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!

Servos react somehow "notchy" at high frame rate. Is MICROBEAST damaging my servos?

If the servos are approved by the manufacturer to this driving frequency, this is a normal effect. The servos get new positioning signals four times faster than if they are connected to a conventional remote control receiver. Especially servos with brushless motors run very hard and direct which causes slightly jerky movements in modes with high servo frame rate. This is totally harmless to the servos and you will not notice in flight operation.

From MICROBEAST firmware Version 2.0.0 onwards a special filtering algorithm was installed which slightly mitigates these rough servo movements.

Why do the swashplate servos run very slow when testing on the bench?

This is absolutely normal. With the transmitter you only give a command to rotate the helicopter in a specific direction at a given speed. The sticks no longer control the servos directly. So you can't say exactly what MICROBEAST will do with the servos when you move one of the sticks.

Adjusting servo deflection in the transmitter does not work.

I use DualRate in my radio to decrease rotation rates / cyclic pitch but MICROBEAST / MICROBEAST PLUS still drives my servos to full deflection when testing on the workbench!?

This is absolutely normal and doesn't say anything about the rotation rates you will see in flight. Similar to the tail gyro in HeadingLock mode the system measures rotation rates and tries to maintain the rotation rate that is commanded by stick input. It automatically finds the necessary amount pitch to maintain the rate. Now if you move the stick while the heli is standing on the ground you tell the system to rotate the heli with a given speed. The system measures the speed and sees that nothing happens. So it will apply more and more servo input in order to move the heli but as the heli won't move the servos will be driven to the maximum allowed deflection.

Measuring and limiting the cylic pitch is counterproductive and not necessary. Always allow the system to have as much pitch as possible. Decreasing the rotation rate simply is done by decreasing the stick output signal. This can be done on transmitter side using the DualRate function or on MICROBEAST side changing the Control style at Parameter menu point B.