Testberichte und Informationen aus dem RC-Modellbau

High Voltage

High Voltage

Bei den Reglern hat sich der Zusatz LV (Low Voltage <= 6S) und HV (High Voltage > 6S) schon lange eingebürgert und kaum einer, der diese Abkürzungen nicht kennt. Nun gibt es auch Stromversorgungen für die Elektronik, die sich HV Stromversorgung nennen. Doch was steckt dahinter und was ist alles zu beachten? Anhand des MPX Systems soll etwas genauer auf das HV System eingegangen werden. Um es gleich vorweg zu nehmen, da ich das MPX System samt Telemetrie noch nicht kannte, vielen mir dort ein paar nette Zusatzfunktionen auf, von denen ich ebenfalls berichten möchte.

 

Die Ausgangsbasis
Elektrohelikopter der 700er Klasse stellen mit den bei ihnen auftretenden Kraften ganz besondere Anforderungen an die Elektronikkomponenten. Diese müssen ihnen gewachsen sein und zuverlässig arbeiten, denn bekanntlich ist eine Kette immer nur so stark, wie ihr schwächstes Glied. Und der beste Servo nützt nichts, wenn die Stromversorgung schlapp macht. Oder aber die komplette Stromversorgung ausfällt, weil ein Servo einen Kurzschluss hat. Das sind zugegebener maßen harte Kriterien, aber das MPX System kann fast mit allen Situationen umgehen. Aber der Reihe nach.

Spricht man bei der Stromversorgung von HV, so sind hier keineswegs 7S gemeint, sondern vielmehr Spannungen von > 7 Volt. Im allgemeinen erreicht man das mit einem 2S Akku, der 7,4 Volt liefert. Möchte man HV einsetzen, dann müssen alle Komponenten, also Servos, Empfänger und Kreisel oder Stabilisierungssystem diese HV Spannung verkraften können. Ansonsten kann es passieren, dass eine Komponente ausfällt und das ganze System mit sich reißt.
Was bringt die HV Versorgung eigentlich?
Nun, zunächst bringt sie uns – gegeben durch die höhere Spannung- mehr Leistung an den Servos. Aber durch den konsequenten Ausbau der HV Stromversorgung, macht sie auch vieles leichter. So ist es dank der HV Technologie nicht mehr nötig, Heckservos oder Kreiselsysteme mit einer geeigneten Vorschaltung auf die geeignete Spannung zu drosseln, alle beteiligten Komponenten können mit einer Spannung von 7,4 Volt betrieben werden. Dies macht auch den Einsatz von 2S Akkus möglich. Jedoch ist hier darauf zu achten, dass die eingesetzten Akkus auch den benötigten Storm liefern können!

Also los ging es mit der Suche, nach der für mich idealen HV Versorgung.

Angefangen hat alles mit den Servos. Multiplex hatte vor kurzem die TITAN THV digi 5 Servos im einer Beriebsspannung zwischen 4,8 und 7,4 Volt in auf den Markt gebracht. Die Werte der Servos klangen vielversprechend, das Taumelscheibenservo bringen einen unglaublichen Drehmoment von 300 Ncm bei einer Haltekraft von 270 Ncm und die Stellzeit für 40° beträgt gerade mal 0,08 Sekunden. Mit solchen Werten ist man gefeit für jede Situation es sei den, die Rotorblätter graben sich eh gerade in den Boden ein 🙁
Auch das HV -Servo für das Servos bringt einen absolut ausreichenden Drehmoment von 145 Ncm und eine Haltekraft von 175 Ncm. Die Stellzeit beträgt hier aber lediglich 0,04 Sekunden! Das Getriebe beider Servotypen ist aus Titan und das Gewicht der Standardservos beträgt 68 Gramm. Das Gehäuse der Servos besteht aus Aluminium und einem CFK Kunststoffgemisch. Das Zubehör der Servos ist entsprechend umfassend und die Servohörner aus einen Kunststoff CFK Gemisch machen einen extrem zuverlässigen Eindruck. Eine Besonderheit der Servos ist die Möglichkeit der Programmierung über das MULImate (Universalprogrammiergerät von MPX), darüber können Wegbegrenzungen, eine Überlastsicherung, die Auflösung der Servos und weitere Parameter eingestellt werden.
Auch optisch machen die Servos einen sehr guten Eindruck, daher war meine Entscheidung schnell getroffen.

Das von mir eingesetzte Stabilisierungssystem (MicroBeast von BEASTX) hat mit der HV Spannung kein Problem, so bestand keine Notwendigkeit, diese Komponente zu verändern.

Etwas anders sieht es bei den Empfängern aus, nicht alle Empfänger können mit einer HV Spannung umgehen. Zwar liest man immer wieder, das auch nicht HV geeignete Empfänger mit HV betrieben werden, aber die Hersteller raten hier ganz bewust von so einer Verwendung ab, denn es kann zu Überhitzungen kommen und der ordnungsgemäße Betrieb könnte nicht gewährleistet werden. Alternativen gibt es bereits zur genüge, also habe ich mich mal auf dem Markt umgesehen. Da ich mit den Servos eh schon bei Multiplex gelandet war, habe ich mir den Empfänger RC-9DR pro M-LINK angesehen.
Dieser bot mir auf den ersten Blick ein paar Vorteile, die ich schon lange mal testen wollte (Telemetrie). Bzgl. der Stromversorgung, kann man den Regler konventionell über zwei Quellen an der B/D Buchse versorgen. Alternativ kann der Empfänger über einen grünen MPX Stecker an eine Stromquelle angeschlossen werden. Dies kann z.B. ein sogenannter „Safety Switch“ von MPX sein. Dabei handelt es sich um eine Weiche, an der zwei 2S Akkus angeschlossen werden können. Bricht ein Akku zusammen, kann das System trotzdem weiter betrieben werden. Ferner verfügt der Safety Switch über einen Schalter, mit dem man das komplette System einschalten kann. Die maximale zulässige Spannung des Empfängers beträgt 9 Volt.
Der Empfänger besitzt zwei Antennen und Empfangseinheiten, somit ist gewährleistet, dass immer das bessere Signal verwendet wird. Die Antennen selbst werden über Goldstecker aufgesteckt, und sind in Längen von bis zu 37cm erhältlich. Die angeschlossenen Servos können mit 5A Dauerstrom und kurzzeitig mit bis zu 7,5A betrieben werden. Wird dieser Wert überschritten, brennt sprichwörtlich die Sicherung durch, denn jeder Kanal ist mit einer extra Sicherung gesichert. Dies verhindert im Fehlerfall den Ausfall des gesamten System und lediglich der betroffene Ausgang wird abgetrennt.
Optisch werden über LEDs der Empfang des Signals (beide Antennen), der Batteriezustand, Fehler, sowie der Status angezeigt. Fehlermeldungen, sowie das Verhalten der Ausgänge im Fail-Safe Verhalten kann über einen PC oder über den MULTImate programmiert werden.
Wer es noch sicherer haben möchte, kann über den B/D Kanal einen zweiten (auch kleineren) MPX Empfänger koppeln. So prüft die Empfangseinheit zuerst, welcher Empfänger das bessere Signal liefert, dieses wird dann auf die Ausgänge verteilt. Dabei ist es egal, an welchem Empfänger die Servos angeschlossen werden. Somit hat man gleich 4 Antennen, die einem immer das beste Signal liefern können.
Und last but no least, verfügt der Empfänger noch über einen Rückkanal, über den Informationen an den Sender übertragen werde können. Zwar schläft der Empfänger mit knapp 160€ zu Buche, aber die Vorteile in Sachen Sicherheit schienen mir den Mehrpreis wert zu sein. Und in Anbetracht des Wertes eines 700er Helikopters, wäre das sicher auch am falschen Ende gespart.
Apropos Sicherheit: Der Empfänger besitzt einen Sicherheitsbügel, über den die Stecker gesichert werden können. Ist der Bügel auf dem Empfänger angebracht, können sich die Kabel nicht mehr lösen.

Zur Telemetrie: Standardmäßig wird beim RX-9-DR pro M-LINK schon die Versorgungsspannung, sowie die Empfangsqualität an den Sender übertragen. Damit der Sender diese Werte ausgeben kann, muss er M-LINK fähig sein. Dies geht bereits mit der Cockpit-SX oder der Royal Evo Pro.
Am Empfänger selbst sind zwei Anschlüsse für die Telemtriesensoren vorgesehen. Die Sensoren können aber auch seriell betrieben werden. Die Werte werden, wie in einem Bussystem übertragen. Jeder Sensor liefert die Werte auf einem voreinstellen Kanal zurück. Welche Werte, auf welchem Kanal übertragen werden sollen, kann wieder über das MULImate oder den PC eingestellt werden.

In meinem Fall wollte ich wissen, wie hoch die Spannung der beiden Stromversorgungsakkus ist. Hierzu kann man einen Spannungssensor – der bereits über zwei Abgriffe verfügt-, direkt am Saefty Switch anschließen. Danach liefert er die Werte der Akkus vor der Weiche. Über den PC habe ich einen Mindestwert für die Spannung eingestellt, so alarmiert einem die Fernbedienung beim unterschreiten des eingestellten Werts und man kann zur Landung ansetzen. Beide Akkus über einen Sensor zu überwachen fand ich besonders interessant, da hier nicht nach jedem Flug die Akkus kontrolliert werden mussten. Ein Blick auf die Fernbedienung reicht und falls es vergessen hat, wird man automatisch gewarnt.
Weiters sind noch verschiedene Sensoren erhältlich, die angefangen vom Strom und der benötigten Kapazität über Temperatur Sensoren, bis hin zu optischen und magnetischen Drehzahlmessern alle möglichen Werte liefern können. Dabei können maximale, minimale oder die durchschnittlichen Werte übertragen werden. Dies macht die Drehzahlmessung über die Fernbedienung extrem einfach und der Drehzahlmesser kann getrost daheim bleiben.
Der Vollständigkeit halber sei hier noch der Variometer genannt. Macht für den Heli zwar nicht so viel Sinn, aber man kann damit auch die maximal auftretenden Beschleunigungen, sowie die maximale Höhe aufzeichnen. Falls gewünscht kann das Steigen bzw. Sinken des Models auch akustisch über die Fernbedienung ausgegeben werden.
Ein genial Schachzug von MPX war die Offenlegung dem M-LINK Protokolls. Schnell haben die Hersteller von Loghardware reagiert und eine Kopplung mit ihren Systemen möglich gemacht. In meinem Fall handelte es sich um den UniLog von SM-Modellbau. Ich benutze dieses System bereits seit mehreren Jahren und habe mir entsprechend viel Zubehör dafür gekauft. Dank eines Adpaters für 15€ kann ich die kompletten Messwerte des UniLog System am Multiplex Empfänger ablesen. Dies hat mich besonders gefreut, so waren die Investitionen der Vergangenheit nicht umsonst. Dank der Live-Anzeige der Daten kann ich die Werte jetzt bereits im Flug optimieren. Dies spart mir ein Zwischenlanden und Auswerten der Daten.

Möchte man eine HV Stromversorgung betreiben, sollte man sich immer genau vor Augen halten, welche Anforderungen man an das System hat. Redundanz in den Systemen (Akku und Empfänger) geht immer zu Lasten des Gewichts, bringt aber einen immensen Sicherheitsvorteil. Neuerungen in der Technik, wie die Sicherung der einzelnen Kanäle vor Überlast oder die Kopplung unterschiedlicher Systeme durch freigelegte Protokolle, werden weiter Einzug halten und die Zukunft des Modellbaus bestimmen. Steht man vor einer Neuanschaffung, sollte man all diese Aspekte berücksichtigen.

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