O que é o controle FOC? Por que cada vez mais propulsores subaquáticos estão adotando o controle FOC?

FOC (Field Oriented Control, Controle Orientado por Campo) é uma tecnologia avançada de controle para motores brushless. Ao controlar com precisão os componentes de torque e campo magnético, o FOC proporciona operação silenciosa, alta eficiência, menor geração de calor e saída de potência extremamente suave.

Em sistemas de propulsão subaquática – especialmente para ROVs (Veículos Submarinos Operados Remotamente), AUVs (Veículos Submarinos Autônomos), USVs (Veículos de Superfície Não Tripulados) e outras plataformas profissionais subaquáticas, onde estabilidade e confiabilidade são críticas – o controle FOC está se tornando rapidamente a solução padrão.

Quando combinado com APISQUEEN Beluga 24V 30A / 24V 50A FOC ESCs e o APISQUEEN 24V U92 Pro Thruster Subaquático, os usuários podem experimentar melhorias significativas no controle em baixa velocidade, desempenho acústico e eficiência energética em aplicações subaquáticas reais.

1. Como o FOC Funciona e suas Principais Vantagens

O FOC, também chamado de controle vetorial, é projetado para motores BLDC (Brushless DC) e PMSM (Motores Síncronos de Ímã Permanente).

O princípio central do FOC é decompor matematicamente a corrente trifásica do motor em dois componentes independentes:

• Componente de Torque (Iq)
  Responsável diretamente pela geração de torque do motor.

• Componente de Fluxo (Id)
  Responsável por criar e manter o campo magnético.

Ao ajustar dinamicamente a magnitude e a fase desses dois componentes em tempo real, o FOC permite que o motor opere próximo ao seu estado eletromagnético ideal em todas as condições.

Principais vantagens do FOC em comparação ao controle de onda quadrada/trapezoidal tradicional:

• Operação extremamente suave
  A saída de corrente senoidal reduz significativamente o ripple de torque, vibração e choque mecânico.

• Excelente precisão em baixa velocidade
  Empuxo estável e linear mesmo em RPM muito baixos, ideal para manobras precisas subaquáticas e manutenção de posição.

• Maior eficiência
  Melhor utilização da corrente reduz perdas elétricas e prolonga a duração da bateria.

• Menor geração de calor
  Redução de perdas em cobre e ferro aumenta a confiabilidade em thrusters subaquáticos selados.

• Menor ruído acústico
  O acionamento senoidal minimiza o ruído eletromagnético, adequado para pesquisas científicas, inspeção e filmagem subaquática.

Comparação de métodos de controle:

2. Soluções APISQUEEN FOC ESC para Thrusters Subaquáticos

Para atender às exigentes demandas de sistemas de propulsão subaquática, a APISQUEEN oferece dois ESCs FOC de alto desempenho, projetados para confiabilidade, eficiência e controle suave:

1. APISQUEEN Beluga 24V 30A FOC ESC

• Suporte a controle PWM, com personalização opcional RS485 / CAN bus

• Partida suave em baixa velocidade, ideal para pequenos ROVs, instrumentos científicos e plataformas subaquáticas leves

• Proteções integradas: sobrecorrente, sobretensão e proteção térmica

2. APISQUEEN Beluga 24V 50A FOC ESC

• Maior potência para thrusters subaquáticos médios e grandes

• Resposta dinâmica rápida para controle preciso em baixa velocidade e operação estável em alto empuxo

• Projetado para operação contínua de longa duração, ajudando a prolongar a vida útil do thruster

3. Desempenho Real com o APISQUEEN 24V U92 Pro Thruster Subaquático

Quando combinado com os ESCs FOC APISQUEEN Beluga, o thruster U92 Pro apresenta melhorias notáveis em ambientes subaquáticos reais:

• Menor ruído operacional
  Usuários relatam níveis de ruído significativamente reduzidos em velocidades baixas e médias.

• Empuxo suave e linear
  O controle FOC garante resposta previsível em toda a faixa de velocidade, eliminando tremores em baixa velocidade e saltos súbitos de torque.

• Maior eficiência e menor aquecimento
  Menores perdas de energia aumentam a duração da bateria e reduzem o estresse térmico, prolongando a vida útil do thruster.

• Alta confiabilidade em ambientes hostis
  O U92 Pro possui motor de rotor externo com carcaça resistente a areia, lama e corrosão. Quando combinado com FOC, opera de forma confiável em condições subaquáticas complexas.

4. Vantagens do FOC em Aplicações Subaquáticas Práticas

1. Pesquisa científica e exploração
   Baixo ruído e empuxo estável minimizam interferências em sistemas de sonar e instrumentos subaquáticos sensíveis.

2. Manobrabilidade precisa em baixa velocidade
   Sistemas com múltiplos thrusters requerem controle preciso em baixa velocidade para ajuste de atitude, cruzeiro e manutenção de posição – o FOC fornece resposta suave e previsível.

3. Operação contínua de longa duração
   Alta eficiência e baixa geração de calor tornam o FOC ideal para missões prolongadas e plataformas focadas em endurance.

4. Operação em ambientes hostis
   Thrusters subaquáticos selados possuem dissipação limitada de calor. O FOC reduz o acúmulo térmico, melhorando significativamente a confiabilidade geral do sistema.

5. Perguntas Frequentes (FAQ)

P1: O controle FOC requer um encoder?
Não necessariamente. Muitos thrusters subaquáticos usam FOC sensorless, onde o controlador estima a posição do rotor por algoritmo, simplificando a estrutura do sistema e aumentando a confiabilidade.

P2: O FOC é sempre melhor que o controle de onda quadrada?
Na maioria das aplicações de alto desempenho, sim. Entretanto, o FOC envolve custos maiores de hardware e desenvolvimento. Para casos de baixo custo ou iniciantes, o controle de onda quadrada ainda pode ser suficiente.

P3: O APISQUEEN U92 Pro pode ser usado em água salgada?
Sim. Seu design resistente à corrosão, combinado com o controle FOC, garante operação confiável a longo prazo em água salgada, ambientes arenosos e lamacentos.

6. Conclusão

O FOC não é uma tecnologia nova, mas está se tornando cada vez mais popular em sistemas de propulsão subaquática devido às suas vantagens claras:

• Saída de empuxo suave e precisa, especialmente em baixa velocidade

• Redução de ruído, maior eficiência e maior autonomia

• Maior confiabilidade quando combinado com thrusters de alta qualidade, como o APISQUEEN 24V U92 Pro

Ao combinar APISQUEEN Beluga 24V 30A / 50A FOC ESCs com thrusters subaquáticos profissionais, os usuários podem alcançar propulsão mais silenciosa, suave e eficiente para ROVs, AUVs, plataformas de pesquisa, sistemas de inspeção e barcos elétricos, resolvendo eficazmente problemas comuns relacionados a vibração em baixa velocidade, ruído e gestão de calor.