. Tiene que ver con la frecuencia con que controla el motor. Suelen venir en modo "auto" y no es fácil saber a priori cual es el valor óptimo pues los fabricantes no suelen indicar el valor y la forma de onda que aplica el propio variador también influye, por lo que la mayoría solemos optar por dejarlo en auto si va bien y en modelos de competición o con requerimientos avanzados suelen determinarlo mediante pruebas en banco midiendo los consumos, revoluciones y el empuje estático obtenido.

 

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