Alle Kategorien
Suche

Servomotor: Ansteuerung - eine Erklärung mit Beispiel

Als Servomotoren werden üblicherweise Einheiten, die aus einer Ansteuerung und einem Motor bestehen, verstanden. Erst dieser Verbund macht die Besonderheit aus.

Die Länge des Impulses ist für die Ansteuerung von Bedeutung.
Die Länge des Impulses ist für die Ansteuerung von Bedeutung.

Besonderheiten von Servomotoren

  • Während normalerweise Motoren für eine bestimmte Zeit angesteuert werden, zum Beispiel dass sie 3 Sekunden drehen sollen, werden Servomotoren auf eine bestimmte Stellung gefahren.
  • Im Inneren diese Motoren ist ein Potentiometer, über den die Elektronik die Stellung der Welle des Motors abfragen kann.
  • Welche Stellung der Servo einnehmen soll, wird der Elektronik über Pulsweitenmodulation (PWM) übermittelt. Für die Ansteuerung ist also nicht die Frequenz oder die Amplitude des Signals wichtig, sondern dessen Länge.

Ansteuerung der Motoren

  • Das Steuerungssignal wird periodisch gesendet und hat insgesamt eine Länge von 20 ms.
  • Innerhalb dieser Periode wird ein Signalimpuls gesendet, dessen Länge für die Stellung des Servomotors wichtig ist. Üblich ist, dass die Länge von 1 ms einem vollen linken Ausschlag des Hebels am Servo entspricht und eine Länge von 2 ms einem vollen Ausschlag nach rechts. Wenn die Nullstellung eingenommen werden soll, muss das Signal also eine Länge von 1,5 ms haben.
  • Damit der Motor die richtige Stellung einnehmen kann, vergleicht die Elektronik die Ist-Stellung des Hebels mit der gewünschten Soll-Stellung. Dann wird die Welle um soviel Grad in die gewünschte Richtung gedreht, bis der Ist-Wert mit dem Soll-Wert übereinstimmt.

Steuerung eines Modellflugzeugs

  • In einem Modellflugzeug gibt es verschiedene Servos, die für unterschiedliche Steuerungselemente verantwortlich sind. Angenommen, Sie wollen, dass das Flugzeug vom Steigflug in den Sinkflug übergeht.
  • Der Ist-Zustand ist, dass sich das Höhenruder oben befindet. Der Hebel des Servos ist im Vollausschlag, was zu der Signallänge von 2 ms passt.
  • Sie geben über die Fernsteuerung ein Signal, dass das Ruder gesenkt werden soll. Also sendet diese ein Signal von 1 ms zur Ansteuerung des Servos aus.
  • Die Elektronik des Servos empfängt dieses Signal und erkennt, dass ein Vollausschlag nach der anderen Seite gewünscht ist. Der Motor dreht, bis dieser Ausschlag erreicht ist.

Anwendung dieser Motoren

  • Über Servos werden fast alle Steuerbefehle bei RC-Modellen ausgeführt.
  • Elektrische Fensterheber werden auch über solche Motoren gesteuert. Aber in dem Fall kommt das Signal für das Abschalten des Motors nicht über ein Potentiometer, sondern über Kontakte oder den Bediener selber.
  • Wenn Sie elektrisch verstellbare Außenspiegel haben, können Sie davon ausgehen, dass diese über Servos gesteuert werden.
Teilen: