Beschreibung

Mit dem HPS-AA700 erweitert FUTABA die erfolgreiche High Power Servo Linie. Das neue FUTABA Hochleistungsservo HPS-AA700 mit Vollaluminiumgehäuse setzt mit 49 kgcm Drehmoment und einer Stellzeit von 0,075 sec/60° bei 7,4V neue Maßstäbe in dieser Klasse.

Die HPS-Servos verfügen über spezielle Brushless-Motoren, die im Betrieb deutlich kühler bleiben. Zusammen mit der neuen HPS-Technologie ergibt sich über die gesamte Betriebszeit ein geringerer Stromverbrauch. Das HPS-AA700 kann, wie jedes S.BUS2-Servo, an alle herkömmliche Empfänger mit PWM-Modulation angeschlossen werden und durch Programmierung optimal an die jeweiligen Einsatzbedingungen angepasst werden.

Die Adressierung der Servos kann auf verschiedenen Wegen erfolgen:

1. Mit dem handlichen Programmer SBC-1 2. Am PC mit dem USB-Adapter CIU-3 3. Am S.BUS Anschluss des Senders

Folgende Parameter sind einstellbar: • S.BUS-Kanalzuweisung • Servoumpolung • Weicher Anlauf (An / Aus) • Modewahl bei Signalausfall Hold oder Frei • Weicher Servolauf (An / Aus) • Servoposition (Servotester) • Servomittenverstellung +/- 300 µs (ca. 30 Grad) • Servogeschwindigkeit, 0,39 – 9 Sekunden pro 45 Grad • Einstellung des Totbereichs (Deadband) • Servowegeinstellung links und rechts getrennt, ca. 50 – 175% • Startkraft • Dämpfung • Haltekraft • ID-Speicherung

Die neue HPS Servo-Technologie High Power bei geringerem Stromverbrauch – wie geht das?

Vereinfacht formuliert: Zu Beginn einer Servobewegung (Anlaufverhalten) wird ein erheblich größerer Strom-Impuls für ganz kurze Zeit zum neuartigen HPS-Servomotor gesendet als bei bisherigen Servomotoren. Im weiteren Verlauf der Servobewegung ensteht jedoch aufgrund der von Futaba-Ingenieuren entwickelten HPS-Motoren und zugehöriger HPS-Regelung ein erheblich kleinerer Energiebedarf, um die Leistung aufrecht zu erhalten. Dadurch ergibt sich über die Betriebszeit eine deutliche geringere Stromentnahme aus dem Akku, d.h. bei gleichem Akku verlängert sich die Betriebszeit spür- und messbar. Dieser Vorteil lässt sich nur dann nutzen, wenn alle notwendigen Randbedingungen stimmen und alle Komponenten optimal aufeinander abgestimmt sind. Dabei geht es vor allem um die Stromversorgung der Empfangsanlage und der Servos.

Folgende Hinweise gelten generell für jede Empfangslage, wenn starke Servos eingesetzt werden, insbesondere aber bei Verwendung der HPS-Servos:

Die Stromversorgung muss in jeder Einzelkomponente für alle auftretenden Bedingungen optimiert sein. Das gilt für die gesamte Funktionskette und beginnt bei der Wahl des Akkus und hört erst direkt am Servo auf. Bei den HPS-Servos geht es in erster Linie darum, dem Servo über die ganze Funktionskette kurzzeitige, hohe Impulsströme (peaks) liefern zu können (siehe Anlaufverhalten der HPS-Servos), und nicht unbedingt um hohe Dauerströme. Nur dann kann die Leistung der HPS-Servos voll ausgeschöpft werden.

Die Stromversorgung muss so dimensioniert sein, dass konstante Dauerstromversorgung gewährleistet ist und auftretende Spannungsschwankungen (verursacht durch Strom-Peaks) so gering wie möglich gehalten werden, um ein “Re-booten” von Empfängern oder Kreiseln usw. zu verhindern (s.u.).

Akkus: Hier werden Akkus mit dem niedrigsten Innenwiderstand und dem höchst möglichen Impulsstrom benötigt. Akkus mit zu geringer Kapazität neigen bei hoher Belastung generell zu größeren Spannungsschwankungen und sind daher nicht geeignet. Hier empfehlen wir generell, nicht am Akku zu sparen und keine uralten Akkus zu verwenden, die evtl. unter normalen Bedingungen noch funktionieren.

Kabel und Steckverbindungen: Hier müssen immer die besten Kontakte mit höchstem Kontaktquerschnitt verwendet werden. Die Kabelquerschnitte sollten immer so groß wie möglich und alle Servos mit kürzesten Kabeln direkt am Empfänger angeschlossen sein (Voraussetzung: Der Empfänger muss eine ausreichend starke Hochstromversorgung besitzen). Die Möglichkeit, bei Verwendung von S.BUS Servos mehrere Servos hintereinander auf einer Leitung zu installieren, empfehlen wir bei HPS Servos generell nicht, da Impuls-Ströme für mehrere Servos auf einer Leitung nicht immer optimal zu übertragen sind.

Akkuweichen: Die meisten Akkuweichen sind für die HPS-Technologie nicht ausreichend dimensioniert (siehe Empfehlung unten). Manche Herstellerangaben helfen da nicht wirklich weiter. Die Akkuweiche muss “schnell” sein und den Impulsstrom auch tatsächlich schnell abgeben können.

Spannungsregelungen: Sind generell langsame Stromlieferanten und kaum geeignet, um bei hohen Impulsströmen die Spannung konstant zu halten. Wir empfehlen bei Verwendung von HPS-Servos generell keine Spannungsregelungen einzusetzen und stattdessen die passenden Akkus für die verwendeten Servos zu verwenden: LiFe- Akkus oder LiPo-Akkus, jeweils mit geringstem Innenwiderstand. Geräte, bei denen die Ausgangs-Spannung geregelt oder eingestellt werden kann, arbeiten generell mit einer Spannungsregelung und sind daher nicht zu empfehlen. Das gilt auch für Akkuweichen.

Sicherungen im Servoausgang: Geräte mit Sicherungen im Servoausgang sollten generell nicht für HPS-Servos verwendet werden. Die Sicherungen sind für herkömmliche Servos ausgelegt und könnten bei Verwendung von HPS-Servos den Betrieb eines HPS-Servos einfach viel zu früh unterbrechen.

Elektronische Fahrtreglern mit BEC: Futaba empfiehlt, ganz auf den Betrieb von HPS-Servos an BECs zu verzichten. Aber auch hier gibt es passende Lösungen. Es sollten mindestens 10A Dauerstrom zur Verfügung stehen. Damit lässt sich z.B. im Elektro-Auto ein HPS-CB700 Servo, zusammen mit einem Standard Servo, betreiben. Bei 2 HPS Servos sollte das BEC mind. 20 A liefern. Dazu empfehlen wir in jedem Fall, zusätzlich noch Puffer-Akkus zu verwenden, welche dann die Stromspitzen liefern und die Spannungsschwankungen so gering wie möglich halten. Power Kondensatoren sind hier nicht ausreichend. In unserem Programm bieten wir eine BEC-Akkuweiche für Stütz-Akkus an. Sollen mehr als 2 HPS-Servos verwendet werden, empfehlen wir generell, die Stromversorgung der Empfangsanlage unabhängig vom Fahrakku zu gestalten und diese vom Antriebsmotor zu trennen, also den Empfängerakku für die Stromversorgung der Empfangsanlage und den Fahrakku nur für den Antriebsmotor zu verwenden. Dann genügt auch ein einfacher Regler ohne BEC (Opto-Koppler), dem Antriebsmotor steht mehr Akkukapazität zur Verfügung.

Was passieren kann, wenn ungeeignete Komponenten eingesetzt werden: Bei gleichzeitigem Anlauf mehrerer HPS-Servos könnte die Spannung kurzzeitig so weit einbrechen, dass z.B. Empfänger oder Kreisel, aber auch digitale Servos, neu booten. Dieser Hochlaufprozess benötigt in jedem Fall Zeit, bis wieder gesteuert werden kann, Kreisel können u.U den Nullpunkt nicht mehr finden und bleiben funktionslos. Oft führen alle Servos beim Hochlaufprozess auch eine kleine Steuerbewegung aus, welche dann einen Impulsstrom benötigt, was wiederum die Spannung einbrechen lässt, das Problem verschäft sich…..

Werden jedoch alle oben beschriebenen Randbedingungen eingehalten, ergibt der Einsatz von HPS Servos höchste Leistung und geringeren Stromverbrauch. Hier lohnt eine Investition in jedem Fall. Viele Piloten sprechen nach einer Optimierung der Stromversorgung von “besserem Steuergefühl”, die Servos laufen jetzt einfach schneller und präziser….

Für den optimalen Betrieb von HPS-Servos geben wir folgende Empfehlung für die Stromversorgung:

Einsatz von 2 HPS-Servos: Dauerstrom: 15A – 20A; Impulsstrom: 40A – 45A; Emfehlung: Hochstrom LiPo o. LiFe 2Ah

Einsatz von 5 HPS-Servos: Dauerstrom: 30A – 40A; Impulstrom: 80A – 100A; Empfehlung: Hochstrom LiPo o. LiFe 4Ah

Einsatz von 10 HPS-Servos: Dauerstrom: 70A – 100A; Impulsstrom: 100A – 240A; Empfehlung: Hochstrom LiPo o. LiFe 6Ah

Hinweis: Beim Einsatz einer Akkuweiche verdoppelt sich die Akkukapazität (wenn zwei Akkus gleicher Kapazität benutzt werden). Ideal für die HPS-Servos sind die DPS-Systeme (Dual Power Supply: hochwertige Akkuweiche), PDS-Systeme (Power Distribution Systems). Für den Betrieb mit BECs bietet das DPS-System eine Akkuweiche mit eingebautem Stütz-Akku.

Technische Daten

Stellgeschwindigkeit 60°: 0,075 s (7,4 V) Stellmoment: 49 kgcm (7,4 V) Betriebsspannung: 6,0 – 8,4 V Ansteuerfrequenz: 50 – 300 Hz Gewicht: 80 g Abmessungen: 40,5 x 21 x 39,4 mm

Features

S.BUS2 Hochleistungs-HPS-Digitalservo Metallgehäuse und Metallgetriebe HPS Brushless-Motorentechnologie Hi-Voltage Kugelgelagert Verschleißarmes Potentiometer Hohe Auflösung Hohe Stellgenauigkeit