Spannungsversorgung der Servos

[roboo]

hi

ich bin ganz neu hier im Forum und möchte mich erstmal vorstellen. Ich bin 22 Jahre alt und habe eine Ausbildung zum Elektroniker für Geräte und Systeme gerade abgeschlossen. Jetzt möchte ich zusammen mit 2 Freunden gerne einen Roborter bauen der auf beinen laufen können soll. Ist noch in Planung wie viele Beine..

Meine Frrage ist jetzt wie Baue ich denn die Versorgung der Servos auf? Habe einen Modelbau akku mit 7,4V und 4000mAh. Damit sollten dan ca. 12 -18 Servos angesteuert werden. Jeder Servo braucht 4,8-6V. Einer alleine zieht in Betrieb ca 1,5A habe ich gemessn!

Jetzt möchte ich das so Aufbauen dass meine Batterie nicht gleich nach 20 min wider neu aufgeladen werden muss und Spannungseinbrüche wenn alle Servos auf einmal laufen möchte ich auch vermeiden...
Kann mir da jemand einen Tipp geben?

LG Roboo

[Richard]

18 x 1,5 = 27 Ah Dein Accu Pack liefert 4 Ah.... 4 Ah / 27 Ah = ~ 0,14 h. Das gilt natürlich nur wenn alle Servos gleichzeitig ihren maximalen Strom ziehen.
Aber der Accu dürfte schon größer gewählt werden und KLAR die Steuerelektronik braucht eine eigene von den Servos getrennte Versorgung, genau so wie die Antriebs Motore.

Gruß Richard

[roboo]

hi

ja genau das hatte ich mir auch ausgerechet. Und dazu kommt ja noch das diese LIPO akkus nicht komplett entladen werden dürfen und ich noch einen unterspannungsschutz einbauen muss damit die spannung nicht unter 5V sinkt.

gibt es vlt Servos die Weniger Strom zihen? Ich habe überlegt 2 oder 3 dieser akkus zu nehmen. aber was gibt es denn sonst noch für möglichkeiten? Ich möchte auch keinen zu großen und schweren akku verbauen...

[HannoHupmann]

KLingt so ein bischen nach Hexabot mit 12-18 Servos und dem Verbrauch. Meine Erfahrung ist dabei, dass man Servos in der Menge ganz von der Logik entkoppeln sollte: eigene Versorgung, gemeinsame Masse. Die Versorgungsleitungen sollten dick genug ausgelegt werden (keine Schaltlitze bis zum Verteilungspunkt). Leistungselektronik wird immer Sternförmig zu den Verbrauchern geschaltet, also möglichst keinen Versorgungsbus aufbauen.
Gegen Spannungsspitzen bei den Servos helfen Kondensatoren. KLeine für die schnellen spitzen (bereich 100nF) und größere für Lastspitzen (bis 2200µF). Zusätzlich kann man noch Induktivitäten einbauen um das ganze etwas "glatter" zu bekommen.

Meine Erfahrung hat gezeigt, dass gute Markenservos locker mit 7,4V laufen, wenn sie nicht dauerbelastet werden. Es ist also nicht nötig die Spannung auf 6V zu setzen. Bei Hexas kann man durch geschickte Programmierung die Lastspitzen verkleinern, gerade beim Anschalten. Ich hab einen 7,4V 2100mAh Akku in meinem Hexa und kann damit etwa 45min Dauerbetrieb realisieren (mehr brauch ich auch nicht). Es empfiehlt sich wegen der kritischen Unterspannung bei LiPos ein Spannungssaver oder noch eleganter eine Spannungsüberwachung (optisch Balkenanzeige oder in der Logik).

[roboo]

Vielen dand für die antwort. das hat mich jetzt schon viel weitergebracht..

Ich hatte auch vor die Servos komplett von der logik zu trennen für unser Microcontrollerboard haben wir eine extra spannungsversorgung.

Hast du deine servos auch einfach nur Sternförmig verdratet und kommst dan auf die 45 min? Klar sie werden nicht dauerhaft laufen und es werden auch nicht alle gleichzeitig an sein das spart auch energie..
Ich werde dass jetzt einfach mal aufbauen und testen wie weit ich damit komme..

Jetz mach ich mir aber erstmal gedanken über meinen Unterspannungsschutz damit mir die Akkus nicht gleich kaputt gehen..

[Richard]

Vielen dand für die antwort. das hat mich jetzt schon viel weitergebracht..

Ich hatte auch vor die Servos komplett von der logik zu trennen für unser Microcontrollerboard haben wir eine extra spannungsversorgung.

Hast du deine servos auch einfach nur Sternförmig verdratet und kommst dan auf die 45 min? Klar sie werden nicht dauerhaft laufen und es werden auch nicht alle gleichzeitig an sein das spart auch energie..
Ich werde dass jetzt einfach mal aufbauen und testen wie weit ich damit komme..

Jetz mach ich mir aber erstmal gedanken über meinen Unterspannungsschutz damit mir die Akkus nicht gleich kaputt gehen..

Die wirkliche Schwierigkeit zur Berechnung der Leistung dürfte noch viel Komplizierter sein. Wann und wie oft muss beschleunigt b.z.w. die Massenträgheit überwunden werden? Jeder Motor hat ehe er sich Deht also (auch) als Generator arbeitet nur den reinen Kupfer Widerstand seiner Spulen, quasi Kurzschluss. Richtig Berechnen wird man das also kaum können, aber einen annähernd brauchbaren (realistischen) Mittelwert sollte sich finden lassen.

Verbraucher JEDER Art, sollten immer Sternförmig und mit ausreichendem Querschnitt Versorgt werden und natürlich beidseitig +/-. Je länger eine Versorgungsleitung mit vielen Abnehmern ist, fällt zwischnen den Abnehmern über dem Leitungs Widerstand (etwas Spannung ab) die jeden nachfolgenden Abnehmer dann fehlt. Bei z.B. 18 Servos kann/wird das dazu führen das die Servos unterschiedlich stark und schnell arbeiten. Etwas übertrieben gesehen, das erste Bein rennt, das letzte Bein schlurft müde....Der Entwickler wundert sich dann das der Bot dauernd "auf die Fresse fällt". :-)

Wer früher mit TTL "Gräbern" gearbeitet hat kann das sicher bezeugen. :-(

Gruß Richard

[HannoHupmann]

Sternförmig + Kondensatoren. In der Signalleitung zur Logik hab ich einen Widerstand von îch glaube 100Ohm eingebaut. Alles zusammen hab ich mir auf eine kleiner Platine aufgebaut. Immer 6 Servos bekommen Kondensatoren spendiert. Sinnvoller ist es vermutlich sogar jedem Bein (also 3 Servos) Kondensatoren parallel zu schalten.

Ich hab das wie gesagt nur getestet und bisher hat es ganz gut gepasst.