PK Model Racing is vanaf 1 November GESLOTEN  klik hier voor meer info 

Menu

SERVO WETENSWAARDIGHEDEN

titanium servo tandwielenServo’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

High Voltage servo's

De nieuwste trend zijn de High Voltage servo's. Sterke en snelle servo's trekken al gauw hoge piekstromen, wat zeker bij elektro auto's met een ontvangerstroomverzorging via de regelaar voor problemen kunnen zorgen. High Voltage servo's kunnen dat voorkomen,
zie hiervoor de aparte pagina met uitleg over high voltage servo's

In het kort:

  • 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.
  • 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.
  • High Voltage servo's zijn super snel en sterk, en kunnen rechtstreeks op een 2 cellen lipo aangesloten worden

HOE STERK MOET EEN SERVO ZIJN

fitec servo tandwielenKijk 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. 

Klik hier voor hulp bij het bepalen van je servo

Klik hier voor meer uitleg en aansluitschema's van high voltage servo's

OVERBELASTING VAN SERVO'S

servo koppelVeel 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!