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VBar NEO funktioniert mit KST MS325 HV servo's?

Posted by RaptorE700 
VBar NEO funktioniert mit KST MS325 HV servo's?
January 21, 2018 10:03PM
Ich habe eine Frage und ich hoffe, Sie können mich darüber informieren.

Funktioniert VBar Neo wenn ich diese Servos, KST MS325 HV als taumel und heck servo benutze?

Weil die Website angibt; Nicht geeignet für Mini V-Stabi von Mikado

Vielen Dank im Voraus für das Mitdenken und ich würde gerne wissen, ob es möglich ist oder nicht.

Mit freundlichen Grüßen,
Michel



Edited 1 time(s). Last edit at 01/21/2018 10:23PM by RaptorE700.
Re: VBar NEO funktioniert mit KST MS325 HV servo's?
January 29, 2018 09:46AM
Hallo Michel,

die Frage ist, warum gibt KST das so an?

Generell gibt es zwei Gedanken zur Funktion: die Ansteuerung, die ist Standard, 144 Hz 1.500 µs für Digitalservos kein Problem, beim Heck sind verschiedene Ansteuerungen auswählbar, je-nachdem was das Servo kann.

Und die Last bzw. das Verhalten der Servos beim Richtungswechsel, hier geht es um Spitzenströme, die BEC/Empfänger-/Stützakku/Kondensatoren liefern bzw. aushalten müssen, und um Rückspannungen, also Generatoreffekte, wenn das Servo extrem schnell abgebremst und in die andere Richtung besschleunigt wird. Das passiert ständig, und hat auch nichts mit dem Flugstil zu tun, die Servos 'geben' einfach was sie können.

Diese Rückspannungen kann man auch gut mit Kondensatoren wegpuffern, wobei es Servos gibt, die einfach zu brutal sind – unseres Erachtens eigentlich ein Design-Fehler, man könnte hier, ohne merklich Leistung zu verschenken, einiges bei der Ansteuerung tun, und auch beim Design der Schaltungen.
Dann würde so ein Servo im HV-Bereich um 8.4 V (mit hinreichender Reserve nach oben, die auch z. B. die Mini VStabi hatte) nicht 'stören'.

Als Beispiel hat ein bestimmter, von uns getesteter Servo-Typ über 30 V (!) Rückspannung erzeugt, man braucht sich nicht zu wundern, wenn andere Elektronik in dem Stromkreis dann spinnt, und das kann auch der Empfänger im Stromkreis sein oder-oder.
Da nehmen wir dann gern in Kauf, dass ein Servo-Hersteller schreibt, inkompatibel ... aber das liegt in dem Fall nicht an der VStabi winking smiley

Die älteren VStabis waren empfindlicher (die Selbstschutz-Funktion des Spannungsreglers hat im Sekundär-Stromkreis bei Spannungsspitzen im Primär-Stromkreis schlimmstenfalls zu kurzzeitigen Unterspannungen geführt), beim Design der NEO wurde den 'Unarten' der angeschlossenen Verbraucher Rechnung getragen, im Rahmen der technischen Möglichkeiten.

Wir können's nicht pauschal beantworten, man müsste diese Servos am Oszilloskop testen, um zu sehen, ob und wie stark die Effekte ausgeprägt sind, wie hoch und steilflankig eventuelle Spitzen sind, und ob eben dabei Log-Einträge kommen oder gar Aussetzer zu beobachten sind.

Letzteres kann man mit dem sog. Pitch-Pump-Test auch selbst machen, Pitch-Pump temporär auf Maximum setzen, ein paar kurze, ruckartige Züge an Pitch, wenn keine Aussetzer oder Log-Einträge, OK, Pitch-Pump aber auf jeden Fall wieder zurück setzen, sonst wird der nächste Flug evtl. hektisch winking smiley

Grüßle

Eddi

Born to fly ...
forced to work.
Re: VBar NEO funktioniert mit KST MS325 HV servo's?
February 02, 2018 12:09AM
Hallo Eddi,

Danke für die ausführliche Erklärung!
Ich ziehe es vor, das Risiko zu vermeiden und Servos zu nehmen, die nicht darunter leiden.

Grüße
Michel smileys with beer
Re: VBar NEO funktioniert mit KST MS325 HV servo's?
February 03, 2018 01:41AM
Hallo,

habe mal versucht, mich über das o.g. Servo etwas schlau zu machen.

Habe die Auskunft erhalten, dass Team-Piloten von KST, die das Servo am Mini-VStabi einsetzten, die von Eddi beschriebenen Aussetzer feststellen mussten.
Allerdings war das Problem behoben, nachdem eine Kapazität von etwa 5 mF zur Spannungsversorgung parallel geschaltet wurde.
Trotzdem der Hinweis, dass es zu Problemen kommen kann. Ich finde, das zeugt doch von Verantwortungsbewußtsein auf Seiten des Importeurs.

Nun ist es ja so, dass eigentlich fast jedes Servo Rückspannungen generiert. Allerdings in unterschiedlicher Höhe. Wann jetzt eine Grenze überschritten wird, hängt von vielen Randbedingungen ab.
Man kann die Auswirkung reduzieren, indem man eben einen Kondensator parallel zur Spannungsversorgung schaltet. Der muss jetzt erst einmal Ladungen zugeschoben bekommen (Q = I • t; Ladung ist Strom mal Zeit)), bevor sich seine Spannung ändert (Q = C • U; Ladung ist Kapazität mal Spannung).
Da das Servo ja nur kurzzeitig als Genarator wirkt, im nächsten Moment arbeitet es wieder als Motor, kann die Spannung so nicht in schädliche Höhen ansteigen.

Bei meinen Helis hat sich für diesen Zweck ein Kondensator mit einer Kapazität von 6800 µF und 10 V Nennspannung bewährt (bei einem HV-Setup besser 16 Volt). Panasonic liefert mit der Baureihe FR eine gute Qualität.
Man sollte bei den Daten der Kondensatoren auf einen niedrigen ESR und einen möglichst hohen Ripple-Strom achten. Deshalb kommen für diesen Zweck sowieso nur Low-ESR-Kondensatoren in Frage.

Der Kondensator entlastet das BEC auch bei impulsartigen Strömen, die Ausgangsspannung wird deutlich stabiler. Kann man mit einem Oszi sehr gut nachvollziehen.

Möchte man sich gleichzeitig gegen BEC-Ausfälle absichern, die allerdings äußerst selten vorkommen, so kann man zur Pufferlösung von R²-Prototyping greifen. Die sind zwar etwas hochohmiger als der genannte Low-ESR, allerdings hat man bei entsprechender Auswahl (25 F / 50 F) noch etwa eine 3/4 Minute Zeit für eine gesteuerte Autorotation. Die Teile haben auch noch den Vorteil, dass sie absolut wartungsfrei sind.

Ein Problem wird man allerdings beim Mini-VStabi nicht los: die zu geringe Zahl an Steckplätzen. Da ist kein Steckplatz mehr frei. Man muss sich entweder mit Y-Leitungen behelfen, oder man schließt den Kondensator am Empfänger an. Dann muss man wiederum auf eine gute Anbindung des Empfängers an das Stabi achten, also möglichst niederohmig. Gleiches gilt dann auch für die Slave-Leitung des BEC´s, falls vorhanden.

Michel, ich möchte Dich jetzt nicht zu den KST-Servos überreden. Ich selbst hätte jedoch keine Bedenken, die Servos mit entsprechender Pufferung einzusetzen. Eddi hat ja auch beschrieben, wie man die Spannungsversorgung testen kann. Und Pitch-Pump mit 100 % ist schon brutal. Wenn man dann noch die Möglichkeit hat, das Ganze zu oszilloskopieren, ist man bestimmt auf der sicheren Seite.

Gruß, Wolfram
Re: VBar NEO funktioniert mit KST MS325 HV servo's?
February 05, 2018 09:28AM
Hi Wolfram,

weißt Du, ob die Kapazität in die Servos eingebaut wurde, ob das Serie ist? Ich meine, genau das ist das Thema (oder ein Teil davon), dass man eben als Konstrukteur von Hochleistungselektronik nicht nur die technischen Daten und die Wirtschaftlichkeit im Hinterkopf hat, sondern auch die 'Umweltverträglichkeit'.

Mit Maßnahmen im Schaltungsdesign genauso wie mit Maßnahmen im Regelkreis des Servos kann man mMn relativ leicht sehr viel erreichen, auch ohne z. B. den Preis oder Aufwand extrem zu treiben, und ohne nennenswert auf Performance verzichten zu müssen.

Dazu ist 'eigentlich' nur erforderlich, dass man die Komponenten eben vermisst, auch bei den extrem(st)en Anforderungen, die Auftreten können, und das bedeutet eben auch beim Betrieb an einem Flybarless bzw. einer Steuerelektronik, die den Komponenten ständig viel abverlangt. Wobei man die Situation (= Steuereingaben) sicherlich auch mit einem Testaufbau (und da vielleicht noch extremer) nachstellen kann, um dann so sicher wie möglich sein zu können, dass im 'Normalbetrieb' nix außergewöhnliches zu erwarten ist.

Wenn ich z. B. Daten wie Blockierstrom und Stromaufnahme in technischen Daten lese muss ich eigentlich fast lachen ... der Blockierstrom ist eindeutig ermittelbar, sagt aber nicht wirklich was aus, da diese Situation nicht wirklich vorkommt, und die Stromaufnahme kann nur gemittelt sein. Außerdem ist gerade der Blockierstrom i. d. R. um ein Vielfaches geringer als der Strom beim Anlaufen im Richtungswechsel.
Dann rechnet man für sich z. B. 4 x 800 mA = 3,2 A Stromaufnahme, und denkt sich noch, mit einem 10/20 A BEC bin ich dann ja auf der sicheren Seite, mit großzügig Reserve. Oder mit 4 x 2.000 mA Blockierstrom ... wäre auch noch sicher.
Am Oszillofon messen wir aber z. B. 16 A pro Servo beim Anlaufen im Richtungswechsel, zwar nur sehr kurzzeitig, dafür aber sehr steilflankig, und das kommt 'ständig' vor, weil ja auf Grund von Geschwindigkeit, Stellgenauigkeit und Kraft auch bei kleinsten Korrekturbewegungen immer alles gegeben wird.
Das erklärt auch, warum es vom Flugstil unabhängig ist, was passiert. Relativ unabhängig. Ich gehe darauf ein, weil ich immer wieder höre/lese, aber ich fliege doch nur Rundflug, da ist das doch nicht so schlimm.
Wenn nun auf das arme BEC (unabhängig von den Rückspannungen, das andere Thema) ständig mit bis zu 4 x 16 A 'eingehämmert' wird, 'klopft man den Nagel auch irgendwann rein'. Die Rechnung ist nicht sehr präzise, es addiert sich natürlich nicht so einfach und vollständig in der Realität.
Entsprechende Kapazitäten (wie z. B. der zusätzliche Kondensator am YGE 90 LV) mildern das ab, weil eben diese kurzzeitgen Leistungsanforderungen aus dem Kondensator abgefedert werden können und nicht durchschlagen. Genauso, wie der Kondensator auch die Rückspannungen abfedert.

Ich würde auch grundsätzlich nicht von bestimmten Komponenten abraten, wenn man es eben getestet, ggfs. vermessen hat, und für sich in seinem Setup weiß, dass es funktioniert. Auf der anderen Seite kann ich auch nicht guten Gewissens dazu raten, wenn dann doch noch was passieren würde, könnte es schnell heißen, 'aber Ihr habt doch gesagt'. Deswegen gehen wir so offen damit um, und deswegen ist es am Ende auch gut, wenn ein Hersteller von Servos auf mögliche Probleme hinweist.

Es ist u. a. deswegen auch immer schwierig, Empfehlungen auszusprechen, weil man damit eben auch ein Stück Verantwortung übernimmt ... und eventuell für etwas, was man nicht völlig durchschaut, durchschauen kann, und für etwas, was unter bestimmten Bedingungen einwandfrei funktioniert, unter anderen aber eventuell eben nicht. Oder wo es mit einer anderen Charge typgleicher Komponenten plötzlich doch/wieder zu Problemen kommt, auch schon gehabt, leider.

Danach geht es einfach in die Eigenverantwortung, in's eigene Ermessen.

Wir hatten auch schon Kunden (mit nochmal anderen Servos), die haben die Spannungsversorgung der Servos komplett als eigenen Stromkreis ausgelegt, und sich nur das Steuersignal (und Referenzmasse) von der VStabi geholt, und auch den Empfänger in dem Stromkreis der VStabi laufen lassen.
Aufwändig, 'nur' um vergleichsweise günstige und dabei den technischen Daten nach sehr leistungsfähige Servos betreiben zu können, aber ... geht auch.

Zuletzt möchte ich noch nachschieben, dass ein von uns getesteter Servotyp sich sogar selbst ausgeschossen hat: das Servo war durch eine Diode von der VStabi getrennt, so dass wir eben die Rückspannung messen konnten, ohne dass sie sich in Kapazitäten des Messaufbaus teilweise verlaufen hätte ... bzw. vergleichsweise mit/ohne ... die 30+ V, die dann nirgendwo hin konnten, hat das arme HV-Servo einfach selbst nicht lange vertragen.

Das ist eine Schaltung, die in der Realität nicht wirklich vorkommt, aber es 'zeigt ein bisschen was auf' ...

Unter'm Strich scheint das natürlich nicht hilfreich, gerade wenn man als Fragender im Prinzip nur ein Ja oder Nein (am liebsten ein Ja ;-)) hören möchte, und damit die Sicherheit und das Vertrauen, dass nix schief gehen wird ... aber es ist halt 'nicht so einfach' smiling smiley

Grüßle

Eddi

Born to fly ...
forced to work.
Re: VBar NEO funktioniert mit KST MS325 HV servo's?
February 05, 2018 02:54PM
Hallo Eddi,

zuerst mal nur eine ganz kurze Antwort, heute abend eventuell mehr.

Das Problem wurde mit einem externen Kondensator behoben. Kapazität wohl ähnlich der in Eurer Sonderversion vom YGE 90 LV (also 4700 µF bis 6800 µF). So wurde mir das zumindest gesagt.
Also kein Einbau in das Servo. Dort wäre für Kondensatoren in dieser Größenordnung (C) wegen der mechanischen Größe auch kein Platz.
Der 6800 µF in 10 Volt hat ja schon fast das halbe Volumen eines Servos.

Auf jeden Fall erst einmal vielen Dank für die sehr auführliche Darstellung der Problematik.

Gruß, Wolfram
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