Thema: Servos - Grundlagen
www.LEGEND-2000/RC-Modellbau.de
Thema: Servos Grundlagen
Servos gibt es wie Sand am Meer, da die richtige Auswahl zu treffen bedarf schon einiger Fachkompetenz.
Grundsätzlich unterscheidet man in 2 Servotypen
- analog Servos (alt)
- digital Servos ( neu)
Dazu kommt noch das digitale Servos von außen progrrammierbar sind und teilweise an ein BUS-System
angeschlossen werden können.
Definition: Servo
Ein Servo ist ein Gerät, mit dem in einem funkferngesteuerten Modell Steuerbefehle
in mechanische Bewegung umgesetzt werden.
So zum Beispiel die Bewegung der Ruder an einem Schiff oder einer Flugzeugtragfläche oder die Lenkung an einem Auto.
Ein Servo besitzt einen Elektromotor, der mit einer Einrichtung versehen ist, die es erlaubt,
die aktuelle Drehposition (zurückgelegter Drehwinkel bezüglich einer Anfangsposition) des Rotors zu bestimmen.
Der Motor muss dazu in der Lage sein, sich in beide Richtungen drehen zu können.
Die Rückmeldung erfolgt über einen Drehgeber, meist einem Potentiometer.
Eine elektronische Regelung vergleicht das Signal des Drehgebers mit einem vorgegebenen Sollwert.
Liegt eine Abweichung vor, so wird der Motor in diejenige Richtung gedreht, die einen geringeren Verfahrweg zum Sollwert sicherstellt.
Dies führt dazu, dass sich die Abweichung verringert. Die Prozedur wiederholt sich solange,
bis der aktuelle Wert innerhalb der Toleranzgrenzen des Sollwerts liegt.
Alternativ kann die Motorposition auch digital erfasst werden und mittels einer geeigneten Rechnerschaltung
mit einem Sollwert verglichen werden.
In gewissem Umfang können Servomotoren durch Schrittmotoren ersetzt werden. Wenn aber höhere Drehmomente
oder Drehzahlen benötigt werden, sind Servomotoren die bessere Lösung.
(Modellbau-)Servos werden über Pulsweitenmodulation angesprochen, deren Pulsbreite den Stellwert darstellt.
Dieser Wert wird zyklisch, bei den meisten Servos alle 20ms, wiederholt und muss sich zwischen
1ms (ganz links) bis 2ms (ganz rechts) befinden.
Die Auflösung, sowie die genauen Zeitwerte sind jedoch meist von Servo zu Servo unterschiedlich.
Die eben genannte Pulsweitenmodulation wird bei Servos auch Puls-Pausen-Modulation genannt.
Der elektrische Anschluss eines Servos erfolgt über drei Leitungen. Zwei für die Betriebsspannung ("Plus" und "Minus")
und eine für den Impuls (also dem Sollwert).
Jedes Modell benötigt Servos, hiervon gibt es sehr sehr viele unterschiedliche Hersteller und sehr viele Kennwerte wodurch
sich die Servos je nach Einsatzzweck unterscheiden.
Als Anfänger im Modellflug kommt es also darauf an, das die richtigen Servos zum Modell passen.
Man kann Servos nach folgenden Kriterien unterscheiden:
1.) Die Baugröße
Hier gilt, je mehr leistung (Hebelkraft) ein Servo entwickelt um so größer ist es, und um so schwerer.
2.) Die Stellgeschwindigkeit
Je schneller das Modell ist um so schneller sollte das Servo auf Steuerbefehle reagieren.
Für Anfänger die mit einem E-Segler beginnen, reichen meist Standardservos aus, die recht preisgünstig sind.
3.) Die Stellkraft
Je schneller ein Modell ist um so mehr Ruderkräfte sind erforderlich um das Ruder zu bewegen, da die vorbeiströmende
Luft eine Kraft auf die Ruder und damit auf die Servos ausübt.
Große Modelle mit starken Motoren benötigen daher eine wesentlich höhere Stellkräfte als kleine langsame Modelle.
4.) Analog/Digitalservos
Ob man analoge oder digitale Servos benutzt hängt weitestgehend vom Modell ab.
Da wo hohe und genaue Stellkräfte gefordert werden und die Rückstellgenauigkeit wichtig ist, wird man Digitalservos einsetzen.
Digitalservos sollten in der Regel mit 6 V betrieben werden, und benötigen einen stärkeren Akku als Analogservos.
5.) Spannungsversorgung
Alle herkömmlichen Servos arbeiten an einer Spannung von 4,8 V, hier gilt aber je schneller und stärker das Servo ist,
um so mehr sollte die Versorgungsspanung 6 V betragen.
Mein Fazit:
Achten Sie beim Kauf von Servos darauf:
- das sie kompatibel zu ihre RC - Anlage sind (Steckerbelegung)
- Die erforderlichen Ruderkräfte erbringen
- schnell genug sind
- ein Metallgetriebe haben
- Kugel gelagert sind.
Gute und preiswerte Servos bekommen Sie schon ab 12 € im Fachhandel.
Der Ankauf gebrauchter Servos macht da wenig Sinn, weil der mögliche Preisvorteil, in keiner Weise das mögliche Risiko wett macht.
Gerade wer als Anfänger den einen oderen anderen unsanfte Landung des Modells ertragen muß wird Servos mit Metallgetriebe
zu schätzen lernen, da die etwas mehr aushalten.
Überprüfen Sie daher immer nach einer unsanften Landung, ob die Servos voll Funktionsfähig sind, ein späterer
möglicher Defekt in der Luft (Servo bleibt hängen) kann dann sehr teuer werden und gefährlich für andere.
Und denken Sie daran, Sie werden recht schnell auf größere und schnellere Flugmodelle umsteigen, und dann benötigen Sie
nicht neue Servos. Es ist also eine Zukunftsinvestion, wenn Sie bei der Auswahl der Servos nicht das billigste erwerben.
Da man in der Regel sehr unterschiedliche Modelltypen baut wird man nicht umhin kommen mehrere Servotypen sein eigen zu nennen!
