Hallo!
Habe noch nie mit Servos gearbeitet. (Mit Mikrocontrollern schon, da
kenne ich mich aus)
Nun möchte ich etwas mit einem Servo eine mechanische Aufgabe
realisieren. Deshalb möchte ich euch ein paar allgemeine Fragen stellen.
1. Wie kommt man am besten zum Stromverbrauch eines Servos, wenn der
Hersteller diesbezüglich keine Angaben macht? Gibt es Faustregeln, oder
so?
2. Wie verhält sich der Stromverbrauch zeitlich? Wenn der Motor z.B.
einen Spitzenstrom von 1,5A hat, braucht er dann auch eine Quelle, der
1,5A liefert, oder reichen zB 1A und ein dicker ELKO?
3. Wenn ein Servo lange Zeit nichts bewegen soll, kann man ihn dann vom
Strom nehmen, damit er nichts verbraucht, ohne dass er beim
Wiedereinschalten sich initialisieren will und damit das Objekt bewegt?
(Hintergrund: Der Servo soll bei mir bei Bedarf einen Riegel bewegen.
Der Bedarf könnte rund um die Uhr sein, aber eben nur 4-5 mal am Tag.
Deshalb möchte ich ihn nur aktivieren, wenn er gebraucht wird, um 1.
Strom zu sparen und 2. um zu verhindern, dass er ständig mit vollem
Moment fährt, falls mal was klemmt...)
4. Wie mache ich am Besten die Abschaltung? PMOS? NMOS? Relais? Darf das
Steuersignal draufbleiben?
5. Kennt ihr eine billige aber gute Möglichkeit von 15V, 5V für den
Servo zu machen? Mit gut mein ich einen verlustarmen DCDC Converter oder
ähnliches...
(Bitte Conrad, Reichelt oder Amazon)
Danke im Voraus!!
PS: werde gleich den Motor verlinken, den ich verwenden will...
Guest schrieb:> Hintergrund: Der Servo soll bei mir bei Bedarf einen Riegel bewegen.> Der Bedarf könnte rund um die Uhr sein, aber eben nur 4-5 mal am Tag
Dafür braucht man kein Servo. Da reicht ein simpler kleiner Elektromotor
mit passend gewählter Untersetzung und zwei Endschaltern. OK, ein Servo
enthält diesen Teil auch aber eben noch mehr Elektronik, die du gar
nicht brauchst. Es könnte also sinnvoll sein, ein Servo dafür zu
schlachten.
Bezüglich Strom: den Strombedarf kannst du reduzieren, indem du einen
kleineren Motor nimmst und/oder die Spannung reduzierst. Natürlich wird
der Schließvorgang dadurch langsamer, erst recht wenn du zusätzlich noch
die Untersetzung vergrößern mußt. Allerdings solltest du vorher wissen,
welche Betätigungskraft du brauchst und wie lange der Schließ- bzw.
Öffnungsvorgang dauern darf. Der Rest ergibt sich dann.
Zur Endabschaltung reicht auch ein Anschlag und die Auswertung des
Motorstroms. Sobald der Riegel in der Endposition steht, kann man
selbstverständlich fast alles stromlos schalten.
Guest schrieb:> 1. Wie kommt man am besten zum Stromverbrauch eines Servos, wenn der> Hersteller diesbezüglich keine Angaben macht?
Messen.
> 2. Wie verhält sich der Stromverbrauch zeitlich? Wenn der Motor z.B.> einen Spitzenstrom von 1,5A hat, braucht er dann auch eine Quelle, der> 1,5A liefert, oder reichen zB 1A und ein dicker ELKO?
Das kommt sehr auf die Last an, die er bewegen muss.
> 3. Wenn ein Servo lange Zeit nichts bewegen soll, kann man ihn dann vom> Strom nehmen, damit er nichts verbraucht, ohne dass er beim> Wiedereinschalten sich initialisieren will und damit das Objekt bewegt?
Das geht dann ein bischen am Sinn und Zweck eines Servos vorbei, denn
dessen Aufgabe ist es ja, sich zu einer bestimmten von außen
vorgegebenen Sollposition zu drehen und wenn er dort ist, sie zu halten.
> (Hintergrund: Der Servo soll bei mir bei Bedarf einen Riegel bewegen.
Wirklich an ganz bestimmte Positionen, oder einfach nur von einem
Anschlag zum anderen? Im zweiten Fall ist ein Servo eigentlich Unsinn,
wie Axel schon schreibt.
Hallo!
Danke für die Antworten!
Es sind nur 2 Positionen, das Problem ist nur, dass der uC ca 15m weit
weg vom Motor ist...
Und da wird es problematisch werden, die Endschalter-Leitungen parallel
zu den Energieleitungen zu verlegen...
Also wenn, dann eher Stromüberwachung...
Wie macht man das? Shunt und ADC?
Danke!
Guest schrieb:> dass der uC ca 15m weit> weg vom Motor ist...
Dann nehme doch einen zweiten, kleinen µC, den du möglichst in der Nähe
anbringst, und der dann eben Steuersignale erhält.
> Also wenn, dann eher Stromüberwachung...
Die würde ich nicht alleine machen: Stell dir vor, der Riegel klemmt.
Der µC würde also den Motor abschalten und der Riegel ist immer noch
offen. Mit Endschalter + Stromüberwachung kann der µC das erkennen und
z.B. nochmal den Riegel zurückziehen und erneut nach vorne schieben.
> Wie macht man das? Shunt und ADC?
Bietet sich bei solchen Leistungen an. Halleffektstromsensoren (tolles
typisches deutsches Wort...) wären bei solchen Strömen wohl etwas
overkill...
Hallo!
Danke für die schnelle Antwort!
Eigentlich wollte ich es vermeiden, noch einen uC zu nehmen, aber du
hast Recht... Es wird wohl die beste Möglichkeit sein...
Ich habe sogar einen DC Motor zu Hause, der aus einem alten Drucker
stammt.
Bleibt noch die Frage, wie ich den mit der Gewindestange verbinde...
Habt ihr da Tipps für mich?
Es ist der Motor für den Druckerschlitten gewesen. Dementsprechend ist
ein Zahnriemenrad montiert. Also ein Rad wo der Zahnriemen drauf war.
(Weiß nicht, wie es korrekt heißt)
Danke!
Guest schrieb:> Es sind nur 2 Positionen, das Problem ist nur, dass der uC ca 15m weit> weg vom Motor ist...> Und da wird es problematisch werden, die Endschalter-Leitungen parallel> zu den Energieleitungen zu verlegen...
Bei der Steuerleitung eines Servos stelle ich mir das viel eher
problematisch vor.
Guest schrieb:> Habe noch nie mit Servos gearbeitet.
Unter dem Namen "Servo" wird vieles vermarktet. Wenn Du Modellbau-
servos meinst, solltest Du sie in Deinen Beiträgen auch so nennen.
>(Mit Mikrocontrollern schon, da kenne ich mich aus)
Das ist praktisch, denn Modellbauservos kann man bequem mit µCs
ansteuern; auch mehrere über einen einzigen Pin.
> 1. Wie kommt man am besten zum Stromverbrauch eines Servos, wenn der> Hersteller diesbezüglich keine Angaben macht?
Der Stromverbrauch ist abhängig vom Drehmoment, welches dem Servo
abverlangt wird; eine Berechnung wird da schwierig.
> Gibt es Faustregeln, oder so?
Naja, leistungsstärkere Servos brauchen natürlich mehr Strom,
wenn ihnen eine höhere Leistung abverlangt wird.
> 2. Wie verhält sich der Stromverbrauch zeitlich? Wenn der Motor z.B.> einen Spitzenstrom von 1,5A hat, braucht er dann auch eine Quelle, der> 1,5A liefert, oder reichen zB 1A und ein dicker ELKO?
Das kommt auf Deinen "Verbraucher" an.
> 5. Kennt ihr eine billige aber gute Möglichkeit von 15V, 5V für den> Servo zu machen?
Es wäre sinnvoll, in der Nähe des Servos einen 6V-Akku zu plazieren.
Der eignet sich sehr gut, um den wechselnden Strombedarf der Servos
zu puffern. Den kann man dann z.B. übereinen Vorwiderstand von
Deinen 15V laden.
Du kannst auch einen "intelligenten Aktor" bauen:
Servo oder Motor mit Endschalter und MC direkt vor Ort (z.B.
China-Arduino-Nano), evtl. mit Netzwerk (WLAN?) oder irgend ein
Funkmodul ...
Dann gibst du aus irgend einer App oder einem anderen MC einfach nur das
Kommando "Tür zu" oder "Tür auf" ... und wartest auf die Bestätigung.
Was den Stromverbrauch betrifft, könnte man hier das Konzept von
Bosch-Rollomaten (Rolladen-Wickler) nachempfinden:
- rel. "kleines" Netzteil (z.B. 6V, 200mA), aus dem ständig Akkus
geladen werden
- wenn der Motor/Servo anspringt, so wird dieser aus den Akkus
betrieben, die dann für 1..2 Minuten locker 3..4 A liefern (Rolläden
lässt man ja nicht ständig auf- und ab fahren).
- befindet sich die Tür im Außenbereich könnte man evtl. sogar über ein
Solarpanel zum Laden der Akkus nachdenken. Das Funkmodul (in dem Falle
kein WLAN, connectet nicht schnell genug) wacht dann aller 2s mal kurz
auf und horcht, ob ein Befehl in der Luft liegt (der dann mind. für 3s
gesendet werden müsste).
In gewisser Weise ist das dein (sehr) "dicker Elko" :-)
Naja, wenn ich meinen Drucker-DC-Motor nehme und ihn an 15V betreibe,
kann er ruhig 3A ziehen, weil mein Netzteil 3,5A kann.
Für die Spitzen werde ich noch einen großen ELKO nehmen.
Ich werde einfach einen ATmega8 nehmen (damit hab ich Erfahrung und
teuer ist er auch nicht) Vl nur mit internem RC Oszillator und werde
eine Dreidrahtleitung verlegen.
Ein mal 15V, ein mal Masse und ein mal Signal.
Die Signalleitung hänge ich über einen Widerstand an 15V und über je
einen Transistor bei der Innen- und Außeneinheit auf 0V.
Wenn der Zustand gewechselt werden soll, zieht die Inneneinheit die
Leitung auf 0V, die Außeneinheit übernimmt und zieht weiter auf 0V.
Die Inneneinheit lässt los und schaut, ob die Leitung trotzdem auf 0V
ist -> Detektion ob Außeneinheit reagiert.
Wenn dann die Position erreicht ist, lässt die Außeneinheit auch los.
Wenn das zu spät passiert -> Detektion irgendwas ist kaputt.
Beim Schließen umgekehrt, nur dass es noch nach dem Loslassen der
Außeneinheit einen Puls gibt, damit die Inneneinheit weiß, ob es jz auf
oder zu ist.
Parallel dazu gibt es dann natürlich auch Außen eine Fehlerdetektion und
eine dementsprechende Fehlerbehandlung.
Danke nochmals!
Gruß
