Power Servo Elektronik

Diese Regeleinheit wurde in Zusammenarbeit mit Helmut Harhaus entwickelt.

Der Drehwinkel eines Standard-Servos beträgt, von der Neutralposition aus gemessen, nur ca. 45° in beide Richtungen. Es gibt Anwendungsfälle, bei denen wesentlich größere Drehwinkel wünschenswert sind, etwa bei der Drehung von Geschütztürmen oder Kranen. Sollen Segelwinden oder Tauchtanksteuerungen für U-Boote proportional zum Steuerknüppel verstellt werden können, sind sogar mehrere Umdrehungen zwischen den Endstellungen notwendig, oft ist auch die Leistung eines Standard-Servos nicht ausreichend.

In diesen Fällen muss der Modellbauer eine eigene Mechanik mit einem Elektromotor für den speziellen Anwendungsfall konstruieren. Die Drehachse des Elektromotores wird direkt oder über eine Untersetzung mit der Achse eines geeigneten Mehrgang-Potentiometers verbunden. Die Powerservo-Regeleinheit sorgt für eine proportionale Regelung von Steuerknüppel und Drehachse. Die mechanische Realisierung liegt vollständig in der Hand des Modellbauers.

Mit Hilfe des Schleifkontakts des Mehrgang-Potis läßt sich über den veränderlichen Widerstand die Ist-Position bestimmen. Durch Vergleich mit der Soll-Position (gegeben durch den Ausschlag des Steuerknüppels am Sender) wird durch die Powerservo-Regeleinheit die Bewegungsrichtung und die Geschwindigkeit des Motors bestimmt, so dass die Poti-Position immer der vorgegebenen Stellung des Steuerknüppels folgt. Stimmen Soll- und Ist-Position überein, wird der Motor abgeschaltet. Durch eine Verlangsamung der Motordrehzahl in der Nähe der Sollposition wird ein weiches Regelverhalten erzielt.

Drehrichtung und Geschwindigkeit werden über eine H-Brückenschaltung aus MOSFET-Leistungstransistoren gesteuert, die Dauerstrombelastbarkeit beträgt 6 A, kurzzeitig auch mehr.

Die Anwendungsmöglichkeiten dieser Regeleinheit werden von H. Harhaus in der Zeitschrift SchiffsModell, Ausgaben 07/2020, 08/2020, 09/2020 und in der Zeitschrift RAD&KETTE, Ausgabe 03/2020, erläutert.

(Bilder mit freundlicher Genehmigung von Wellhausen & Marquardt Mediengesellschaft)

Beispielvideos:

• Drehen eines Geschützturms
• Betrieb einer Segelwinde
• Schottelantrieb

Schwierigkeitsgrad für den Bausatz:

• für Anfänger (keine SMD Bauteile)