折腾山寨舵机(转)

goldsun

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




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：



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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。

eurqu

谢谢楼主点出的死区电阻，救活了一个抖舵的舵机。

大龙仔

沙发哦！

大龙仔

好像很有用，回家试试看