Servo’s moeten voldoen aan zeer zware technische eisen,
zeker bij het sneller worden van de auto’s. Op de eerste
plaats moet een servo nauwkeurig zijn. D.w.z. Hij moet altijd
op dezelfde positie terugkomen om na een bocht rechtuit te kunnen
rijden. In vele gevallen zie je een auto die na een bocht naar
rechts nog een beetje naar rechts uit blijft wijken, terwijl
dezelfde auto na een bocht naar links een afwijking naar links
blijft vertonen. Dit ligt meestal aan de servosaver (versleten,
teveel speling), maar in vele gevallen is ook de servo zelf
schuldig.Dan moet de servo ook nog een snel zijn. Als een
auto snel van een linker naar een rechter bocht moet, en de
servo is te langzaam, dan duurt het te lang voor de wielen in
de goede positie staan, en is de enige oplossing snelheid verminderen
tot de auto in de goede richting gaat. Dat zelfde geldt als
de auto plotseling uitbreekt in een bocht: met een snelle servo
is de auto dan nog op te vangen door snel tegenstuur te geven.
Met een langzamere servo lukt dit niet.
Ook de sterkte van de servo is van invloed op de stuursnelheid:
een snelle servo met te weinig koppel (Torque) zal onder belasting
langzamer zijn dan een theoretisch (of onbelast) langzamere
servo met meer koppel. Zo vraagt b.v. een snelle 4-wiel aangedreven
auto een sterkere servo dan een lichte 1/12 auto. Voorbeeld:
een snelle servo met een trekkracht van 3.0 kg.cm en een steltijd
van 0.08 sec. onbelast, staat stil bij 3.0kg.cm tegenkracht.
Een servo van 10 kg.cm en een steltijd van 0.2 sec onbelast,
gaat nog steeds snel heen en weer bij een belasting van (voor
hem slechts) 3.0 kg.cm!
Kijk bij het vergelijken van koppel en snelheid tussen
verschillende servo's niet alleen naar de specificatie op de
doosjes: die zijn gemeten onder ideale omstandigheden. Zeker
als de voeding door een regelaar gedaan wordt, zullen de
prestaties een stuk beperkter zijn door het lagere vermogen
van het BEC circuit. Voor veel toepassingen waarbij je een
snelle servo wilt hebben, blijft toch het koppel
belangrijker. Neem een servo die 10kg.cm trekkracht heeft,
en belast hem met 10 kg.cm, dan staat hij dus stil, ongeacht
hoe snel hij onbelast was. Neem je een langzamere servo maar
die 20 kg.cm aan kan, en je belast hem met 10 kg.cm, dan
draait hij nog steeds met zijn halve snelheid Nog een
voorbeeld: Stel je hebt gemiddeld 5 kg.cm nodig voor een
stuurservo, en je neemt een servo die 10 kg.cm koppel heeft,
en onbelast in 0.10 sec heen en weer gaat. Als je die servo
op 50% van zijn kracht gebruikt, zal de snelheid nog maar
een 50% van zijn onbelaste snelheid zijn, dus 0.2 sec. Neem
je een servo die 15 kg.cm koppel heeft en een snelheid
onbelast van 0.14 sec, dan is de snelheid bij 5 kg belasting
ook 0.2sec., terwijl hij bij hogere piekbelasting veel
sneller is dan de 10 kg.cm servo.
Het koppel van de servo is dus belangrijker dan de
onbelaste snelheid, alleen als twee servo's een gelijk
koppel hebben, kun je definitief zeggen dat degene die
onbelast sneller is, ook bij belasting sneller zal zijn.
ANALOGE SERVO
Er zijn analoge servo's en digitale servo's. Als een
servo digitaal werkt, staat dat er altijd bij. Als er niets
bij staat in de specificatie, is het een analoge servo.
Analoge servo's zijn simpel, en kunnen met alle normale
zender/ontvanger systemen gebruikt worden, alleen niet met
(heel specialistische) High Response systemen. In veel
gevallen voldoen analoge servo's nog steeds prima. Als je
geen bijzondere eisen stelt, kun je prima met een analoge
servo werken.
DIGITALE SERVO
Een digitale servo is nauwkeuriger en sneller dan een
analoge
servo. De positie waar een digitale servo naar toe moet, ligt
nauwkeurig vast, en de servo weet ook precies waar hij is, zodat
de processor de snelste manier uit kan rekenen om daar naar
toe te gaan. Hij zal niet door die positie heen schieten en
dan weer terug gaan, zoals een snelle normale servo wel doet.
Ook is de stand waarin de servo moet staan veel nauwkeuriger
gedefinieerd, zodat hij bij een hele kleine afwijking daarvan
direct aangestuurd wordt om de juiste positie in te nemen. Een
analoge servo heeft een veel grotere afwijking.
De motor van een digitale servo wordt met een hoog frequent
puls aangestuurd, meestal +/- 2000 Hz in plaats van de 50 Hz
van een normale servo. Je hoort dit ook als een fluittoon als
de servo aangestuurd wordt.
Bovendien hebben ze nog een voordeel: als je met een normale
servo via je zender de opdracht geeft om naar b.v de halve stuuruitslag
te gaan, draait de servo langzamer dan wanneer je naar volle
stuuruitslag gaat. (kort gezegd: de mate van stuuruitslag werkt
als een soort snelheidsregelaar). Digitale servo's draaien altijd
op volle snelheid, ook als je niet de volledige stuuruitslag
vraagt. Deze eigenschap maakt digitale servo's minder geschikt
als rem servo, vooral daar waar met veel kracht en vaak of lang
van de rem gebruikt gemaakt wordt. Een servo die op de rem staat
kan nooit in de positie komen waar hij door het zender signaal
naartoe gestuurd wordt, voor hij op de juiste positie is, wordt
hij tegengehouden doordat de rem niet verder aangetrokken kan
worden. Bij een analoge servo wordt dan al minder stroom naar
de motor gestuurd, omdat de servo al in de buurt is van waar
hij zijn moet. Een digitale servo echter blijft vol aangestuurd
worden tot hij exact in positie is. Als je dus lang en hard
remt met een digitale servo, is de kans op verbranden van de
servo groter als bij een analoge servo
Nog een ander puntje is dat de houdkracht van een digitale
servo veel groter is dan van een analoge servo. Dat wil zeggen:
als een analoge servo b.v. een koppel heeft van 10kg.cm, en
hij staat in een bepaalde stand, een kracht van iets meer dan
10kg.cm de servo uit zijn positie zal drukken. Bij een digitale
servo is deze kracht vaak een factor 2 of meer groter, d.w.z.
als een servo arm van een digitale 10 kg.cm servo eenmaal in
positie staat, er vaak een tegenkracht van +/- 20 kg.cm nodig
is om hem uit die positie te brengen. Dit gebeurt b.v. tijdens
het sturen: je laat je gas los, en stuurt in. De servo gaat
in de juiste stand staan. Maar dan geef je gas: bij veel auto's
zullen de voorwielen dan weer terug willen naar de neutrale
stand. Met een analoge servo kan het dus makkelijker gebeuren
dat de servo uit de stand gedrukt wordt waar je hem eigenlijk
in wilt hebben, en lijkt het of de auto onderstuurd is. een
digitale servo zal minder gauw uit zijn positie gedrukt worden,
en stuurt dan strakker. Een digitale servo is dus ideaal als
stuurservo.
Overigens werken digitale servo's ook met alle merken standaard
zenders en ontvangers, maakt niet uit wat. Digitale
servo's werken ook heel goed samen met High Response
besturingen
In het kort:
Digitale servo's zijn nauwkeurig, snel en sterk en
hebben een grote houd-kracht, en komen het best tot zijn recht
als stuurservo, of als snelle gas-rem servo in toepassingen
waarbij de gas-response belangrijk is, en niet te hard of te
lang achter elkaar geremd hoeft te worden. ze werken met
alle bestuursystemen. Analoge servo's
(alle servo's waar geen "digitaal" bij staat)
zijn iets minder nauwkeurig, kunnen echter ook wel snel een
sterk zijn, maar komen vooral het beste tot hun recht als sterke
rem servo. Kunnen niet gebruikt worden met High Response
systemen.
|
|
De nieuwste trend zijn de High Voltage servo's. Omdat
servo's steeds sneller en sterker moeten zijn, gaat dat
gepaard met hele hoge piekstromen, die op het moment van
starten van de motor wel op kunnen lopen tot 5 en meer
ampère. De meeste elektronische regelaars hebben een
ontvangerstroom verzorging die 6V en 2 a 3 Ampère kan
leveren. Worden er hogere stromen gevraagd, dan stort de
spanning in, in sommige gevallen zo ver dat de ontvanger
afslaat of hapert. Soms helpt het om een grote
condensator over de plus en de min van de ontvanger te
zetten, die kan dan helpen om de spanning hoog genoeg te
houden voor een kort moment. De nieuwe high voltage
servo's kennen die problemen niet. Deze servo's zijn zo
gemaakt dat ze rechtstreeks op een twee cellen lipo ( of een
6 cellen NiMh) aangesloten kunnen worden. De voeding voor de
servo loopt dus niet via de ontvanger, en ook niet via de
BEC stroomverzorging van de regelaar. Dit heeft niet alleen
het voordeel dat het BEC circuit van de regelaar niet meer
belast wordt, en dus bovenstaande problemen niet meer op
zullen treden, maar ook krijgt de servo als hij dat nodig
heeft veel meer stroom, wat omgezet wordt in meer trekkracht
en een hogere snelheid. Deze servo's worden aangesloten door
de rode en de zwarte draad van de servo los te nemen van de
servo stekker, de servo stekker gaat met alleen de witte
draad aangesloten op de normale manier in het bijbehorende
kanaal van de ontvanger, en de rode plus en de zwarte min
draad van de servo gaan rechtstreeks naar de plus en min van
de accu.
Kijk bij het vergelijken van koppel en snelheid tussen
verschillende servo's niet alleen naar de specificatie op de
doosjes: die zijn gemeten onder ideale omstandigheden. Zeker
als de voeding door een regelaar gedaan wordt, zullen de
prestaties een stuk beperkter zijn door het lagere vermogen
van het BEC circuit. Voor veel toepassingen waarbij je een
snelle servo wilt hebben, blijft toch het koppel
belangrijker. Neem een servo die 10kg.cm trekkracht heeft,
en belast hem met 10 kg.cm, dan staat hij dus stil, ongeacht
hoe snel hij onbelast was. Neem je een langzamere servo maar
die 20 kg.cm aan kan, en je belast hem met 10 kg.cm, dan
draait hij nog steeds met zijn halve snelheid Nog een
voorbeeld: Stel je hebt gemiddeld 5 kg.cm nodig voor een
stuurservo, en je neemt een servo die 10 kg.cm koppel heeft,
en onbelast in 0.10 sec heen en weer gaat. Als je die servo
op 50% van zijn kracht gebruikt, zal de snelheid nog maar
een 50% van zijn onbelaste snelheid zijn, dus 0.2 sec. Neem
je een servo die 15 kg.cm koppel heeft en een snelheid
onbelast van 0.14 sec, dan is de snelheid bij 5 kg belasting
ook 0.2sec., terwijl hij bij hogere piekbelasting veel
sneller is dan de 10 kg.cm servo.
Het koppel van de servo is dus belangrijker dan de
onbelaste snelheid, alleen als twee servo's een gelijk
koppel hebben, kun je definitief zeggen dat degene die
onbelast sneller is, ook bij belasting sneller zal zijn.
|
Veel
rem- (en stuur-)servo's gaan kapot omdat ze te zwaar belast
worden. Dat heeft te maken met een belangrijke natuurkunde wet:
Koppel (= trekkracht) = kracht maal arm. In het kort
komt dat hier op neer, dat als je de arm (afstand van draaipunt
tot aangrijpingspunt) 2 x zo groot maakt, de trekkracht 2 x
zo klein wordt.Een servo kan b.v. 10 kg.cm trekken. Dat wil
dus zeggen dat als je iets op de servo arm aansluit op 1 cm,
van de as vandaan, daar een trekkracht geleverd kan worden van
10 kg. Maar als je het aangrijpingspunt op 2 cm van de as plaatst,
kan hij nog maar 5 kg trekken. Je kunt het ook andersom
bekijken: stel je hebt voor een bepaalde actie een trekkracht
van 5 kg nodig, en je hebt het aangrijpingspunt op 2 cm gemaakt,
dan moet de servo voluit werken om dat op te brengen. Heb je
de aansluiting op 1 cm van de as zitten, dan hoeft de servo
maar 50% van zijn max te werken.
Sluit dus een servo die zwaar werk moet doen, daarom dusdanig
aan dat de aansluiting op de arm zo dichtbij het draaipunt van
de servo komt als technisch mogelijk is. Dit voorkomt èn overbelaste
servo's, èn de rem- of stuurkracht wordt veel hoger!
|