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Servo

Ein Servo ist ein Gerät, um über die elektrischen Signale der Fernsteuerung eine definierte Position zu erreichen. Das Servo wird an den Empfänger angeschlossen und mit dem anzulenkenden Ruder verbunden.

Einsatzgebiete von Servos

In der Regel steuern Servos Ruder an. Daneben werden Sie aber auch für andere Bereiche in einem Modellflugzeug eingesetzt. Die Einsatzbereiche sind:

  • Anlenkung von Rudern, wie z.B. Querruder, Höhenruder, Seitenruder, Elevons
  • Ausfahren von Bremsklappen
  • Anlenkung einer Schubvektorsteuerung
  • Anlenkung von Taumelscheibe und Heckrotor beim Modellhubschrauber
  • Ansteuerung von Verbrennungsmotoren
  • Ein- / Ausziehen von Fahrwerken
  • Ansteuerung von beweglichen Kameras für FPV-Fliegen
  • u.v.m.

Der Aufbau von Servos

Ein Servo besteht aus einem Anschlusskabel, einem Gehäuser, einer Steuerelektronik, einem Motor, einem Getriebe und einem Servoarm ( auch Servohebel oder Servohorn genannt).

Die Servo-Steuerelektronik

Die Steuerelektronik des Servos dient dazu, die Signale in über eine Drehbewegung in die Position umzuwandeln. Die Position wird dabei über einen Potentiometer ermittelt, der mit dem Getriebe verbunden ist. Sobald das Servohorn also die Position erreicht hat, die dem Eingangssignal entspricht, hört der Motor auf, sich weiter zu drehen. Diese Position muss nun gegen die einwirkenden Einfüsse gehalten werden. Deshalb und wegen einer unruhigen Hand oder elektronische Steuerungssysteme, wie Gyros oder Autopiloten ist das Servo ständig in Bewegung.

Der Servo-Motor

Der Motor muss die Arbeit verichten und das Servohorn über das Getriebe in die gewünschte Position bringen. Folgende Motoren werden derzeit eingesetzt:

  • Standard-Bürsten-Servo-Motor: Vorteile sind: Günstig
  • Glockenanker-Servo-Motor: Vorteile sind: Schneller und Kraftvoller
  • Brushless- Servo-Motor - Vorteile sind: Hoher Wirkungsgrad, lange Standzeit

Mit wenig Aufwand lässt sich ein Servo übrigens zu einem kleinen Antrieb umbauen.  Regler und Motor sind im Servo ja bereits enthalten.

Das Servo-Getriebe

Das Getriebe dient dazu, die hohen Drehzahlen des Motors in ein hohes gewünschtes Drehmoment umzuwandeln. Der benötigte Servoweg ist oft geringer als 120°, so dass besonders das Dreh- bzw. Haltemoment entscheidend ist. Die Kräfte zu und von den Rudern müssen vom Getriebe sicher aufgenommen werden können. Getriebe gibt es in unterschiedlichen Ausführungen. Neben der Verwendung von Gleit- bzw. Kugellager unterschieden sich Servo-Getriebe durch die deren verwendetes Material. Folgende Getriebematerialien werden in Servos hauptsächlich eingesetzt:

  • Nylon-Servo-Getriebe - Vorteile sind: günstig, leicht
  • Carbonit-Servo-Getriebe - Vorteile sind: belastbar, leicht
  • Metall-Servo-Getriebe - Vorteile sind: hoch belastbar

Daneben gibt es natürlich auch noch diverse Mischformen, die je nach Einsatzgebiet optimiert sind.

Kenngrößen von Servos

Servos werden über verschiedene Kenngrößen charakterisiert. Diese Kenngrößen geben Aufschluss über die Leistungsfähigkeit, die Qualität sowie die Bauart und machen die Servos verschiedener Hersteller vergleichbar. In der Regel werden diese Kenngrößen bei allen Servos angegeben.

  • Drehmoment
  • Stellzeit
  • Getriebematerial
  • Lagertyp
  • Gewicht
  • Abmessung

Servos nach Baugröße

Maxiservo

Hierzu zählen Servos, die hohe Kräfte aufbringen müssen. Diese werden z.B. in Großmodellen oder bei der Anlenkung besonders belasteter Ruder benötigt.

Standardservo

Diese Servos haben eine Modellbautypische Leistungscharakteristig. Sie sind aufgrund der Baugröße und der hohen Stückzahlen besonders günstig zu erwerben. Ein Standardservo wiegt ca. 40 Gramm.

Mini- / Microservo

Diese Servos werden dort eingesetzt, wo es auf da Gewicht ankommt. Sie wiegen unter 30 Gramm und haben in oft trotzdem Drehmomente von 20 Ncm.

Nanoservo

Nanoservos werden vor allem bei Modellen eingesetzt, bei denen es hauptsächlich auf das Gewicht ankommt. Sie wiegen unter 10 Gramm
und sind dementsprechend nur gering belastbar. Besonders durch die Schwemme an Minihubschrauber aus Fernost, sind diese Servos inzwischen sehr günstig zu erwerben.

Qualitätsmerkmale von Servos

Das perfekte Servo gibt es nicht, deshalb besitzen Modellbauer meist unterschiedlichste Servos, die sie je nach Anwendungsfall einsetzen können. Servos bekommt man bereits für 2,50 EUR. Einsetzbar sin diese aber nur bedingt. Ein gutes Servo hingegen kostet das zehnfache, ist aber dafür auch von Werk aus qualitätsgeprüft.  Wenn Sie z.B. ein Zehnerpack Billigservos kaufen, können Sie davon ausgehen, dass Sie zwei Stück nicht einsetzen können.

Qualitätsmerkmale können darüberhinaus sein:

  • Spannungsbereich
  • Rückstellgenauigkeit
  • Kraft
  • Geschwindigkeit
  • Spiel
  • Robustheit

Gute hochwertige und günstige Servos

Für alle, die auf der Suche nach guten und günstigen Servos sind, habe ich hier mal ein paar Modelle aufgelistet, mit denen ich gute Erfahrung gemacht habe und die dennoch bezahlbar sind:

Standardservos

  • Robbe S 148 für ab 13 EUR
  • HS-485HB für ab 20 EUR

Microservos

  • Graupner C341 für ab 26 EUR
  • Hitec HS-81 für ab15 EUR

Nanoservos

  • Multiplex Nano S für ab 14 EUR
  • Hitec HS-55 für ab 14 EUR