lunes, 13 de noviembre de 2017

Sustituir un servo Nikko por otro servo de modelismo




Se puede sustituir un servo Nikko de 6 cables por otro servo estandar de modelismo (3 cables) de medidas 40 x 20 x 38 mm.

El servo Nikko tiene esta codificación de cables:

Nikko servo wiring


El orden de los cables ES MUY IMPORTANTE para que funcione bien es así: el servo gira en sentido horario cuando el cable Negro es tension positiva y la resistencia entre Verde-Blanco disminuye.
Es decir, en el nuevo servo marcamos cual es el positivo (soldar cable negro) cuando el eje gira según la imagen y también marcamos que terminal del potenciometro (cable verde) disminuye la resistencia respecto al terminal central (cable blanco).

Si el servo funciona mal y se queda girado a un lado, hay invertir los cable del motor (naranja y negro) o invertir los cables del potenciometro (verde y amarillo) o ambas cosas.



Y los pasos para desmontar el servo de modelismo:






El mayor problema es si quieres usar el salva servos original de Nikko porque el eje tiene un "chaflan" que no coinciden con el eje estriado de la mayor de los servos.


servo Nikko reparación


Entonces, puedes rebajar el eje con una lima o con una Dremel o bien, comprar un salva servo de modelismo como este de Tamiya.


servo saver



Además, con la placa electrónica que hemos quitado del servo de modelismo, se puede hacer un sencillo control de velocidad electrónico (ESC); solo hay que soldar dos resistencias iguales de algunos Kohm (por ejemplo 2.2Kohm) en los cables que iban al potenciómetro ya que el potenciómetro suele ser 5Kohm.

ESC with servo electronics

La placa interpreta que el servo esta centrado (posición neutra) ya que las resistencias soldadas al terminal del cursor son iguales. Cuando llega la señal de avanzar o retroceder, la placa manda más o menos voltaje al motor según la posición del mando de la emisora y el motor se girará a mayor o menor velocidad.

Solo sirve para motores pequeños (bajo consumo) debido a que los transistores de la placa no son de potencia o corriente alta.

Si ponemos un regulador de tensión tipo 7805 (5 voltios) que es muy barato, ya tenemos el sistema tipo BEC para alimentar al receptor a partir de una batería de 7,2 o 7,4 V; si la batería es de 6 Voltios, no hace falta el 7805.





Hay servos sin electrónica (5 cables)  de otros fabricantes pero de diferentes dimensiones:


servo wltoys de 5 cables











Referencias de interes:
https://sound-au.com/articles/servos.htm


sábado, 14 de octubre de 2017

Tacómetro por sonido. Medir revoluciones de un motor

Un motor DC a velocidad constante en vacío se puede considerar que emite un sonido periódico (con varios armónicos). Para medir las revoluciones de un motor con la frecuencia de primer armónico , utilizo una App de analizador de espectro para móvil / tablet (android) y el micrófono de la propia tablet.

Se comprueba la velocidad del motor, primero con un tacómetro óptico y multímetro ( relación 1000 r.p.m. ---> 0.1 V) y luego con la tablet que guarda la imagen del primer armonico y señalo la frecuencia en la pantalla.

Frecuencia (en Hz) * 60 segundos = revoluciones por minuto




En el siguiente vídeo se explica como se hace:




Video: Como funciona una emisora proporcional Nikko

En este vídeo se explica rápidamente en funcionamiento de una emisora proporcional Nikko y el estándar PPM (modulación por anchura de pulso).
Para ver con más profundidad, se explica los esquemas y gráficos en este otro enlace.


lunes, 9 de octubre de 2017

Rango de frecuencias 27 Mhz. Como saber si pueden funcionar dos coches a la vez

¿Cómo saber si dos coches RC de 27Mhz pueden funcionar al mismo tiempo?

Caso 1)  Si los dos coches tienen cristal de frecuencia en la placa del coche y cada uno tiene una banda diferente (de la banda 1 a la banda 6), sí pueden funcionar juntos sin interferencias entre ellos.


Emisora con cristal extraíble
Las frecuencias o bandas más comunes son las de cuadro adjunto y separadas en una banda de 50Khz.

Frecuencia TX          Color       Canal-banda    Frecuencia RX (-455Khz)
Emisora                                                             Receptor - coche                         
=================================================
26.995                      Marrón         1                   (26.540)           
27.045                       Rojo            2                  (26.590)               
27.095                      Naranja        3                   (26.640)               
27.145                      Amarillo       4                  (26.690)    banda genérica o estandar
27.195                      Verde            5                  (26.740)
27.255                      Azul              6                  (26.800)

Los receptores con cristal más comunes captan la señal con una tolerancia de +/-20Khz; por eso se deja una separación de 50 Khz  entre bandas y el cristal receptor tiene una frecuencia 455Khz menor (vease frecuencia intermedia) .
  
El cristal receptor va marcado como RX y en la pegatina exterior figura la frecuencia del emisor pero en el cuerpo metálico del cristal esta grabada la frecuencia del emisor menos 455Khz. Esto confunde a mucha gente. No sé pueden intercambiar cristal Tx y cristal Rx.


La banda y la frecuencia está impresa en el propio cristal o en una pegatina en la emisora:



Caso 2)  Si los coches tienen un filtro bobina-condensador (LC) no pueden funcionar bien juntos: el coche capta la señal de ambas emisoras. En los coches RC baratos, la emisora tiene un cristal fijo en la placa de 27,145Mhz - banda 4  que es la banda genérica o estándar pero el coche no tiene cristal sino un filtro bobina-condensador  (LC) que capta todas bandas de 27Mhz. Es decir, un coche con filtro LC capta la señal y sufre interferencias de cualquier emisora de 27Mhz.

Emisora con cristal fijo soldado a 27.145Mhz.


Caso 3)  Por ejemplo, si tenemos un coche de 27,145  con filtro LC en la placa receptora del coche y otro coche con cristal de 27,095 en emisora y receptor con cristal, el segundo coche funciona correctamente pero el primer coche estará afectado con la interferencias de la emisora del segundo coche. El receptor con cristal tiene un ancho de banda estrecho y el receptor con filtro LC  tiene un ancho de banda muy ancho.
Se ve mejor en la imagen:



En los coches con receptor con cristal de frecuencia en la placa de circuito impreso, además del cristal, hay tres filtros con carcasa metálica (transformadores de frecuencia intermedia de 455khz):


Placas receptoras con circuito LC y con cristal de frecuencia



En los coches RC baratos existe la posibilidad  de usar uno de 27Mhz (27.145Mhz) y otro de 40Mhz (40.685Mhz que es la banda genérica) para que no interfieran entre ellos.



No olvidemos que para que un mando de control / emisora sea válido para un coche, tienen que coincidir la frecuencia y el circuito codificador (placa de la emisora) con el correspondiente decodificador (placa receptora del coche).

Ver  emisoras y decodificadores de Nikko

Para cambiar la frecuencia del mando de control, está explicado aquí:
https://reparar-cochesrc.blogspot.com/2018/01/emisora-cambiar-de-27-mhz-40-mz-o-49-mhz.html
 pero no es fácil, tienes que comprar algunos componentes y ajustar con el osciloscopio. Es posible que la distancia de control sea muy reducida.




sábado, 7 de octubre de 2017

Rebobinar un motor DC tipo RS-540


Este motor es 555: un poco más largo que un 540 y con 5 polos. Creo recordar que era el motor de una impresora o fotocopiadora (motor de rodillos de papel) y es lento y silencioso: a  7,5V se obtiene 1100 rpm y  su consumo solo es de 80mA. Vamos a desmontarlo y cambiar el bobinado para hacerlo más rápido.

Para abrir el motor, se desdoblan o cortan las lengüetas de la tapa superior:


Vemos que tiene un rotor de 5 polos: 


Las escobillas son de carbón-cobre (metal-gráfito), muy importante para soportar una gran corriente; si son solo de carbón-grafito , tendrán bastante resistencia por lo que se calentarán y se van a desgastar muy rápido .



Desenrollo el primer bobinado para ver contar el número de vueltas: son 160 vueltas y hilo 0,25mm. El hilo del resto de bobinados los corto directamente:


Cada bobinado está cruzado con el anterior y el siguiente y ocupa dos núcleos según este esquema:

Voy a usar hilo de 0,65mm de diametro y 9 vueltas por cada bobinado. En la imagen ya está terminado el primer bobinado:



Como el rotor es de 5 polos, entre las escobillas siempre quedan dos bobinados en serie (18 vueltas). Terminamos soldando al colector cada uno de los bobinados pero antes hemos quitado el barniz del en la punta del hilo de cobre para que suelde bien.



El re-bobinado ya esta terminado:




Hacemos un agujero con un taladro y ponemos un tornillo para sujetar la tapa en vez de la lengüeta que habíamos serrado:


Según la teoría del funcionamiento de un motor DC, hemos variado la relación de vueltas de bobinado en 160/9 = 17.
Si cambiamos el número de vueltas del bobinado, se multiplican el r.p.m. sin carga y la corriente (sin carga y con carga) por la relación 17:

17 * 1100 rpm = 18700 rpm                   17 * 0.08 A =  1.36 A



Si cambiamos el diámetro del hilo del bobinado, el r.p.m. sin carga y la corriente sin carga son 
iguales pero la corriente con carga y el par dependen de la relación 0,65mm/0,25mm = 2,6 :

2,6 * 2,6 *  Load Current                                           2,6 * Torque




Para comprobar el resultado, medimos el voltaje de la batería LiPo conectada al motor, la corriente en vacío del motor y la velocidad del motor con un tacómetro (sonda óptica) que obtiene una relación 1000 rpm ------> 0,1 V

En el motor ponemos un engranaje con un trozo de papel de aluminio que refleja la luz.



En el vídeo se muestra el proceso completo y al final, la prueba práctica de la velocidad obtenida:






Al final, los resultados obtenido son : velocidad sin carga (a 7,8V) 17.000 rpm  y corriente sin carga 1,64A. Es decir, unos 2200 rpm/V que es el valor de un motor RS-540 estandar aunque este motor tendrá más par por la dimensiones que tiene.
 
Se cumple la teoría aunque no exactamente: no tenemos en cuenta otros factores como las perdidas del núcleo del rotor o quizas hemos llegado al límite del flujo magnético para ese motor, temperatura alta por el incremento de la corriente,....


viernes, 25 de agosto de 2017

Truco: intercambiar los terminales de un servo

Los servos y receptores usan el estándar Futaba en la posición y asignación de los cables en el conector: señal, positivo y negativo (ver imagen).

A veces toca trabajar con servo o receptor antiguo de Sanwa u otra marca que tiene el positivo y negativo cambiados al estándar Futaba: señal, negativo y positivo.

Lo primero es ver si el conector entra en el clavija del receptor porque a veces son distintos (distinta anchura o pestañas). En el caso de que entre, se puede sacar los terminales con un imperdible o pequeño destornillador.



Con el imperdible, apretamos la pestaña del terminal (en la ventana pequeña en el conector) y seguidamente tiramos del cable para que salga del terminal.



Una vez sacados los terminales, desdoblamos hacia afuera la pestaña del terminal para que con la nueva inserción en el conector, el terminal se quede fijo y no se salga.



Solo queda poner los terminales en el orden correcto:


sábado, 8 de julio de 2017

Diseño de un BEC para receptor antiguo

Un BEC (Battery Eliminating Circuit)  es un circuito que reduce y estabiliza la tensión de la batería para que la misma batería pueda alimentar al receptor y servos (cuando se usa una batería de 7.2V o más tensión).

Normalmente, los receptores ya tienen su propio BEC en la electrónica interna pero hay receptores antiguos que no lo tienen y su margen de tensión de alimentación suele ser de 4.5V a 6V. Si conectas 7,2V de una batería estándar al receptor, se puede averiar. También, los receptores modernos van sin BEC porque se supone que los usas con un variador electrónico y pilas de un coche Nitro.

Los variadores electrónicos (ESC) también traen su propio BEC y se conectan directamente al receptor pero los variadores mecánicos dan la tensión de la batería por lo que hay que conectar entre medias un BEC externo.

Receptor con variador electrónico (ESC)


Receptor con BEC interno alimentado con baterías AA o variador mecánico

Antiguamente se conectaba 4 baterías AA  (6V) para alimentar el receptor de forma independiente en un coche eléctrico (aún se hace en coches nitro), pero con el BEC externo no hace falta una segunda batería.

Receptor con BEC externo alimentado con variador mecánico

El circuito para hacer un BEC casero es el de la figura; el diodo zener estabiliza a 6.2V la entrada al transistor  y el transistor sirve para amplificar la corriente (con el BC337 da sin problemas hasta 500mA); el diodo Led, además de indicar cuando está conectado a la batería, sirve para consumir un poco de corriente y se estabiliza mejor la tensión. La tensión de salida sería:  

Vout = 6,2V - Vbe = 6,2 - 0,6 = 5,6 V


También se puede usar un regulador de tensión de la familia 7800 como el 7805 (5 voltios) o 7806 (6 voltios) que dan su salida hasta 1 amperio continuos con un disipador (picos de corriente de más 2 amperios):




Si queremos hacer un valor intermedio entre 5V y 6V (por ejemplo 5,5V o 5,6V), se puede hacer uno de los circuitos de aplicación del 7805:






Si usamos un servo digital o tenemos un gran consumo de corriente del BEC interno del variador electrónico (por ejemplo con las luces), hay que montar el BEC externo que proporciona más corriente:

Montaje de un BEC externo

sábado, 1 de julio de 2017

Cargador de NiCd 7,2V de Nikko

Este cargador Nikko de Ni-Cd (Ni-MH) de 7,2V está averiado; no tiene tensión y corriente a la salida y tampoco se enciende el led luminoso.


La características del cargador son: corriente de salida 400mAh y tensión de 9 V. Las baterías de Ni-Cd o Ni-Mh se suelen cargar con corriente constante.
Este cargador es de carga lenta para una batería 1600 mAH (0.4C de indice de carga) y es bastante sencillo; cada batería del conjunto tiene una tensión nominal  de 1.2V ( 6 * 1.2 = 7.2V) y la carga finaliza se alcanza una tensión de 1,45 o 1.5V (6 * 1.5 = 9V).

Para abrir la carcasa del cargador hay que serrar con un sierra circular pequeña (tipo Dremel):

Ni-MH Charger -  part number BC210A Nikko

En la foto se ve claramente el componente quemado: una resistencia de 1 ohmio/0.25W. Esta resistencia tiene la misión de limitar la corriente (en caso de cortocircuito o inversión de polaridad de la batería).

Ya que hemos abierto el cargador, voy a hacer una modificación para que cargue una batería de Li-ion  de 7.4V (2 células de 3.7V) con carga lenta; se añade un interruptor para conmutar el tipo de batería y un diodo rectificador que en conducción, resta a la salida una tensión entre 0.6 a 1 voltio de forma que no sobrepasamos el límite de 8.4V de tensión máxima de carga para la baterías de Litio-ión.

La batería está sacada de un PC portátíl y tiene una capacidad de unos 1400 mAH: es la típica Sony 18650S STG que está en muchos portátiles antiguos. El circuito del cargador con la modificación es el siguiente:

Ni-MH Charger - diagram, part number BC210A Nikko, wiring diagram,

Ni-MH Charger -  part number BC210A Nikko

Para volver a poner la carcasa de ABS, soldamos (o pegamos) el plástico con ABS disuelto en acetona:


Finalmente comprobamos que funciona:

Ni-MH Charger -  part number BC210A Nikko

miércoles, 21 de junio de 2017

Mantenimiento de un amortiguador: rellenar aceite.

El mantenimiento del amortiguador de aceite (realmente es un sistema muelle-amortiguador) es bastante fácil ya que solo se trata de limpiar las partes movibles y cambiar o rellenar el aceite.



Para sacar el muelle, primero se quita el soporte inferior que puede salir del eje del amortiguador a través de la muesca si apretamos un poco en contra del muelle.


Es útil disponer de un soporte para mantener el amortiguador en vertical (en este caso, invertido ya que el amortiguador es antiguo y el tapón está por la parte inferior):


Quitamos el tapón roscado y nos deja ver el émbolo que va unido al eje en conjunto con el tapón:


Cambiamos o rellenamos el aceite del interior. La viscosidad del aceite determina la velocidad de rebote: a mayor velocidad de rebote, la suspensión es más activa y sensible  a los baches pequeños pero con baches grandes o saltos, el coche puede botar y perder la adherencia. Con menor velocidad de rebote, mejora en saltos pero con baches pequeños y muy seguidos, las ruedas pierden adherencia como si no tenemos suspensión.


El nivel de llenado suele ser 80% o 90%; lo hago con un cuentagotas para mejor precisión. Volvemos a poner el conjunto eje-tapón pero es importante mover el eje un poco (arriba y abajo) y despacio antes de roscar el tapón para eliminar las burbujas de aire que pueden haber quedado.
Si no se nota mucho el efecto menor velocidad del rebote, tal vez nos hemos quedamos cortos al rellenar; por el contrario, si el rebote es muy lento, debemos quitar un poco de aceite.

Otros amortiguadores más modernos se rellenan de aceite por la parte superior:


Se quita el tapón con llave fija para lo cual, mantenemos el amortiguador sujeto en vertical:


Rellenamos el aceite y movemos el eje del amortiguador hacia arriba y abajo para sacar las posibles burbujas de aire: