Stromverkabelung im Flugmodell (HV)

Papa14

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Naja, bei mir war es eine schlichte Rolle, hat aber auch ordentlich "WUSCH" gemacht.
Okay, wir sprechen also von einem Segler unbekannter Größe mit unbekannten Servos mit unbekannter Messmethode mit unbekannter Flugsituation. Das kann also auch ein Voll CFK Segler und 25kg Servos nach einem 400m Ablasser gewesen sein. Meine 3m Fox mit 4,5 kg macht auch WUSCH, wenn ich nach einem Ablasser voll QR reinhaue ... aber auch der hat nur einen 3A BEC Regler (plus UltraGuard) ... und da ist noch nix angebrannt.

Aber das ist genau der Punkt, wir sprechen von Extremen und der TO möchte nur seine Yak54 (1600mm / 4.5kg) ausstatten - und dafür braucht er kein Kraftwerk. Sie ist eine bisserl schwer, könnte 1kg weniger haben, aber sonst ist das kein extremer Flieger.
 

heikop

User
Silence Peak, 4m Spannweite, 5kg, 6x KST X10, 8V Betriebsspannung, schnell geflogen aber weder 400m noch senkrecht,
ich sehe da keine Extremsituation, eher Alltag.
 

Papa14

User
Es vereinfacht vieles und die Technik steht uns seit über 10 Jahren zu Verfügung.
Das ist richtig, aber unter den preiswerten Servos gibt es kaum welchen mit "echtem" HV. Und es gibt Gegenargumente:

- Viele Typen werden mit HV angegeben und in Kleingedruckten steht dann 7,4V. Bei einigen KST Servos zum Beispiel steht explizit, dass 8,4V nur erlaubt sind, wenn sie nicht aus einer stabilisierten Quelle (BEC) kommen (keiner weiß wirklich, was das bedeuten soll, es wird gemutmaßt, weil die Spannung von Akkus bei stärkere Belastung eh abfällt).

- Mehr Spannung bedeutet mehr Stromverbrauch.

- Servos rauchen schneller ab. Aus eigener Erfahrung: Ruderklappe hat sich verklemmt, HV Servo hat blockiert und ist verschmort. Nach Servotausch das BEC auf 6V eingestellt, seitdem ist Ruhe.

Noch einmal zurück zum Thema - HV hat seine Berechtigung, aber der TO hat einen Flieger mit 08/15 Eckdaten.
 
Naja, von 2S voll mit 8,4V runter auf halbwegs unverträgliche-HV Servos geht ja auch mit 2 bis 3 BY550 in Reihe, oder ein schöner LT1083.
Kostet nicht viel, hält bei mir schon lange ... ist halt was zum Selberbasteln ... wenn Mann es mag.
Ich würde tatsächlich auch nur in Fällen auf die 8.4V gehen, wenn die daraus resultierende Kraft/Geschwindigkeit wirklich erforderlich ist,sonst doch lieber etwas runna mit der Spannung. Die "2s voll" oder "Nennspannungsangaben" Diskussionen für HVServos gehen mir nicht mehr ernsthaft aus dem Kopf, leider.
 

flymaik

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aber unter den preiswerten Servos gibt es kaum welchen mit "echtem" HV. Und es gibt Gegenargumente:
Das war in der Anfangsphase auch noch ein Problem und wird heute gern noch angeführt, stimmt aber schon lange nicht mehr.
Mehr Spannung bedeutet weniger Strom für den gleichen Ruderdruck und verklemmte LV Servos brennen nach eigener Erfahrung genauso schnell durch...
 

Papa14

User
Mehr Spannung bedeutet weniger Strom für den gleichen Ruderdruck
Diese Rechnung geht nicht auf - mehr Spannung ist immer mehr Strom, solange sich der Widerstand nicht ändert.

verklemmte LV Servos brennen nach eigener Erfahrung genauso schnell durch...
Aber nicht HV Servos, die LV betrieben werden.

(Jetzt bin ich aber raus, jetzt werden nur mehr Haare gespalten ;) )
 
Mehr Spannung bedeutet weniger Strom für den gleichen Ruderdruck

Hallo Maik,

deine Aussage stimmt so generell nicht. Besitzen ein HV und ein LV-Servo den gleichen Motor, dann benötigen sie für den gleichen Ruderdruck
auch gleich viel Strom trotz einer höheren Versorgungsspannung beim HV-Servo. Der Motorstrom ist immer proportional zum Lastmoment.
Der Positionsregelkreis im Servo regelt die Spannung am Motor im HV-Servo nur weiter herunter. Das HV Servo hat ein größeres Haltemoment
und eine höhere max. Leistung.

Prinzipiell bestehen die Unterschiede zwischen einem HV-Servo und einem baugleichen LV-Servo meistens nur in einem niedrigeren KV vom Motor
und einer höheren Spannungsfestigkeit des Pufferelkos an der H-Brücke. Der HV Motor ist langsamer und daher hochohmiger als der LV Motor. Dies wird jedoch durch die höhere Spannung wieder kompensiert. Die Transistoren in der H-Brücke können meistens eine Spannung von mindestens 12 Volt. Eigentlich ist das ganze Thema nur eine Frage ob man heute einen zeitgemässen LiXX Akku direkt mit HV-Servos einsetzen möchte, oder lieber einen NiMh Akku mit LV-Servos.

Gruss
Micha
 
Boah, so viele Halbweisheiten auf einmal.

Ja, der Motorstrom ist proportional zum Lastmoment.
Das sagt ber doch lange nichts über die Höhe des Stromes aus.

Was maßgebend ist, ist die benötigte Leistung.
Leistung = Spannung mal Strom.

Daher höhere Spannung = niedrigerer Strom BEI GLEICHER LEISTUNG

Solange nur der Elektronikkreis über einen Linearregler mit niedrigerer Spannung versorgt wird, ergibt sich aus der weiter oben getätigten Aussage, der Strom sei immer gleich, das dies nur für diesen sehr geringen Teil der Gesamtleistung zutrifft.

Wenn die Brücke ( DC-Motor ) oder der Regelteil ( BL-Motor ) mit HV versorgt werden, dann braucht das Servo dort entsprechend weniger Strom. Immer natürlich vorausgesetzt: Gleiches Ruder, gleiches Gestänge, gleiche Trimmlage, alles gleich, damit wir nicht Äpfel mit Birnen vergleichen.

Das ist schlichte Physik.

Wieso gibt es Hochspannungsleitungen?
Das Kraftwerk steck vorn ca. 1 Watt rein, wir am anderen Ende verbrauchen etwa 1 Watt. Würde das Kraftwerk nun 230V liefern, käme bei uns nicht mehr viel an, weil der Spannungsabfallzu hoch ist.

Dieser Spannungsabfall ergibt sich aus der Höhe des Stromes und dem ohmschen Wiederstand der Leitung zwischen Kraftwerk und Verbraucher.

Also transformiert man die Spannung sehr hoch ( HV-Technik😀 ), weil dadurch der Strom runter geht, und hinten mehr Spannung ankommt.

Bei gleicher Leistung ( hier 1 Watt ) fließt durch die Hochspannungsleitung ein niedrigerer Strom, als durch unseren angeschlossenen Verbraucher.

Hohe Spannung mal niedrigen Strom = 230V mal höherem Strom.

Je höher die Hochspannung, desto größer dieser Effekt.

Bei HV Servos zu LV Servos hatte ich das ja schon mal skizziert.

Und ja, ich bin Elektroniker ( +Physik-Studium ) und weiß durchaus, von was ich da rede.

Wir konstatieren also:
Bei HV Servos fließt für das gleiche Ruder bei gleichen Bedingungen weniger Strom, und
bei HV Servos ist der Leitungsverlust bei längeren Servokabeln geringer, weil eben weniger Strom fließt, und
bei HV Servos haben wir kein BEC, also eine Risikoquelle weniger, und
Bei HV Servos müssen wir uns keine Gedanken machen, ob das BEC ausreichend Leistung hat oder nicht.

Gerade letzteres wird halt selten ausreichend beachtet. Das beginnt schon damit, das die meisten Modellflieger nicht wissen, wieviel Strom ihre Bordelektronik im Fluge in Spitzen denn so genau zieht.
Aussagen wie, ich mach das beim 4m Segler mit nem 3A BEC und das hat immer funktioniert, lassen sich aus vielen Gründen nicht so einfach übertragen. Ein Kollege hatte ein 3A BEC in einem 1,6m 3-D Kustflugschaumteil. Leichter Flieger, so wie ein shocky aufgeaut der Runpf, aber profilierte Flügel.
Einmal ordentlich am Ruder gerissen, brown - out und bums, runtergefallen. Nicht doll viel passiert. Geklebt, vernüftiges 5A BEC rein, und seidem klappt das. Das war allerdings auch learning by doing it the try and error way. Hätte auch anders sein können, wenn die 5A nicht gereicht hätten.
Gemessen wurde das nämlich auch nicht. Der kollege hat sich da auf mein Bauchgeühl verlassen, udn wir hatten auch grad nix besseres zur Hand.

Es ist je im Einzellfall zu betrachten. Erfahrung hilft viel, Reserve hilft viel, und messen hilft richtig viel, aber wer kann das schon belastbar richtig durchführen. Mache Spitzen sind nur im µS-Bereich anstehend, und die lassen sich im flug keum sicher richtig erfassen.,
Aber 1µS Unterspannung m Empfänger bringt diesen zum neubooten, und das kann länger dauern, als bis zum Einschlag.

jmtc
 

flymaik

User
Wir konstatieren also:
Bei HV Servos fließt für das gleiche Ruder bei gleichen Bedingungen weniger Strom, und
bei HV Servos ist der Leitungsverlust bei längeren Servokabeln geringer, weil eben weniger Strom fließt, und
bei HV Servos haben wir kein BEC, also eine Risikoquelle weniger, und
Bei HV Servos müssen wir uns keine Gedanken machen, ob das BEC ausreichend Leistung hat oder nicht.

Das ist auch mein Standpunkt (auch ohne Studium , nur mit Schulwissen 😉)

Ais meinem Bauschgefühl heraus kann man bei den Servovergleichen nicht allein nur über angepasste KV gehen, dafür sind viele HV Servos im Vergleich zu schnell.
Ich kann mich noch an vergangene Diskussionen zu LV Zeiten erinnern.
Seitenweise Ausführungen über Spannungsabfälle bei langen Zuleitungen oder der sehnliche Wünsch, grad bei größeren Kunstflugmodellen mit der Bordspannung hochgehen zu können, damit man die auftretenden Ströme in den Griff bekommt.
 
Wenn die Brücke ( DC-Motor ) oder der Regelteil ( BL-Motor ) mit HV versorgt werden, dann braucht das Servo dort entsprechend weniger Strom.
Immer natürlich vorausgesetzt: Gleiches Ruder, gleiches Gestänge, gleiche Trimmlage, alles gleich, damit wir nicht Äpfel mit Birnen vergleichen.

Das ist schlichte Physik.

Drehmomentkonstante vom Gleichstrommotor: Kt = (1 / KV) * (30 / pi) [Nm/A], mit Drehzahlkonstante KV [rpm/V].

Der Motorstrom wird vom Lastmoment bestimmt. Drehmoment M = Kt * Motorstrom

Bewegt sich das Ruder im stationären Flug nicht, dann muss der Motor das gleiche Lastmoment aufbringen, egal ob das Servo mit 5 V oder mit 7 V
versorgt wird. Ergo wird auch der gleiche Strom zum halten der Ruderposition benötigt.

Pmech = pi/30 * rpm * Drehmoment

Die abgegebene Leistung Pmech vom Motor ist hierbei Null.

Hat ein baugleiches HV Servo den gleichen Motor mit mehr Windungen (höhere Drehmomenkonstante), dann wird weniger Strom zum halten der Last benötigt.

Das zum Thema Halbweisheiten.

Und ja, ich hab kein( +Physik-Studium ) und weiß daher nicht von was ich da rede. :D


Gruss
Micha
 
Zuletzt bearbeitet:

s.nase

User
Bei den "ersten" Generationen von HV Servos wurde im besten Fall nur die Servogetriebeübersetzung angepasst, damit bei höherer BEC-Spannung der ServoMotorstrom nicht zu stark ansteigt. Leider wurde da aber oft vernachlässigt, das die Servoelektronik nicht nur die höhere NominalSpannung verkraften muß, sonder auch die höheren Peak Spannungen noch aushalten muß. Ergebnisse waren dann oft abgebrannte Servoelektronik, besonders wenn das BEC keine ausreichende Spannung sPufferung hatte um die Peakspannungen ab zu fangen.

Später wurden dann auch für HV angepasste ServoMotoren mit mehr Turns verwendet, und auch die Servoelektronik mit deutlich spannungsfesteren Transistoren aufgebaut, um die höheren SpannungsPeaks beim verwenden von murksigen BECs(hochohmige RückstromReaktion) problemlos weckstecken zu können.

Ein EmpfängerAkku hat idR sehr niedrigen Innenwiderstände, wodurch SpannungsPeaks weniger hoch ausfallen. Vorraussetzung ist, das auch die Servoverkabelung(Kabel,Stecker) die geringen Akkuwiderstände nicht zusätzlich erhöhen.
 

Papa14

User
Boah, so viele Halbweisheiten auf einmal.

Daher höhere Spannung = niedrigerer Strom BEI GLEICHER LEISTUNG
In der Theorie sind Theorie und Praxis gleich, in der Praxis nicht. :D

Versuchsanordnung:
Zwei Ruder mit identem Widerstand (Eigengewicht, Schwergängigkeit, Winddruck, ..), daran zwei idente Servos, die das Ruder bewegen müssen. Das eine Servo mit 6V Betriebsspannung, das andere mit 8,4V.

=> Beim Ruderausschlag wird das HV Servo mehr Strom ziehen als das LV Servo

Natürlich leistet das HV mehr, weil es das Ruder schneller bewegen wird. Nur, wenn das HV Servo einen höheren Innenwiderstand hat, hat es eine geringere Stromaufnahme als das LV. Aber dann vergleichen wir unterschiedliche Servos, von denen die gleiche Leistung abverlangt wird.

(Jetzt bin ich aber wirklich weg)
 

onki

User
Die einfachste Lösung wird es wohl sein, einen Empfänger zu wählen, welcher HV-tauglich ist. So spare ich mir andere Bauteile, welche wiederum Fehler verursachen können. Spricht hier etwas dagegen?
– Oder macht es mehr Sinn, die Servo-Stromversorgung vom Empfänger zu trennen (+/- direkt an 2S-Lipo und nur Signal-Kabel an Empfänger)? In diesem Falle müsste dann Zündung und Empfänger über einen zweiten Lipo laufen (vielleicht auch nicht ideal?!).
– Nehmt ihr für die Zündung des Benziners den gleichen Lipo-Akku wie für die Stromversorgung der Servos?
– Wie sieht es mit dem Stromverbrauch von digitalen HV-Servos aus (gibt es da irgendwelche Richt-/Schätzwerte)?
– Wie gross (mAh) sollte ein Lipo-Akku – beim eingangs erwähnten Setup - gewählt werden?

Es wäre schön wenn einige mal den Zweck dieses Threads verinnerlichen.
Wer HV-Servos für unnötig oder gar Teufelszeug hält soll bitte seine eigene Religionsgemeinschaft (Brüder des LV-Servos oder so) gründen.

Aber bitte verschont uns mit all den Abhandlungen über Ströme, Vorteile usw.
HV ist Stand der Dinge und auch Hardcore-Jammern wird diesen Status nicht mehr ändern.
Der Themenstarter hat sich für HV-Servos entschieden und hat Fragen zur praktischen Anwendung.

Um meine Sicht der Dinge nochmal zusammenzufassen. Hier geht es um eine Standardanwendung ohne nenneswerte Leistungsanforderungen (auch wenn viele daraus eine Hochstromanwendung herbeibeschwören möchten). Das bedeutet alle Servos ran an dem Empfänger und den Empfängerakku so gestalten, dass vom Akkustecker aus zwei Leitungen wegführen, die dann an freie Steckplätze gehen. Das erachte ich persönlich schon als Übererfüllung bei lediglich 5 Servos. Sollten höhere Ströme fließen dann nur für einen sehr kurzen Zeitraum, was den Steckverbindungen rein gar nichts ausmacht. Und sollten mehr als 2 Servos gleichzeitig blockieren ist ein Einschlag sowieso gewiss. Dann ist es ziemlich egal wie genau die Verkabelung aussieht.

Gruß und ein schönes WE

Onki
 

s.nase

User
Es sollte ja auch nicht darum gehen, das es den Steckverbindungen und Kabeln was aus macht, sondern das die Servos vernünftig arbeiten können. Wer damit leben kann, das seine Servos träger und lauter arbeiten als sie könnten, der macht sich auch keine Gedanken um ne ausreichende Stromversorgung. Den Unterschied merke und höre ich jeden Falls schon bei einem digital Servo. Und das ganze lässt sich auch wenn man will Messtechnisch nachweisen, wenn man den Strom- und Spannungsverlauf nicht nur mit einem trägen Multimeter aufzeichnet. Bei einem Segler kann ich vielleicht noch verstehen, das man sich eher auf ne Gewichtsoptimierung konzentriert. Bei einer 4.5Kg Yak wäre mir aber ne vernünftige Servofunktion wichtiger.
 
In der Theorie sind Theorie und Praxis gleich, in der Praxis nicht. :D

Versuchsanordnung:
Zwei Ruder mit identem Widerstand (Eigengewicht, Schwergängigkeit, Winddruck, ..), daran zwei idente Servos, die das Ruder bewegen müssen. Das eine Servo mit 6V Betriebsspannung, das andere mit 8,4V.

=> Beim Ruderausschlag wird das HV Servo mehr Strom ziehen als das LV Servo ( Diese Aussage ist nicht nur falsch, sie ist auch irreführend, brgründung im nächsten Satz . )

Natürlich leistet das HV mehr, weil es das Ruder schneller bewegen wird. Wenn man es vergleichen will, MUSS man gleich schnelle Servos nehmen, sonst ist das doch wieder "Äpfel mit Birnen verglichen ). Das ist keine wissenschftliche Herangehensweise.

Bitte, wenn du nicht weßt, wie man so etwas korrekt eroiert, dann verwiire nicht die eute durch Posten von Halbweisheiten. Nichts für ungut, aber das Problem ist, das viele keine oder nur marginale Ahnung von elektronik und Elektrotechnik haben. Und auch oder gar gerade die sollen von den Tips profitieren. Da hilft es nichts, wenn es nicht korrekt ist.


Nur, wenn das HV Servo einen höheren Innenwiderstand hat, hat es eine geringere Stromaufnahme als das LV. Aber dann vergleichen wir unterschiedliche Servos, von denen die gleiche Leistung abverlangt wird. Bei gleicher abgegebener Leistung ist der Innenwiderstand zwangsweise höher. Ist doch logisch. Wie sonst soll das denn sonst funktionieren. Das ist simple Physik.
Nur um es zu vervollständigen: Ein HV Servo ist keineswegs zwangsweise schneller als ein LV Servo. Ein digitales Servo ist auch nicht zwangsweise schneller als ein analoges Servo.
Und ja, es gibt auch nachläässig konstruierte HV Servos, die zum Zwecke derHV-tauglichkeit einfach einen zusätzlichen, ausreichend stark dimensionierten Längsregler drin haben. Für diese Dinger trifft das alles nicht zu, auch logisch, auch simple Physik.


(Jetzt bin ich aber wirklich weg)
 
Jetzt bin ich aber wirklich weg!
Nicht weglaufen, bleib lieber hier, das Thema ist hochinteressant, ich bin sicher, daß das eine Menge Leute interessiert. 😄
Hier geht es um ein technisches Hobby, das gleich mehrere Fachgebiete abdeckt, wie z.B. Elektrotechnik, Elektronik, HF-Technik, Mechatronik, MSR, Telemetriesender und deren Übertragungsprotokolle uvm. Es wäre auch sehr zu begrüßen, wenn einige Leute hier diverse Kenngrößen und Präfixe nach SI korrekt schreiben würden, schließlich lesen auch Anfänger hier mit, die sonst nur das Opfer von vermeidbaren Mißverständnissen werden. Allein was hier an falschen Abkürzungen und unverständlichen Wortschöpfungen abgeladen wird ist für manche schon eine Herausforderung. 👀
 
Möchte mich auch mal einklinken, da mich diese Thematik auch interessiert und ich mich auf praktische Weise damit auseinander gesetzt habe.

Bei meinem Modell, das mit HV-Servos ausgerüstet ist, habe ich mir per Telemetrie die Stromaufnahme des Empfängers, der auch die Servos versorgt, im Flug anzeigen lassen. Da ich den Maximalwert nach dem Flug abrufen kann, konnte ich mich also ganz aufs Fliegen konzentrieren. Also wurde beim ersten Flug nur "zahm" geflogen. Die Werte waren ok, also zum zweiten Test-Flug mit den angedachten Extrembelastungen und dann wieder die Werte angeschaut. Die lagen bei meinem Modell mehr als deutlich im sicheren Bereich. Somit war klar, dass ich die Spannungsversorgung richtig dimensioniert hatte. Interessant ist in diesem Zusammenhang durchaus, wie der Strom zum Empfänger und zu den Servos kommt. Die Verwendung von zwei Servokabeln zur Stromversorgung bedeutete einen Spannungseinbruch bei höherer Belastung um 0,2-0,3 Volt. Bei gleichem Akku und grünem MPX Stecker, den ich an den Empfänger anschließen kann, ist kein Spannungseinbruch erfolgt.
Walter
 
Hallo zusammen

Zurzeit beschäftige ich mich mit der Elektrifizierung einer Yak54...

– Nehmt ihr für die Zündung des Benziners den gleichen Lipo-Akku wie für die Stromversorgung der Servos?
...
Danke euch für Antworten & Gruss
Manuel
Hallo Manuel!

Bitte keinesfalls den selben Akku für RX/Servos und Zündung verwenden!

Zündakku (und dazugehörige Leitungen) und RX Akku am besten auch, soweit möglich, Räumlich trennen.

Ja, es gibt Elektronik die es möglich machen soll den selben Akku zu verwenden, soll auch funktionieren, habe ich noch nicht selbst getestet (werde ich auch nicht), kann ich nichts dazu sagen...

Alleine das Thema elektronischer, optischer (also galvanisch getrennter) Killswitch ist für manche schon ein No-Go, Andere verwenden solche gerne. Ist ein effizienter Weg, um den Motor im Notfall auf eine 2. Art (zum "tottrimmen") abzuschalten. Ansonsten bleibt noch ein Servo am Choke mit Anlenkung zu installieren.

PS
Bei der Zündung lieber am oberen Spannungslimit orientieren...

Beispiel Zündung hat die Angabe 4,8V-8,4V da lieber 2s LiPo oder 2s LiIon als 5 Zellen NiMH. Neuere Zündungen haben gar Spannungsbereiche von 6V-14,4V.

Gruß
Nick
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo zusammen

Erst einmal: Sry, für die verspätete Rückmeldung und zweitens: Oh wow – was für eine Diskussion hier entstanden ist 😅 .

Einem Grossteil der Beiträge kann ich zwar mangels elektronischem Fachwissen nicht wirklich folgen, aber meine ursprünglichen Fragen haben sich damit allemal beantwortet. Das ein 1.6m-Flieger mit 4.5kg für viele nichts Besonderes oder Grosses ist, bin ich mir bewusst – nichtsdestotrotz wollte ich mein erstes Benziner-Modell korrekt und angemessen verkabeln.

Die elektrischen Komponenten habe ich mir mittlerweile gekauft und denke, dass ich damit ganz gut bedient bin. Den Tipp, die CDI vom Rest der Elektronik zu trennen, habe ich auch beherzigt. Mein Setup sieht nun wie folgt aus:

6x Hitec HV Standard Servos (ich habe mittlerweile gesehen, dass das HR doppelt angelenkt ist)
1x Empfänger (wie bereits geschrieben wurde, unterstützen eigentlich nahezu alle RX die höhere Spannung)
1x emcotec Singlebat DPSI Micro (Magnetschalter; zudem kann ich dann hier den Strom mittels zwei JR-Anschlüssen auf den Empfänger bringen)
2x 2S 2200mAh LiPo (1x CDI / 1x restliche Elektronik)
1x KillSwitch (optisch)

Ich denke, damit sollte ich für meine YAK gerüstet sein.

An dieser Stelle nochmals vielen Dank für all die Beiträge hier. Weitere Tipps sind natürlich weiterhin herzlich willkommen 😊.

Gruss Manuel
 
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