Servos analógicos versus digitais
Um servo é um motor com redutora e eletrónica de controlo que roda para uma posição comandada com base no sinal do recetor. Os servos analógicos leem o sinal de controlo a cerca de 50 Hz (a cada 20 ms). Os servos digitais processam o sinal a 200 a 300 Hz, dando uma resposta mais rápida às mudanças de posição e uma força de retenção maior sob carga.
Os servos digitais oferecem maior resolução e menor latência, mas consomem mais corrente. Em modelos com muitos servos digitais (por exemplo, seis servos num modelo acrobático) é necessária uma alimentação mais forte (um BEC de maior capacidade ou uma bateria de recetor dedicada).
Para os modelistas RC principiantes, os servos analógicos bastam nos treinadores e nos modelos desportivos simples. Os servos digitais ganham importância nos modelos rápidos, acrobáticos e à escala, onde a precisão das superfícies de controlo e a velocidade de resposta são críticas.
Binário do servo versus velocidade
As duas especificações principais de um servo são o binário e a velocidade. O binário expressa-se em kg/cm (ou oz/in) e representa a força que o servo produz num braço de alavanca de 1 cm. A velocidade expressa-se em segundos por 60 graus (por exemplo 0,12 s/60 graus) e representa o tempo para rodar o braço 60 graus.
Os modelos de treino precisam de servos com binário moderado (3 a 6 kg/cm) e velocidade média. Os modelos acrobáticos precisam de servos rápidos (menos de 0,10 s/60 graus) com binário elevado (8 a 15 kg/cm). Os planadores RC precisam de servos com binário elevado mas não necessariamente com velocidade alta.
É importante ajustar o binário ao tamanho da superfície de comando e à velocidade de voo. Uma superfície maior e uma velocidade de voo mais alta produzem maiores forças aerodinâmicas sobre o braço do servo. Um servo demasiado fraco vibra ou não mantém a deflexão comandada.
Engrenagens: metal versus plástico
Os servos com engrenagens de plástico são mais leves e baratos mas menos resistentes a impactos e a cargas elevadas. Os dentes das engrenagens de plástico podem desgastar-se ou saltar sob cargas súbitas (por exemplo uma descolagem brusca do solo ou um embate na ponta da asa).
Os servos com engrenagens metálicas (MG, Metal Gear) são mais duráveis e lidam melhor com cargas elevadas, mas são mais pesados e caros. Um compromisso comum é usar servos MG nas superfícies de comando críticas (ailerons, profundidade) e servos de engrenagem plástica nas menos solicitadas (leme de direção num treinador).
Nos modelos de voo livre com propulsão RC (por exemplo F1Q), o peso é crítico, pelo que se usam microservos leves (5 a 9 g) com engrenagens de plástico. Em modelos com mais de 2 kg, os servos MG são praticamente o padrão.
Recetores: PWM, PPM, SBUS
O recetor (RX) capta o sinal do emissor (TX) e converte-o em sinais de controlo para os servos e o ESC. Os recetores PWM tradicionais têm uma saída separada para cada canal (um cabo por servo). O sistema é simples mas requer muitos fios.
O PPM (Pulse Position Modulation) envia todos os canais por um único fio, mas é mais suscetível a interferências e tem resolução limitada. O PPM é por vezes usado em sistemas antigos e aplicações simples.
O SBUS (Serial Bus) é um protocolo digital que transporta até 16 canais num único fio com alta resolução e baixa latência. A maioria dos sistemas RC modernos usa SBUS ou protocolos digitais semelhantes. Os servos SBUS ligam-se em cadeia (daisy chain), o que reduz a cablagem dentro da fuselagem.
Ao escolher um recetor, certifique-se de que é compatível com o seu emissor (mesmo fabricante e mesmo protocolo de rádio). Verifique o número de canais (mínimo 4 para um treinador: gás, ailerons, profundidade, direção) e o alcance (o alcance padrão é de 1 a 2 km; os sistemas de longo alcance podem chegar a 10 km e mais).
Escolha do ESC e parâmetros
O ESC tem de suportar a corrente contínua máxima do motor com pelo menos 20% de margem. Se o motor consumir no máximo 30 A, escolha um ESC com uma corrente nominal de pelo menos 36 A, de preferência 40 A.
Presta atenção ao número de células LiPo suportado. Um ESC indicado como 2S a 4S não funciona corretamente com uma bateria 6S. Verifica também a tensão do BEC e a sua corrente máxima de saída. Para um modelo com quatro servos analógicos, um BEC de 5 V / 2 A é suficiente. Para um modelo com seis servos digitais, precisas de um BEC de 5 V / 5 A ou mais, sendo melhor usar um UBEC separado.
Funções programáveis do ESC
A maioria dos ESC permite alterar as definições através de um cartão de programação ou de sinais do emissor. Os parâmetros principais são:
- Tipo de travão: desativado, suave, duro. O travão para a hélice quando o acelerador está a zero. Nos planadores RC elétricos é desejável um travão para que uma hélice rebatível se feche corretamente.
- Timing do motor: afeta a eficiência e a potência. A regulação de fábrica é adequada para a maioria das aplicações.
- Tensão de corte: protege a bateria LiPo da descarga profunda. Defina-a entre 3,2 e 3,3 V por célula. Um limiar demasiado baixo arrisca danificar a bateria; demasiado alto provoca o corte prematuro do motor.
- Modo de corte: suave (redução gradual de potência) é mais seguro do que duro (corte imediato), pois dá tempo para uma aterragem segura.
Adaptar a eletrónica ao modelo
Para concluir, algumas regras práticas para a escolha de componentes:
Verifique sempre o consumo total de corrente de todos os servos e compare-o com a capacidade do BEC. Se o total exceder 70% da saída do BEC, acrescente um UBEC separado ou uma bateria de recetor dedicada.
- Treinador elétrico de 1,2 a 1,5 m: servos analógicos ou digitais de 9 g (binário de 2 a 4 kg/cm), recetor de 6 canais, ESC de 30 a 40 A com BEC.
- Modelo desportivo de 1,5 a 1,8 m: servos digitais MG padrão (binário de 5 a 10 kg/cm), recetor SBUS de 6 a 8 canais, ESC de 40 a 60 A.
- Modelo acrobático de 1,5 m ou mais: servos digitais MG rápidos (binário de 8 a 15 kg/cm, velocidade inferior a 0,08 s/60 graus), recetor de 8 canais ou mais, ESC de 60 a 80 A com UBEC externo.