折腾山寨舵机(转)
本帖最后由 goldsun 于 2014-12-25 11:47 编辑作为新手的楼主,只能以看帖转帖来学习了,今天看了这个帖子特别好,就转来了,(注:看时请忽略品牌和评价)。
原帖:发布者ken128
准备上大机机了。
舵机这块是很大的挑费。价格不匪。
舵机的选择无外是看中扭矩、速度、准确、寿命、价格。
对于标准舵机福系3001/3003之类的,2-3公斤厘米/3-4公斤厘米扭矩,0.2秒的慢速响应,价格偏贵。
于是,想在国产大扭矩,稍快一些的舵机中找一找适中的。
首先瞄准的就是国产山寨舵机。
因为对山寨辉盛SG90舵机有很好的印象。具体就是速度快,似乎有0.0几秒的样子(不可能慢,4级变速齿轮,粗略估计变速比在11:1,
1000转/分的电机就可以达到0.1秒的速度),回中较准,寿命不短)注:实际电机启动后达到额定转速需要一定时间,所以电机一定选的转速更高。
于是,先淘入一种纯山寨20元的大扭力金属齿舵机,实为仿国产MG996R。
我把原厂参数也帖在这里对照:
尺寸:40.8*20*38mm
重量:55g
速度:4.8V@0.20sec/60°
6.0V@0.19sec/60°
扭力:4.8V@13kg-cm
6.0V@15kg-cm
电压:4.8V-7.2V
空载工作电流: 120mA
堵转工作电流: 1450mA
响应脉宽时间: ≤5usec
角度偏差:回中误差0度, 左右各45°误差≤3°。
齿轮: 5级金属齿轮组
连接线长度: 300mm
接口规格: JR/FP通用。
第一印象是,外壳、杜邦线(带护套)都很正常,线径较粗,内部齿轮加工细致,5级变速齿轮,电机个头大不少,电路板焊接质量达标(现代的回流焊工艺都比人工焊的强)。
上电试验,失望,速度慢。电流大。
于是拆解查找原因发现,山寨的和原厂的差别在于轴承上
国产原厂的是双轴承,而山寨的是双环,一个是铜环,一个是塑料环。外套的是铜环问题不是很大,因为这里转速不是很快,磨损不会很快,能保证长时间不出现虚位。就是这个里环不行。配合得非常非常紧。就是说空载运行就有了很大的负荷,怪不得很多人说没用多久电机就烧了,电刷就完了。
于是上电磨把里环的内径磨大了些,配合滑顺了后再装回去试。转速正常了,电流小了。没处理前转动起来电流就大跟堵转似的,可想而知,电刷完的快。
山寨的倒是没有虚位问题。也就是框量很少。
山寨的也没有抖舵问题。
山寨的没有测扭矩,肯定缺斤短两。再短也不会短于5公斤。想想还是金属齿的,可以接受。
缺点还有,回中不准,时准时不准,电压高了稍好,可能是电位器不良。
初步结论是:大油机得用6V供电了,这样大舵机速度才有保证,我没有动力锂电,将来就选铁锂吧,电流得大。供电联线也要粗。
看着大舵机这些麻烦事,怀念9克舵机时代。经常问自已,1米2飞得岗岗的,干嘛要折腾大的呢?唯一一个理由就是要吊机。可到时要选快的舵机,50级光吊机的话,有可能用飞快的小银燕金属呢。——想法全没经过实践,请勿效仿。
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拆解内部照片
全图
三极电机,型号RF-020TH。
外面看到的电路板,芯片型号是第一行AA51880 第二行0014,常见的舵机控制芯片。
里面看到的电路板,两个芯片型号分别是上边一个第一行9926第二行AAG443,是双N沟道MOS管,下边一个第一行4953第二行14GGHS,是双P沟道MOS管。两个双管像是要构成H桥式电机驱动器。
电位器(很像日本NOBLE帝国)
咱们坛子里有一家就是卖这种电位器的,如果想提高一下品质,不仿从他那买来换上。链接是 http://bbs.mx3g.com/thread-360242-1-1.html 。型号分析大根是XV04911,220度旋转的。标称寿命是上百万次!!每周飞3天的话,也能飞5年了。
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测试视频
测试设备:传家之宝 神控
夹持舵机之桌钳
重点测低压(四节镍氢)和高压(锂类+UBEC)
视频
http://player.youku.com/player.php/sid/XODUzMDMzNTk2/v.swf
这里多说几句。正如国外大师评价的,天朝电机用的是廉价3极电机,惯性大,刹车不准。
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电机
电机RF-020TH(怎么和F系的S3001同型号?),TB上4块钱。
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电路图AA51880
11脚——死区调整
2、5——H左臂上、下驱动
3、6——H右臂上、下驱动
9——基准电压,供给主轴电位器
7——担架电容器
15——电位器中点
16——锯齿波发生器电容,控制驱动逻辑
1——锯齿波发生器电阻
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电位器
型号: XV09411
Operating Temperature Range -10 to 70℃
Rated Power 0.05W
Rated Voltage/Current ---
Maximum Operating Voltage 6V DC
Nominal Total Resistance 5K Ω
Total Resistance Tolerance +/-20%
Resistance Taper 0B
Insulation Resistance 250V DC
Dielectric Resistance 250V AC
Total Rotation Angle/Travel 220+/-5°
Rotation Torque 3mN.m MAX.
Life 1,000,000 cycles
Dimensions 10.0 x 12.2 x 17.8 mm
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关于死区调整
AA51880原理图中,11脚是死区电阻,图中标明是1K。可舵机里放的是2.7K。
用示波器测得死区有90uS之巨,微小的摇杆变化舵机不动。
R3这个电阻的大小,决定了死区的大小。将其短路,舵机就在平衡点以50HZ的频率抖舵。说明太小不行。
将其改成1K,再测试。死区减小到10uS以下,棒极了!!
微小的摇杆变化,舵机跟随很好。回中也准多了。
见视频:
http://player.youku.com/player.php/sid/XODU1MTQwNTQw/v.swf
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关于“Overshooting”
回到上面,再比较两个视频发现:
第一个视频,死区大(2.7K),overshooting小,回中不太准,小舵灵敏度低;
第二个视频,死区小(1K),overshooting大,回中准,小舵灵敏度高。
这两种情况是一对矛盾,究竟如何取舍呢?
暂时按后者来取舍吧!这个飞3D需要。
视试飞情况再下最后结论。
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给舵机大电流供电(或装BEC)问题
Y线或杜邦线排针专做一个接线板。
谢谢楼主点出的死区电阻,救活了一个抖舵的舵机。 沙发哦!
好像很有用,回家试试看http://www.moz8.com//mobcent//app/data/phiz/default/03.png
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