折腾山寨舵机MG996R（弄得比较完美了....）

lsm

本帖最后由 ken128 于 2014-12-24 17:45 编辑

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，     114.jpeg (6.93 KB, 下载次数: 3)
   
2014-12-19 06:58 上传



  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
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2014-12-19 06:58 上传



  
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2014-12-19 06:58 上传



  
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
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2014-12-21 07:21 上传



  

三极电机，型号RF-020TH。
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2014-12-21 07:21 上传



  

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。
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2014-12-21 07:21 上传



  

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。
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2014-12-21 07:21 上传



  

电位器（很像日本NOBLE帝国）
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2014-12-21 07:21 上传



  

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  。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
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2014-12-21 07:50 上传



  

夹持舵机之桌钳
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2014-12-21 07:50 上传



  

重点测低压（四节镍氢）和高压（锂类+UBEC）
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2014-12-21 07:50 上传



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2014-12-21 07:50 上传



  

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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2014-12-21 12:26 上传



  
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2014-12-21 12:26 上传



  


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电路图AA51880

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2014-12-21 12:44 上传



  

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

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2014-12-21 13:24 上传



  
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。

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2014-12-23 20:56 上传



  

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。
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2014-12-24 17:45 上传



  

bigapple

顶一下,不错,又玩大机了

towlm2004

帮顶，一分价钱一分货。

ws1982129

流浪 发表于 2014-12-19 08:55
也就是说，山寨的比原厂的还好了

从哪看出来的？

但相信原厂的电机力量更大，原厂的电位器定位更准，电位器不能有虚位。

不过，原厂的也没人说好。        所以就没必要计较了。

mkaenig

ken128 发表于 2014-12-20 05:20
如果是震动导致接触不良，很好查。抓住舵机，用中指像弹（崩）脑壳儿那样弹它，看抖不抖。
如果是动态才 ...

我的小日本棍机用的辉胜舵机，垂尾和前轮y线联动，全机质量最差的2舵机，一个老旧，一个是山寨，发动机高速时，有时抖得很严重。抖满舵。切不是俩一起抖。有时前轮抖，有时垂尾抖，有时一起抖。其它辉胜就没事。

over_1234

ken128 发表于 2014-12-23 21:58
这位才是高人 http://wenku.baidu.com/link?url=KCLNqcp-hjXr-CnqXZBNJpQf2F5vZYMZm3Pq8fdMlO7DyjjFhKBBz ...

不久就会有数字舵机伺服板子出来，到时全换上，升级无压力。

战隼16

技术贴 楼主真能折腾
以前干过维修吧

adrop2002

本帖最后由 ken128 于 2014-12-31 08:42 编辑

还有一个现象没有想明白。
仔细观察，顺时针转动时没overshooting，反时针时才有。
所有都一致的是。

充电快，放电慢？三角波发生器？担架电平电路？

diablox

ken贴必来

spr7709chen

批量入的9个全到了。
昨天2块钱买了50个1K帖片电阻，零买就是比买整盘的贵，买那么多也没用，一种致少得买50个。
一鼓作气全换上了。
个个儿OK。