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Thema: Servomotor blockiert - was geschieht?

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Servomotor blockiert - was geschieht?

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    Hallo,
    bei mir soll ein winziger Servomotor gelegentlich eine Klappe öffnen oder schließen.
    Ich weiß, nicht ganz roboterlike, aber ich vermute hier am ehesten Experten, die so etwas wissen.

    Also: Wenn der Servo gegen einen Anschlag fährt, sehe ich am ehesten Gefahr für das Getriebe und nicht so sehr für die Spulen bzw. Erwärmung des Motors. Der Stromfluß ist ja durch den Spulenwiderstand begrenzt und die Kühlung ist immer schlecht und vielleicht nicht groß von der Bewegung abhängig. Oder sehe ich das falsch?

    Eigentlich wäre mir ein Stromanstieg sehr recht, dann könnte ich über einen Widerstand den Spannungsabfall messen und den Motor sofort abstellen. Oder ist der Anschlag unkritisch und ich könnte den Motor über ein Zeitglied abstellen?

    Dann habe ich noch ein anderes Problem: könnte man diesen Klappenbetätigungsservo (wenn das Anschlagproblem gelöst wäre) auch unentwegt, tag und nacht, jahrein, jahraus betreiben oder verträgt er das nicht? Sollte man ihn abschalten, wenn er nichts zu verstellen hat (wobei er, wie ich beobachtet habe, etwas hin- und herruckelt).

    Vielen Dank schon mal!
    Gruß
    robkpc

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von HeXPloreR
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    Hallo robkpc,

    eine Frage redest Du jetzt von so einem Servo wie man sie im Modellbau benutzt?

    Dann nämlich wäre es doch besser, und genau dafür wäre dann ja der Servo ausgelegt, den mit einem PWM-Signal auf seine Position zu fahren. Ohne Anschläge - da hat der nämlich normalerweise schon welche eingebaut, und auch die mag der schon nicht so gerne. Also dazu könnte man den Servo die letzten paar Millimeter langsam an sein Zeil fahren lassen. Das schont auf jeden Fall den Servo.

    Und noch ne andere Frage: Machst Du bei Dir zuhause das Licht aus wenn es niemand benötigt? Ja -warum? Nein -warum?

    Du musst halt schauen was soll die Klappe machen / wozu ist sie da? Dann kannst Du auch entscheiden ob das zucken kurz beim bestromen für Dich kritisch ist oder eher nicht.
    Geändert von HeXPloreR (12.03.2014 um 17:23 Uhr)
    "Es ist schwierig, jemanden dazu zu bringen, etwas zu verstehen, wenn er sein Gehalt dafür bekommt, dass er es nicht versteht" [Upton Sinclair] gez-boykott

  3. #3
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Also, ich vermute, es ist einer, wie er im Modellbau verwendet wird (Pollin, Bestellnummer:820 082), ca 20x40x40 mm.

    Ich hätte gern die Klappe jeweils in zwei wohldefinierten Endstellungen, dann würde ich am liebsten den Strom abschalten. Es stört aber sehr, wenn der Servo beim Abschalten etwas ruckelt und die Endstellungen verläßt.
    Hingegen könnte ich damit leben, daß er im stromlosen Zustand keine Last mehr halten kann (wie ich mal gelesen habe), weil ich die Klappe in einen Zustand fahren könnte, wo sie sich alleine hält.

    Gruß
    robkpc

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Geistesblitz
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    Wie wird das ganze denn Angesteuert?
    Hört sich eher so an, als ließe sich deine Aufgabe mit einem Getriebemotor, zwei Tastern und ein wenig Schaltlogik besser lösen als mit einem Servo. Dazu müsste ich aber wissen, was für ein Signal da kommt. Ist das ein stumpfes Spannung=Klappe auf, keine Spannung=Klappe zu? Dann ließe sich das so bauen, dass der Motor sich nach oben bewegt, wenn Signal=auf und oberer Taster nicht geschaltet, in die andere Richtung bewegt, wenn Signal=zu und unterer Taster nicht geschaltet. Bräuchte man nur ein Nand- oder Nor-Gatter (müsste man gucken, was günstiger ist) und eine H-Brücke et voila. Dafür müsste man aber einen selbsthemmenden Getriebemotor nehmen oder es so bauen, dass die Klappe sich im stromlosen Zustand nicht von alleine schließen kann, wenn sie auf sein soll. Wenns sein muss, könnte man sogar aus dem Servo die Elektronik rausschmeißen und ihn als Getriebemotor missbrauchen.

  5. #5
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Zitat Zitat von Geistesblitz Beitrag anzeigen
    Wie wird das ganze denn Angesteuert?
    Hört sich eher so an, als ließe sich deine Aufgabe mit einem Getriebemotor, zwei Tastern und ein wenig Schaltlogik besser lösen als mit einem Servo. Dazu müsste ich aber wissen, was für ein Signal da kommt. Ist das ein stumpfes Spannung=Klappe auf, keine Spannung=Klappe zu?
    Genauer: wenn Klappe auf ist, dann soll sie geschlossen werden und wenn sie geschlossen, dann soll sie geöffnet werden.
    Man könnte es so machen, daß sie von selbst zufällt, aber man braucht dazu einen kurzen Anstoß - was wohl komplizierter ist, als sie mit Servoantrieb zu schließen.

    Dann ließe sich das so bauen, dass der Motor sich nach oben bewegt, wenn Signal=auf und oberer Taster nicht geschaltet, in die andere Richtung bewegt, wenn Signal=zu und unterer Taster nicht geschaltet. Bräuchte man nur ein Nand- oder Nor-Gatter (müsste man gucken, was günstiger ist) und eine H-Brücke et voila. Dafür müsste man aber einen selbsthemmenden Getriebemotor nehmen oder es so bauen, dass die Klappe sich im stromlosen Zustand nicht von alleine schließen kann, wenn sie auf sein soll. Wenns sein muss, könnte man sogar aus dem Servo die Elektronik rausschmeißen und ihn als Getriebemotor missbrauchen.
    Ruckelt er dann auch, wenn man den Strom ganz abschaltet? Wenn nicht, könnte ich es so machen.

    Ach, ja, Ansteuerung: derzeit benutze ich einen Arduino und Arduino-libraries, aber ich rechne damit, daß ich zu normaler AVR-C-Programmierung zurückkehren muß.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Geistesblitz
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    Ist es denn ein Teil eines großen Ganzen, was der Controller nebenher noch erledigen muss? Sonst frag ich mich, wozu der sonst sein soll. Wie ist denn das Signal gestrickt? Kommt da nur so ein High für Auf bzw. Low für Zu rüber oder gibts da serielle Signale oder wie soll das sein? Da würde dann jedenfalls nix ruckeln, solange keine Störungen auf dem eingehenden Signal ist.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hallo robkpc,

    Für so etwas nimmt man eigentlich keinen Servo.
    Ein Servo bekommt eine Position vorgegeben und versucht dann diese Position, über eine Positionsregelung zu halten.
    Bei den Modellbau-Servos erfolgt die Vorgabe über die Breite eines Steuerimpulses. Nun wackelt aber die Breite des Impulses immer etwas, das bekommt man nicht auf die ns genau hin, nennt sich Jitter. Dadurch versucht aber die Regelung dauernd die aktuelle Position der Vorgabe anzupassen. Zudem hat auch das Gertrieb und das Poti, welches die aktuelle Position dauernd rückmeldet auch noch etwas Spiel, was das Ganze weiter verschlimmert. Des weiteren hats du auch noch Spiel zwischen Servo und der Klappe und da ändert sich auch noch gerne etwas mit der Temperatur und der Feuchte....

    Es geht aber auch wesentlich einfacher:
    Du setzt zwei Endschalter, welche durch die Klappe betätigt werden und nimmst einen einfachen Motor mit Getriebe. Das Spiel zwischen Motor und Klappe spielt dann keine Rolle mehr.
    Die Endschalter kann man dann direkt in Serie zum Motor schalten. Wenn die Klappe geschlossen ist, öffnet der Schalter und der Motor ist stromlos. Wird die Klappe geöffnet, schliesst der Schalter wieder und der Motor schliesst wiederum die Klappe.

    Einen Trick habe ich noch unterschlagen
    Wir verwenden einen Gleichstrommotor, dessen Drehrichtung von der Polung der Spannung abhängt.
    Parallel zu den Schaltern kommt jeweils noch je eine Diode.
    Die Dioden sind so gepolt, dass sie sperren, wenn der Motor so gepolt ist, dass er in die Richtung des jeweiligen Endschalters dreht.

    Zum Ganzen fehlt dann nur noch eine H-Brücke oder ein Relais, womit man die Spannung umpolen kann.

    Wegen Getiebe, Mechanik und evtl. Preis, kann es sinnvoll sein, denn angegebenen Servo zu kaufen und einfach die ganze Elektronik auszubauen.

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  8. #8
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    Hallo, Geistesblitz
    Nein, es sind mehrere gleichartige stand-alone-units, die nicht vernetzt sind und die nichts miteinander zu tun haben. Und sie werden alle gleichermaßen sehr selten betätigt - vielleicht 5 mal am Tag.

    - - - Aktualisiert - - -

    Zitat Zitat von Peter(TOO) Beitrag anzeigen
    Hallo robkpc,

    Es geht aber auch wesentlich einfacher:
    Du setzt zwei Endschalter, welche durch die Klappe betätigt werden und nimmst einen einfachen Motor mit Getriebe. Das Spiel zwischen Motor und Klappe spielt dann keine Rolle mehr.
    Die Endschalter kann man dann direkt in Serie zum Motor schalten. Wenn die Klappe geschlossen ist, öffnet der Schalter und der Motor ist stromlos. Wird die Klappe geöffnet, schliesst der Schalter wieder und der Motor schliesst wiederum die Klappe.
    Elektronik auszubauen.

    MfG Peter(TOO)
    Hallo Peter,
    auf die Idee mit dem Servo war ich gekommen, als ich seine Tücken beim Stromabschalten noch nicht kannte. Ich hatte mir vorgestellt, daß ich mir bei einem Servo den ganzen Aufwand mit den Endschalteren (welchen?), ihrer mechanischen Unterbringung und ihrer Verdrahtung ersparen könnte.
    Also werde ich wohl doch den ganzen mechanischen Kram hinzubauen müssen.

    Gruß
    robkpc

  9. #9
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    wie schwer sind denn deine klappen ? wenn der servo damit nicht zu sehr überanstrengt wird könntest du die Klappe als auch oberer und unterer Anschlag mit einem kleinen Magnet/Eisenblech versehen.
    Die müssten dann so plaziert werden, das sie jeweils am Anschlag die klappe "mithalten".
    Das entlastet den Servo in dieser Position und vermindert somit evtl auch das Ruckeln.

    Trotzdem würde mich erstmal interessieren woher das Ruckeln kommt.
    Passiert das auch wenn du einen Servo anschliesst, der keine Last hat ?
    Fehlsignale auf dem PWM-Signal ?

    (wobei er, wie ich beobachtet habe, etwas hin- und herruckelt).
    Ruckeln sollte er eigentlich nur, wenn sich die Last ändert. Dann fängt er an, seine Position "nachzukorrigieren".
    Möglich wäre dabei auch, das es einfach schlechte Servos sind (Poti im Servo)...
    oder das PWM-Signal auf dauer nicht ganz präzise bleibt.

    Wenn Das PWM z.b. aufgrund des Programmablaufs... kurze Verzögerungen hat
    (Da reichen ein paar ms) dann ruckelts auch.
    Geändert von JoeM1978 (13.03.2014 um 16:11 Uhr)
    JAAAA... Microchips kann man essen... aber der Geschmack ist furchtbar.

  10. #10
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Zitat Zitat von JoeM1978 Beitrag anzeigen
    wie schwer sind denn deine klappen ? wenn der servo damit nicht zu sehr überanstrengt wird könntest du die Klappe als auch oberer und unterer Anschlag mit einem kleinen Magnet/Eisenblech versehen.
    Die müssten dann so plaziert werden, das sie jeweils am Anschlag die klappe "mithalten".
    Das entlastet den Servo in dieser Position und vermindert somit evtl auch das Ruckeln.

    Trotzdem würde mich erstmal interessieren woher das Ruckeln kommt.
    Passiert das auch wenn du einen Servo anschliesst, der keine Last hat ?
    Fehlsignale auf dem PWM-Signal ?


    Ruckeln sollte er eigentlich nur, wenn sich die Last ändert. Dann fängt er an, seine Position "nachzukorrigieren".
    Möglich wäre dabei auch, das es einfach schlechte Servos sind (Poti im Servo)...
    oder das PWM-Signal auf dauer nicht ganz präzise bleibt.
    Die Klappen kann der Servo mit seinem Getriebe leicht bewegen. Das mit dem Haltemagneten ist keine schlechte Idee, ich muß einen finden mit niedriger Losreißkraft (oder ihn schräg bzw. mit etwas Abstand plazieren).

    Hinsichtlich des Ruckelns habe ich festgestellt, daß der Servo sofort stehenbleibt und nicht mehr ruckelt, wenn ich den Pin entferne, der das Signal führt. Anschließend kann ich in aller Ruhe den Strom abschalten.
    Damit könnte ich etwas anfangen.

    Allerdings weiß ich nicht, ob die Einstellung der Endstellung, die man mal programmiert hat, im Laufe der Jahre konstant bleibt. Wenn nicht, taucht wieder die Frage auf: was geschieht, wenn der Servo gegen einen Anschlag fährt und keiner merkt es?

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