ESC – Eletronic Speed Control, produzido no Brasil para motores Brushless

Interessada no recente movimento que vem acontecendo no “mundo do autorama” e que tudo indica, “veio para ficar” a Academia do Autorama convesou com os amigos e pilotos Erick Rodrigues (Synapse) e Nelson Gonçalves (Speedy Econ), para conhecer e divulgar os componentes eletrônicos “ESC” que eles estão desenvolvendo para utilização nos carros de autorama com motores brushless (sem carvão/escova) e que prometem competir em igualdade de desempenho e performance com os demais componentes importados que também já estão sendo testados por aqui.

Parabenizamos os amigos pelo desenvolvimento do ESC (controle eletrônico de velocidade) e desejamos sucesso com esse novo empreendimento.

Contem com o nosso apoio!

Academia do Autorama


Nelson Gonçalves Correa Junior – Speedy Econ

Engenheiro Eletricista – Uberlândia, MG (econspeedy@gmail.com)

Olá, meu nome é Nelson. Sou engenheiro eletricista com 57 anos de idade e tenho uma paixão de longa data por aeromodelismo, hobby que cultivo desde os 13 anos. Desde 1992, minha carreira tem sido focada no desenvolvimento de hardware e software para sistemas de automação. Recentemente, em 2023, fui introduzido ao mundo do slot car por um amigo e piloto renomado, Artur. Desde então, tenho me dedicado a criar soluções inovadoras para a comunidade de entusiastas do slot car. Descobri que essa atividade é não só emocionante, mas também uma excelente maneira de promover a diversão e a interação entre pais e filhos.”

Vamos para as perguntas:

1 - Quais as dificuldades que você enfrentou/vem enfrentando para desenvolver e produzir o ESC brasileiro?  

R: Nossa maior dificuldade tem sido a obtenção dos componentes eletrônicos. Como todos devem saber, estamos passando por um momento de escassez de componentes no mercado mundial. O tempo de chegada desses componentes também é um fator crítico, temos enfrentado um tempo de entrega em torno de 90 dias.

2 - Atualmente os motores brushless são fabricados e configurados para uso, na maioria, em drones e arduinos e adaptados para o autorama, assim como os ESCs.  

R: Sim, você tocou em um ponto importante, os motores atuais vêm de drones e já estavam surgindo modificações em que o estator e o rotor são modificados para ajustes de performance, é um mundo novo em que teremos participação ativa dos preparadores.

3 - Como foi criar um ESC dedicado para ser utilizado em carros de autorama e como você o está fixando no chassi? É possível proteger o ESC de uma batida ou queda invertida na pista?  

R: A criação foi desafiadora, já que na época só tínhamos notícias do Esc inglês. Resolvi aceitar como um desafio pessoal e acredito termos atingido nosso objetivo. Liberamos a primeira versão de um Esc nacional e houve uma ótima aceitação do pessoal. O esc é muito leve, criamos uma pequena base de policarbonato no chassis para receber o esc e colamos tanto a base quanto o esc com fita dupla face. A base usa dupla face fina e para o esc usamos dupla face mais espessa. Penso que isso deva ser melhorado, mas o pessoal estava tão doido pra correr que acho que ele fixariam até com cola Tenaz. Tivemos acidentes bem sinistros durante a corrida do dia 10/01/2024, apesar disso os escs sobreviveram.

4 – Caso o ESC quebre em uma corrida é possível trocá-lo de forma rápida ou será fim de corrida?  

R: Tenho visto setups onde são utilizados conectores, tal qual são utilizados em aeromodelos e drones. Nesse caso penso que a troca deve ser bem rápida caso necessário.

5 – Pelo componente ESC passa muita energia e há casos de fogo em drones. Isso pode acontecer também no autorama?  

R: No caso do aeromodelo ou drone o problema vem da perfuração da camada que protege a bateria. Quando essa barreira é rompida e fica exposta ao oxigênio, ocorre uma reação química que libera muito calor e como no aero temos combustível e madeira o fogo seria bem possível. No caso do slot car não temos a bateria, isso diminui muito as chances de algo dessas proporções. As mesmas proteções que temos hoje devem ser suficientes para minimizar algum problema mais grave. E caso ainda assim ocorra algum problema maior, deve ser estudado algum tipo de proteção melhor.

6 – Por ser um componente programável como se dará a segurança e equalização dos ESCs em uma corrida/campeonato de autorama. Há mecanismo para a verificação de firmware?  

R: Excelente pergunta, Ari. Isso foi pauta de discussão durante o projeto e ficaram duas visões para o pessoal pensar. Por um lado, se o ESC for fornecido pronto e acabado, como ficaria a situação do preparador? E do outro lado, o ESC preparado poderia oferecer alguma vantagem para o piloto? Nosso pensamento é não prejudicar o preparador e sim aumentar a quantidade de serviços que ele possa oferecer. Em nosso projeto foi criada a Speedy box, apelidada por um de nossos pilotos Sr. Jarbas de caixa de Pandora. A Speedy box é uma interface que poderá realizar vários ajustes nos parâmetros do Econ Speedy. Tal interface deverá ser fornecida apenas para preparadores credenciados, essa política está sendo desenvolvida e alguns preparadores já nos procuraram. Vamos incluir no Brushless além de toda preparação que se faz hoje, a preparação digital. Agora retorno uma pergunta para os leitores, qual solução você escolheria?

7 - Qual a relação da potência dos motores brushless com a RPM dos motores tradicionais com escova?  

R: Os Motores brushless, devido à sua maior eficiência, conseguem alcançar RPMs mais altas que motores com escova para a mesma potência. Além disso, oferecem controle mais preciso de velocidade e torque, têm vida útil mais longa e requerem menos manutenção, mantendo sua performance ao longo do tempo.

8 - O mesmo Controlador Eletrônico de Velocidade (ESC) Speedy pode ser usado com diferentes modelos e potências de motores brushless?  

R: Sim, o mesmo ESC Speedy pode ser usado com diferentes modelos e potências de motores brushless, mas há limites importantes a considerar. Cada ESC tem especificações de corrente máxima (medida em amperes) e tensão máxima (medida em volts), que determinam com quais motores ele pode funcionar de forma segura e eficaz. Quanto ao limite de KV, que é uma medida de quantas rotações por minuto (RPM) o motor produz por volt aplicado, não há um “limite de KV” específico para o ESC em si. No entanto, a escolha do motor (e seu KV) deve ser compatível com o que o ESC pode suportar em termos de corrente e tensão. Motores com KV mais alto podem exigir mais corrente em alta velocidade, o que significa que um ESC com uma classificação de corrente mais baixa pode não ser adequado. Por exemplo, se você tem um ESC projetado para lidar com uma corrente máxima de 30A e uma tensão máxima de 11.1V, você precisa escolher um motor brushless cujas demandas de corrente e tensão estejam dentro desses limites, independentemente do KV. Além disso, a escolha do KV do motor também deve ser feita com base na aplicação pretendida. Motores com KV alto são melhores para aplicações que exigem alta rotação e menos torque, enquanto motores com KV baixo são melhores para aplicações que exigem mais torque e menos rotação.

9 - Por se tratar de um motor que trabalha com campo magnético, sem os carvões que também ajudam a frear com o atrito, como você percebeu o freio dos brushless que já testou com os ESCs Speedy?  

R: Na primeira versão do Econ Speedy percebemos uma grande diferença na frenagem em relação aos motores convencionais. Após testarmos outras marcas de ESC, percebemos que era semelhante a frenagem em todos que testamos. Isso acabou se tornando um desafio de engenharia. Hoje utilizamos um algoritmo altamente parametrizável para resolver esse problema. Percebemos também que a percepção de freio é muito pessoal e varia muito de piloto para piloto. A Speedy box deve ajudar muito no sentido de ajustar a tocada do piloto ao carro.

10 – Caso ocorra a queda de energia durante uma corrida não haverá campo magnético no motor brushless e o carro ficará sem freio, há alguma solução para isso?  

R: Acredito que isso foi respondido na pergunta anterior.

11 – Por que os aceleradores mais simples e não eletrônicos são mais indicados para uso com os motores brushless?  

R: Aceleradores mais simples geram menos ruído eletrônico na linha de alimentação da pista por não utilizarem tecnologia PWM. O circuito do Econ Speedy é bem imune a tais ruídos. Inclusive, nossa corrida do dia 10/01/2024 na Lemans (Uberlândia-MG) utilizamos controles PWM sem problemas. Mas cada caso é um caso, se você tem um piloto gerando ruído com seu controle PWM é diferente de ter oito pilotos gerando ruído com seus PWMs. Volto a citar, é um mundo novo onde tudo tem que ser projetado, testado e ajustado.

12 – O que acontece com o motor brushless caso seja ligado diretamente nos contatos do guia sem passar pelo ESC?  

R: Ligar um motor brushless diretamente aos contatos de alimentação sem um Controlador Eletrônico de Velocidade (ESC) não é aconselhável e pode levar a resultados indesejados. Os motores brushless são projetados para operar com um ESC, que controla a velocidade e a direção do motor através de uma sequência eletrônica precisa. Sem um ESC, não há comutação de fase, o que significa que o motor não vai iniciar ou rodar corretamente. A ligação direta pode resultar em uma corrente excessiva fluindo através do motor, causando superaquecimento e danos. Além disso, sem um ESC, você perde o controle sobre a velocidade do motor e pode levar a um curto-circuito.

13 – Qual a tensão máxima de funcionamento do ESC?  

R: No caso do Econ Speedy seria entre 18 e 22 volts e corrente de 35 amperes. Acreditamos que nesse momento seria o suficiente para atender a maioria dos setups disponíveis atualmente.

Erick Vinicius Rodrigues – Synapse

Engenheiro – São José dos Campos, SP (joy.slotcar@gmail.com)

Oportunamente publicaremos a entrevista com o nosso amigo Erick 

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