DS09, DS165, DS20, HV95, HV5013 und HV7010
von Gerd Giese.
von Gerd Giese.
Drei schwarze Servos aus der DS- und drei rote aus der HV-Serie sind zum Test bereit.
CHASERVO ist nicht untätig und erweitert laufend das Rudermaschinenangebot. Es wird also nicht langweilig. Ich hatte nun die Gelegenheit, sechs neue CHASERVOs zum Test zu erhalten, drei DS- und drei HV-Typen.
Wer die vorherigen CHASERVO-Tests noch nicht kennt, kann sie hier nachlesen:
CHASERVO-Test Teil I: 
-Magazin
-MagazinCHASERVO-Test Teil II: -Magazin
-MagazinCHASERVO Homepage: >KLICK< für weitere Informationen
Hinweis: Bilder zum Vergrößern einfach anklicken.Die Testpalette reicht vom kleinen 9 mm- bis zum großen 20 mm-Servo (gemeint ist immer deren Dicke). CHASERVO präsentiert Digital-Servos (individuell Programmierbar) aus zwei unterschiedlichen Serien. Die schwarz/rote DS-Serie (Metall-/Kunststoffgehäuse), ist die etwas kostengünstigere und die rote HV-Serie (Vollmetall) die teurere Variante. Beide Typen zeichnen sich durch gehärtete Vollmetallgetriebe aus. Zudem tragen mindestens zwei Kugellager im Abtrieb zur Präzision und Langlebigkeit bei. Herz der Servos sind drehmomentstarke Coreless-Motoren. Das sind eisenlose Motoren ohne Rastmoment. Diese Motoren sind reaktionsschnell und ermöglichen eine hohe Stellgenauigkeit. Alle Servos werden mit dem aktiven Softanlauf geliefert (jetzt bei CHASERVO Standard). Das ermöglicht den Servos nach dem Einschalten der RC-Anlage, die Null- oder Neutralstellung selbstständig "soft" anzufahren.
Doch drei Servos ragen besonders heraus...
Zwei davon besitzen als Winkelgeber/Positionssensoren verschleißfreie HALL-Sensoren (DS165 und HV7010; normal wäre ein Poti). Hinweis: Viele kennen das eventuell von ihrer Fernsteuerung, deren Knüppelstellung per HALL-Sensor ermittelt wird.
Mit den HV5013 und HV7010 sind laut CHASERVO kompromisslose Servos der Extraklasse entstanden. Sie sind ausgestattet mit einem starken vierpoligen Brushless-Motor. Der Brushless-Motor ist gegenüber einem Coreless-Motor nahezu verschleißfrei. Er ist bei gleicher Leistung kleiner, liefert ein höheres Drehmoment, ist ebenso reaktionsschnell und das bei einem höheren Wirkungsgrad.
Das HV7010 ist zusätzlich mit einem spritzwasserdichten Aluminiumgehäuse versehen, so dass es ohne Kompromisse für den harten Einsatz in großen Flugmodellen, Helikoptern oder Powerbooten und auch in RC-Cars (Offroad oder Flachbahn) bestens gerüstet ist.
Leider hat es CHASERVO noch nicht geschafft, ein eigenes Programmiergerät anzubieten. Es ist aber in Planung.
Zur Klassifizierung dieser sechs Servotypen, eine grobe Zusammenfassung:
- DS Servos sind dreiteilig aufgebaut und kostengünstiger als die HV-Typen. Die Ober- und Unterschale besteht aus schlagzähem Kunststoff. Das Mittelteil wird aus einer Aluminiumlegierung gefertig. Das kugelgelagerte Getriebe ist aus gehärtetem Metall.
- DS09, Servo in der 9 mm-Klasse, Coreless-Motor, zweifach kugelgelagert, ein Poti als Positionssensor, 5 mm/T25-Abtrieb, VK: 34,90€
- DS165, Servo der 16 mm-Klasse, Coreless-Motor, zweifach kugelgelagert, ein HALL-Geber als Positionssensor, 6 mm/T25-Abtrieb, VK: 59,90€
- DS20, Servo der 20 mm-Klasse, Coreless-Motor, zweifach kugelgelagert, ein Poti als Positionssensor, 6 mm/T25-Abtrieb, VK: 54,90€
- HV-Servos sind ebenfalls dreiteilig aufgebaut und teurer als die DS-Typen. Die Ober-, Mittel- (teilweise gerippt) und Unterteile bestehen aus einer Aluminiumlegierung. Das kugelgelagerte Getriebe ist aus gehärtetem Metall.
- HV95, Servo in der 10 mm-Klasse, Coreless-Motor, zweifach kugelgelagert, ein Poti als Positionssensor, 6 mm/T25-Abtrieb, VK:62,90€
- HV5013, Servo in der 20 mm-Klasse, 4Pol Brushless-Motor, zweifach kugelgelagert, ein Poti als Positionssensor, 6 mm/T25-Abtrieb, VK: 119,90€
- HV7010, Servo in der 20 mm-Klasse, vierpoliger Brushless-Motor, sechsfach kugelgelagert, ein HALL-Geber als Positionssensor, 8 mm/T25-Abtrieb, IP65 Schutz, VK: 169,90€
- Verkaufspreise Stand: 03/2024
Das originale Zubehör der einzelnen Servos.
Nur beim DS165 und DS20 liegen Gummipuffer bei.
Ab den beiden Großservos, HV5013 und HV7010 , werden sehr stabile Aluhebel mitgeliefert.
Hinweise: Diese Servos erzeugen ein derart hohes Drehmoment (siehe Messtabelle), dass ich ausschließlich diese Hebel empfehle.
Das HV7010 erreichte mich erst zum Testschluss. Das Zubehörfoto wurde in das bestehende Bild nachträglich eingefügt.
Die Innereien
Exemplarisch habe ich drei Servos geöffnet. Im Folgenden die Bilder vom Getriebe und der Elektronik.
DS20
Von wegen "nur" ein Standardservo. Beim DS20 werden die Getriebeachsen zusätzlich in Metallbuchsen geführt! Das minimiert nicht nur das Getriebespiel, es fördert auch die Langzeitstabilität - bravo CHASERO! Das Getriebe ist aus Vollmetall, ab dem ersten Ritzel und sehr gut für Langzeitbetrieb gefettet.
Die Servokabel sind platinenseitig mit Silikon fixiert und zugleich zugentlastet. Damit ist die Elektronik auch gut gegen Vibrationen und Eindringen von Feuchtigkeit abgesichert.
Die Leistungselektronik, unten auf der Platine, nutzt zur Wärmeableitung in das Gehäuse ein Wärmeleitpad.
DS165
Auch dieses Getriebe ist aus Vollmetall und sehr gut für Langzeitbetrieb gefettet. Alle Ritzel sind aus Metall und nicht wie vielfach üblich, erst ab dem zweiten Abtriebsritzel (ab Motorachse gerechnet). Das DS165 nutzt zur Positionserkennung einen HALL-Geber (hier nicht erkennbar). Normal wäre in dieser "Klasse" ein Poti zur Positionserkennung. Der Vorteil eines HALL-Gebers: Sie lösen hoch auf und sind verschleißfrei!
Die Servokabel sind platinenseitig mit Silikon fixiert, zugleich zugentlastet und gegen Vibrationen gut gesichert. Die Leistungselektronik, unten auf der Platine, benötigt keine Wärmeableitung in das Gehäuse.
HV 5013
Das kräftige Metallgetriebe hat bei einem Drehmoment von knapp 550 Ncm Schwerstarbeit zu leisten.... das nimmt man ihm auch ab. Das Getriebe ist natürlich komplett aus Vollmetall und sehr gut für Langzeitbetrieb gefettet.
Auch diese Servokabel sind platinenseitig mit Silikon fixiert und zugleich zugentlastet und gegen Vibrationen sehr gut gesichert. Die Leistungselektronik ist mit den Motoranschlüssen (vierpoliger Brushless) direkt auf der Platine kontaktiert.
Das HV5013 nutzt zur Positionserkennung einen HALL-Geber (hier nicht erkennbar). Der Vorteil eines HALL-Gebers: Sie lösen hoch auf und sind verschleißfrei!
In eigener Sache
Mittlerweile habe ich meine Testausrüstung um ein elektronisches Drehmomentmessgerät (Digital Torque Meter HP-100) erweitert, weil diese starken Servos ein derart hohes Drehmoment erzeugen, dass reproduzierbare Ergebnisse mit einer Zugwaage kaum möglich sind. Daher bin ich nun in der Lage, die Drehmomente der Servos bis auf 1000 Ncm (10 Nm) im Mittelwert als auch in den Spitzen exakt und reproduzierbar zu erfassen!
Die Geschwindigkeitsmessung ermittle ich nach wie vor mit dem Oszilloskop. Damit lasse ich mir die Beschleunigungs- und Bremsstromspitzen des Servomotors im Millisekundenbereich anzeigen. Wer Näheres dazu erfahren möchte, kann im Magazinbericht mehr Infos zur Geschwindigkeitsmessung nachlesen.
Im Folgenden werde ich, sofern erforderlich, meine Messdaten Punkt für Punkt erläutern.
Meine Messdaten tabellarisch dargestellt.
ermittelte Daten zum: | DS09 | DS165 | DS20 |
|---|---|---|---|
Abmessungen [l x b x h mm] | 23,5 x 27,5 x 9 | 32 x 27 x 16,5 | 40 x 37 x 20 |
Gewicht mit Kabel | 13,5 | 36 | 69 |
Mittenstellung [+/- 5 μs] | 1520 | 1520 | 1520 |
Leerlaufstrom 6 V / 8,4 V [mA] | 11 / 12 | 20 / 21 | 12 / 13 |
minimale Arbeitsspannung [V] | 3,4 | 3,4 | 3,4 |
Speed 60° an 6 V [ms] | 0,13 | 0,07 | 0,09 |
Impulsstrom (<20ms) Start/-Stop [A] | 1,33 / 2,2 | 2,66 / 2,5 | 3,66 / 3,9 |
Speed 60° an 8,4 V [ms] | 0,1 | 0,05 | 0,07 |
Impulsstrom (<20ms) Start/-Stop [A] | 1,66 / 3,3 | 3,8 / 4 | 4,66 / 5,3 |
Drehmoment max. 6 V [Ncm] | 60 | 90 | 190 |
Kurzschlussstrom [A] | 1,2 | 3 | 3,8 |
Drehmoment max. 8,4 V [Ncm] | 75 | 135 | 230 |
Kurzschlussstrom [A] | 1,5 | 3,9 | 5,2 |
Drift zwischen 8,4 V bis 6 V [μs] | 0 | 0 | 0 |
Auflösungsvermögen [μs] | 3 | 5 | 5 |
Softanlauf | ja | ja | ja |
Kabellänge [cm] | 16 | 21 | 21 |
ermittelte Daten zum: | HV95 | HV5013 | HV7010 |
|---|---|---|---|
Abmessungen [l x b x h mm] | 30 x 33,5 x 9,5 | 40,5 x 40 x 17 | 40 x 40 x 20 |
Gewicht mit Kabel | 22 | 73,5 | 87 |
Mittenstellung [+/- 5 μs] | 1520 | 1520 | 1520 |
minimale Arbeitsspannung [V] | 3,5 | 4 | 4,5 |
Leerlaufstrom 6 V/8,4 V [mA] | 11/12 | 21/22 | 29/30 |
Speed 60° an 6 V [ms] | 0,14 | 0,14 | 0,14 |
Impulsstrom (<20ms) Start /-Stop [A] | 1,86 / 2,2 | 4,6 / <0,5 (*) | 5,6 / <0,5 (*) |
Speed 60° an 8,4 V [ms] | 0,1 | 0,1 | 0,09 |
Impulsstrom (<20ms) Start /-Stop [A] | 2,2 / 2,6 | 6 / <0,5 (*) | 7,3 / <0,5 (*) |
Drehmoment max. 6V [Ncm] | 85 | 360 | 440 |
Kurzschlussstrom [A] | 1,7 | 5,1 | 5,9 |
Drehmoment max. 8,4 V [Ncm] | 125 | 530 | 630 |
Kurzschlussstrom [A] | 2,3 | 6,5 | 7,8 |
Auflösungsvermögen [μs] | 3 | 5 | 3 |
Drift zwischen 8,4 V bis 6 V [μs] | 0 | 0 | 0 |
Softanlauf | ja | ja | ja |
Kabellänge [cm] | 6 | 20 | 30 |
(*) Durch die Brushless-Motorsteuerung wird der Bremsstrom intern verarbeitet und gelangt nicht nach außen.
Messdatenerläuterungen
Die Servos sollten auf Grund ihrer digitalen Steuerung vorzugsweise mit 100 Hz (oder höher) angesteuert werden. Dabei stellte sich heraus, dass während des gesamten Tests keinerlei Unruhe oder gar Knurren (schnelles Servoarmzittern) in der Sollposition, sowohl in Ruhe als auch unter Last, auftrat.
Die Maßhaltigkeit ist super und zeigt keinerlei Abweichungen bei der Gewichtsangabe oder den Abmessungen.
Die Neutralstellung ist bei den sechs Servos sehr exakt auf 1,52 ms Impulslänge abgestimmt. Der Servoarm steht dann 90° senkrecht gegenüber dem liegenden Servo.
Die minimale Arbeitsspannung der Servos wurde einwandfrei eingehalten. Ich konnte bei Minimalspannung keinerlei Bewegungsstörungen oder -unruhe feststellen.
Der Leerlaufstrom ist nur beim besonders schnellen DS165 und bei den beiden Brushless-Servos höher als normal (etwa 12 mA). Dennoch liegt er im völlig unbedenklichen Rahmen mit rund 20 mA bis 30 mA. Eine zunehmende Erwärmung konnte ich selbst über einen längeren Zeitraum nicht feststellen. In der Neutral- oder Solllage waren die Servos absolut ruhig, nicht das leiseste Knurren (Mikrobewegungen des Servoarms bzw. -motors) war zu hören.
Die Stellzeit oder Speed wurde gegenüber den Herstellerangaben übertroffen und das teilweise mit deutlicher Reserve - bravo CHASERVO!
Die dabei auftretenden Impulsströme (bis zu 20 ms lang) sind enorm. Sie können bis zum Zweifachen des Blockierstroms betragen.
Beim Erfassen des Blockier-Drehmoments war ich froh, dass ich jeweils zwei Servos hatte. Die Messergebnisse wichen teilweise derart stark zum Positiven ab (wirklich erstaunlich!), dass ich es fast nicht glauben konnte. Aber auch das zweite Servo bestätigte meine Messwerte. Hier sollte CHASERVO noch einmal die Daten überprüfen. Dazu nur ein Beispiel: Das DS165 ist an 8,4 V Versorgungsspannung mit einem Drehmoment von 76 Ncm angeben, gemessen habe ich 135 Ncm ... bzw. das HV95, auch deutlich kräftiger ... usw.! Das ist zwar super, dennoch ist der Vertreiber darüber informiert über "so viel Understatement".
Den dabei auftretenden Kurzschluss- oder Blockierstrom habe ich innerhalb einer halben Sekunde immer beim ersten Versuch erfasst. Wiederholt man die Versuche mehrfach, treten sofort Messverfälschungen auf, weil sich die Elektronik, vor allem der Motor, schlagartig erwärmt und der Strom dann stark einbricht. Meine Messungen waren tendenziell niedriger als die Herstellerangaben. Was insgesamt als positiv zu werten ist.
Das Auflösungsvermögen mit 0,003 ms und 0,005 ms ist bei allen Servos sehr hoch. Deren hochwertige Elektronik und das geringe Getriebespiel (nahezu Null) sind dafür die Voraussetzung.
Eine Spannungsdrift ist bei diesen Servos nicht feststellbar. Der Test-Spannungsbereich wurde von 8,4 V (2s LiPo vollgeladen), bis runter auf 6 V (2s LiPo leer) durchgeführt. Die Servos zeigten dabei keinerlei Bewegung im Ruderarm.
Resümee
CHASERVO kann ich nach diesem Ergebnis nur gratulieren. Als quasi Neueinsteiger in diesem Marktsegment gleich derart hochwertige Produkte zu präsentieren, kann ohne Übertreibung als eine tolle Bereicherung für unser Hobby angesehen werden! Das Gute dabei, die "Zahnräder" stehen bei CHASERVO nicht still, so dass wir uns schon auf das freuen können, was da noch kommen wird. Ich hoffe, dann wieder dabei sein zu können.
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