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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Arduino Mega Stromversorgung von 6 Servos


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Autor: Scio (Gast)
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Hallo,

Ich möchte mir einen kleinen Roboterarm bauen mit Hilfe von 6 
Servomotoren. Ich weiß, dass alle Motoren mit 5V betrieben werden. Wie 
muss ich also meine externe Stromversorgung wählen, bzw. was kommt da 
konkret in Frage? Funktioniert beispielsweise eine 9V Batterie in 
Verbindung mit mit einer 5V Breadboard Power supply?

Autor: Frank L. (hermastersvoice)
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ein anständiges Labornetzteil wäre geeignet. 6 Servos lutschen schon 
ordentlich Strom wenn sie laufen, da gibt ein 9V Block nach etwa 2 
Sekunden auf

Autor: Stefanus F. (Firma: der mit dem Helfersyndrom) (stefanus)
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9V Batterien sind für Servos grundsätzlich zu schwach.

Vier Akkus in Größe AA reichen gerade eben für einen normalen oder zwei 
mini Servos aus.

Du musst die Stromaufnahme aller Servos zusammen addieren, die 
gleichzeitig aktiv sein könnten. Mit aktiv meine ich, dass sie ihre 
Position ändern oder aufgrund mechanischer Einflüsse dagegen halten - 
auch dann brauchen sie Strom. Und bedenke, dass die Motoren beim 
Anlaufen in den ersten Millisekunden 5x so viel Strom aufnehmen wie 
danach.

Für 6 Servos brauchst du schon ein kraftvolles Netzteil. Da kommst du 
mit 9V Batterien oder Handy-Netzteilen nicht weiter.

> Ich weiß, dass alle Motoren mit 5V betrieben werden

Üblich sind 4 bis 6 Volt, manche vertragen auch mehr.

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Autor: Scio (Gast)
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Ich dachte an 3 mg996r und 3 sg90s. Wie verdrahte ich das dann genau 
einfach alle parallel schalten und dann ans Breadboard? Woher weiß ob 
die Batterien genügend Strom bringen? Und wenn ich ein Netzteil nehme 
wie schließe ich das an die Servos an?

Autor: Joachim B. (jar)
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Frank L. schrieb:
> .... da gibt ein 9V Block nach etwa 2
> Sekunden auf

Stefanus F. schrieb:
> 9V Batterien sind für Servos grundsätzlich zu schwach.

echt jetzt?

kennt ihr nichts Größeres?
https://www.fencemaster.de/Trockenbatterie-Weidezaunbatterie-Zink-Kohle-9-Volt-100-Ah?curr=EUR&gclid=CjwKCAjwiZnnBRBQEiwAcWKfYkxhWIvC0pI43iBRDrJrhQPZFrDvuaOzaZ2YEErbIsaDVriPLxKC_RoCGUgQAvD_BwE

Autor: Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)
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Muss es unbedingt mobil sein? Es gibt doch reichlich Netzteile (z.B. 
Meanwell) mit 5V und z.B. 3 oder 6A.

Als Stromspar-Methode könntest du per Software dafür sorgen, dass sich 
immer nur 1 Servo zur gleichen Zeit bewegt ...

Autor: Jemand (Gast)
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Hallo

"Vier Akkus in Größe AA reichen gerade eben für einen normalen oder zwei
mini Servos aus."

Die reichen Locker aus, wenn es auch denn auch wirklich Akkus sind.
Wichtig ist aber auch das die Übergangs- und Kabelwiderstände gering 
sind, und das ist leider bei vielen Batteriefächern die es so zu kaufen 
gibt nicht der Fall.
Wenn du ein hochwertiges und eigene Litzen, also an Batteriefach ohne 
vorinstallierte Litzen, verwendest dürfte das problemfrei funktionieren 
- oder noch besser gleich ein gelötetes bzw. verschweißtes Zellenpack 
von 4 oder auch 5 Zellen, denn normalerweise sind Servos mindestens auf 
6V ausgelegt öfter auch mal auf 7,2V was aber nicht bedeutet das sie bei 
5V nicht mehr funktioniere nur das Nenndrehmoment wird nicht erreicht 
und die Stellgeschwindigkeit ist geringer - beider reicht aber meist 
ausserhalb des "Harten Leistungsmodellbaubereichs" locker aus.

Finger weg vom 9V Block die wenige und teure Energie welche bei so einer 
last eventuell nutzbar ist wird durch den die Wandlung nach 5V (gar noch 
mit einen Linearregler...) und den hohen Innenwiderstand des Blocks 
selbst noch weiter herabgesetzt.
Eventuell könnte es mit einen 9V Akku (NiMh) funktionieren (geringerer 
Innenwiderstand als eine "Batterie" aus Primärelementen) aber auch nicht 
lange und viel Kapazität wird trotzdem ungenutzt bleiben weil trotz 
geringen Innenwiderstand im Vergleich zum "normalen" 9V Block aus 
Primärzellen auch des Innenwiderstand z.B. im Vergleich zu den  4 (5)* 
AA Zellenblock  immer noch sehr (zu) hoch ist.

Autor: Stefanus F. (Firma: der mit dem Helfersyndrom) (stefanus)
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> Ich dachte an 3 mg996r und 3 sg90s.

Soll ich jetzt für dich rechnen und dabei raten, wie viele Servos du 
gleichzeitig aktiv haben wirst?

> Wie verdrahte ich das dann genau

Alle Servos verbindest du parallel mit einem ausreichend starken 
Netzteil oder Batterie. Die Leitungen müssen Sternförmig zusammen laufen 
(so wie in deiner Wohnung alle Stromleitungen im Sicherungskasten 
zusammen laufen).

Dann legst du eine GND Leitung von diesem Sternpunkt zum 
Mikrocontroller.

Un dann verbindest du die Steuerleitungen der Servos mit dem 
Mikrocontroller. Ich würde sicherheitshalber in jede Leitung einen 220 
Ohm Widerstand einschleifen.

Die Kontakte von Breadbords sind zur Verteilen von so hohen Strömen 
völlig ungeeignet.

So kann man das zum Beispiel machen: 
http://stefanfrings.de/servocontroller/foto.jpg

> Woher weiß ob die Batterien genügend Strom bringen?

Datenblätter besorgen und reingucken. Wenn es kein Datenblatt gibt: 
ausprobieren und dabei mit einem Oszilloskop überwachen.

> Und wenn ich ein Netzteil nehme
> wie schließe ich das an die Servos an?

Genau so.

Autor: Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)
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Ein 5V-Netzteil verbindest du Masse-seitig mit allen Servos, der 
Breadboard-Masse und bzw. dem Arduino.

Plus zunächst zu allen Servos und dann nach einem Entstörglied (Drossel 
oder Widerstand mit z.B. 20...50 Ohm in Reihe und danach je ein  Elko 
100uF und ein Keramik 10nF nach Masse) ... zum Plus des Breadboard bzw. 
des Arduino (an Vin). Feddich.

: Bearbeitet durch User
Autor: Stefanus F. (Firma: der mit dem Helfersyndrom) (stefanus)
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Bist du sicher, dass du dich mit diesem Projekt nicht übernimmst? Fange 
doch besser mit etwas einfacherem an.

Autor: Scio (Gast)
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An schwierigen Sachen lernt man am meisten :)
Ich würde das so verkabeln (siehe Anhang), nur mit potentiometern statt 
einem Bluetoothmodul. Ich habe zusammengerechnet, dass ich, wenn alle 
Servos unter Volllast laufen 4,35A Strom brauche. Was kann ich da nun 
als Quelle anschließen?

Autor: Scio (Gast)
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Ups ich glaube der Screenshot wurde nicht angehangen...

Autor: Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)
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Scio schrieb:
> Ups ich glaube der Screenshot wurde nicht angehangen...

Da fehlt eine Entstörung (s.o.). Der Arduino kann in dieser Beziehung 
ganz schön zickig sein, ist schließlich keine brummochsenfeste 
Industrie-Elektronik.

Autor: Frank K. (fchk)
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Scio schrieb:
> An schwierigen Sachen lernt man am meisten :)
> Ich würde das so verkabeln (siehe Anhang), nur mit potentiometern statt
> einem Bluetoothmodul. Ich habe zusammengerechnet, dass ich, wenn alle
> Servos unter Volllast laufen 4,35A Strom brauche. Was kann ich da nun
> als Quelle anschließen?

Das da z.B.

https://www.reichelt.de/schaltnetzteil-geschlossen-50-w-5-v-10-a-mw-lrs-50-5-p202960.html?&trstct=pol_5

Liefert 5V und 10A, also genug Reserve.

fchk

Autor: Stefanus F. (Firma: der mit dem Helfersyndrom) (stefanus)
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Scio schrieb:
> Was kann ich da nun als Quelle anschließen?

Eine Batterie oder ein Netzteil, dass den gefordertern Strom liefern 
kann. Wie viel Strom ein Netzteil liefern kann, steht in sämtlichen 
Shops schon in der Titelzeile der Produktbeschreibungen.

> Ups ich glaube der Screenshot wurde nicht angehangen...

Wie war das doch gleich mit der sternförmigen Verkabelung? Das gilt auch 
für dein Bluetooth Modul! Wenn du die Leitungen physikalisch so 
verlegst, wie du es gezeichnet hast, wirst du Fehlfunktionen erhalten.

> Da fehlt eine Entstörung

Ja. Ich kann auch nur dringend raten, für die Motoren eine separate 
Stromversorgung zu verwenden.

: Bearbeitet durch User

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