Ansteuerung Digitalservomotor - Act S3D-System Handbuch

Blockierstrom/Maximalstrom
Gibt an, wie viel Strom fließt, wenn das Servo an seiner Belastungsgrenze blockiert wird.
Servohebel, Unterschiede
Hier hat jeder Hersteller seine eigenen Hebel mit eigenen Befestigungen. Der Kraftschluss mit der
Abtriebswelle (Wellenaustritt aus dem Servogehäuse) erfolgt über einen sog. Vielkant. Leider gibt es da
keine mechanische Norm, deshalb muss immer der Hebel des jeweiligen Herstellers verwendet werden. Vor
allem bei Motormodellen darauf achten, dass der Servohebel mit der richtigen Schraube festgeschraubt
wird, diese gegen Vibration sichern mit Federscheibe oder Loctite.
Die Servobefestigung sollte immer mit den Servos beiliegenden Dämpfergummis erfolgen. Diese schützen
die Servos vor Vibration
Digitalservos
Diese haben bessere Werte als Analogservos. Mechanisch hat sich praktisch nichts geändert, die
(analog)Motoren werden jetzt aber von einer digitalen Elektronik angesteuert. Wurde das Stellsignal zum
Motor früher im Takt der Übertragungsrate erneuert (ca. 5o x pro sek), so können digitale Elektroniken diese
Erneuerung deutliche häufiger (ca. 300x pro sek.) durchführen. Betrachten wir die Daten vergleichbarer
Analog- und Digital-Servos, fällt nicht unbedingt die höhere Stellkraft auf, sondern vor allem das höhere
Haltemoment. Genau hier liegen die deutlichen Fortschritte, welche Digitalservos bieten. Stellkraft und
Haltemoment liegen deutlich weniger auseinander als bei Analogservos. Das erklärt vielleicht, warum dieser
Punkt bei Digital--Servos dann angegeben wird.
Ein weiterer Vorteil von Digitalservos ist die sehr hohe Auflösung. Digitalservos können hier bis zu 0,1% oder
besser erreichen, die Grenzen der Poti-Auflösung sind jedenfalls erreicht.
Der gravierende Unterschied zwischen Digital- und Analogservos besteht also darin, dass Digitalservos
schon bei leichtester Gegenkraft gegen den Servohebel beginnen, dagegen zu stellen und das mit erheblich
mehr (Halte)Kraft als Analogservos das jemals könnten.
Dass dies alles nicht ohne höheren Stromverbrauch, obwohl nicht unbedingt dramatisch mehr, möglich ist,
muss klar sein. Von nichts kommt nichts.
Der etwas höhere Stromverbrauch von Digitalservos ist aber nicht das Hauptproblem damit, sondern die Art
und Weise, wie diese Servospitzenleistungen erreicht werden.
Ansteuerung eines Servomotors
im Analog-Servo
Jeder Motor-Ansteuer-Impuls steigt erst
langsam an (Verrundung), um dann voll
aufzusteuern. Systembedingt ist diese
Verrundung nicht zu umgehen und hat auch
etwas mit dem Abbremsen einer
Servobewegung zu tun. Die „Weichheit" und
Auflösungsgrenze von Analogservos lässt
sich so erklären, denn wenn die Spannung
für den Motor nur langsam aufgebaut wird,
können kleine Veränderungen nicht
gegengesteuert werden und die Kraft dem
Motors kann sich nicht schlagartig aufbauen.
V
Ansteuerung Analogmotor
Verrundung
Ansteuerung eines Servomotors im Digital-Servo
V

Ansteuerung Digitalservomotor

Analogservos bei kleinen Bewegungen zu langsam und zu ungenau, um überhaupt an diese Grenze zu
kommen. Umpolen einer Bewegung bedeutet aber für kurze Zeit Blockierstrom bzw. Maximalstrom.
Vergleicht man den entnommen Strom aus dem Empfänger-Akku nach einer definierten Betriebszeit, ist das
bei (vergleichbaren) Digitalservos nicht um soviel mehr, als dass das manche Schreckgespenste erklären
könnte, die den Digitalservos anhaften.
Der Grund lässt sich einfach erklären, denn der relevante Unterschied ist nicht der Stromverbrauch, sondern
die Art und Weise, wie der Empfänger-Akku die Energie zur Verfügung stellen muss.
Am Flaschenhalsbeispiel (s.u.) wird klar, dass ein weiter Flaschenhals die gleiche Menge Flüssigkeit in
kürzerer Zeit durchlässt als ein enger Flaschenhals. Eine Stromversorgung der Servos, die mit Akkus mit
hohem Innenwiderstand arbeitet, kann die selbe Menge Energie nicht in kurzer Zeit zur Verfügung stellen.
Kurz gesagt: Akkus mit hohem Innenwiderstand sind zu langsam
Problematisch daran ist nicht unbedingt, dass die Digital-Servos dann gar nicht die mögliche Leistung
entfalten können. Das größere Problem liegt darin, dass die Spannung dabei zusammen bricht und mit
diesen dann ständigen Spannungseinbrüchen muss der Empfänger seine Arbeit verrichten. Das geht nur bis
zu gewissen Grenzen wirklich gut, das Gefährliche daran ist, dass dies leider am Boden oder bei einem
normalen Reichweitentest nicht erkennbar ist.
Daher immer Akkus verwenden, die für die jeweilige Anwendung/Servos auch geeignet sind
Kreisel
Kreisel sind zusätzliche Stabilisierungshilfen z.B. für ein Flugmodell. Diese stabilisieren eine Achse eines
Flugmodells. Kreisel werden zwischen
arbeiten Kreisel mit Piezo-Sensoren, diese erfassen eine Drehbewegung um eine Achse und erzeugen
entsprechende Ausschläge an den Servos und damit an den Rudern des Modells. Da Kreisel eine
T
Drehbewegung eines Modells schneller erkennen und reagieren können als der Pilot, lasen ich die Modelle
so ruhiger fliegen. Bei Hubschraubermodellen ist fast immer ein Kreisel für den Heckrotor eingebaut.
Im Vergleich zu Analogservos
finden
erheblich mehr Ansteuerimpulse
pro Zeiteinheit zum Motor statt
und die Motoren werden ohne
Verzögerung
angesteuert,
auch Ihre Kraft sofort. Damit lässt
sich eine
Auflösung
Haltekraft steigt immens.
Vergleicht
Stellbewegungen
und Digitalservos,
Digitalservos
„Umpolgrenze" als Analogservos.
T
Wo Digitalsevos eine (kleine)
Bewegung schon wieder in ihre
Gegenrichtung
präzise
den Empfänger und die Ruderservos eingeschleift.
beim Digital-Servo
mit voller Kraft
entwickeln also
erheblich höhere
erzielen und die
man die
von Analog-
erreichen
häufiger die
umsteuern, um
zu stellen, sind
Meistens