VStabi Pioneer of Flybarless

Beim fliegen ohne Paddelstange steigt in der Regel der Stromverbrauch der Servos etwas an. Der Grund ist in den nun von den Servos alleine aufzubringenden Stellkräften für die Blätter zu suchen. Es gibt ja keine mechanische Paddelstange mehr die mithilft.

Um diesen höheren Kräften Herr zu werden, immer schnellere Pitchwechsel zu ermöglichen und die Regelung so gut wie möglich auszunutzen bauen wir heute natürlich entsprechend schnelle und kräftige Digitalservos ein. Gemäß den Grundsatz "wenn hinten was rauskommen soll muß vorne was reingehen" brauchen diese Servo natürlich mehr Strom als die analogen Varianten.

Die härtesten und stromfressendsten Manöver was die Motoren in den Servos vollbringen müssen sind die Richtungswechsel. Hier wird der Servomotor innerhalb Sekundenbruchteilen gestoppt und andersherum wieder gestartet. Insbesondere unter Verwendung hoher proportionaler Regelanteile in VStabi finden diese Manöver - selbst im Schwebeflug - recht oft statt.

Die von den Herstellern den Fernsteuersets beigelegten Batterieboxen und Schalterkabel haben unter diesen Gesichtspunkten nur dekorativen Zweck. Wir müssen uns mit dem Gedanken vertraut machen daß wir eine Stromversorgung benötigen die unter allen Umständen einen sicheren Betrieb des Helis gewährleistet. Dies kann man entweder mittels ausreichend dimensioniertem BEC, LiPo Wandler oder externem Empfängerakku mit geringem Innenwiderstand erreichen. Ebenso sind alle Schalter, Steck- und Kabelverbindungen in großen, den zu erwartenden Strömen entsprechenden Dimensionierungen auszuführen um hier Verlustspannungen zu vermeiden.

Selbst die Versorgung der VStabi mit einem 2S LiPo (7,4V) und einem Serien-Schalterkabel ist unter gewissen Bedingungen zu einem reproduzierbaren Spannungseinbruch auf unter 3,5V (also fast 4V Spannungsabfall!) zu bringen. Hier ist das dünne Schalterkabel das Nadelöhr gewesen. Eine Versorgung mit 4NiCd RC 2400 Zellen, MPX Stecker, dickem Kabel, ohne Schalter, an 2 Stellen in den Empfänger eingehend wäre immer noch besser gewesen!

Grundsätzlich ist VStabi ja so aufgebaut daß es selbst mit 2 Volt noch läuft. Die Servos werden bei dieser Spannung natürlich an Performance einbüßen. Das kritische Element ist aber der Empfänger. Hier kann es je nach Type bei einem kurzzeitigen Spannungseinbruch zu einem Kaltstart kommen! Das Fernsteuersystem versucht dann zwar zu rebinden, aber in der Zeit (ca. 2-3 sec.) werden möglicherweise leider nicht die letzten vernünftigen Steuersignale ausgegeben, sondern irgendwas anderes (z.B. Pitch negativ). Vstabi bekommt dieses Signal rein (der läuft ja noch), steuert es aus ... (den Rest könnt Ihr Euch denken).

Wie kann ich das vermeiden? - Indem ich einfache Grundsätze der Elektrik beachte (U=R*I reicht völlig aus) und meine Verkabelung danach aufbaue sowie meine Komponenten zur Spannungsversorgung in den Leistungswerten betrachte. Hier mal ein Vorschlag für eine Verkabelung. Wichtig dabei ist es, immer so viele wie mögliche Stromversorgungseingänge mit ausreichenden Kabelquerschnitten zu belegen. Hierfür eignet sich z.B. im Empfänger jeder unbenutzte Kanal und im VStabi jeder unbenutzte Ein-/Ausgang. Sollten alle Slots belegt sein würde ich mittels V-Kabel oder Selbstbau mir eine Einspeisemöglichkeit verschaffen. Empfehlenswert sind mindestens zwei Einspeisungen, besser drei.

Man sollte in jedem Falle auch darauf achten, die Kabel so kurz wie möglich zu halten. Der Widerstand eines Kabels steigt proportional mit der Länge. Ein 30cm Kabel mit 0.5mm^2 Querschnitt hat (fast) denselben Widerstand wie ein Kabel mit 0.25mm^2 mit 15cm.

Für unsere Helis mit Regulatoren in denen die Taumelscheibenservos eine höhere Spannung als das Heckservo bekommen hier ein Vorschlag:

Ein Test der Spannungsversorgung

Wenn man um o.g. Stromspitzen in den Richtungswechseln der Servos weiß kann man mit VStabi ganz leicht einen Test seiner Spannungsversorgung durchführen. Hierzu müssen wir nur dafür sorgen daß VStabi möglichst schnell auf Pitchwechsel mit den TS- und dem Heckservo reagiert.

Im Setupmodus wird im Expert TS Menü der Pitch Pump Wert auf 100 gesetzt. Dann im Flugmenü Expert Heck den Wert für Pitch DMA ebenfalls auf 100 und den I Anteil auf 0 stellen. Somit haben wir maximales Ansprechverhalten der Servos bei Bewegung am Pitchknüppel.

Jetzt einfach 2-3 Minuten lang schnelle Pitchwechsel hervorrufen und schauen ob die Spannungsversorgung hält. Gerade bei Helis der 450er Klasse und den 2A-BEC's der dazu üblichen Regler haben wir bei Verwendung von Digitalservos hier schnell die Grenze einer Unterspannung der RC-Anlage erreicht. Will man auf Nummer Sicher gehen kann man natürlich den Spannungsverlauf am Oszilloskop darstellen und mit der Mindest-Betriebsspannung seines Empfängers vergleichen.