סרוו שלט רחוק, כיצד הוא פועל?

אופן העבודה הבסיסי של סרוו עבור שלט רחוק

סרוו - Servo לשלט רחוק מגיע במגוון מדהים של גדלים, מהירויות, חוזק, משקל, צורות, צבעים וסוגים אך כולם פועלים לפי אותם עקרונות. תפקידו של סרוו שלט רחוק הוא למקם את הזרוע הממוקמת על צירו למיקום התואם במדוייק את מיקום הסטיק, מתג או פוטנציומטר על המשדר. מה עוד שעליו לבצע זאת במהירות האפשרית ולספק רמת דיוק גבוהה במבלי להתייחס לעומסים הנגרמים עקב תגובות ארודינמיות על ההגאים או כל משתנה אחר.
רוב מנועי הסרוו, ללא קשר למותג או סוג, כוללים מספר מרכיבים עיקריים:
החלקים המכניים. אלו כוללים את גלגלי השיניים והמארז.
המנוע: זהו הרכיב המספק את הכח המכני הנדרש על מנת להניע את זרוע  הסרוו.
פוטנציומטר המשוב: רכיב זה מאפשר לסרוו למדוד את המיקום המדוייק של זרוע המוצא.
המגבר: זהו המעגל האלקטרוני שמחבר את כל הרכיבים יחד בכדי שיוכלו לעבוד.

כעת בואו נבחן את מרכיבי הסרוו הללו בפירוט...

החלקים המכניים

רוב מנועי הסרוו לשלט רחוק בנויים במארז פלסטיק, חלקו העליון של המארז המכיל את סט גלגלי השיניים מורכב לרוב מפלסטיק או מתכת. חוזקם וזריזותם של הרכיבים המכניים הינו בעל תפקיד משמעותי בקביעת עמידותו ומשקלו של הסרוו, כשגלגלי שיניים מתכתיים חזקים משמעותית (וכבדים יותר) מגלגלי פלסטיק. הבחירה בין סרוו בעל גלגלי שיניים ממתכת או פלסטיק תלויה מאד בסוג וגודל הטיסן עליו יותקנו. באופן כללי, סרוו בעל גלגלי שיניים מפלסטיק יתאים לטיסן קטן עד משקל של כ-2.5 ק"ג.

מייסבים

ציר המוצא וסט גלגלי השיניים עומדים בעומס צידי גבוה במהלך עבודת הסרוו. ציר הסרוו זקוק לתמיכה שתמנע את פירוקו ואת פירוק גלגלי השיניים. סרוו זול נוטה להסתמך על כך שציר הפלסטיק "ישען" על דופן הפלסטיק של מארז הסרוו, עבור טיסנים קטנים / איטיים זו לרוב אינה בעיה. היות שבין ציר המוצא של הסרוו והמארז חייב להיות רווח כל שהוא, נוצר חופש בו אין תגובה של ראש הסרוו למרות שהמנוע מניע אותו. אולם, מנועי סרוו מדוייקים ובעלי מומנט גבוה מנצלים היטב מיסב אחד או שניים על ציר המוצא. מיסב כזה מקטין משמעותית את החיכוך ולמעשה מבטל לחלוטין את החופשים בראש הסרוו. סרוו טוב כולל בתוכו מייסב אחד (לרוב בחלקו העליון של המארז) בעוד שסרוו טוב יותר יכלול זוג מייסבים – אחד בראש המארז ואחר בחלקו התחתון של ציר מוצא הסרוו.

המנוע

באופן בסיסי ניתן למצא שלשה סוגים שונים של מנועים בשימוש מערכות סרוו, הנפוץ ביותר הוא מנוע המברשות (Brushed) בעל שלשה או חמישה קטבים. יתרונם של מנועים אלו הוא מחירם הנמוך ועמידותם. החיסרון העיקרי נובע מהעובדה שעוגן המנוע בנוי ממתכת כבדה,  עקב כך נוטה הסרוו להגיב באופן איטי.

המנוע השני בשכיחותו הוא מנוע ה-Coreless, חסר ליבה. כפי שמצביע השם, מנוע זה כולל עוגן שאינו מבוסס על מתכת, במקומו נמצא עוגן פלסטיק קל עליו מלופפים סלילי השדה. יתרונו של תיכנון זה ביכולת להפעיל ולהפסיק את פעולת המנוע באופן מהיר יותר (עקב משקל נמוך) וכן ליצר מומנט גבוה יותר, היות שקוטר הליפופים גדול יותר מזה של מנועים בעלי ליבת מתכת. היות שמחיר יצורו של סרוו כזה גבוה, נמצא מנועי Coreless בסרוואים יקרים המתוכננים עבור שינויי כיוון מהירים (כמו לדוגמה אלו שבשימוש בזנב מסוקים). המנוע האחרון הוא מנוע ה-Brushless (חסר מברשות) אשר מוצע רק במספר מועט של מערכות סרוו לטיסנים משמות מותג גדולים כמו פוטבה. מנוע Brushless מתוכנן לספק מומנט גבוה במיוחד ואינו כולל מברשות שעלולות להשחק. סרוואים המאובזרים במנועי Brushless אינם נפוצים עדיין ונראה שיעבור זמן עד שיגיעו לשוק בהמוניהם עקב מחירם הגבוה.

תוכן העיניינים:
סרוו שלט רחוק, כיצד הוא פועל?
סרוו שלט רחוק, כיצד הוא פועל? פוטנציומטרים ומגברים
סרוו שלט רחוק, כיצד הוא פועל? מלחמת מותגים

מקור: How do RC Servos Work?

תודה לברוס סימפסון מ־RCModelReviews.com על הרשות לתרגם.

Thanks to Bruce Simpson from RCModelReviews.com for the permission to translate