Control electrónico de velocidad

Los ESC de gran tamaño y alta corriente se utilizan en coches eléctricos, como el Nissan Leaf , el Tesla Roadster (2008) , el Model S , el Model X , el Model 3 y el Chevrolet Bolt . El consumo de energía se suele medir en kilovatios (el Nissan Leaf, por ejemplo, utiliza un  motor de 160 kW que produce hasta 340 Nm de par). La mayoría de los coches eléctricos de producción en serie incorporan ESC que recuperan energía cuando el coche avanza por inercia o frena, utilizando el motor como generador y reduciendo la velocidad. La energía recuperada se utiliza para cargar las baterías y, por lo tanto, ampliar la autonomía del coche (esto se conoce como frenado regenerativo ). En algunos vehículos, como los fabricados por Tesla, esto puede utilizarse para reducir la velocidad de forma tan eficaz que los frenos convencionales del coche solo son necesarios a velocidades muy bajas (el efecto de frenado del motor disminuye a medida que se reduce la velocidad). En otros modelos, como el Nissan Leaf, solo se produce un ligero efecto de "resistencia" al circular por inercia, y el ESC modula la captación de energía junto con los frenos convencionales para detener el coche.

Los ESC utilizados en los coches eléctricos de producción en serie suelen tener capacidad de inversión de giro, lo que permite que el motor gire en ambas direcciones. El coche puede tener una sola relación de transmisión, y el motor simplemente gira en sentido contrario para que el coche retroceda. Algunos coches eléctricos con motores de CC también cuentan con esta función, utilizando un interruptor eléctrico para invertir el sentido de giro del motor, pero otros hacen girar el motor siempre en la misma dirección y utilizan una transmisión manual o automática tradicional para invertir el sentido de giro (normalmente esto es más sencillo, ya que el vehículo utilizado para la conversión ya dispone de la transmisión, y el motor eléctrico simplemente se instala en lugar del motor original).

Un motor utilizado en una bicicleta eléctrica requiere un par inicial elevado y, por lo tanto, utiliza sensores de efecto Hall para la medición de velocidad. Los controladores de bicicletas eléctricas generalmente utilizan sensores de frenado y de rotación del pedal, y proporcionan velocidad del motor ajustable mediante potenciómetro, control de velocidad en bucle cerrado para una regulación precisa de la velocidad y lógica de protección contra sobretensión, sobrecorriente y sobrecalentamiento. En ocasiones, se utilizan sensores de par del pedal para habilitar la asistencia del motor proporcional al par aplicado y, a veces, se proporciona asistencia para el frenado regenerativo ; sin embargo, el frenado poco frecuente y la baja masa de las bicicletas limitan la energía recuperada. Zilog describe una implementación en un documento técnico sobre un controlador de motor de buje para bicicleta eléctrica ^{[ 5 ]} para un motor eléctrico de CC sin escobillas (BLDC) de 200  W y 24  V ^{[ 6 ] .}

PAS o PAS puede aparecer en la lista de componentes de los kits de conversión eléctrica para bicicletas, lo que implica un sensor de asistencia al pedaleo o, a veces, un sensor de asistencia al pedaleo por pulsos . El pulso generalmente se refiere a un imán y un sensor que mide la velocidad de rotación de la biela. Los sensores de presión de pedal bajo los pies son posibles, pero no comunes. ^{[ 7 ]}

Los ESC diseñados para uso deportivo en automóviles generalmente tienen capacidad de marcha atrás; los controles deportivos más nuevos pueden tener esta capacidad desactivada para que no se pueda usar en una carrera. Los controles diseñados específicamente para carreras e incluso algunos controles deportivos tienen la ventaja adicional de la capacidad de frenado dinámico. El ESC obliga al motor a actuar como un generador al colocar una carga eléctrica en el inducido. Esto, a su vez, hace que el inducido sea más difícil de girar, lo que ralentiza o detiene el modelo. Algunos controladores añaden el beneficio del frenado regenerativo .

Los ESC diseñados para helicópteros de radiocontrol no requieren una función de frenado (ya que el rodamiento unidireccional la haría inútil de todos modos) ni requieren inversión de dirección (aunque puede ser útil ya que los cables del motor a menudo pueden ser difíciles de acceder y cambiar una vez instalados).

Muchos controladores electrónicos de velocidad (ESC) de helicópteros de alta gama ofrecen un " modo gobernador " que fija las RPM del motor a una velocidad determinada, lo que facilita enormemente el vuelo basado en CCPM . También se utiliza en cuadricópteros.

Los ESC diseñados para aviones de radiocontrol suelen incluir algunas medidas de seguridad. Si la energía de la batería es insuficiente para mantener el motor eléctrico en marcha, el ESC reducirá o cortará la alimentación del motor, permitiendo el uso continuo de los alerones , el timón y el elevador . Esto permite al piloto mantener el control del avión para planear o volar con poca potencia de forma segura.

Los ESC diseñados para embarcaciones son, por necesidad, impermeables. Su estructura estanca difiere significativamente de la de los ESC no marinos, ya que presentan una carcasa con mayor capacidad de retención de aire. Por ello, es necesario refrigerar eficazmente el motor y el ESC para evitar fallos prematuros. La mayoría de los ESC de grado marino se refrigeran mediante la circulación de agua impulsada por el motor o mediante el vacío negativo de la hélice cerca de la salida del eje de transmisión. Al igual que los ESC para automóviles, los ESC para embarcaciones cuentan con capacidad de frenado y marcha atrás.

Los controladores electrónicos de velocidad (ESC) son un componente esencial de los cuadricópteros modernos (y de todos los multirrotores), ya que proporcionan alimentación de CA trifásica de alta potencia, alta frecuencia y alta resolución a un motor en un paquete miniatura extremadamente compacto. Estas aeronaves dependen completamente de la velocidad variable de los motores que impulsan las hélices. Un control preciso de la velocidad en un amplio rango de velocidad del motor/hélice proporciona todo el control necesario para que un cuadricóptero (y todos los multirrotores) puedan volar.

Los ESC de los cuadricópteros suelen utilizar una frecuencia de actualización más rápida que la  señal estándar de 50 Hz empleada en la mayoría de las demás aplicaciones de radiocontrol. En los multirrotores modernos se utilizan diversos protocolos ESC, además de PWM, como Oneshot42, Oneshot125, Multishot y DShot. DShot es un protocolo digital que ofrece ciertas ventajas sobre el control analógico clásico, como una mayor resolución, sumas de comprobación CRC y la ausencia de deriva del oscilador (lo que elimina la necesidad de calibración). Los protocolos ESC modernos pueden comunicarse a velocidades de 37,5  kHz o superiores, y un cuadro DSHOT2400 solo tarda 6,5  ​​μs. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

La mayoría de los trenes eléctricos de mesa o a pequeña escala se alimentan con electricidad transmitida por las vías o mediante un cable aéreo, por lo que no es necesario que el control electrónico de velocidad esté a bordo. Sin embargo, este no es el caso de los trenes en miniatura con sistemas de dirección digital, que permiten que varios trenes circulen por la misma vía a diferentes velocidades simultáneamente.

Los modelos más grandes, los que se pueden usar con un conductor, como los de vía de 5 o 7 pulgadas, suelen tener baterías y controladores de velocidad a bordo.