A montagem elétrica de um aeromodelo pode parecer complicada para quem está começando. Existem vários fios, conectores e canais no receptor, mas cada componente possui uma função específica e as ligações seguem uma lógica relativamente simples.
Em uma configuração básica, a bateria alimenta o ESC, o ESC controla o motor e envia o comando do acelerador ao receptor. Os servos também são ligados ao receptor e movimentam as superfícies de controle do aeromodelo.
Neste vídeo, mostro como ligar receptor, ESC, servo e motor, além de explicar a disposição dos fios e os principais cuidados antes de conectar a bateria.
Componentes do sistema elétrico
Uma instalação básica pode ser formada por:
- bateria;
- ESC;
- motor brushless;
- receptor;
- servos;
- rádio transmissor;
- fios e conectores.
O rádio transmissor fica com o piloto. Os demais componentes são instalados no aeromodelo.
Cada movimento realizado nos comandos do rádio é transmitido ao receptor. O receptor envia sinais aos servos e ao ESC, que executam os movimentos solicitados.
Qual é a função da bateria?
A bateria fornece energia para o sistema.
Em um aeromodelo elétrico, ela normalmente alimenta:
- motor;
- ESC;
- receptor;
- servos.
A bateria não deve ser escolhida apenas pelo tamanho do conector. É necessário conferir:
- tipo de bateria;
- quantidade de células;
- tensão;
- capacidade;
- corrente de descarga;
- peso;
- compatibilidade com o ESC;
- compatibilidade com o motor.
Uma bateria com tensão acima do limite pode danificar o ESC, o motor, o BEC e outros componentes.
Qual é a função do ESC?
ESC é a sigla de Electronic Speed Controller, ou controlador eletrônico de velocidade.
Ele recebe energia da bateria e controla a velocidade do motor de acordo com o comando enviado pelo receptor.
Em um sistema brushless, o ESC também realiza a comutação eletrônica das três fases do motor. Por isso, o motor brushless não deve ser conectado diretamente à bateria.
Um ESC típico apresenta três grupos de fios:
- fios grossos para a bateria;
- três fios para o motor;
- cabo fino com conector semelhante ao de um servo, ligado ao receptor.
Cada grupo possui uma função diferente.
Qual é a função do receptor?
O receptor capta os comandos enviados pelo rádio e os distribui por seus canais.
Cada canal controla uma função. Dependendo da configuração, podemos ter canais para:
- acelerador;
- ailerons;
- profundor;
- leme;
- trem de pouso;
- flaps;
- iluminação;
- acessórios.
A numeração dos canais varia entre fabricantes, modelos de rádio e configuração do usuário. Portanto, não se deve presumir que o acelerador será sempre o canal 3 ou que o aileron será sempre o canal 1.
Confira a identificação no receptor e a configuração apresentada no transmissor.
Qual é a função do servo?
O servo transforma o sinal recebido em movimento mecânico.
No aeromodelo, ele pode movimentar:
- ailerons;
- profundor;
- leme;
- flaps;
- trem de pouso;
- outros mecanismos.
Um servo comum utiliza três fios:
- sinal;
- alimentação positiva;
- negativo ou terra.
O fio de sinal transporta o comando de posição. Os outros dois fornecem energia ao circuito e ao motor interno do servo.
Qual é a função do motor brushless?
O motor converte energia elétrica em movimento. Ele recebe do ESC três sinais de potência, correspondentes às fases.
Os três fios do motor são ligados aos três fios de saída do ESC.
Na maioria dos sistemas brushless sem sensores, não existe uma ordem obrigatória para o primeiro teste. Se o motor girar no sentido incorreto, basta desligar a bateria e trocar entre si dois dos três fios.
Nunca altere essas conexões com o sistema energizado.
Diagrama completo das ligações
Como ligar a bateria ao ESC
Os dois fios grossos de entrada do ESC são ligados à bateria.
Normalmente:
- vermelho corresponde ao positivo;
- preto corresponde ao negativo.
Entretanto, a ligação deve ser confirmada pelas marcações e instruções do equipamento. Um conector montado de maneira incorreta pode inverter a polaridade.
Antes de conectar:
- confira a tensão da bateria;
- verifique a quantidade de células;
- confirme a polaridade;
- examine fios e conectores;
- retire a hélice;
- coloque o acelerador na posição mínima.
A inversão de polaridade pode danificar o ESC imediatamente.
Como ligar o ESC ao motor brushless
O motor brushless normalmente possui três fios. Eles são ligados aos três fios de saída do ESC.
No primeiro teste, a correspondência entre as cores não costuma ser crítica em sistemas sem sensores. Se o motor girar no sentido errado:
- desligue a bateria;
- aguarde o sistema parar;
- escolha dois dos três fios;
- troque suas posições;
- ligue novamente para testar.
A troca de apenas dois fios inverte o sentido de rotação.
Não é necessário inverter os três.
Como ligar o ESC ao receptor
O cabo fino do ESC deve ser ligado ao canal configurado para o acelerador.
Esse conector normalmente possui:
- fio de sinal;
- fio positivo;
- fio negativo.
Quando o ESC possui BEC interno, os fios positivo e negativo também fornecem alimentação ao receptor. O receptor distribui essa tensão aos servos conectados.
A posição do fio de sinal precisa acompanhar a fileira correspondente no receptor. Muitos receptores apresentam marcações como:
- S para sinal;
-
- para positivo;
- − para negativo.
As cores mais comuns são:
- branco, amarelo ou laranja para sinal;
- vermelho para positivo;
- preto ou marrom para negativo.
As cores ajudam, mas não devem ser a única referência. Observe as marcações do receptor e do fabricante.
O que é BEC?
BEC significa Battery Eliminator Circuit. Trata-se de um regulador que fornece uma tensão adequada para o receptor e os servos.
Sem o BEC, a tensão da bateria principal poderia ser elevada demais para esses componentes.
O BEC pode estar:
- integrado ao ESC;
- instalado como módulo externo;
- integrado a outro sistema de alimentação.
Quando o ESC possui BEC, seu cabo de três fios geralmente transmite o sinal do acelerador e fornece alimentação ao receptor.
A corrente disponível no BEC precisa ser suficiente para todos os servos e acessórios conectados.
E se o ESC for OPTO?
Alguns ESCs, especialmente modelos para maior potência, são identificados como OPTO e não possuem BEC interno.
Nesse caso, o cabo do ESC transmite o sinal de controle, mas não alimenta necessariamente o receptor e os servos.
Será preciso utilizar:
- BEC externo;
- bateria exclusiva para o receptor;
- sistema de alimentação recomendado pelo fabricante.
Nunca presuma que o cabo do ESC alimentará o receptor. Confira as especificações.
Se o receptor não ligar quando o ESC for conectado, a ausência de BEC é uma das possibilidades.
Como ligar o servo ao receptor
O servo é conectado ao canal correspondente à superfície que irá controlar.
Por exemplo:
- servo do aileron no canal configurado para aileron;
- servo do profundor no canal configurado para profundor;
- servo do leme no canal configurado para leme;
- servo dos flaps no canal configurado para flaps.
A numeração depende do rádio. Observe o monitor de canais do transmissor e as identificações no receptor.
O conector deve seguir a mesma orientação usada pelo cabo do ESC:
- sinal na fileira de sinal;
- positivo na fileira positiva;
- negativo na fileira negativa.
Se o conector for colocado deslocado ou invertido, o servo não funcionará corretamente e poderá haver risco de dano, dependendo do sistema.
O receptor precisa de uma ligação separada à bateria?
Quando o ESC possui BEC adequado, normalmente não é necessário conectar outra bateria ao receptor. A alimentação chega pelo cabo do próprio controlador.
Quando é utilizado um BEC externo ou uma bateria exclusiva, é necessário seguir as instruções do sistema para evitar duas fontes tentando alimentar simultaneamente a mesma linha.
Em algumas instalações com BEC externo, o fio positivo do cabo do ESC precisa ser isolado. Essa alteração não deve ser feita por tentativa. Consulte a configuração prevista pelo fabricante.
Como os fios ficam distribuídos?
Uma forma simples de compreender o sistema é separá-lo em três caminhos.
Caminho de potência
Bateria → ESC → motor
Nesse caminho circula a corrente elevada utilizada para produzir propulsão. Por isso, os fios são mais grossos.
Caminho de alimentação do controle
BEC → receptor → servos
Esse caminho fornece energia em tensão regulada para a eletrônica de controle.
Caminho dos sinais
Receptor → ESC e servos
Os sinais informam a velocidade desejada e a posição das superfícies de controle.
Distinguir potência, alimentação e sinal facilita bastante a montagem.
Como organizar os fios dentro do aeromodelo
A disposição física dos fios também é importante.
Procure:
- manter os cabos longe da hélice;
- evitar fios pressionados por tampas;
- impedir contato com braços de servo;
- afastar os cabos de potência da antena;
- não deixar conectores soltos;
- permitir ventilação do ESC;
- evitar dobras junto às soldas;
- deixar acesso para manutenção;
- prender o excesso de fio sem esmagá-lo.
Os fios do motor e da bateria conduzem correntes elevadas. Sempre que possível, mantenha-os afastados do receptor e de sua antena.
Não enrole a antena junto aos cabos de potência.
Posicionamento do receptor
O receptor deve ficar protegido contra impactos e vibrações, mas não completamente coberto por materiais que prejudiquem a recepção ou acumulem calor.
A posição das antenas precisa seguir as recomendações do fabricante. Receptores com duas antenas podem exigir orientações diferentes entre elas.
Evite instalar o receptor diretamente ao lado de:
- ESC;
- motor;
- bateria;
- cabos de alta corrente;
- transmissores de vídeo;
- peças metálicas extensas.
Faça um teste de alcance antes do primeiro voo.
Posicionamento do ESC
O ESC produz calor e precisa de ventilação.
Ele deve ficar:
- preso firmemente;
- afastado de materiais que possam bloquear a refrigeração;
- longe do receptor, quando possível;
- com os fios organizados;
- protegido contra partes móveis;
- dentro dos limites de comprimento recomendados.
Não cubra completamente o dissipador do ESC com espuma ou fita.
Compatibilidade entre os componentes
Antes de ligar o sistema, verifique se os componentes são compatíveis.
A bateria precisa fornecer a tensão e a corrente exigidas. O ESC deve suportar a bateria e o motor. O motor deve trabalhar com a hélice escolhida.
Também é necessário conferir:
- tensão aceita pelo receptor;
- tensão aceita pelos servos;
- corrente do BEC;
- quantidade e tipo de servos;
- corrente máxima do ESC;
- quantidade de células LiPo;
- conectores utilizados;
- bitola dos fios.
Um ESC de alta corrente pode ter um BEC incapaz de alimentar vários servos grandes. São especificações diferentes.
Retire a hélice durante a configuração
A hélice deve ser retirada antes de:
- configurar o rádio;
- calibrar o ESC;
- testar os servos;
- inverter canais;
- verificar o motor;
- ajustar o failsafe;
- organizar os fios.
Um motor elétrico pode partir inesperadamente. Mesmo em baixa aceleração, a hélice pode causar ferimentos graves.
Não basta manter o aeromodelo preso. A retirada da hélice elimina grande parte do risco durante a configuração.
Sequência recomendada para fazer as ligações
Com a bateria desconectada e a hélice retirada:
- ligue os três fios do motor ao ESC;
- conecte o cabo fino do ESC ao canal do acelerador;
- conecte cada servo ao canal correspondente;
- confira a orientação de todos os conectores;
- verifique se o ESC possui BEC;
- organize os fios;
- ligue o transmissor;
- coloque o acelerador na posição mínima;
- conecte a bateria;
- aguarde a inicialização;
- teste um comando de cada vez.
Se o ESC emitir sinais sonoros inesperados, consulte sua sequência de inicialização. Os bipes normalmente utilizam o próprio motor como elemento sonoro.
Calibração do ESC
Alguns controladores precisam aprender as posições mínima e máxima do acelerador.
O procedimento varia entre fabricantes. Em muitos casos, envolve:
- ligar o rádio;
- posicionar o acelerador conforme a instrução;
- energizar o ESC;
- aguardar determinados sinais;
- mover o acelerador para a posição solicitada;
- confirmar a programação pelos bipes.
Não utilize uma sequência genérica sem conhecer o modelo. Uma combinação incorreta pode entrar no menu de programação e alterar outros parâmetros.
Mantenha a hélice retirada durante todo o processo.
Verifique o sentido das superfícies
Depois de ligar os servos, movimente os comandos e observe as superfícies.
O profundor, o leme e os ailerons precisam responder na direção correta. Um servo funcionando mecanicamente não significa que o sentido esteja certo.
Se um comando estiver invertido, utilize a função de reversão do canal no transmissor, conforme a configuração do rádio.
Depois, confira novamente:
- posição neutra;
- curso máximo;
- ausência de travamento;
- movimento dos dois lados;
- folga das linkagens;
- consumo anormal do servo.
Configure o failsafe
O failsafe determina o comportamento do receptor quando o sinal do transmissor é perdido.
Em um aeromodelo elétrico, o acelerador deve assumir uma condição segura, normalmente sem potência. As demais superfícies devem seguir a estratégia apropriada ao sistema utilizado.
O failsafe precisa ser configurado e testado com a hélice retirada.
Não presuma que a configuração padrão do receptor é adequada.
Teste final antes de instalar a hélice
Antes de recolocar a hélice:
- movimente todos os servos;
- confirme o sentido dos comandos;
- verifique o canal do acelerador;
- observe se o motor parte suavemente;
- confira o sentido de rotação;
- teste o failsafe;
- examine o aquecimento;
- faça o teste de alcance;
- revise os conectores;
- confirme a fixação dos componentes.
Somente depois dessas verificações a hélice deve ser instalada na orientação correta.
Erros comuns na ligação
Entre os erros mais frequentes estão:
- inverter o conector no receptor;
- ligar o ESC no canal errado;
- presumir a numeração dos canais;
- conectar a bateria com polaridade invertida;
- utilizar bateria com tensão excessiva;
- achar que todo ESC possui BEC;
- cobrir o ESC e impedir a ventilação;
- deixar a antena junto aos cabos do motor;
- testar com a hélice instalada;
- ignorar o failsafe;
- instalar servo com curso mecânico bloqueado;
- utilizar conectores ou fios subdimensionados.
A maioria desses problemas pode ser evitada com uma revisão cuidadosa antes de conectar a bateria.
Conclusão
A ligação básica de um aeromodelo segue uma sequência lógica:
Bateria → ESC → motor
O cabo fino do ESC é conectado ao canal do acelerador no receptor. Quando existe BEC interno, esse mesmo cabo também pode alimentar o receptor e os servos.
Os servos são ligados aos canais correspondentes às superfícies de controle. Em todos os conectores, é necessário respeitar as posições de sinal, positivo e negativo.
Para uma montagem segura:
- retire a hélice;
- confira a polaridade;
- verifique a tensão;
- confirme a existência do BEC;
- respeite os canais configurados;
- organize os fios;
- teste o sentido dos comandos;
- configure o failsafe;
- faça um teste de alcance.
Com essa lógica compreendida, torna-se muito mais fácil montar, revisar e diagnosticar o sistema elétrico de um aeromodelo.
Se você deseja aprender mais sobre receptores, ESCs, motores, servos, baterias e sistemas de rádio controle, conheça o meu curso de Rádio Controle — Método 7H RC.