Xin chào các bạn có niềm đam mê với mô hình điều khiển (Radio Controlled - R/C)
Lâu nay mình thấy các thành viên nhiều khi hỏi rất nhiều điều hơi cơ bản và giống nhau, tuy nhiên đa phần không thể tìm được câu trả lời nhanh, gọn, tới nơi tới chốn, và cũng rất nhiều bạn "bị" yêu cầu đọc lại các bài viết đã đăng về kiến thức để tự trả lời, cũng như làm cho các thành viên lâu năm "mệt mỏi" vì thấy một thứ "lặp đi lặp lại". Quan điểm cá nhân của mình là điều này chưa thỏa đáng lắm, tuy nhiên "đọc lại các bài viết kiến thức đã đăng" vẫn là điều cần thiết đối với R/C như với bất kỳ lĩnh vực nào có đụng chạm đến kỹ thuật-thông tin.
Do vậy mình đăng bài này lên với mục đích như là một sổ tay cơ bản về R/C, bao gồm các lĩnh vực về đồ điện, về kit, về thiết bị thu phát sóng,v.v.. nhằm giúp cho newbie, những thành viên mới luôn luôn nôn nóng gia nhập thật nhanh với môn chơi R/C này. Tuy nhiên, mình cũng xin nói trước rằng mình chỉ chơi R/C theo hướng R/C điện, chuyên môn máy nổ cực kỳ hạn chế cho nên mình cũng mong muốn được các thành viên khác chia sẻ kiến thức, kinh nghiệm giúp đỡ newbie trong giai đoạn đầu môn chơi R/C này. Thay mặt các newbie mình xin được cám ơn các bạn trước.
Trong bài viết này, các kiến thức sẽ được trình bày tuần tự theo từng món đồ part (motor, esc, servo, pin, gyro...) rồi đến bộ thu phát sóng (Tx, Rx, module phát, thạch anh) rồi cuối cùng mới đến kit (máy bay heli, cánh bằng, xe, tàu). Mỗi phần trình bày sẽ bao gồm các tiêu chí: ngắn gọn, dễ hiểu và đủ ý những kiến thức PHẢI BIẾT-NÊN BIẾT-CÓ THỂ BIẾT.
Mình cũng mong muốn các bạn đóng góp ý kiến cũng theo tiêu chí trên để tạo sự thuận lợi cho các thành viên mới, nếu được vậy mình xin cám ơn lần nữa.
Nhập đề nãy giờ dông dài, nay mình xin vào phần chính.
Phần 2: Chi tiết bộ phần R/C
Sở dĩ mình chọn quan điểm bắt đầu từ đồ part R/C vì mình thấy rằng để hiểu rõ món gì, bạn luôn cần phải chẻ nhỏ chúng ra, nghiên cứu rồi phân tích, tổng hợp rồi mới kết luận được. R/C cũng không ngoại lệ. Mặt khác, rất nhiều newbie cũng thích mua từng món đồ nhỏ về để ráp dần thành một bộ hoàn chỉnh, trước nhất là để giải quyết "vấn đề kinh tế", ngoài ra còn có một cái thú là tự mình ráp nên món đồ chơi của mình. Mình ko hẳn phản đối các newbie về việc này, tuy nhiên sẽ đến lúc các bạn nhận ra nhiều khi ráp đồ part còn khó khăn và tốn kém đến mức chẳng thể nào làm được.
Đi từ cái ban đầu dễ hiểu nhất, đó là MOTOR hay moteur (tiếng Pháp) mình sẽ đi dần lên đến các món part phức tạp rồi đến bộ thu phát và cuối cùng mới đến KIT (tức là máy bay, xe, tàu ko có đồ điện hay động cơ đi cùng).
1/ MOTOR: cơ bắp của R/C (ở đây chỉ bàn về motor điện)
Rất dễ hiểu phải ko các bạn? Motor khỏe thì mô hình sẽ vận hành tốt.
Phân loại động cơ điện:
- Motor chổi than Brushed, đa phần là thế hệ cũ, được cái rất rẻ, tương đối bền, nhưng không bền bằng loại không dùng chổi than do sau một thời gian sử dụng sẽ bị mòn chổi than. Thường motor brushed gồm các kích thước 180 nhỏ (động cơ lama, lama extreme), kích thước 540 to (loại động cơ xe điện 1/10),... Đa số các motor brushed cho R/C dùng pin hiệu điện thế 5-9 volt, cả 2 loại motor kể trên chỉ dùng pin lipo 2s 7,4volt. Các newbie nên lưu ý, nếu thay pin có volt cao thì sẽ cháy motor rất nhanh
Tham khảo chi tiết về motor brushed tại đây http://en.wikipedia.org/w...shed_DC_electric_motor
- Motor không dùng chổi than Brushless, thế hệ mới của động cơ điện, hiệu suất rất cao 70-80%, cực bền nếu dùng đúng cách, kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ hơn nếu so với motor brushed có cùng sức mạnh, do vậy là ưu tiên lựa chọn cho giới R/C điện. Motor brushless gồm loại outrunner (đa số motor máy bay) là loại khi vận hành phần vỏ motor sẽ quay, còn loại inrunner (các motor xe, tàu, motor giả phản lực) khi vận hành sẽ quay trục cốt * tìm hiểu về trục cốt ở phần dưới
Tham khảo chi tiết về motor brushless tại đây: http://en.wikipedia.org/w...less_DC_electric_motor
Motor brushed thì phải đi với ESC brushed, motor brushless thì phải đi với ESC brushless, điều rất cơ bản này các newbie cũng PHẢI BIẾT. Cách phân biệt đơn giản nhất là motor brushed thì chỉ có 2 sợi dây điện đi ra, còn brushless thì có 3 sợi.
Về đặc tính kỹ thuật
sau đây là các kiến thức bạn PHẢI BIẾT "quy luật 5 thông số cơ bản":
- Lực nâng hay lực kéo/đẩy thrust tính bằng gram hay kilogram, nói chung lực do motor vận hành sẽ phát ra được. Thông số này phụ thuộc vào loại nam châm sử dụng trong motor và cách quấn dây. Các bạn chọn lựa dựa vào trọng lượng và thể loại mô hình bạn muốn cũng như pin và thông số cánh quạt mà bạn dùng. Tóm gọn là nếu mô hình bạn mà nặng 1kg (tổng hết kit đồ điện) thì ko thể chọn motor 0.5kg được. Tuy nhiên để hiểu thêm về vấn đề chọn motor cho phù hợp, các bạn cần tham khảo thêm phần chọn KIT cuối cùng nữa.
- Dòng điện tiêu thụ current capacity (gồm dòng bình thường và dòng tối đa burst trong bao nhiêu giây) đa phần tỉ lệ với lực nâng, tuy nhiên còn tùy thuộc loại motor, cánh quạt. Thường tính bằng chỉ số Am-pe (ví dụ motor Emax BL2215/20 dành cho cánh bằng có dòng bình thường 15A, dòng burst 25A trong 60 giây). Nếu motor phải đi dòng burst quá lâu thì nguy cơ cháy khét lẹt là hiển nhiên.
- Pin sử dụng Number of cell: đa phần các nhà sản xuất motor đều có ghi rõ pin từ 2s-3s hay lên cao hơn, điều lưu ý ở đây là khi bạn dùng pin nhiều s (số tép/cell pin) thì motor sẽ có lực nâng cao hơn nhưng cũng nóng hơn, mau hỏng hơn. Do vậy hãy cân nhắc giữa việc thay một motor khác thay vì cố gắng đưa nó lên một mức làm việc cao hơn. Ví dụ motor emax BL2215/20 ở trên có pin sử dụng là loại 2s-4s, thường dùng loại 3s 11,1v
- Thông số KV số vòng quay/phút của động cơ trong 1 volt điện thế. Lấy ví dụ động cơ emax BL2215/20 là 1350kv, bạn nào xài pin 2s khi kéo hết ga sẽ có tốc độ là 1350 x 7,4 = 9990 vòng/phút, nếu lỡ có thấy máy bay có vẻ "xìu" thì đổi sang pin 3s sẽ tăng thêm được 4995 vòng/phút, sẽ "thấy khác" ngay. Cái lợi hại ở chỗ là trọng lượng không tăng bao nhiêu mà bay mạnh hơn nhiều.
Ngoài ra số KV tỉ lệ nghịch với lực xoắn (torque) do motor tạo ra
Các bạn tham khảo tính các loại lực về motor tại đây: torque http://www.wentec.com/uni...ators/power_torque.asp
- Trọng lượng sẽ cần phải cân nhắc khi cân trọng tâm máy bay, đừng quá lãng phí chọn motor lực nâng quá cao vì khi đó đa phần trọng lượng motor rất nặng. vd emax BL2215/20 nặng 59gram
Ngoài 5 thông số trên, bạn CẦN BIẾT mấy thông số sau:
- kích thước (đường kính ngang * chiều cao) dimension: nó sẽ ảnh hưởng đến cách lắp đặt trên mô hình. vd emax BL2215/20 có kích thước 15*22mm
- trục cốt motor (đường kính và chiều dài trục bên ngoài motor, tính bằng mm) shaft diameter- shaft length: cây trục lớn thì cứng hơn cây trục nhỏ, ngoài ra từ đường kính cây trục bạn có thể nhắm chừng lực nâng tối đa mà motor tạo ra. vd emax BL2215/20 có đường kính trục 3mm
- thông số cánh (đường kính cánh quạt * pitch cánh) recommended propeller: đối với loại cánh gắn trực tiếp vào trục cốt nếu gắn cánh quá lớn thì motor sẽ ko chịu nổi --> cháy luôn
Chỗ này mình xin bổ sung như sau đường kính cánh quạt và pitch cánh qui ước đo bằng inch (1 inch=2.54cm), pitch cánh giải thích độ kéo của cánh, tức là quãng đường mà cánh đi được nếu như xoay đủ 1 vòng ---> pitch càng lớn thì tốc độ càng lớn. Vd: cánh 10*4.7 có đường kính 10inches và khi cánh xoay đủ 1 vòng sẽ đi được quãng đường 4.7 inches
- dòng điện tiêu thụ không tải (no load current): khi ko vận hành motor emax BL2215/20 ko lắp cánh vào vẫn ăn dòng cỡ 0.5A đó nhe.
Cuối cùng là những điều bạn CÓ THỂ BIẾT, biết càng tốt:
- nội điện trở internal resistance tính bằng mili Ohm, càng nhỏ càng tốt hiệu suất càng lớn. Vd emax BL2215/20 có nội trở chỉ 116 miliOhm, hiệu suất trên 80%.
- loại nam châm sử dụng
- sơ đồ quấn lõi dây
- nhà sản xuất hay đơn vị gia công
- ...
Ở đây không bàn về giá cả vì nó là vấn đề nhạy cảm, tuy nhiên phần cuối cùng sau hết mình sẽ có phụ lục cho việc chọn lựa đầu tư sao cho tiết kiệm hiệu quả.
Hết phần motor
2/ Bộ điều tốc (Electric Speed Control ESC): điều tiết hoạt động của motor
Xin tiếp tục với bộ điều tốc, ESC cũng phân loại thành brushed và brushless, khi sử dụng chỉ kết hợp với loại motor tương ứng. Và chọn lựa ESC phụ thuộc vào việc chọn lựa motor.
Về đặc tính kỹ thuật, các bạn PHẢI BIẾT 5 thông số sau:
- Dòng điện bình thường constant current và dòng tối đa burst current, đo bằng Ampe: là dòng chịu tải cho phép của ESC, vi phạm quá dòng tối đa thì sẽ cháy ESC. Dòng tối đa các bạn cũng phải chú ý thông số thời gian chịu dòng tối đa.
Chọn loại ESC chịu dòng phải lớn hơn sức tải của motor, tuy nhiên không cần dư quá nhiều
Vd ESC hiệu hobbywing Eagle 30A có dòng chịu tải bình thường là 30A, burst được 40A trong 10 giây, rất phù hợp với motor emax BL2215/20 đã nêu
- Hiệu điện thế sử dụng input voltage: tức là dùng pin nào thì được, thường nhà sản xuất ghi rõ luôn. Hãy lưu ý là dùng pin hiệu điện thế càng cao thì ESC sẽ càng nóng
Vd ESC hobbywing Eagle 30A dùng pin lipo từ 2s-3s, pin niken từ 4-10 cell, tựu chung lại là hiệu thế từ 5-12volt
- Có BEC hay không? BEC là battery eliminating circuit, đơn giản là có tạo ra 1 dòng điện duy trì ổn định về hiệu thế cho Receiver, có BEC thì không cần dùng pin rời để nuôi Receiver nữa. Chú ý BEC có thông số dòng Ampe và hiệu thế volt. Từ việc có BEC sẽ dẫn đến loại UBEC và Switch BEC, mình sẽ tham khảo thêm bài của anh CKD post từ lâu bên RC-Easy.
Vd: ESC hobbywing Eagle 30A có BEC 1A/5volt
- Kích thước size, tính bằng dài*rộng*cao (mm)
- Trọng lượng weight, tính bằng gram
Cả kích thước và trọng lượng đều tỉ lệ thuận với sức chịu tải của ESC
Vài điều CẦN BIẾT về việc chọn ESC:
- Chức năng khóa kênh ga Safety Arming Feature: như tên gọi ESC có chức năng này sẽ ngăn tình trạng motor quay điên cuồng khi cấp nguồn mà vị trí kênh ga (throttle) lớn hơn 0 hay khi setup ngược kênh ga.
VD ESC hobbywing trên có chức năng này
- Bảo vệ quá nhiệt độ cho phép Over-heat protection: khi quá nóng ESC sẽ giảm/ngưng cấp điện cho motor, từ đó giảm nhiệt. Vd ESC trên có chức năng ngắt khi nóng quá 110 độ C
- Chống mất tín hiệu Tx Throttle signal loss protection: khi mất tín hiệu từ 1-2 giây, nó sẽ tự động ngắt motor --> rớt máy bay nhưng sẽ dừng xe hay tàu ko cho chạy mất. Vd ESC hobbywing trên có chức năng này, sẽ ngưng motor hoàn toàn nếu mất tin hiệu trong 2 giây
- Ngắt khi hết pin Low Voltage Protection Threshold: khi pin tụt volt, ESC sẽ giảm/ngưng vận hành, quan trọng đối với dùng pin lipo. Ngưỡng điện thế lúc ngắt có thể hiệu chỉnh tùy loại ESC, đa số sẽ giảm hoạt động motor khi tụt 3,3volt/cell pin và ngưng hoàn toàn khi tụt dưới 3volt/cell. Tuy nhiên lưu ý là không bao giờ chơi quá mức tới như thế, vì khi đó sẽ mau hỏng pin lipo. ESC hobbywing trên có chức năng này
- Chức năng thắng Brake Settings: cho phép việc ngưng động cơ theo kiểu từ từ hay ngưng hẳn, một số ESC cho phép setup tiến lùi, do vậy có thể dùng cho cả máy bay và xe điện
Các điều CÓ THỂ BIẾT, không biết cũng chả sao:
- có tản nhiệt lộ ra: như các miếng tản nhiệt của card, cpu máy tính, giúp tản nhiệt tốt hơn, tuy nhiên thực sự thì khi sản xuất người ta đã tính toán hết, nếu như sử dụng đúng kỹ thuật thì chả cần lo.
- PWM frequency: không rành về cái này
- FET Field Effect Transistor
- Nguồn gốc nhà sản xuất
Thực sự thì ESC là phần chọn sau khi chọn xong motor, và khi lắp đặt thì nên chú ý đến việc bố trí ở nơi thoáng để sử dụng bền hơn
3/ Pin: Tiếp tục nào
Pin là nguồn năng lực không thể thiếu, như xăng đối với xe, như thực phẩm đối với con người
Trước hết cũng điểm qua phần phân loại pin:
- Pin không sạc (sử dụng 1 lần) primary batteries (irreversibly): rất nhiều loại thường gặp trong đời sống, pin này phân theo các loại hình dạng kiểu dáng như: pin nút áo lớn nhỏ, pin tiểu AAA nhỏ, pin tiểu AA lớn hơn (standard size), pin trung, pin đại (trong bếp ga, phần đề),... Các pin này tuy rẻ mà không rẻ, bởi vì bạn chỉ sử dụng 1 lần rồi bỏ, tính về lâu dài và nếu nhu cầu sử dụng nhiều thì sẽ rất đắt so với loại pin sạc, hơn nữa đây là nguồn ô nhiễm công nghiệp cực kỳ lớn.
Trong R/C cũng còn ứng dụng của pin này đó là trong các cây mote (điều khiển) sử dụng pin AA.
- Pin sạc (tái sử dụng nhiều lần) secondary batteries (rechargeable): là xu hướng của thời đại ngày nay. Phân loại pin sạc dựa vào bản chất hóa học của pin, mình sẽ đi từ các loại pin sạc đời cũ đến mới. Hãy chú ý đến 2 điều của pin sạc, đó là hiệu ứng nhớ memory effect và khả năng xả cạn low self-discharge
. Pin chì (Lead-acid battery) ứng dụng bình xe hơi; ưu điểm giá rất rẻ, cho dòng điện cao >10Ah; nhược điểm rất nặng, khả năng dự trữ năng lượng/trọng lượng cực thấp, ô nhiễm cao.
. Pin Niken: NiCd nickel-cadmium, NiMH nickel-metal hydride. Đây là các loại pin rất bền, có thể tái sử dụng được 500-1000 lần nếu dùng đúng kỹ thuật. Tuy nhiên lưu ý là pin nickel có hiệu ứng nhớ, nhưng ngưỡng xả cạn rất thấp. Pin NiCd có hiệu ứng nhớ nhiều hơn NiMH, đòi hỏi phải xả cạn pin trước khi sạc. Pin NiMH có khả năng chứa năng lượng nhiều hơn rất nhiều so với pin NiCd, tuy nhiên các dòng pin có năng lượng càng cao thì vòng đời càng giảm (cụ thể là pin >2500mAh thì chỉ sạc-xả ~500 lần, theo nguồn wiki).
Pin nickel rất thường gặp trong R/C, đặc biệt trong làm pin receiver máy nổ, pin transmitter. Pin này có điện thế danh định là 1,2 volt/cell pin. Ngưỡng xả cạn vào khoảng 0,8 volt/cell. Không nên xả pin quá mức điện áp xả cạn.
. Pin Lithium: gồm 2 loại thường gặp là
LiIon có trong pin máy tính xách tay, điện thoại di động...
Lipo là pin chính trong giới R/C, mình sẽ tiếp tuc nói về pin này trong phần tiếp theo. Pin Lipo rất tốt nếu sử dụng đúng quy cách và cẩn thận, nhưng cũng là loại pin nguy hiểm nhất. Sẽ có phần đề cập đến "an toàn sử dụng" sau phần đặc tính kỹ thuật.
Đặc tính kỹ thuật pin Lipo pin lipo có điện áp danh định là 3,7volt/cell. Pin 1 cell thì gọi là 1S 3,7volt, 2cell mắc nối tiếp thì gọi là 2S 7,4volt, 3cell mắc nối tiếp là 3S 11,1volt,... Pin mà tất cả các cell mắc nối tiếp nhau thì mặc định gọi là 1P, pin gồm 2cell pin mắc song song nhau thì gọi là 2P, 3cell song song thì là 3P. Do vậy cuối cùng pin 3S2P tức là pin gồm 2 mạch pin 11,1volt mắc song song nhau, có tổng cộng 6 cell pin cả thảy.
Những kiến thức PHẢI BIẾT: vẫn là qui luật số 5 cho dễ nhớ
- Dung lượng pin capacity (tính bằng miliAmpe-giờ/ mAh), đa số pin cho heli 450 thường dùng là loại 2200mAh, pin cánh bằng size 1m thường dùng từ 1300-1500mAh,... Dung lượng pin càng cao thì pin càng chơi được lâu, nhưng bù lại càng nặng và đắt tiền. Chọn pin tùy thuộc vào kit, motor, là bước chọn sau cùng.
- Chỉ số C bình thường constant current, khả năng phóng điện của pin. Ví dụ pin dung lượng 2200mAh loại chỉ số 20C thì có khả năng phóng điện = dung lượng * chỉ số C = 2200*20 = 44000mA = 44Ampe. Pin có chỉ số C càng cao thì dòng phóng ra càng lớn tuy nhiên thời gian sử dụng càng giảm. Cụ thể là pin 20C nếu liên tục phóng dòng 20C thì thời gian dùng cạn là 60/20= 03 phút (công thức tính là lấy 60 chia cho chỉ số C sẽ có được số phút sử dụng nếu liên tục phóng dòng bằng chỉ số C).
- Chỉ số C tối đa (trong khoảng thời gian nhất định) burst current, là khả năng phóng điện tối đa của pin, nếu bị ép phóng điện quá mức, pin sẽ giảm tuổi thọ, hư hoặc thậm chí phù và cháy nổ. Ví dụ pin 2200mAh 20C constant/ 30C burst có thể phóng được dòng bình thường 44A, dòng tối đa 66A trong 10-15 giây.
Ngoài lề: Trên thực tế mọi người rất thích pin có chỉ số C cao, điều này có lý, bởi vì như vậy sẽ đảm bảo dòng điện cần thiết cho motor hoạt động tốt nhất, dẫn đến máy bay/xe/tàu thao diễn tốt. Tuy nhiên vì dòng điện phóng ra còn tùy thuộc dung lượng pin, do đó hãy cân nhắc là nên tăng dung lượng hay tăng chỉ số C.
Chọn pin là bước chọn sau cùng, sau khi đã biết kit, biết motor, biết cánh quạt/prop.
- Trọng lượng pin weight, khá quan trọng bởi vì trong máy bay R/C điện thì pin thường là phần nặng nhất, thay đổi cấu hình pin thường kéo theo điều chỉnh trọng tâm, cách xếp đặt đồ điện, do vậy đây cũng là thông số quan trọng. Thường bạn nào có chủ trương làm máy bay thì nên có cân để cân chính xác trọng lượng pin cũng như các thiết bị khác, nhằm tối ưu hóa hoạt động của máy bay.
- Uy tín của hãng pin, thật ra điều này rất khó đối với các bạn mới, bởi vì mới chơi thì làm sao biết, giữa muôn trùng các hãng cạnh tranh đấu đá nhau thì "ai cũng tốt nhất". Dù vậy cũng không khó nếu như bạn chịu bỏ tí thời gian tham vấn với các bạn đã có kinh nghiệm hoặc dò Google, nếu như search ra toàn web bán hàng thì có thể hàng đó quá mới chưa ai đánh giá, hoặc quá lởm không ai thèm dùng, còn nếu ra được các web đánh giá thì hãy tham khảo kỹ.
**Source: http://www.clbmohinh.com/forum/S%E1%BB%95-tay-ki%E1%BA%BFn-th%E1%BB%A9c-c%C6%A1-b%E1%BA%A3n-v%E1%BB%81-RC-D%C3%A0nh-cho-newbie-KH%C3%94NG-SPAM-m348550.aspx
