III.2.4. Electronique Speed Controller « ESC »
:
ESC signifie Electronique Speed Controller Figure
3.5, c'est un circuit électronique qui gère la vitesse
des moteurs brushless. Sur un multi-rotor, chaque moteur obtient son propre
ESC, dont chacun se connecte au contrôleur de vol. Les ESC converties les
séquences des signaux de commande
31
PWM venant du contrôleur de vol ou du récepteur
radio en un signal alternatif triphasé, et entraîne le moteur
brushless en fournissant le niveau d'énergie électrique
approprié.
Figure 3.5: variateur de vitesse « Hobbywing OPTO
ESC 20A ».
Les ESCs utilisés pour ce projet sont de la
série hobbykings 20A spécialement conçus pour les
multirotors, ils ont un large éventail de fonctions de
programmation combinés avec une courbe d'accélération
linéaire. L'ESC doit supporter un ampérage au moins égal
à l'ampérage max des moteurs. Généralement on prend
un ESC d'ampérage un peu supérieur afin qu'il ne chauffe pas.
Dans mon cas les moteurs brushless consomment 16.4A pour une max poussée
« Thrust », j'ai choisie à prendre un ESC de 20A afin de
garder un peu de marge de sécurité.
III.2.5. Batterie LIPO :
Notre système quadrotor besoin beaucoup
d'énergie et a besoin d'une source d'alimentation puissante et en plus
légère, pour cela je suis obligé de travailler avec la
batterie du Lithium-Polymère Figure 3.6. Les batteries
Lithium-Polymère sont des batteries chimiques très puissantes et
assez légère pour le bon vol du quadrotor, en plus elle inclut un
circuit de protection (PCM) qui protège la batterie contre les charges
et décharges excessives et des court-circuités ou
d'explosée [14].
Figure 3.6 : Batterie de Lithium-Polymère
« LIPO » 11.1V 70C 2.2Ah.
J'ai utilisé pour ce projet une batterie LIPO de 3
cellules et d'une capacité de 2200mAh à 11.1 volts avec un Taux
de décharge « C Rating » de 70C et un poids de 225g.
Le Taux de décharge est une façon informelle de
décrire la quantité de courant que la batterie peut fournir en
toute sécurité, Le C se réfère à la
capacité de la batterie et à l'amplitude des heures. Dans notre
cas cette batterie de 70C peut fournir jusqu'à 70 ×
2.2Ah = 154 ampères dans une heure.
Chapitre III Conception et mise en oeuvre du
fonctionnement
32
III.2.6. Les hélices :
Concernant les hélices, il faut les choisir en
fonction de la taille des moteurs et du châssis du quadrotor
utilisé. J'ai choisi les DJI 8045 comme le montre la Figure
3.7. Ces hélices sont fabriquées avec la fibre de
carbone qui est une matière résistante et légère,
elles ont 8 pouces (20 cm) de diamètre et un pas de tangage de 4.5
pouces (un pas de tangage signifie combien de distance que le quadrotor va
aller de l'avant pour une révolution à 360 degrés de
l'hélice).
Figure 3.7 : Hélices DJI 8045.
Comme déjà dit dans le chapitre 1, on prendra
deux de sens horaire et deux de de sens anti horaire en direction de la palme,
ces hélices seront fixé aux moteurs et leur rôle sera de
brassé l'aire pour générer la force de poussée. La
taille de l'hélice varie avec la puissance du moteur, pour bien
comprendre voici quelques règles à respecter pour le bon choix
des différents accessoires :
Plus une hélice est petite, plus elle a besoin de
tourner vite pour être efficace, plus elle est grande, moins elle a
besoin de tourner vite. Sur un gros modèle d'avion par exemple, une
petite hélice même tournant très vite (beaucoup de KV), il
ne suffira pas à le faire voler correctement (pas assez puissante). Donc
il faudra l'équiper d'une grande hélice, qui aura besoin de
tourner moins vite (moins de KV). Les grandes hélices consommant plus
que les petites hélices, une grande hélice devra être
montée sur un moteur puissant (beaucoup de watt) et vice versa.
P(Watt) = U(Volt) X I(A)
I(A) : le courant max qui doit être
délivré par l'ESC au moteur brushless.
U(Volt) : la tension continue de la batterie
LIPO.
P(Watt) : la puissance max admise par le
moteur brushless.
En général : un moteur avec fort KV,
prévue pour petite hélice qui consomme peut a peu de Watts ; et
inversement : moteur avec faible KV, prévu pour grande hélice qui
va consommer beaucoup a beaucoup de Watts.
| 
