Frage an die Elektronikspezialisten

Hallo Zusammen
Ich habe in meinem Lager noch mehrere Futaba s9206 Servos. Gemäss Futaba Datenblatt sind die Servos mit max. 4,8V zu betreiben.
Ich verwende seit längerem nur noch LIFE's und somit eine Spannung von 6.6V.

Nun: Kann ich in die Zuleitung zum Servo 3 Shottky Dioden in Serie einlöten um die Spannung zu reduzieren?? Ist das eine Möglichkeit oder ist das eine Doofe Idee von mir??

Vielen Dank zum Voraus!!
Schöne Grüsse
René

Hallo,

wenn die Servos für 4.8Volt ausgelegt sind, könnte das problematisch werden. 2 LiFe Akkus haben, wenn vollgeladen, eine Schlussspannung von ca. 7.2Volt. Ein alter 4 zelliger NiCd Akku von ca. 5.2 Volt. Unter Berücksichtigung, das Schottky-Dioden eine Durchlassspannung von ca. 0.3Volt haben ergebe sich bei vollem LiFe eine Spannung von 6.3Volt. Bei Normalbetrieb haben die Life 6.6 V, das wären immer noch 5.7V, d.h. fast 1 Volt über der angegebenen Betriebsspannung der Servos, es kann gut gehen, aber die Leistungsaufnahme der Servos erhöht sich erheblich, was kurz oder lang zum Ausfall des Servos führt. Bei 2 Siliziumdioden, die eine typ. Durchlassspannung 0.7 V haben, kämst Du dann bei 2 Dioden in Reihe auf 5.2V, was in etwa einem vollen NiCd Akku gleichkäme. Da die LiFe eine sehr lineare Entladekurve haben, wäre sogar eine Reihenschaltung von 2 Si-Dioden+1 Schottky möglich (ergäbe dann 4.9V).

Grüße
Franz-Josef

Hallo,

dieser Beitrag könnte sehr interessant für dich sein:
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/147639-Servo-Futaba-S-9206-Betriebsspannungen (besonders Beitrag Nr.8)

Gruß VolkerZ

Hallo Zusammen
Volker, diesen Bericht habe ich soeben gesehen. So sind Spannungen bis 6 V ohne Probleme möglich.
Die Endladespannung die von Franz-Josef erwähnt wird, sehe ich nicht als Problem. Nach meinen Messungen sind nach der Ladung zu Hause und dem Weg auf den Flugplatz die LIFE's nicht höher als &.& Volt.

Die Problematik die ich nicht weiss, ob die eingelöteten Dioden eine Auswirkung auf Rückströme usw. haben.

Vielen Dank
René

Hallo René,

ich persönlich verwende solche Dioden nicht.
Aber ich kenne einen der solch eine "Diodenschaltung" schon seit Jahren verwendet und auch bei mehreren Modellen. Alles bislang ohne Probleme.
Was du nun machst ist deine Entscheidung.

Gruß Volker

René es gibt dazu eine ganze Reihe von Diskussionen hier im RC-network.
Suche mal mit der Suchfunktion. Da findest Du mehr als Du fragen kannst.

Tigeronnet schrieb:

Hallo,

. fast 1 Volt über der angegebenen Betriebsspannung der Servos, es kann gut gehen, aber die Leistungsaufnahme der Servos erhöht sich erheblich, was kurz oder lang zum Ausfall des Servos führt.

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Warum erhhöht sich die Leistungsaufnahme der Servos erheblich, wenn die Spannung etwas angehoben wird?

die erhöht sich doch nur wenn das angesteuerte Ruderblatt eine höhere Stellkraft erfordert. Und falls das der Fall sein sollte war das Servo eh unterdimensioniert.

Ich betreibe seit Jahren alle Servos mit 2x LiFe mit einer Diode.

Warum erhhöht sich die Leistungsaufnahme der Servos erheblich, wenn die Spannung etwas angehoben wird?

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Das hat der gute alte Herr Ohm so gewollt.
Mit seinem "Ohmschen Gesetz". I = U/R
Höhere U, höherer I.
Gruss Jürgen

Hatte das gleiche Problem:
--> http://www.ebay.de/itm/230888134623
Rein damit und fertisch.

Hallo Zusammen
Viel Dank für die Antworten.
Peter kannst du mir eine Skizze oder ein Bild von der eingelöteten Diode zeigen??
Viel Dank nochmals
René

Die Verwendung von Dioden zur Spannungsreduzierung funktioniert ohne Probleme. Viele setzen eine Si-Diode ein, um die LiFe-Spannung für normale Servos verträglich zu machen. Ich kann die Diode P 1000 A empfehlen.

Aber unbedingt an den Kondensator (4700µF/16V low ESR) nach der Diode denken. Es gibt einige (viele) Servos, welche in die Versorgung rückspeisen. Ohne den Kondensator steigt die Spannung auf Werte deutlich über 6V an. Ich und andere haben das experimentell nachgewiesen. Eine generelle Aussage über alle Servos ist natürlich nicht möglich. Der Verzicht auf den Kondensator (~0,80€) ist aber ein schwere Versäumnis mit zum Teil fatalen Folgen.

Stefan

Jürgen N. schrieb:

Das hat der gute alte Herr Ohm so gewollt.
Mit seinem "Ohmschen Gesetz". I = U/R
Höhere U, höherer I.
Gruss Jürgen

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Hi
Das gilt aber für einen Widerstand und nicht für einen getakteten Motor. Sonst hätte das Servo ja immer den maximalen Stromverbrauch, ob in Ruhelage oder bei max Drehmoment.

Da greift eher: P = U x I
und da U etwas grösser: Folge I etwas kleiner
und wenn P ansteigen sollte war das Servo falsch dimensioniert.

Hallo Rene

Du kannst dir ja noch diesen beitrag anschauen da geht es auch um die Verwendung von zwei LiFe Zellen für Empfänger/Servos

http://www.rc-network.de/forum/show...Anschluss-von-2S-LiFe-für-Empfängerversorgung


Gruß Bernd

Hallo Peter,

das wird leider nichts. Einer Servo ist positionsgeregelt und nicht leistungsgeregelt. (Es liefert eigentlich generell kaum Wirkleistung).

Als Faustformel gilt, jedes motorbetriebene System, das sonst nicht weiter verändert wird (Propeller, Getriebeübersetzung) reagiert bei höherer Spannung mit höherem Stromverbrauch.

Wie ist es beim Servo
1. Situation Blockade:
Bei Motorstillstand erscheint der Motor als reiner Widerstand (Wicklungswiderstand). Der Strom steigt linear mit der Spannung, ebenso das Blockadedrehmoment. Dieser Fall dürfte klar sein.

2. Situation Ruhelage:
In der Ruhelage wird der Motor ständig umgepolt und bewegt sich dabei nur minimal. Die rückinduzierte Spannung ist nahezu Null. Es fließt jeweils der volle Kurzschlusstrom (!). Dies aber nur für wenige Mikrosekunden innerhalb des Reglerframes (20ms oder auch 5ms bei Digitalservos).

3. Situation Bewegung der Ruder:
Mehr Spannung macht das Servo schneller. Die Ruder setzen durch ihre Trägheit der Bewegung eine größere Kraft entgegen. Folglich mehr Strom. Endlich mal etwas Wirkleistung.

4. Situation Belastung mit einem festen Drehmoment :
Erzeugt bspw. durch Anhängen eines Gewichts. Der Motor steht, also fliest in der Aktivphase der Kurzschlusstrom. Dieser ist bei mehr Spannung höher. Damit sich die Position nicht ändert, muss die Aktivphase verkürzt werden. Der mittlere Strom bleibt somit gleich. Der Motor hat schließlich eine Motorkonstante mit der Einheit Nm/A. Der Strom bleibt also in dieser Situation gleich, die Spannung ist aber trotzdem höher. Also auch hier mehr Leistung aber ausnahmsweise nicht gemäß U^2 sondern linear.

In Summe: Mehr Spannung heißt phasenweise immer mehr Strom. In einigen Situation ist der mittlere Strom gleich. Die Leistungsaufnahme ist aber immer höher und die Belastung für das Servo immer größer.

Der Gedanke von HV beim Servo oder 12S beim Antrieb gilt nur bei entsprechend reduzierter Last (Getriebe, Propeller) bzw. verändertem Motor (mehr Windungen).

Stefan

Grundsätze der Physik lassen sich nicht so einfach ignorieren. Wird ein elektrischer Verbraucher, egal ob ohmscher Widerstand oder Motor, der ja auch ohmsche Anteile enthält, mit einer höheren Spannung betrieben, erhöht sich zwangsläufig auch der Strom. Höhere Spannung * höherer Strom => größere Leistungsaufnahme. Dies kann nur verhindert werden, wenn der Strom begrenzt wird.

Am besten lest mal die techn. Daten der Hersteller von Servos. Die Angaben bei 4.8V und 6V. Warum haben die Servos bei 6V Betrieb eine höhere Stellkraft, sind schneller und, wenn wundert es, haben eine höhere Stromaufnahme !!! Ob getaktet oder nicht.

Was passiert,ist einfach, durch die höhere Leistungsaufnahme entsteht eine erhöhte Belastung des Motor und event. der Elektronik. Wenn dort z.B. Kondensatoren mit nur 6V Betriebsspannung verbaut sind (geringe Größe) und man mit einer höheren Spannung arbeitet ist der Ausfall vorprogrammiert. Auch der Motor des Servo wird sich unter Last stark erwärmen, je nach Stromstärke kann es zur Zerstörung des Motors kommen. Bei uns sind einige S 3150 mit LiFe betrieben, abgeraucht. Auch waren die Servos nicht unterdimensioniert. Nach Reduzierung der Spannung auf 5.5V arbeiten sie bis heute einwandfrei.

Man kann das alles sehr leicht selbst überprüfen, nimm eine Spannungsquelle von 4.8V und belaste das Servo mit 2/3 seiner Leistung, z.B. mit einem Gewicht, dass am Ruderhorn befestigt ist. Miss die Temperatur am Boden oder an der Seite, wo der Motor ist. Dann mach dasselbe mit einem LiFe Akku. Selbst mit bloßen Finger wirst den Unterschied spüren.

Grüße
Franz-Josef

Dann wissen das meine Norm-Servos nicht, da sie alle seit zig Jahren an 2s LiFe mit Diode (entspricht etwa 5 NiCad) ohne Kondensator sang und klanglos und ohne Erwärmung ihren Dienst verrichten.

und bei gleicher Kapazität hält jetzt der Rx Akku um einige Zeit länger, was mal grundsätzlich gegen eine erhöhte Stromaufnahme spricht.
(ok die LiFe haben weniger Selbstentladun)

Peter Maissinger schrieb:

Hi
Das gilt aber für einen Widerstand und nicht für einen getakteten Motor. Sonst hätte das Servo ja immer den maximalen Stromverbrauch, ob in Ruhelage oder bei max Drehmoment.

Da greift eher: P = U x I
und da U etwas grösser: Folge I etwas kleiner
und wenn P ansteigen sollte war das Servo falsch dimensioniert.

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Bei evtl kurzzeitig maximaler Belastung ist aber der Strom durch die Eingangsspannung begrenzt und hierüber definiert sich die Belastbarkeit. Es gilt abgeleitet aus Deiner Formel: P = U^2 / R. Steigt U an, wird die Grenzbelastung entsprechen quadratisch größer und es macht "Peng britzel" - wenn man Pech hat.

Peter Maissinger schrieb:

Dann wissen das meine Norm-Servos nicht, da sie alle seit zig Jahren an 2s LiFe mit Diode (entspricht etwa 5 NiCad) ohne Kondensator sang und klanglos und ohne Erwärmung ihren Dienst verrichten.

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Hallo Peter,

ich bitte Dich. Ich spreche Dir jetzt mal eine Vorbildfunktion zu. Bitte leite aus persönlichen Erfolgen nicht die Ungültigkeit genereller Zusammenhänge ab. Niemand hat behauptet, dass jedes Servo an 2S mit oder ohne Diode mit oder ohne Kondensator hält oder durchbrennt. Vermutlich halten auch die Flächen an fast jedem F3B ohne Klebeband und dennoch wird es verwendet.

Nimm bitte einfach hin, dass diese Zusammenhänge grundsätzlich gelten und leite das für Dich richtige daraus ab. Rede aber bitte nicht ohne entsprechenden elektrotechnischen Sachverstand gegen die Fakten. Das ist unprofessionell und verunsichert die Laien.

Zum Thema Kondensator kann ich sagen, dass ich es experimentell mit ein paar Servos nachgewiesen habe. Wenn es jemand für seine konkreten Servos wissen möchte, biete ich an, es bei Bereistellung der Servos (mit Rückgabe natürlich) nachzumessen.

Stefan

Irgendwat kann doch hier bei der elektrischen Betrachtung der Servos nicht stimmen.
Peter hat irgendwie ja recht, weil seine Erfahrungen hab ich auch so. Z.B auch beim übergang von 4 auf 5 Zellen (4,8 auf 6V) hab ich weniger mAh verbraucht!
Und wenn ein Elektromotörchen anläuft, dann braucht es erst mal gaaanz viel Strom, aber mit steigender Drehzahl immer weniger Strom. Erst wenn ich da eine Luftschraube drauf mache, steigt der Strom sehr stark an. +
so wie Peter sagt: Erst wenn ich auf das Ruder drücke fängt das Servo an richtig Strom zu verbrauchen.
Also ist der Energieverbrauch wohl mehr von der Belastung abhängig, als von der Spannung.
Und jetzt könnte man noch folgern: Je höher die Spannung, je weniger Ampere braucht man für gleiche Leistung .... ahhh deshalb verbraucht der Akku weniger mAh und kann länger Arbeiten

Also so weit kann ich Peter folgen, den Ohm kannste verbrennen

Sigi

Und ganz ehrlich: ein Servo das bei 6 V funktioniert und bei 6,1 V abraucht, hat in meinen Fliegern nichts zu suchen.