3 Servos im Flug ausgefallen - Ursache?

onki

User
Hallo,

Wenn dein Versorgungszweig hochohmig wird hast du in erster Linie mit Spannungseinbrüchen zu rechnen.
Da offenbar mitgeloggt wurde und diesbezüglich keine Auffälligkeiten sind können wir nun endlich diese abstruse These zu Grabe tragen?

Gruß
Onki
 

Ay3.14

User
Also wird es doch sehr wahrscheinlich eine zu hohe Belastung (über einen längeren Zeitraum) gesesen sein, die zum Ausfall der Servos geführt haben.
 

GC

User
Die Belastung eines Servos steigt mit zunehmender Spannung überproportional, nämlich quadratisch zum Strom. Wenn ein Servo bis 8,4V zugelassen ist, so muss es bei 8,4V wesentlich mehr leisten als bei einer niedrigeren Spannung, weil es schneller und kraftvoller ist und hierfür auch der Strom zwangsläufig ansteigen muss.

Beispiel: Du betreibst ein Servo mit 5V oder mit 8V. Mit dieser Erhöhung der Spanunng um 60% steigt gleichzeitig die Verlustleistung und somit die Wärmeentwicklung in der Elektronik des Servos um über zusätzliche 150% (R*I²).

Bei geringer Belastung vertragen die Servos die 8,4V sicherlich klaglos, aber wenn es zur Sache geht, dann kommt es bei hohen Spannungen schnell zur Überhitzung der Elektronik und damit zum Ausfall, insbesondere dann, wenn der Akku gut und niederohmig ist und viel Strom liefern kann.

Ich habe es sowieso noch nie verstanden, warum man Servos mit der maximal zuässigen Spannung oder noch darüber (früher 5NiCds) betreiben muss und damit ggfs. die Lebensdauer seiner Servos verkürzt, sogar ein Modell und evtl noch schlimmeres riskiert.
 
Beispiel: Du betreibst ein Servo mit 5V oder mit 8V. Mit dieser Erhöhung der Spanunng um 60% steigt gleichzeitig die Verlustleistung und somit die Wärmeentwicklung in der Elektronik des Servos um über zusätzliche 150% (R*I²).

Hallo Gerhard,

was Du da schreibst stimmt so nur für die max. Zunahme der Verlustleistung. Der Motorstrom eines Gleichstrommotors ist maximal U / RWicklung, die max. Leistung ist U2 / (4 * RWicklung). Ein Servo benötigt zum Halten einer Gewichtskraft F den gleichen Strom bei 5V und bei 8V, solange der Motor bei 5V schon das erforderliche Drehmoment aufbringt. Der Motorstrom ist proportional dem abgeforderten Drehmoment I = M / KT. Somit dürfte die Zunahme der Verlustleistung prozentual geringer Ausfallen.

KT = (1 / KV) * (30 / pi) [Nm/A]... Drehmomentkonstante
KV [rpm/V]

Gruss
Micha
 
Zuletzt bearbeitet:
...auch falsch, weil ein Servomotor ja nicht dauernd statisch in Halteposition betrieben wird, sondern sehr dynamisch unterwegs ist, also schnelle Richtungswechsel macht. Wenn das Servo durch höhere Spannung schneller läuft und dann wieder gebremst werden muss, dann steigt die verbratene Leistung gewaltig an.

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Es nach meiner Beobachtung verschiedene HV Digital-Servos: Die einen begrenzen irgendwie den Motorstrom (Drehgeschwindigkeit eher unabhängig von der Akku-Spannung) und andere geben eine erhöhte Eingangsspannung einfach auf den Motor weiter (drehen schneller bei höherer Spannung).
 
Hallo Jonas,

es ist schon klar das der Motor bei höherer Spannung schneller beschleunigt und dreht und sich somit im dynamischen Betrieb ein höherer Strom einstellt. Somit sind die Verluste I2 *R im dynamischen Betrieb natürlich wessentlich größer. Bei einem Segler sind die Ruderbewegungen in der Regel jedoch nicht allzu dynamisch.

Gruss
Micha
 
Die Diskussion über Spannungsspitzen, Rückströme, Anlaufströme, Puffer usw. ist interessant. Ich will die Diskussion nicht unterbrechen oder euch bremsen. :D

Allerdings frage ich mich ob damit wirklich der Grund für drei gleichzeitig zerstörte Servos gefunden werden kann. Es handelt sich offenbar entweder um eine Kettenreaktion bei welcher der Defekt eines Servos in kurzer Zeit andere beschädigt hat, oder es ist im Empfänger irgendwie Strom von + oder - gleich auf mehrere Signalpins übergesprungen oder so ähnlich.
Ich glaube gerade diese Gleichzeitigkeit muss als Hauptkriterium benutzt werden um Ursachen auszuschließen. Beispielsweise schließe ich eine gleichzeitige Überbeanspruchung von 3 Servos aus bei mäßigem Wind und unbalastierten Flieger (Umstände bereits vorher beschrieben).

Übrigens, es handelt sich um diesen Flieger:
https://www.youtube.com/watch?v=M-8kLJT2BQE
 

GC

User
Es wäre sachdienlich, wenn man die 3 Servos öffnen und Bilder davon veröffentlichen würde. Vielleicht sieht man bei der Elektronik etwas verschmortes.
 
Es wäre sachdienlich, wenn man die 3 Servos öffnen und Bilder davon veröffentlichen würde. Vielleicht sieht man bei der Elektronik etwas verschmortes.
Ich schaue noch ein Mal nach. Für mein ungeübtes Auge hat alles gut ausgesehen. Habe hier nur ein Bild der Servos ohne Elektronik. Die Motoren sind OK.
IMG_1248_k.jpg
 

aue

User
Hallo if,

es ist ja durchaus möglich, dass auch KST an der Sache interessiert ist. Aber ich befürchte, denen wären nicht-zerlegte Servos lieber. Aber eine e-Mail würde ich mal schreiben, um zu sehen, wie sie reagieren. Vielleicht ergibt sich ja mehr.

Schöne Grüße
Andreas
 

GC

User
Auf dem ersten Bild sieht man doch eindeutig, dass das Kunstoffgehäuse des MAC900 Chips der rechten und linken Elektronik durch Hitze aufgequollen ist - also offensichtlich wurde es überlastet.

So etwas passiert durch kurze induktive Spannungsspitzen wohl eher nicht.
 

cord

User
Die Controller sehen durchgebrannt aus, die MOFET's eher nicht. Bei Überlast wären eher die MOSFET's hinüber. Die MAC900 Controller sind von 3.3V bis 9V spezifiziert. Siehe "http://aleyrobotics.com/wp-content/uploads/2014/11/MAC900.pdf"
Hab also auch keine Erklärung parat.

Gruß
Cord
 
Hallo,

der mittlere MAC900 sieht auch nicht gut aus.

@ if
Kannst Du mal bei den FETs AF2N und 2314 am Gate gegen Servo Masse Kabel (braun) und Servo Plus Kabel messen ob die verbunden sind. Eventuell sind die Gate(s) gegen LiIon+ oder LiIon- kurzgeschlossen. Echt seltsam das die 3 Controller durchgebrannt sind. Da würde ich unbedingt den Servoersteller KST kontaktieren.

Beim 2314 links der untere von den 2 Pins, der obere beim rechten der 2 Pins. Beim AF2N dito.

https://m.reichelt.de/mosfet-n-ch-20v-4-9a-1-25w-sot-23-tsm-2314-smd-p115911.html#av_tabholder

FET.jpg

Gruss
Micha
 
Hallo,

ich sehe auf den beiden Bildern keine Elkos oder einen Tantal-Kondensator welche am Servoeingang zwischen der Versorgung hängen, also an der H-Brücke. Sebst bei einem LV Dymond Servo 200 sind 2 Elkos, 16 Volt Typen an der Supply der H-Brücke. Ich sehe bei der H-Brücke nur einen größeren Keramikkondensator ?

Gruss
Micha
 
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