Hi. Beflügelt von der 2S, 3S und immer wieder aufflammenden BEC Diskussionen hab ich mir heute mal einen meiner Savöx Servos sc-1268SG etwas näher angesehen und mal schnell ein paar Messungen gemacht. Die Stromaufnahme ist ja so gut wie nie im Datenblatt des Servos angegeben, so gesehen tappen wir oft im dunkeln was die Dinger wirklich ziehen. Wir sehen nur dass plötzlich nix mehr reagiert wenn die Stromaufnahme über dem Limit der Elektronik ist.
Hier mal meine ersten Ergüsse, vielleicht ist es ja interessant.
Messaufbau
Servo wird über regelbares Netzgerät versorgt, der Strom wird erstens mit einem Shuntwiderstand 0,1R "bildlich" auf einem Oszi gemessen, zweitens mit einem normalen DC Multimeter. Die Spannung wird direkt am Servo gemessen um die Spannungsabfälle am Shunt+DC Meter nicht mitzumessen - so wärs dann ja auch normalerweise. Der Empfänger wird über den ESC von einem separaten 0815-NiMH Akku versorgt. Die Massen sind verbunden.
Servo
Ein digitaler Servo, Type siehe oben, der links seiner Mittelstellung zu 100% blockiert wird. Er kann also nur nach rechts ungehindert ausdrehen, nach links blockiert er sofort. Denke die 100% Blockade ist das was halt bei uns üblich ist, vielleicht sogar noch mehr als 100% wenn wir dann noch gegen ein Hindernis schieben. Aber da wusste ich nicht wie ich das wiederholbar gleich simulieren kann (auf die schnelle)
Die Ergebnisse sind über unterschiedliche Versorgungsspannungen des Servos wie folgt
Uservo = 5,1V
Ruhestromaufnahme 12mA, 100% Blockierstrom 1,5-1,6A (gemessen mit DC Amperemeter)
Daraus errechnet sich die Mittelwert-Leistung mit ca. 8W (P=U*I)
Uservo = 6V
Ruhestromaufnahme 13mA, 100% Blockierstrom 1,8-1,9A (gemessen mit DC Amperemeter)
Daraus errechnet sich die Mittelwert-Leistung mit ca. 10W
Uservo = 7,4V
Ruhestromaufnahme 14mA, 100% Blockierstrom 2,1-2,2A (gemessen mit DC Amperemeter)
Daraus errechnet sich die Mittelwert-Leistung mit ca. 16W
Schlussfolgerung:
Theoretisch dürfte es bei diesem sehr starken Servo (6V=15kg / 7,4V=26kg) bei Versorgung von zb. einem Robitronic Speedstar Brushless Crawler mit so um die 5-6V/3A eigentlich keine Probleme geben. Aber wie wir wissen ja nur theoretisch. Die Praxis sieht halt öfters anders aus da Spitzenströme die auch nur kurzzeitig auftreten können hier das Problem sind. Die misst man nicht so einfach
Paul sowie die Physik hat im 2S 3S Thread also recht. Spannung rauf = Strom rauf. Vorausgesetzt dass auch die Leistung höher wird natürlich.
Bildliche Ergebnisse der Strommessung
Was man auf den Bildern sieht ist der Strom den der Servo zieht.
Die Auswertung mit dem Flohmarkt-Oszi bringt zumindest für mich eine Neuigkeit die ich mir aber he auch denken hätte können.
Egal wie stark ich gegen die Blockade lenke, der Spitzenstrom (also Maximalwert) ist immer gleich, er zieht nur nicht dauernd sondern wird gepulst. Und zwar mit einer sehr steilen Flanke. Steile Flanke heißt - der Spitzenstrom jedes Pulses kann massiv überschwingen, am Oszi ist er nur gedämpft weil mein Tastkopf so eine hohe Kapazität hat die die Spitze wieder niederbügelt.
Natürlich ist der Sevo so dadurch aber auch sehr schnell - das ist wiederum der Vorteil.
Die Pulse haben übrigens eine Zykluszeit von 3ms, sind dann ja ungefähr 300Hz, was auch immer mir das sagen soll. Bin da noch nicht dahinter gekommen, schätze aber mal das ist die Schaltfrequenz des Servo-internen Motorreglers.
Unterhalb noch die Bilder erklärt.
Bild Leerlauf, kein wirklich relevanter Strom messbar. Gerader Strich, dort ist auch die "Nulllinie".
Bild 1: Lenkeinschlag ganz klein .......................Bild 2: Lenkeinschlag ca. 50%.........................Bild 3: Lenkeinschlag voll 100%
Schlussfolgerung
Es ist also nicht so dass der Stromverbrauch gemütlich ansteigt je mehr man den Servo blockieren lässt, lediglich der Mittelwert über die Zeit (also das was man mit einem DC Amperemeter misst) steigt gemütlich an. Der Servo zieht auch bei kleinem Einschlag den vollen Strom, nur halt für eine sehr sehr kurze Zeit. Bei 50% Einschlag ist das halt auch 1/2 - 1/2 vom Strom und bei 100% Einschlag zieht er großteils den vollen Strom.
Wenn also jetzt ein BEC im ESC od. ext. BEC sehr schnell in die Überstromsicherung gehen kann dann würde es auch bei geringer Belastung evtl. schon zu einer Abschaltung od. irgendeinem unerklärlichen Phänomen kommen.
Auch hier teile und bestätige ich Pauls Ansicht - ein BEC ist per se KEIN Allheilmittel und eine unbegrenzt liefernde Stromquelle. Genau genommen ist es eine Spannungsquelle. Die Abkürzung BEC bedeutet ja nix anders als B_attery E_limination C_ircuit und von der gedachten Verwendung bzw. der Historie her ist ein BEC dafür da dass man keine zweite Batterie (zweiten Akku) benötigt für die interne Elektronik die meist nur so um die 5V herum benötigt während der Akku 7,2 od. halt 3S 4S usw. hat.
Aber natürlich - ein externes BEC hilft auch bei bekannten Problemen wenn ein extrem starker Servo (oder ein anderes Stromfressertrum) das ESC-interne BEC überfordert
Good night and lg, Harald
Hier mal meine ersten Ergüsse, vielleicht ist es ja interessant.
Messaufbau
Servo wird über regelbares Netzgerät versorgt, der Strom wird erstens mit einem Shuntwiderstand 0,1R "bildlich" auf einem Oszi gemessen, zweitens mit einem normalen DC Multimeter. Die Spannung wird direkt am Servo gemessen um die Spannungsabfälle am Shunt+DC Meter nicht mitzumessen - so wärs dann ja auch normalerweise. Der Empfänger wird über den ESC von einem separaten 0815-NiMH Akku versorgt. Die Massen sind verbunden.
Servo
Ein digitaler Servo, Type siehe oben, der links seiner Mittelstellung zu 100% blockiert wird. Er kann also nur nach rechts ungehindert ausdrehen, nach links blockiert er sofort. Denke die 100% Blockade ist das was halt bei uns üblich ist, vielleicht sogar noch mehr als 100% wenn wir dann noch gegen ein Hindernis schieben. Aber da wusste ich nicht wie ich das wiederholbar gleich simulieren kann (auf die schnelle)
Die Ergebnisse sind über unterschiedliche Versorgungsspannungen des Servos wie folgt
Uservo = 5,1V
Ruhestromaufnahme 12mA, 100% Blockierstrom 1,5-1,6A (gemessen mit DC Amperemeter)
Daraus errechnet sich die Mittelwert-Leistung mit ca. 8W (P=U*I)
Uservo = 6V
Ruhestromaufnahme 13mA, 100% Blockierstrom 1,8-1,9A (gemessen mit DC Amperemeter)
Daraus errechnet sich die Mittelwert-Leistung mit ca. 10W
Uservo = 7,4V
Ruhestromaufnahme 14mA, 100% Blockierstrom 2,1-2,2A (gemessen mit DC Amperemeter)
Daraus errechnet sich die Mittelwert-Leistung mit ca. 16W
Schlussfolgerung:
Theoretisch dürfte es bei diesem sehr starken Servo (6V=15kg / 7,4V=26kg) bei Versorgung von zb. einem Robitronic Speedstar Brushless Crawler mit so um die 5-6V/3A eigentlich keine Probleme geben. Aber wie wir wissen ja nur theoretisch. Die Praxis sieht halt öfters anders aus da Spitzenströme die auch nur kurzzeitig auftreten können hier das Problem sind. Die misst man nicht so einfach
Paul sowie die Physik hat im 2S 3S Thread also recht. Spannung rauf = Strom rauf. Vorausgesetzt dass auch die Leistung höher wird natürlich.
Bildliche Ergebnisse der Strommessung
Was man auf den Bildern sieht ist der Strom den der Servo zieht.
Die Auswertung mit dem Flohmarkt-Oszi bringt zumindest für mich eine Neuigkeit die ich mir aber he auch denken hätte können.
Egal wie stark ich gegen die Blockade lenke, der Spitzenstrom (also Maximalwert) ist immer gleich, er zieht nur nicht dauernd sondern wird gepulst. Und zwar mit einer sehr steilen Flanke. Steile Flanke heißt - der Spitzenstrom jedes Pulses kann massiv überschwingen, am Oszi ist er nur gedämpft weil mein Tastkopf so eine hohe Kapazität hat die die Spitze wieder niederbügelt.
Natürlich ist der Sevo so dadurch aber auch sehr schnell - das ist wiederum der Vorteil.
Die Pulse haben übrigens eine Zykluszeit von 3ms, sind dann ja ungefähr 300Hz, was auch immer mir das sagen soll. Bin da noch nicht dahinter gekommen, schätze aber mal das ist die Schaltfrequenz des Servo-internen Motorreglers.
Unterhalb noch die Bilder erklärt.
Bild Leerlauf, kein wirklich relevanter Strom messbar. Gerader Strich, dort ist auch die "Nulllinie".
Bild 1: Lenkeinschlag ganz klein .......................Bild 2: Lenkeinschlag ca. 50%.........................Bild 3: Lenkeinschlag voll 100%
Schlussfolgerung
Es ist also nicht so dass der Stromverbrauch gemütlich ansteigt je mehr man den Servo blockieren lässt, lediglich der Mittelwert über die Zeit (also das was man mit einem DC Amperemeter misst) steigt gemütlich an. Der Servo zieht auch bei kleinem Einschlag den vollen Strom, nur halt für eine sehr sehr kurze Zeit. Bei 50% Einschlag ist das halt auch 1/2 - 1/2 vom Strom und bei 100% Einschlag zieht er großteils den vollen Strom.
Wenn also jetzt ein BEC im ESC od. ext. BEC sehr schnell in die Überstromsicherung gehen kann dann würde es auch bei geringer Belastung evtl. schon zu einer Abschaltung od. irgendeinem unerklärlichen Phänomen kommen.
Auch hier teile und bestätige ich Pauls Ansicht - ein BEC ist per se KEIN Allheilmittel und eine unbegrenzt liefernde Stromquelle. Genau genommen ist es eine Spannungsquelle. Die Abkürzung BEC bedeutet ja nix anders als B_attery E_limination C_ircuit und von der gedachten Verwendung bzw. der Historie her ist ein BEC dafür da dass man keine zweite Batterie (zweiten Akku) benötigt für die interne Elektronik die meist nur so um die 5V herum benötigt während der Akku 7,2 od. halt 3S 4S usw. hat.
Aber natürlich - ein externes BEC hilft auch bei bekannten Problemen wenn ein extrem starker Servo (oder ein anderes Stromfressertrum) das ESC-interne BEC überfordert
Good night and lg, Harald