Strombelastbarkeit von Servo- Stecksystemen

gorg

User
Hi

Heute hats mich interesiert! Was hält ein Servostecker aus und was nicht mehr!?!?

Das Ergebniss hat mich erstaunt!

Nun die Testrahmenbedingungen:

- Netzteil bis 40A
- Inductive Last ( Lüftermotor )
- Graupner Originalverlängerungskabel ( ca. 30cm Goldkontakt ) ca. 2Jahre alt und als Querrudersteckverbindung eingesetzt ( hat also viele "Steckungen" hinter sich )
- Das Kabel wurde dann in der Mitte geteilt, zusammengesteckt und dann in den Stromkreis eingelötet!

Testbeginn mit 10A in 2A schritten ansteigend
Testdauer pro "Stufe" ab 16A ca. 30min

Na ja dann kommt’s: Schluss gemacht habe ich bei 20A Denn dort wurde der Stecker dann so warm das man sagen konnte "viel mehr geht nicht mehr"
Wohlgemerkt blieb die Struktur und die Haltezungen bei 20A unbeschädigt!

Folgende Werte waren dann zu verzeichnen:

Strom 20A
Temperatur Steckergehäuse ca. 48°C
Spannungsabfall direkt am Stecker 128,5 mV
Errechneter Übergangswiederstand: 6,175 m/Ohm
Errechnete Verlustleistung: 2,47W

Die letzte Teststufe 20A wurde dann auf 2h ausgedehnt dabei schwankte der Spannungsabfall um ca 8mV +/-

Auch beim biegen und verdrehen der Steckverbindung blieb der Spannungsabfall ( damit der Übergangswiederstand ) innerhalb einer Toleranz von ca. 10mV

Interessant wäre nur noch die Temperatur der Stifte Selber - müsste man noch genau messen!

Vielleicht aber schon mal Interessant was die Teile Aushalten im gesteckten Zustand auch nach 2Jahren betrieb und vielen vielen Flugstunden!

MPX müsste ich auch noch Testen ich fliege aber nur Graupner und deswegen hatte ich kein gebrauchtes Stecker/Kupplungspaar zur Hand!

Grüße Georg

PS.: Werde auch noch Testen wann er dann "abraucht" :)

Als nächstes muss ich mal schauen woher ich eine Empfängerplatine herbekomme - mal schauen was so was "abkann"!

Der/Die Tests sollen auch keine Freigabe für einen Einsatz im Flugmodell unter diesen Bedingungen sein :) sondern wurden rein aus persönlichem Interesse gefahren und ich wollte euch das Ergebnis mitteilen!

[ 04. April 2003, 12:59: Beitrag editiert von: gorg ]
 
Hi Georg
danke, daß du dir die Mühe gemacht hast, das zu messen (über dieses Thema wurde schon ziemlich viel Unsinn verbreitet und ständig nachgeplappert).
Trotzdem erstaunt mich das Ergebnis. Weißt du welchen Querschnitt die Kabel haben und wie warm diese wurden?
CU
Ernie
 

gorg

User
Hi

Kabelquerschnitt muss ich nachreichen dürfte aber ein 0,25 oder 0,34mm² gewesen sein ( Graupner Originbalkabel )
Die Kabel wurden auch gut warm - müsste ich aber noch messen ( auch den dort anliegenden Spannungsabfall )!!

Ich dachte auch nicht das das geht hatte den Steckern so max 15A zugetraut aber 20A ist schon heftig ( da wird auch nicht mehr viel gehen :) )!
Am Montag werde ich nochmal mit einem zweiten Satz Kabeln den Test wiederholen und auch mit einem MPX-Satz fahren!

Grüße Georg
 

gorg

User
Ergänzumg zum Test!

Hi hatte nochwas vergessen, passt auch zum Thema Stromspitzen!

Und zwar da ich zum Belasten große Lüftermotoren verwendet habe traten beim Anlauf der Motoren spitzen von knapp 44A auf ( Strombegrenzung durch das Netzteil -> 40A + 10% Überlastbetrieb ) Auch das Überlebte der Stecker! Wie oft er das Mitmacht müsste auch noch getestet werden da ein Neuanlauf der Motoren im Test nur 3mal vorkam!
Die Stromspitze fällt in ca. 2-3s von 44A auf Nennstrom 20A ab ( Bis die Motoren Nenndrehzahl hatten )!
Natürlich steigt dazu proportional der Spannungsabfall und damit die Verlustleistung im Quardrat ( Ohmsches Gesetz ) - aber über solch einen kurzen Zeitraum bekommt er die Wärme wahrscheinlich noch weg bzw. ein wärme Stau kann nicht entstehen!
Solche imensen Verlustleiustungen, über den relativ langen Zeitraum von 2-3s sind selbst bei Großmodellen ( mit 16 und mehr Digiservos ) unrealistisch !
Ist schon hart was da geht!! :)

Wir habe auch schon Planungen ein Komplettes Sytem zu belasten und mal zu vermessen dazu müssen wir jetzt aber erst einmal ( um realistische Bedingungen zu schaffen ) entsprechendes, gebrauchtes Material besorgen ( Schalter, Akkuweiche, Empfänger und entsprechend realistisch viele Steckverbindungen )

Am Montag wird aber erst einmal der oben genannte Test nochmals wiederholt um die Ergebnisse zu bestätigen und dann den gleichen Test noch mit dem MPX Stecker zu fahren!

Grüße Georg

[ 04. April 2003, 20:07: Beitrag editiert von: gorg ]
 

gorg

User
Hallo

Neuer Test!!!
Netzteil bis 80A
Ohmsche Last über Wiederstandsnetzwerk! ( Wassergekühlt ) :)
Getestet wurde neue und ungebrauchte Pärchen:
2x Graupner
2x MPX Servoanschlusskabel
2x MPX-Batterie Anschlusskabel!

So nach Wiederholung des Testes und auch testen der MPX-Steckern kann man folgende Werte in betracht ziehen!

Graupner:
Hier wurden zwei Weitere Steckverbindungen getestet!
Dies ergab einen zumutbaren Wert von max. ca. 16-18A dann war Schluss ging man nun noch um nur 2A höher ging es sehr schnell bis eine Zerstörung des Steckers eintrat! ( Gilt auch bei MPX )

Bei MPX gab es eine Überraschung:

Der Servostecker hielt genauso lange und Zäh durch wie sein Konkurrent von Graupner – fast etwas besser! Ein Pärchen schaffte sogar die im ersten Test erwähnten 20A und mehr!
Beim Servoanschlusskabel lag das Hauptproblem in der Isolation der Kabel dies löste sich "überschnell" auf! Bei Graupner waren auch Verfallserscheinungen zu verzeichnen aber nicht gar so schlimm!
Spannungverlust im Durchschnitt ca 100-110mV bei 20A

Beim Batterieanschlusskabel von MPX sah es dann komischerweise ziemlich mau aus beide Pärchen rauchten unter Protest ab 16A rigoros ab, ab 14A war bereits eine Verformung zu sehen bzw. ein Weich werden der Stecker/Kupplungen! Dafür hielten die Kabel locker durch!
Spannungsverlust über 170mV bei 16A - der sichere Tod :)

Fazit:
Beide Systeme schaffen im Notfall „sichere“ 12A Dauerlast ab 15A wird’s für beide Kritisch!
Generell zu sagen gibt es noch das bevor sich der Stecker auflöst sich immer erst die Isolierung der Kabel verabschiedet! ( Ausnahme der Batterie Anschluss von MPX da war es andersherum aber auch er macht 12A im Notfall mit jedoch nicht so Problemlos wie sein Hausinterner Bruder und der Konkurrent von Graupner!
Impulsbelastungen von 40A und mehr verkraften beide wenn es um Sekunden oder weniger geht wurde aber nicht „Tausendfach“ getestet!

Soweit so gut!
eines hat der Test schon gezeigt das selbst Servos wie z.B. das neue DS 8511 mit 2,7A Blockierstrom keineswegs unterbestückt sind mit den Original Steckern!

Das Überdurchschnittlich gute Abschneiden des ersten Graupner Pärchen ist eventuell durch „unerwünschte“ Kühlung durch die Verwendung der Lüftermotoren zum belasten des Stromkreises zurückzuführen unter den heutigen Bedingungen lagen die Werte ca. 2A drunter!

Eventuell war es recht interessant für euch
Ein Test eines Empfängerplatinennachbaus ( wurde extra geätzt ) steht bevor!

Grüße Georg
 

gorg

User
Hi

Werde die Bestell-Nummern noch nachreichen!
Zu sagen gibt es auch das für Belastungen um die 10A nicht der Stecker das Problem ist sondern eventuell ( je nach Leitungslänge und Querschnitt ) der Verlust an den Kabeln!

Aber auch dazu möchte ich demnächst ein paar Ergebnisse liefern
vom 0,14 - 0,5mm² wieviel fällt bei welche Länge Präxisgerecht an Spannung ab?!?!

Zu sehen ist aber auch das Dauerbelastungen von 10A sehr unrealistisch sind - siehe Tread zum Stromverbrauch von Großmodellen selbst eine 1:2 Extra kommt "gerademal" auf 4,5A
Zu beachten sind natürlich die Spitzenströme die Auftreten können ( auch wenn nur im ms Bereich )
Dazu aber dann mehr wenn die Empfängerplatinen Tests fertig sind! Und eventuell auch mal ein "Komplettes System" vermessen ist!

Gernerell kann man sagen das die Stecker samt Originalkabeln für den Gebrauch von noch so Starken Servos problemlos sind! ( bezogen auf ein Servo pro Leitung )

Nach dem Motto: wenn Vorne- und Hintendran alles Stimmt - an den Steckern kanns nicht liegen! ;)

Grüße Georg
 

Armageddon

Vereinsmitglied
Hallo Georg,

interessanter Test. Bin vor allem gespannt auf die Messung eines Gesamtsystems. Hier dürften sich noch signifikante Änderungen ergeben, da dabei viele Stecker in unmittelbarer Nachbarschaft sind und die Wärme wesentlich schlechter Abführen können.
Nur als Beispiel dazu: Die Grenze für eine kompakte Kupferwicklung (zb Motor oder Elektromagnet) liegt falls nicht aktiv gekühlt bei ca. 200-300A/cm^2. Nimmt man den selben Wicklungsdraht und hängt ihn frei durch die Luft sind problemlos 1000A/cm^2 möglich ohne, daß eine Zerstörung auftritt.
Entscheidend für Dauerbetrieb ist also auch immer die Möglichkeit der Wärmeabfuhr.

Gruß Kai
 
Mir ist auch schon aufgefallen, dass das Multiplex Batteriekabel bei über 3 A Dauerlast abrauchen kann.
Bei 2 A Dauerlast wird es fühlbar warm.
Ich vermute dass es an der Verbindung Kabel-Steckker
liegt. Der Querschnitt wäre ja OK.
Gruss Jürgen
 
Hallo Georg
Spannend, heiss und gut. Vielen Dank für den Test, der mich sehr interessiert hat.
Mein persönliches Fazit aus deinen Ergebnissen lautet: nie über 8 - 10A, egal mit welchen Steckersystem.
Noch eine Frage:
Wie gross waren die Kabelquerschnitte beim den verwendeten Equipment bzw. hast du evtl. die Bestellnummern des geprüften Materials.

Gruss

Kurt
 

Ingo Seibert

Vereinsmitglied
*Threadwiederausderversenkunghol*

*staubabpust*

Tach, hab den Thread hier fürs Paralleluniversum gesucht, und wollte mal wissen, ob es den Test des Gesamtsystems inzwischen gab? Sind ja doch so ein, zwei Tage seitdem vergangen?!
 
@ all,

danke für die aufschlussreichen Informationen.

Aus der Gerüchteküche entstammt die Aussage, das die Stecker und Buchsen max. 2 A vertragen können. Diese Aussage wurde in den Tests widerlegt.
Soweit, sogut.

Im Betrieb sehe ich das Problem der max. Ströme nicht bei den Steckern und Kabeln, sondern bei den Leiterbahnen der Empfänger! Hier kann ich mir sehr gut die max. Belastung durch Ströme > 2-3 A vorstellen, mit der Folge der Zerstörung von Leiterbahnen und Empfängern!

Hat schon jemand die Stromaufnahme von z.B. 9 und mehr Servos am Empfänger gemessen und die Auswirkungen auf die Leiterbahnen des Empfängers geprüft?

Hier sehe ich das schwächste Glied in der Kette!

mfG obelix
 
was man auch nicht vernachlässigen darf sind die Übergangswiderstände (durch Kontaktermüdung, Schmutz usw.) Dann können auch 2A für einen Schmelzvorgang am Empfängerstecker sorgen. (schon passiert beim Laden vom Empfängerakku).
Deshalb finde ich den Daumenwert von 2A gar nicht so schlecht - auch wenn ich Obelix´ Testverfahren sehr interessant finde :)

Gruß, Andreas
 
Oben Unten