Bancada para teste de servo - Consumo e Torque

Li-po, Li-Ion, Nimh, 1s2p, 10c...... quer aprender mais sobre o "combustivel" dos nossos modelos? Este é o local! Aqui também está aqueles esquema de carregador ou aquele ESC que estava procurando.

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caioect
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Bancada para teste de servo - Consumo e Torque

Mensagempor caioect » 23 Jul 2012 01:31

A procura por um servo econômico e com bom torque para um planador, resolvi montar uma pequena bancada para testar o consumo e o torque de alguns servos.

A bancada foi montada sobre uma placa de compensado 320 x 170 x 6 mm contendo os equipamentos abaixo:

- Wattímetro Watts´UP
- Servo tester GT Power
- Balança de tração (precisão de 20g)
- Extensão de servo adaptada com conectores deans
- Bateria Eneloop NiMH 5,0V 2000mAh ou BEC Himodel 3A.
- Suporte para o servo
- Haste de aço com diâmetro de 1mm

A balança de tração foi instalada atras de um suporte de madeira em U para permitir a conexão entre a balança de tração e o servo através de uma haste de aço.

O servo foi instalado num suporte preso na bancada por 4 parafusos. A posição do servo foi escolhida de tal modo que a haste de aço ficasse perfeitamente alinhada com a balança de tração e formando um ângulo de 90 graus com o braço do servo.

Neste caso o valor do torque em (kg.cm) pode ser obtido multiplicando a leitura na balança (kg) pela distância entre o ponto de aplicação da força e o eixo do servo (cm) (distância exata da haste ao eixo do servo)!

Segue algumas fotos da bancada:





Segue 3 testes de pico com o servo Emax ES08MA Metal Gear 12g.

A leitura do torque na balança deve ser multiplicada por 1.06 cm que é a distância exata da haste ao eixo do servo.



Gráfico do torque em função da corrente:


Corrigido!

Vídeo dos testes de pico.

http://www.youtube.com/watch?v=SJdB9vDSw5I

Abs,

Caio
Editado pela última vez por caioect em 03 Jul 2015 22:32, em um total de 1 vez.

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Marco Antonio
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Mensagempor Marco Antonio » 23 Jul 2012 01:46

Isso já era esperado além de conhecido pois existe uma tabela antiga com o consumo de alguns servos de mercado.
Você foi o primeiro que fez isso de forma correta. Parabéns.!!
O consumo médio de um servo é maior quanto menor ele for, servos "padrão" tem consumo médio da ordem de 500mA.
As pessoas imaginam que eles consomem pouco, então some 4 ou 5 servos e vai ver que é bem alto.
O definitivamente correto seria ter um modulo de aquisição de dados e instalar em um modelo para ver o consumo em uma real condição.
Mas o que você fez já atende muito bem.
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Mensagempor caioect » 23 Jul 2012 11:59

Marco, Obrigado!

Antes de montar a bancada eu procurei por testes de servos e achei a tabela abaixo que possui os testes de vários servos conhecidos.

http://www.bhabbott.net.nz/Servo.html

Porém não encontrei nenhum teste do servo Emax ES08MA MG. O fabricante informa somente o torque, mas não informa nenhum dado sobre consumo.

http://www.yinyanmodel.com/En/ProductView.asp?ID=170

http://www.servodatabase.com/servo/emax/es08ma

Essa bancada é bem simples e fácil de montar. Basta ter os equipamentos e em poucos minutos está pronta.

Não utilizei o e-Logger v3 da Eagle Tree pois não teria como coletar os dados do torque com esta balança de tração. Mas é possível instalar o e-logger V3 num modelo e coletar os dados de consumo dos servos em vôo.

Para diminuir os erros de leitura, os dados do wattímetro e da balança foram filmados com uma câmera durante os testes. Assim tenho os dados simultâneo de consumo e torque em função do tempo que foram utilizados na construção do gráfico.

Com relação aos resultados, o servo emax ES08MA MG fornece o torque acima do indicado de 1.5 kg.cm sob 4.8V o que é muito bom, porém tem um consumo bastante elevado.

Estou planejando colocar 6 servos destes num planador full house de 2m de envergadura e ~800g. Na média o consumo dos 6 servos ficará próximo de 3A sendo necessário um BEC externo de pelo menos 5A!

Abraços,

Caio

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Mensagempor Marco Antonio » 23 Jul 2012 12:07

..Caio.

Quando eu peço rigor técnico nos testes é o que você fez o que eu imagino.
Mesmo usando material não certificado e usando "o que tem em mãos" você colheu resultados que podem ser observados e discutidos, podem ser analisados e se chegar a uma conclusão.
O contrário é sempre aquela gambiarra e achismo que quando você contesta é taxado de chato.
Mais uma vez parabéns... com ferramentas simples e que estão ao seu redor voc~e chegou a um resultado satisfatório.
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Mensagempor Marco Antonio » 23 Jul 2012 12:07

..Caio.

Quando eu peço rigor técnico nos testes é o que você fez o que eu imagino.
Mesmo usando material não certificado e usando "o que tem em mãos" você colheu resultados que podem ser observados e discutidos, podem ser analisados e se chegar a uma conclusão.
O contrário é sempre aquela gambiarra e achismo que quando você contesta é taxado de chato.
Mais uma vez parabéns... com ferramentas simples e que estão ao seu redor voc~e chegou a um resultado satisfatório.
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Mensagempor Mac2 » 23 Jul 2012 12:16

Caio,

Só por curiosidade, você chegou a fazer os testes com aqueles famigerados HXT900 que o pessoal acredita consumir pouco?

Em testes simples que fiz, somente medindo consumo, chegaram a 800mA.

Abs

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Mensagempor clovis campos » 23 Jul 2012 20:11

Para uma melhor avaliação não seria melhor colocar, em vez do medidor de torque colocar uma polia na quina da bancada e ligado ao arame colocar um fio de nylon onde seja possível colocar pesos conhecidos e se medir a partir dai o consumo?

Ex: colocar 900g no fio, centrar o servo e ver o consumo centrado, subir o peso e descer o peso e medir os consumos, assim teríamos uma quantidade maior de dados para comparar, podendo-se aumentar e diminuir as cargas aplicadas,

Acredito que o servo deva ter variação de consumo de acordo com a posição do braço. Como o movimento angular é pequeno, da ordem de 30 graus para cada lado, a distância entre o ponto de aplicação do troque e o centro do eixo são praticamente iguais, não sendo esse o motivo da variação, e sim a diferença da leitura esperada e da real do potenciometro do servo. Acredito que quanto maior a diferença maior deve ser a força aplicada.

Se falei alguma besteira por favor corrijam que faço a alteração.

Independente de qualquer outra coisa, parabéns pelo ensáio realizado.


Clovis Campos
Aquarista, aeromodelista, pai e esposo
40 anos

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Mensagempor caioect » 23 Jul 2012 22:39

Mac, Segue os testes de um servo HXT900 dos antigos que possui fio curto. O consumo máximo que obtive foi de 0,88A com torque de 1.69kg.cm @ 4.85V quando o servo já estava bem quente!

A leitura do torque na balança deve ser multiplicada por 1.07 cm que é a distância exata da haste ao eixo do servo.



Gráfico do torque em função da corrente:



Corrigido!

Abs,

Caio
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Mensagempor Mac2 » 23 Jul 2012 22:45

Obrigado Caio,

Esses testes serão úteis para muitos aqui no forum.

Abs

Marco Aurelio
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Mensagempor caioect » 23 Jul 2012 22:56

Clovis, Existe um problema ao fazer o teste dessa forma. Ao acrescentar peso o servo segura até um determinado valor, acima disso o braço do servo começa a girar conforme o peso vai aumentando e não consegue permanecer perpendicular a haste. No ponto de stall o braço já estará no fim do curso do servo. Isto dificulta o cálculo do torque, pois terá que medir também o ângulo do braço do servo com relação a haste para cada peso adicional.

Abs,

Caio

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Mensagempor LaercioLMB » 23 Jul 2012 23:09

É o que eu tenho falado sempre aqui no fórum sobre os servos xing ling consumirem em média 750mA e que o pessoal geralmente usa 4 servos que somados, dão 3000mA só nos servos e tem uns que dizem com a maior cara de pau que o ESC towerpro roxinho com BEC interno de 1500mA, suporta tudo numa boa. Não é à toa que ele tem aquele bruto dissipador de calor, pois se não tivesse, teria torrado logo de cara e depois o pessoal não entende quando o aeromodelo cai por falta de sinal, pois a descarga foi tão grande que consequentemente a tensão de alimentação caiu e o receptor resetou ou desligou.
Gostei mesmo de ver esses seus testes e ainda superar a marca dos 750mA que eu sempre falei, espero que agora a maioria credite realmente que servo xing ling come muita energia.
Um detalhe muito importante, o torque correto do servo é medido no furo mais próximo ao eixo do braço, dali para fora tudo o que vier é lucro, mas uma coisa é certa, o torque no furo mais externo do braço do servo, dificilmente será o que o anúncio diz e por isso, nunca devemos contar com o torque final nesse furo externo do braço do servo.
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Mensagempor alexcmag » 23 Jul 2012 23:22

Legal, me lembra as aulas de laboratório.

Já medi servo Futaba S3003, dá 500mA de pico, travado, valor semelhante à maioria dos servos analógicos standard. Como um treinador básico geralmente leva 4 servos standard (glow) ou 3 servos (elétrico), dá para usar tranquilamente um UBEC de 3A num modelo grande, mas num modelo pequeno fica no limite.

Incrível, não???

Um dos piores servos que já testei foi um de 14g antigo, dava uns picos de mais de 1,5A e só não derrubou um modelo porque derreteu o ESC antes de decolar...

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Mensagempor caioect » 24 Jul 2012 01:27

Laércio, Bem lembrado. A força do servo aplicada no furo do braço é inversamente proporcional a distância. Portanto cometi um erro nos cálculos do torque. Ao passar para kg.cm, os valores devem ser multiplicados e não divididos! Assim o valor do torque será sempre o mesmo independente da distância ao eixo. Caso contrário teríamos valores diferentes para o torque em função da distância o que é impossível na prática.

Isso significa que os valores medidos são melhores do que o esperado!

Vou fazer as correções nas figuras. Obrigado!

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Mensagempor caioect » 24 Jul 2012 02:00

Alex, essa é a minha preocupação... preciso de 6 servos de 9g para um planador que equivalem em consumo a ~10 servos standart de um modelo glow!

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Mensagempor caioect » 24 Jul 2012 15:26

Teste do servo GWS Naro +F BB 10g

Valores de pico:



Gráfico do torque em função da corrente:



Obs: Este servo apresentou um comportamento diferente. Ao aumentar a carga lentamente o torque do servo não passa de 1.43 kg.cm. O torque de 1.84 kg.cm somente é obtido quando aplicada máxima carga de uma só vez.

Abs,

Caio
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Mensagempor LaercioLMB » 24 Jul 2012 18:31

Uma bancada de testes de servo que eu vi, além de medir tensão máxima e consumo, verificava também o stress do servo em trabalh com movimentos repetitivos e esse seu dispositivo de teste de servo, permite selecionar movimentos repetitivos, acredito que justamente para isso.

Revirei no youtube em busca do vídeo, porém não o encontrei.
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Mensagempor caioect » 24 Jul 2012 20:29

O servo tester possui uma opção para movimentar o braço do servo constantemente. Farei um teste para ver como varia o consumo em função do tempo.

Segue o teste do servo GWS Naro Max BB 14 g

Valores de pico:



Gráfico do torque em função da corrente:



Obs: Este servo se mostrou bastante econômico. Ao consumir 0.40 A é capaz de gerar um torque de 2.0 kg.cm.

Sob stall o consumo foi relativamente baixo ~0,68 A @ 5 V com torque máximo de 2.42 kg.cm.

Servo forte e relativamente econômico!

Abs,

Caio
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Mensagempor fmmlobo » 25 Jul 2012 09:12

xéééézuis...
como assim?! eu já estou em um processo de aversão ao xing ling...
aí vem você e me mostra uma coisa dessas...
pena que um hitec de 9g custa 5x mais do que o hxt...

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Mensagempor LaercioLMB » 25 Jul 2012 09:35

[quote:c74b3cb988="fernandaum89"]xéééézuis...
como assim?! eu já estou em um processo de aversão ao xing ling...
aí vem você e me mostra uma coisa dessas...
pena que um hitec de 9g custa 5x mais do que o hxt...[/quote:c74b3cb988]

Mas quantas vezes mais dura o Hitec?
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Mensagempor fmmlobo » 25 Jul 2012 09:42

[quote:f6750183cf="LaercioLMB"][quote:f6750183cf="fernandaum89"]xéééézuis...
como assim?! eu já estou em um processo de aversão ao xing ling...
aí vem você e me mostra uma coisa dessas...
pena que um hitec de 9g custa 5x mais do que o hxt...[/quote:f6750183cf]

Mas quantas vezes mais dura o Hitec?[/quote:f6750183cf]

No mínimo 5x !
Aurora 9 / Slick 360 HK / Tarot 450 Sport / Ugly Stick 1200mm Flying Circus (Em construção)

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Mensagempor caioect » 25 Jul 2012 20:39

É isso mesmo! O servo HXT900 é bem fortinho! Chega a 1.8kg.cm!

Em 4 anos de uso num shock tive que trocar 2 que travaram (um do leme e um do aileron)! O do profundor está firme e forte!

Fiquei assustado com o servo GWS micro HPX 20g que testei direto no modelo. Fiz somente a leitura do consumo em stall... 1.4A!!! Este consome bastante!

Hitec tenho aqui somente o HS-81 e o HS-82 MG. Vamos ver como se comportam!

Abs,

Caio

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Mensagempor Mac2 » 25 Jul 2012 20:51

[quote:fd236bf01d="caioect"]É isso mesmo! O servo HXT900 é bem fortinho! Chega a 1.8kg/cm!

Em 4 anos de uso num shock tive que trocar 2 que travaram (um do leme e um do aileron)! O do profundor está firme e forte!

Fiquei assustado com o servo GWS micro HPX 20g que testei direto no modelo. Fiz somente a leitura do consumo em stall... 1.4A!!! Este consome bastante!

Hitec tenho aqui somente o HS-81 e o HS-82 MG. Vamos ver como se comportam!

Abs,

Caio[/quote:fd236bf01d]
Caio, para efeito de comparação com estes Hitec 81 e 82MG seria interessante o teste dos HXT D-MG16
[url]http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=6608[/url]

Tenho usado estes HXT em substituição aos HS-81 que quebram a engrenagem muito facilmente.

Abs

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Mensagempor caioect » 25 Jul 2012 21:52

Mac, Bem que o servo HS-81 poderia vir com engrenagens de Karbonite que são mais resistentes que as de nylon.

Já tive problema com as engrenagens de nylon dos servos GWS que também são bem frágeis.

O servo HXT D-MG16 seria equivalente ao HS-82MG! Infelizmente não tenho esse servo aqui para testar.

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Mensagempor caioect » 26 Jul 2012 01:26

Teste do servo Hitec HS-82 Metal Gear

Valores de Pico:



Gráfico do torque em função da corrente:



Servo forte, porém com alto consumo!

Abs,

Caio
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Mensagempor caioect » 26 Jul 2012 14:21

Teste do servo Hitec HS-81

Valores de pico:



Gráfico do torque em função da corrente:



Durante um dos testes de pico ouvi um click nas engrenagens. Logo em seguida o servo começou a girar em falso. Realmente, as engrenagens deste servo são muito fracas! Não suportaram os testes!

Abs,

Caio
Editado pela última vez por caioect em 03 Jul 2015 22:41, em um total de 1 vez.


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