[Trucs & Astuces] Longueur des câbles d'un ESC et induction

[Chriscool]

Hello,

Je viens de prendre connaissance d'un phénomène important bien que pas du tout nouveau. Je vous en fais part, car je pense que certains ESC peuvent avoir cramés pour les raisons mentionnées ci-dessous.

Il arrive que sur des modèles d'une certaine taille, il soit nécessaire de rallonger les câbles de son ESC (voir les ESC si l'on parle d'un avion multi-moteurs d'une certaine envergure ou d'un multi-rotors).

Un problème intervient dès qu'on ajoute du câble: l'induction qui, selon wikipédia: "se manifeste par la production d'une différence de potentiel électrique aux bornes d'un conducteur électrique".

Attention, il ne faut pas la confondre avec la résistance d'un fil qui peut être gérée par le diamètre de ce dernier.

Des adaptateurs (p. ex. pour connecter plusieurs lipos ensemble) ou encore certaines marques de lipo peuvent aussi provoquer ce phénomène visible sur la vidéo suivante:

Mesure d'induction sur fils d'un ESC


L'induction générée par un allongement des câbles allant de l'ESC à la batterie provoque des ondulations de tension qui peuvent détériorer dans le temps un ESC, voir le détruire complètement.

C'est un peu comme dans un tuyau dont l'eau coule à flot. Si l'on ferme d'un coup le robinet, il va y a voir des chocs dans la conduite, car le débit stoppé d'un coup va augmenter la pression de l'eau à un niveau bien plus élevé qu'habituellement dans la conduite au "repos".

Pareil pour un ESC, il va switcher rapidement (donc à haute fréquence) pour fournir la quantité désirée de courant. Lors de la phase de coupure, le débit du courant va vouloir continuer (comme dans le cas de l'eau stoppée dans la conduite) provoquant une élévation de tension. Ces pics amplifiés par une induction des fils (et plus les fils sont longs, plus l'induction sera importante, plus le pic sera élevé) vont créer une surcharge au niveau des condensateurs d'origine qui vont griller car prévus pour la longueur des câbles livrée avec l'ESC.

C'est bien sûr plus critique avec des tensions dépassant le 3S et sur du matériel qui coûte bon beurre ou alors avec un ESC qui est déjà proche de ses limites.

Afin d'éviter ce probème en cas de nécessité de rallonger les fils, l'astuce (également fournie voir "vendue" par de gros fournisseurs d'ESC comme YGE, Schulze ou encore Castle Creation) est de monter parallèlement (attention, jamais en série) des condensateurs sur les câbles.


Mise en place de la solution:

- règle d'or = 1 condensateur de 220uF par ajout de 10cm. de câble.
- le ou les condensateurs se montent au plus près de l'ESC, entre les fils d'alimentation allant à la batterie.
- le voltage du condensateur doit correspondre aux éléments d'origine de l'ESC.
- le type du condensateur peut être électrolytique ou low-ESR.
- ne pas inverser les polarités sinon le condo va gonfler et exploser (et ça pue).
- rester dans de petites capacités quitte à en ajouter plusieurs.

En réalité, la méthode fonctionne avec un condensateur de grosse capacité, mais ça risque de créer une sacrée étincelle au branchement de la lipo :D


Le montage peut se faire en DIY:
pdf de Schulze

Il existe aussi des modules prêts à souder:
YGE Brushless Controller

On trouve facilement sur ebay des CC CapPack:
Castle Creations | CC CapPack

Il s'agit d'une platine de 4 condos pour un prix d'env. $20. Les condensateurs sont de bonne qualité et le module est facile à souder sans avoir besoin de couper les câbles de l'ESC.

Selon CC, il s'agit de condensateurs low-ESR donc chacun fait 220uF et supporte 50V (donc jusqu'à 12S).


Comme j'ai rallongé les câbles de l'ESC de mon DeNight Special 50 et que j'ai déjà grillé un ESC lors d'essai (je n'ai jamais su pourquoi... quelques tests sans problème et dans une deuxième série de test quelques jours plus tard... pouffff... grosse fumée). ESC défectueux ou ce fameux problème d'induction?

Du coup, je préfère assurer. J'ai commandé deux modules CC que je monterai sur mon DeNight et sur mon Outrage 550, car avec deux lipos 6S en parallèle, la longueur des fils devient non négligeable.

Bien sûr, la solution DIY revient nettement moins cher, car quelques condensateurs ne coûtent pas grand chose.

[little_t]

tres interressant quel longueur de cable as tu sur ton modele ??.
J'avais déja repéré ces petits condensateurs etant un fan de YGE sans trop savoir vraiment a quoi cela sert : je pensais que cela servait pour absorber les pic d'intensité demandé au bec .

Depuis j'ai remarqué que sur certains contrôleur Opto il y avait aussi des condensateurs .

[little_t]

d'apres ton lien Castel creations les 4 condos que tu as commandé son valable pour plus 8 pouces de longueur c a d a peu pres 20 cm.
D'apres CC ces condos servent aussi de booster pour compenser une accelaration violente ou la longueur des cables de la batterie .

il mentionne aussi que les controlleurs CC qui font "data logger" enregistre ce courant induit et qu'il ne doit pas depasser 10% du voltage du pack .
Si cela depasse il faut racourcir les cables ou utiliser une batterie avec plus de C de decharge ou utiliser des connecteurs qui laissent passer plus de courant .
Cela dit je ne vois pas trop l'incidence d'une batterie avec plus C sur le courant induit .

CC dit aussi que l'on peut utiliser plusieurs pack de condo sur le même controleur en les mettant le plus pres possible du controleur

[kallem]

Rallonger les fils du moteur ?

rallonger les fils du controleurs

ralonge des fils de contrôleur

[little_t]

merci kalem pour les liens

[Chriscool]

Yep, merci Kallem... j'avais bien lancé quelques recherches sans résultats. Bon faut dire que je n'ai pas forcément utilisé les bons mots clés (ou alors trop de termes "anglophones")

Bon ben, on dira que c'est un piqure de rappel, surtout que l'on commence à voir des modèles électrifiés de plus en plus gros... y compris de grosses mousses multi-moteurs à la portée de nouveaux passionnés pas toujours expérimentés qui pourraient prolonger certains câbles en bricolant leurs modèles (qui ne sont pas toujours nickel en ARF ou RTF question motorisation).

[pablio]

Bonjour,

Trés interressant ce sujet, ne serai t'il pas possible d'installer à la place des condensateurs une diode (montée en inverse bien sur) du genre diode de roue libre que l'on monte sur les bobines des relais pour protéger les transistors qui les commandent ?

Bons vols

Jack