Alles über Servos

Servos für den Flybarless Betrieb

Welche Servos können in Verbindung mit MICROBEAST/MICROBEAST PLUS verwendet werden?

Grundsätzlich kann jedes Servo verwendet werden. Für die Auswahl des richtigen Servos gilt als Faustregel: So kräftig wie nötig und so schnell wie möglich.

Die Taumelscheibenservos sollten eine Stellkraft (nicht Haltekraft!) von mindestens dem 3-4fachen Heligewicht aufweisen. Die Stellgeschwindigkeit sollte 0,10s/45° sein oder aber am besten auch viel, viel schneller. Ausserdem sollte das Servo stellgenau sein sowie wenig Getriebespiel und geringes Deadband haben. Und es sollte ein Digitalservo sein, das eine Ansteuerfrequenz von 200Hz oder höher unterstützt. Insgesamt muss das Servo die Steuersignale vom System so schnell und präzise wie nur möglich umsetzen.
Als Heckservo kann man jedes am Markt erhältliche Heckservo verwenden. Hier gibt es keinen Unterschied im vergleich zu anderen Heckkreiselsystemen. Bei Micro- und Minihelis hat es sich bewährt, das Heckservo immer eine Nummer größer zu wählen, als vom Hersteller des Helis vorgesehen. Hier gilt: je größer desto besser, da größere Servos üblicherweise kräftiger, schneller und stellgenauer sind.
Generell ist zu beachten, dass eine hohe Stellgeschwindigkeit nichts nützt, wenn das Servo zu wenig Kraft hat. Wenn mehrere Servos gleicher Bauart zur Auswahl stehen, dann ist bei geringen Geschwindigkeitsunterschieden üblicherweise das kräftigere Servo die bessere Wahl!

Als letztes noch zwei Hinweise:

• Nicht jedes Servo ist für den Helibetrieb geeignet. Insbesondere im Verbrennerheli sollten nur hochwertige Heliservos verwendet werden, die vibrationsgeschützt aufgebaut sind und evtl. sogar speziell abgedichtet werden.
• In Bezug auf die Ansteuerfrequenz gilt, dass manche Hersteller oftmals sehr hohe Angaben bezüglich der Ansteuerfrequenz machen, dies aber nur einen theoretisch möglichen Wert angibt. Es sagt aber meist nicht aus, dass man das Servo auch praktisch mit dieser Frequenz betreiben kann. Durch die schnelle Ansteuerung wird das Servo (insbes. der Servomotor) mechanisch sehr stark belastet und abhängig von z.B. Betriebsspannung, Aussentemperatur oder auch Flugstil kann die hohe Ansteuerfrquenz sehr wohl zu einer Überlastung der Servos führen.
  

Warum werden die Servos wärmer als vorher beim Betrieb mit Paddelrotorkopf?

Da bei einem Flybarlesssystem ähnlich wie bei einem Heckkreisel das Regelsystem andauernd am steuern und korrigieren ist, werden die Servos wesentlich häufiger bewegt als wie wenn Sie manuell angesteuert werden. Hinzu kommt die oft höhere Servoansteuerfrequenz die es der Regelung ermöglichen soll möglichst häufig Steuerkommandos an die Servos abzugeben. Zudem müssen die Servos aufgrund des Wegfalls der zahlreichen Mischhebel und der Unterstützung durch die Hilfrotorebene wesentlich höhere Kräfte im Flug aufbringen.

Dies führt neben einem höheren Stromverbrauch auch zu einer stärkeren Wärmeentwickling der Servos die im Normalfall aber unkritisch ist. Allerdings kann diese Erwärmung unter ungünstigen Bedingungen auch in einen kritischen Bereich kommen z.B. bei sehr hohen Lufttemperaturen oder wenn die Servos in der Nähe von anderen Hitzequellen wie Elektromotoren verbaut sind. Abhilfe schaffen eine Reduzierung der Ansteuerfrequenz sowie Reduzierung der Eingangsspannung. Dies führt allerdings immer auch zu einem schlechteren Wirkungsgrad der Regelung!

Die Servos laufen irgendwie "hakelig" bei höherer Framerate als 50Hz.

Wenn die Servos vom Hersteller für diese Ansteuerfrequenz freigegeben sind, ist dies ein normaler Effekt. Die Servos bekommen z.B. bei 200Hz Ansteuerfrequenz 4x ötfer / schneller ein neues Stellsignal als wenn sie an einem herkömmlichen Fernsteuerempfänger angeschlossen werden. Insbesondere Servos mit bürstenlosen Motoren laufen von Haus aus sehr hart und direkt an und so kommt es zu diesen leicht ruckartigen Bewegungen, die jedoch völlig unschädlich und im Flugbetrieb nicht zu bemerken sind.

Seit Microbeast Firmware Version 2.0.0 wird ein spezieller Softwarefilter verwendet, der diesen rauhen Servolauf etwas abschwächt!

Warum laufen die Taumelscheibenservos nur sehr langsam im Stand?

Durch die Bewegung des Steuerknüppels bekommt das MICROBEAST / MICROBEAST PLUS nur einen Befehl, wohin und wie schnell er den Heli drehen soll. Mit dem Steuerknüppel werden die Servos also nicht mehr direkt gesteuert sondern dies macht der Regelkreis. Dadurch laufen die Servos im Stand mehr oder weniger unvorhersehbar weit und schnell.

Der Servoausschlag läst sich nicht über den Sender reduzieren

Ich möchte mit der DualRate die Drehraten / das zyklische Pitch zurücknehmen, aber das MICROBEAST / MICROBEAST PLUS steuert die Servos immer bis zum Vollausschlag!?

Dieses Verhalten ist vollkommen normal. Vom Steuerausschlag der Servos kann man nicht auf die tatsächlich erreichbare Drehrate im Flug schließen. Ähnlich wie beim Heckkreisel im HeadingLock Modus gleicht das System die vom Steuerknüppel vorgegebene Drehrate mit der über die Sensoren gemessenen Drehrate ab und steuert die Servos entsprechend an. Durch Verringern / Vergrößern des Steuerknüppelausschlags über die DualRate Funktion wird sehr wohl die Drehrate des Modells verändert, dies ist aber so nicht sichtbar. Wenn der Heli am Boden steht und ein Steuerausschlag vorgegeben wird, dann wird das System die Servos nach und nach immer weiter bewegen, weil keine Drehung gemessen wird und der Heli sich tatsächlich auch nicht dreht. Erst bei Erreichen des maximal erlaubten Servoausschlags wird das System nicht mehr weiter steuern. Dieser Effekt tritt praktisch immer gleich auf, ganz egal wie groß der Steuerknüppelausschlag ist!

Der Versuch das zyklische Pitch im Stand zu messen und einzustellen ist unnötig und führt nicht zum gewünschten Ergebnis. Stellen Sie dem System so viel zyklisches Pitch wie möglich zur Verfügung, damit es optimal arbeiten kann. Die Drehrate wird nur durch die Höhe des Steuerknüppelsignals bestimmt, das System regelt den dafür nötigen Pitchwinkel im Flug selbst ein. Reduzieren Sie also einfach den Steuerknüppelausschlag im Sender z.B. über die DualRate Funktion oder wählen Sie das Steuerverhalten bei Parametermenü Einstellpunkt B entsprechend dem gewünschten Fluggefühl.