伺服機(jī)是遙控模型控制動(dòng)作的動(dòng)力來(lái)源,不同類(lèi)型的遙控模型所需的伺服機(jī)種類(lèi)也隨之不同。如何審慎地選擇經(jīng)濟(jì)且合乎需求的伺服機(jī),也是一門(mén)不可輕忽的學(xué)問(wèn)。
伺服機(jī)主要是由外殼、電路板、電機(jī)、齒輪與位置檢測(cè)器(電位器)所構(gòu)成。其工作原理是由接收機(jī)發(fā)出訊號(hào)給伺服機(jī),經(jīng)由電路板上的 IC 判斷轉(zhuǎn)動(dòng)方向,再驅(qū)動(dòng)電機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)過(guò)減速齒輪將動(dòng)力傳至擺臂,同時(shí)由位置檢測(cè)器送回訊號(hào),判斷是否已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)位。伺服機(jī)是遙控模型控制動(dòng)作的動(dòng)力來(lái)源,不同類(lèi)型的遙控模型所需的伺服機(jī)種類(lèi)也隨之不同。如何審慎地選擇經(jīng)濟(jì)且合乎需求的伺服機(jī),也是一門(mén)不可輕忽的學(xué)問(wèn)。
伺服機(jī)主要是由外殼、電路板、電機(jī)、齒輪與位置檢測(cè)器(電位器)所構(gòu)成。其工作原理是由接收機(jī)發(fā)出訊號(hào)給伺服機(jī),經(jīng)由電路板上的 IC 判斷轉(zhuǎn)動(dòng)方向,再驅(qū)動(dòng)電機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)過(guò)減速齒輪將動(dòng)力傳至擺臂,同時(shí)由位置檢測(cè)器送回訊號(hào),判斷是否已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)位。標(biāo)準(zhǔn)的直升機(jī)需搭配5顆伺服機(jī),分別控制油門(mén)、副翼、升降舵、螺距及尾舵。
油門(mén)
油門(mén)是所有動(dòng)作中負(fù)載最輕的部位,且負(fù)載不會(huì)受到外在因素的影響而改變,所以選擇油門(mén)伺服機(jī)時(shí),速度才是關(guān)鍵。因?yàn)橹鄙龣C(jī)的油門(mén)與螺距作混控,故油門(mén)與螺距伺服機(jī)的速度最好要一致,才不會(huì)發(fā)生螺距伺服機(jī)已到達(dá)定位,油門(mén)伺服機(jī)卻姍姍來(lái)遲的情況。尤其作劇烈的3D飛行時(shí),油門(mén)與螺距的變化量極大,若油門(mén)與螺距伺服機(jī)的速度不協(xié)調(diào),會(huì)發(fā)生馬力延遲的狀況。
油門(mén)伺服機(jī)的速度并不是愈快愈好,因?yàn)檫€要考慮引擎的反應(yīng)時(shí)間。引擎必須經(jīng)過(guò)吸氣、壓縮、爆炸、排氣這一連串的步驟,尤其直升機(jī)用的引擎并不屬于高轉(zhuǎn)速型,因此伺服機(jī)的速度如果太快,就會(huì)產(chǎn)生引擎運(yùn)轉(zhuǎn)速度跟不上伺服機(jī)的動(dòng)作,進(jìn)而出現(xiàn)油氣混合比不適當(dāng)?shù)臓顩r。建議采用速度為 0.19~0.24 秒的伺服機(jī)。 [2]
尾舵
尾舵伺服機(jī)的扭力不需太大,3kg 就已經(jīng)足夠了。請(qǐng)依據(jù)您所使用的陀螺儀等級(jí)來(lái)搭配尾舵伺服機(jī)。機(jī)械式陀螺儀因?yàn)榉磻?yīng)速度較慢,因此無(wú)需使用高速伺服機(jī)。壓電式陀螺儀需搭配高速伺服機(jī),才能發(fā)揮陀螺儀的性能。高級(jí)的陀螺儀都會(huì)指明建議使用的伺服機(jī),例如 JR 5000T 陀螺儀建議搭配 NES-8700G 伺服機(jī),F(xiàn)utaba GY-501 陀螺儀建議搭配 S-9205 伺服機(jī)。若您使用的壓電式陀螺儀并無(wú)特別指明伺服機(jī)的類(lèi)型,建議您購(gòu)買(mǎi)速度愈快的伺服機(jī)愈好。
如何以最經(jīng)濟(jì)的方式購(gòu)買(mǎi)合用的伺服機(jī),請(qǐng)參考下列步驟∶
先決定螺距伺服機(jī),選擇扭力 5kg 以上的伺服機(jī),再依據(jù)預(yù)算的多寡決定伺服機(jī)的速度。
依照螺距伺服機(jī)的速度,選擇同速度但扭力小的伺服機(jī),作為油門(mén)伺服機(jī)。
依據(jù)直升機(jī)的級(jí)數(shù)大小,選擇扭力為 3kg 或 5kg 以上,速度為 0.20~0.26 秒的伺服機(jī),作為副翼及升降舵伺服機(jī)。
依據(jù)陀螺儀的等級(jí)來(lái)決定尾舵伺服機(jī)的速度,愈高級(jí)的陀螺儀才需使用高級(jí)的伺服機(jī)。
若您使用 CCPM 的直升機(jī),因?yàn)槭怯筛币怼⑸刀婕奥菥嗨欧C(jī)采混控的方式共同來(lái)推動(dòng)十字盤(pán),所以這三個(gè)動(dòng)作要選擇同型號(hào)的伺服機(jī)。CCPM 的優(yōu)點(diǎn)是連桿數(shù)少、傳動(dòng)直接、虛位小,并且可減輕伺服機(jī)的負(fù)荷,延長(zhǎng)伺服機(jī)的使用壽命
副翼及升降舵
30 級(jí)及 46 級(jí)的直升機(jī)應(yīng)選擇扭力 3kg 以上的伺服機(jī),60 級(jí)的直升機(jī)則需選擇扭力 5kg 以上的伺服機(jī)。副翼及升降舵的反應(yīng)速度,主要是由主旋翼轉(zhuǎn)速及平衡翼片的重量所控制,與伺服機(jī)的速度快慢,較無(wú)明顯且直接的關(guān)聯(lián),所以不需使用太快的伺服機(jī)。建議采用速度為 0.20~0.26 秒的伺服機(jī)。
螺距
直升機(jī)的主旋翼螺距是出了名的重負(fù)載,因此螺距伺服機(jī)的扭力一定要夠,最好能選擇扭力 5kg 以上的伺服機(jī)。建議采用速度為 0.19~0.24 秒的伺服機(jī)。伺服機(jī)優(yōu)點(diǎn)編輯
1、精度:實(shí)現(xiàn)了位置,速度和力矩的閉環(huán)控制;克服了步進(jìn)電機(jī)失步的問(wèn)題;
2、轉(zhuǎn)速:高速性能好,一般額定轉(zhuǎn)速能達(dá)到2500轉(zhuǎn)左右;
3、適應(yīng)性:抗過(guò)載能力強(qiáng),能承受三倍于額定轉(zhuǎn)矩的負(fù)載,對(duì)有瞬間負(fù)載波動(dòng)和要求快速起動(dòng)的場(chǎng)合特別適用
4、穩(wěn)定:低速運(yùn)行平穩(wěn),低速運(yùn)行時(shí)不會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似于步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)運(yùn)行現(xiàn)象。適用于有高速響應(yīng)要求的場(chǎng)合
5、及時(shí)性:電機(jī)加減速的動(dòng)態(tài)相應(yīng)時(shí)間短,一般在幾十毫秒之內(nèi);
6、舒適性:發(fā)熱和噪音明顯降低。簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)就是:平常看到的那種普通的電機(jī),斷電后它還會(huì)因?yàn)樽陨淼膽T性再轉(zhuǎn)一會(huì)兒,然后停下。而伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)是說(shuō)停就停,說(shuō)走就走,反應(yīng)極快。但步進(jìn)電機(jī)存在失步現(xiàn)象。伺服電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域就太多了。只要是要有動(dòng)力源的,而且對(duì)精度有要求的一般都可能涉及到伺服電機(jī)。如機(jī)床、印刷設(shè)備、包裝設(shè)備、紡織設(shè)備、激光加工設(shè)備、機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線等對(duì)工藝精度、加工效率和工作可靠性等要求相對(duì)較高的設(shè)備。