Was ist ein Servo?
Geschrieben von Klaus am 5. Juni 2010 | Abgelegt unter Für Anfänger, Grundwissen
Servos oder auch Rudermaschinen genannt sind die Arbeiter unserer RC-Modelle. Sie setzen die elektronischen Signale, die vom Sender zum Empfänger übertragen werden, in Bewegungen der Ruderklappen um. Erst dadurch sind wir in der Lage unser RC-Flugzeug (oder RC-Auto oder RC-Boot) zu steuern.
Das Herzstück: ein kleiner Elektromotor
Egal wie groß oder klein die Servos sind, sie arbeiten (fast) alle nach dem gleichen Prinzip. Ein kleiner Elektromotor bewegt über ein Getriebe den Steuerhebel, der mit den Ruderflächen verbunden ist.
Während der Bewegung erkennt eine kleine Elektronik im Servo die aktuelle Stellung des Ruderhebels. Das geschieht über ein kleines Drehpotentiometer (* siehe unten), das mit der Achse des Steuerhebel gekoppelt ist. Die Elektronik vergleicht nun die aktuelle Stellung des Hebels mit der von uns gewünschten und gesteuerten Position und versucht unsere Wunschposition anzufahren.
So einfach das Prinzip ist, so unterschiedlich sind die Ausführungen der Servos und auch die Qualitätsdifferenzen. Größe der Servos, Stellgeschwindigkeit, Stellkraft, Stellgenauigkeit, Haltekraft, Getriebeausführung, Wasserdichtigkeit, usw. sind nur einige der Merkmale.
Unterschiedliche Arten von Servos: Analog und Digital
Zunächst unterscheiden wir – wie sollte es in unsere Zeit auch anders sein – zwischen Analog- und Digitalservos. Die digitalen Kollegen verarbeiten den Soll-Ist-Vergleich auf digitalem Wege und steuern auch die Stellmotoren digital an. Dadurch sind diese den analogen Servos in allen Belangen überlegen: sie sind schneller, kräftiger und stellgenauer. Stellgenauigkeit bedeutet wie genau die gewünschte Position eingenommen wird und wie genau das Servo nach dem Steuerbefehl wieder in seine Ausgangslage („Neutralposition“) zurück kehrt. Daneben punkten die Digitalen noch mit großer Haltekraft, das heißt sie stemmen sich ungewünschten Auslenkungen kräftig entgegen. Wen zum Beispiel der Fahrtwind auf unsere Ruderflächen drückt, so soll das Servo bitteschön diesem Druck entgegen wirken. Zwei Wermutstropfen haben die Digitalservos aber: den Preis und den Stromverbrauch. Vor einigen Jahren waren die Digitalservos noch recht teuer, heute aber bewegen sich die Preise im Rahmen der Analogservos bzw. sie sind nur noch unwesentlich teurer. Und den erhöhten Stromverbrauch haben die Konstrukteure auch in den Griff bekommen. Somit lautet mein Rat: wenn ihr neue Servos kauft, dann nur noch digitale!
Größe der Servos
Die Größe der Servos wird nach dem jeweiligen Einsatzzweck ausgewählt. Die kleinen Slow-Flyer kommen mit Servos aus, die nur wenige Gramm (ca. 4 – 5 Gramm) wiegen wohingegen große Modelle mit Benzinmotoren auch gerne nach Servos verlangen, die um die 150 Gramm wiegen.
Getriebe: Kunststoff oder Metall
Wichtig ist auch die Art des Getriebes. Hier gibt es Kunststoffgetriebe und Metallgetriebe. Die aus Metall sind härter im Nehmen haben aber manchmal auch etwas mehr Spiel und sind etwas teurer. Dafür bietet Metall den Vorteil der Stoßfestigkeit. Landet zum Beispiel unsere großes Segelflugzeug etwas unsanft im hohen Gras und dreht sich dabei, so wirken oft auf das Seitenruder große Kräfte, wenn es sich im Gras verfängt. Da kann ein Kunststoffgetriebe schon einmal entzwei gehen.
Stellkraft und Stellgeschwindigkeit
Die Stellkraft und die Stellgeschwindigkeit sind auch wichtig bei der Wahl der Rudermaschinen. Kunstflugmodelle brauchen sehr schnelle aber auch kräftige Servos, bei langsamen Seglern dürfen es auch etwas gemächlichere und weniger kräftige Servos sein. Auch die Qualität der Potentiometer ist sehr unterschiedlich.
Wie findet man den passenden Servo?
Wie suche ich nun das passende Servo für mein Modell aus? Zunächst sollte man sich an der Herstellervorgabe orientieren. Bei den meisten Modellen wird aufgelistet, welche Servos gut passen. Daran kann man sich eigentlich immer halten. Dann gilt es einen Kompromiss zu finden zwischen Stellgeschwindigkeit, Stellkraft und Geldbeutel! Im Zweifel lieber das etwas stärkere Servo nehmen.
Sorgfältiger Einbau
Wichtig ist, dass wir die Servos sorgfältig einbauen. Denn wen ein Servo sich lockert, dann kann es unsere Ruderflächen nicht mehr bewegen und damit fällt unser Flugzeug herunter! Also immer darauf achten, dass die Befestigung der Servos auch kräftig genug ist! Bei Modellen mit Verbrennungsmotor müssen die Servos mit Gummitüllen festgeschraubt werden, damit die Vibrationen des Motors nicht die empfindliche Elektronik oder das Potentiometer beschädigen. Die Gummitüllen werden mit jedem Servo mitgeliefert. Bei Elektromodellen ist das nicht gar so wichtig, weil ja die Elektromotoren keine Vibrationen erzeigen. Aber auch hier schaden die Tüllen nicht, halten sie doch so manche Stoßbelastung vom Servo fern. Mehr und mehr werden heute auch Servos direkt in das Modell geklebt. Das funktioniert auch ganz prima bei Segel- und Elektromodellen. Lediglich wenn das Servo einmal ausgebaut werden soll, dann ist das etwas aufwändiger.
* Drehpotentiometer = grob gesprochen ein elektrisches Bauteil, das seinen Widerstand mit dem Drehwinkel verändert.
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