terça-feira, 8 de março de 2011

SERVOS - O QUE VOCÊ PRECISA SABER

Todos os modelos de RC são controlados por servos, dispositivos elétricos que permitem vôo controlado.
O que é um servos ?
Como eles funcionam?
Como você escolhe os que vão funcionar melhor no seu modelo?

Servos em geral:
Um servo é um dispositivo aonde um eixo gira para uma posição definida pelo usuário, e mantém essa posição até que a entrada de um novo comando. Servos normalmente consistem de um pequeno motor DC (corrente contínua) elétrica, várias velocidades, e uma cabeça onde um braço ou uma roda pode ser anexado. Quando o usuário informa ao servo qual a posição angular para se deslocar ele gira e mantém a posição. Servos são projetados para manter a posição pois as forças externas estão sempre interagindo com a aeronave. Servos exercer um binário de forças externas, que os impede de mudar a posição. Servos para RC são dispositivos eletro-mecânicos que respondem a um sinal de controle, que os instrui a mover seu eixo de saída para uma determinada posição. Um servo é normalmente conectado a um receptor de rádio com um conector de três pinos. Os três fios são alimentação (geralmente de 4.8V para 6.0V), um fio-terra e um fio de sinal. O fio de sinal carrega um PWM (Pulse-Width Modulation) de sinais, constituído de um pulso de 1-2ms repetido 50 vezes por segundo.

Como trabalham servos:
O trabalho de um servo é converter o movimento angular do seu braço para o movimento linear de uma superfície de controle. Este movimento é feito por ligações que estão anexandas, que são chamadas de hastes de controle do braço do servo e superfície de controle associadas. Quando a cabeça do servo gira, ele empurra a haste de controle e para trás ou para frente. A vara é ligada a uma superfície que será controlada, e pode mover para cima ou para baixo devido à rotação do servo.
Três fios controlam um servo RC: dois para fornecer a eletricidade DC, e um que envia o sinal que controla a direção do motimento do servo. O fio de sinal funciona enviando ao servo uma série de pulsos que são interpretadas pelo seu circuito interno. Variando o tempo de cada pulso, o servo sabe exatamente qual a posição que deve mover-se.

Como fazer uma boa escolha de servo RC:
Servos têm uma série de qualidades que os tornam adequados para diferentes aplicações:
Torque - Esta é uma medida dos servos "força", ou quanto "empurrão" que ele tem. O torque é o produto da força e do raio em que ele atua. Os aviões tem maior necessidade servos de alto torque para mover as suas superfícies de controle de grande porte. Em geral, o tamanho do servo sobe com torque nominal. O torque nominal especifica quanta força o servo pode exercer. É normalmente expressa em unidades de onça-polegadas (oz-in) ou quilograma-centímetros (cm kg). Quanto maior o número, mais força o servo pode exercer. Se você souber o comprimento do braço do servo que será usado, você poderá usar esta medida e o binário de servo para calcular a quantidade de força final que o braço poderá exercer. Um longo braço vai reduzir a força máxima possível, e um braço curto, vai aumentá-la.
Speed - Velocidade e a medida que define a rapidez com que o servo pode se mover de uma posição para outra. Diferentes helicópteros terão servos com diferentes velocidades. Por exemplo: um de treinamento não precisa mudar as posições rapidamente, mas um em voo 3D precisa. Os servos de alta velocidade são muitas vezes mais caros que os normais. A velocidade de um servo é medida pelo número de segundos que leva para mover uma certa quantidade de rotação, geralmente 60 graus. Quanto menor o número, mais rápido é o servo. Um servo que seja avaliado em 0,15 segundo, é capaz de rodar 60 graus em 0.15 segundos.
Dimensões - Como foi mencionado anteriormente, as dimensões de um servo aumentam o torque. O tamanho e o peso de um servo são considerações importantes quando usado em pequenos modelos ou outros dispositivos RC onde não há muito espaço, ou o peso é um problema. Normalmente, os servos menores terão classificações de torque mais baixo.
Peso - O peso de um servo depende de diversas variáveis. Na maioria das vezes é descrito em gramas, o peso de um servo é sempre reportado no pacote.
Rolamentos - Existem duas formas para apoiar o eixo de saída de um servo - rolamentos ou escovas. As escovas são mais baratas, mas duram menos que os rolamentos, que por sua vez operaram de forma mais suave. Muito servos pequenos e muito baratos tendem a usar escovas, enquanto os de ponta ou servos muito grandes geralmente têm rolamentos. É possível atualizar um servo de escovas para rolamentos, sim! Existem vários kits de atualização que estão disponível na internet.
Engrenagens - A maioria dos servos usa engrenagens de nylon, enquanto servos de melhor qualidade utilização engrenagens de metal. Engrenagens de metal vai adicionar mais peso, mas sua vantagem é que elas não terão "strip", causando falha num modelo RC. Engrenagens de metal tem um desgaste ao longo do tempo, que pode causar "despejos", mas as engrenagens podem ser substituídas o que é bom economicamente. Em geral, os servos de nylon são adequados para o esporte. Se você está particularmente preocupado com a perda de um modelo em um acidente, ou estão voando em 3D, um servo de metal podera ser a escolha certa.

Servos Digital x Standard RCL:
Servos podem ser de dois tipos: digital ou standard. Ambos os servos poderão ser usado com um receptor normal, a diferença é o desempenho.
Todos os servos utilizam uma série de pulsos curtos como sinais que determinam a posição angular que eles devem manter. A série de sinais é geralmente muito rápida, algo em torno de 50 pulsos por segundo no máximo. Em um servo standard RC, a taxa é tão rápida que os movimentos muito pequenos das varas de controle pode não ter um efeito. Isto significa que existe uma "zona morta" no controle das varas, em que nenhum movimento do servo irá ocorrer. Não é um problema de formadores ou de modelos, mas a zona morta se torna um problema significativo com aeronaves em voo 3D. Mesmo um pequeno atraso de resposta num modelo em voo 3D poderia causar um acidente grave. Servos Standard têm as buchas de apoio no eixo principal, são servos pesados geralmente e têm um ou dois rolamentos de apoio do eixo principal.
Os servos digitais removem a zona morta.
Normalmente, o pulso é aumentado de cerca de 50 a 300 pulsos por segundo. Este aumento de resolução permite que o servo operar com muito mais precisão.

Motores do servos:
Os motores que impulsionam os servos RC podem ser de vários tipos diferentes. Aqui está uma lista das variedades mais comuns, e algumas informações sobre cada um para ajudar a decidir quais usar:
O motor padrão usado em um servo RC, é um motor de três pólos de ferrite. Motores de cinco pólos coreless são usados em alguns servos de alta velocidade, sendo esses motores pesados.

Coreless - motores elétricos convencionais usam fios de cobre enrolado em torno de núcleos de metal para formar eletroímãs. Em um motor sem núcleo, há uma malha de metal que gira em torno dos ímãs permanentes. motores Coreless respondem mais rapidamente do que os motores convencionais, pois eles não têm que superar a dinâmica associada a núcleos de metal.
Brushless - servos RC pode ser alimentado por motores brushless, dando-lhes vida mais longa, tempo de resposta mais rápida e mais torque.
Motores com 3 e 5 Pólo - Motores Elétricos DC têm ímãs permanentes, chamados pólos, que são atraídos por eletroímãs. Quanto maior o número de pólos maior será o torque. Se você é novo em RC ou tiver um modelo regular, você provavelmente não notará a diferença entre os servos de 3 ou 5 polos.

Estou colocando abaixo dois links com váris informação sobre servos, que acredito poderão ser muito úteis para aqueles que queirão aprender mais sobre servos

1 – Informações sobre o motor do servo:
https://home.comcast.net/~fernandogalha/Servo.pdf
2 – Cálculo do servo a ser usado:
https://home.comcast.net/~fernandogalha/servo_calculator.xls
3 – Ligações e informacões técnicas:
https://home.comcast.net/~fernandogalha/Servos%20ligacoes%20e%20infomacoes%20tecnicas.pdf
4 – Conversor de medidas:
http://www.linengineering.com/flash/Calculator.swf
5 - Headspeed Calculator:
http://heli.dacsa.net/calculatorv2/Default.aspx

Conclusão:

A quantidade de bons servos é muito quande, se você for comprar um produto, que para programar é necessário o uso de um computador, veja as restrições ou vamos dizer os senões….você só pode instalar se o seu windows for XP ou inferior. Meus amigos, nós estamos falando de produtos de alta tecnologia e caros. Qualquer produto que se diz moderno e ATUALIZADO e se faz necessário o uso de um computador para programar, deve fornecer todas as informações necessárias para que seja possível usa-lo por completo. Então a escolha está em sua mãos.

2 comentários:

  1. Excelente artigo! Me ajudou muito a compreender o funcionamento dos servos.

    Parabéns Fernando!

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  2. Obrigado!
    Procurei fazer o melhor possivel.

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