Analog-Aktuatoren sind in der Nieder- bis Mittelpreisregion angesiedelt und mit zumeist preiswerten Komponenten versehen. Der Antriebsmotor ist immer ein Gleichstrom-Bürstenmotor. Die Aktuatoren bieten keine Programmieroptionen seitens des Nutzers. Die Kommunikation erfolgt immer über ein PWM-Signal mit einer Frequenz von 50Hz. Die Motor-PWM ist analog zu Ansteuerfrequenz und beträgt somit ebenfalls 50Hz, somit ergibt sich lediglich alle 20ms die Möglichkeit für eine Kontrollaktivität (Motor-An oder Motor-Aus). Langsame Bewegungen oder kleine Korrekturen führen zu langen Motor-Aus-Perioden im Verhältnis zu Motor-An-Perioden. Die Motorspannung entspricht immer der Versorgungsspannung.

Vorteile:
• Günstig
• Angenehme Geräuschentwicklung durch niedrige Motor-Ansteuerfrequenz
• Geringe Leistungsaufnahme

Nachteile:
• Geringeres Haltemoment
• Langsames Ansprechverhalten
• Geringe Auflösung durch niedrige Ansteuerfrequenz
• Große Totzone (20ms)
• Langsame Bewegungen können unstetig werden

Digital-Aktuatoren sind in der gehobenen Nieder- bis Hochpreisregion angesiedelt. Es können sehr hochwertige Komponenten wie beispielsweise Hall-Sensoren zur Positionserfassung, aber auch Bürstenlose-Gleichstrommotoren verwendet werden. Die Kommunikation erfolgt über ein PWM-Signal mit Frequenzen von bis zu 330Hz (je nach Aktuatortyp) oder andere Schnittstellen wie CAN, UAVCAN, RS-485 oder TTL. Die Motoransteuerfrequenz ist unabhängig von der Ansteuerfrequenz der Steuerung und beträgt zumeist 300-500Hz. Hieraus ergeben sich sehr kleine mögliche Totzonen von bis zu 2ms. Digitalaktuatoren bieten zudem vielseitige Programmier- und Schutzfunktionen und erlauben je nach Typ auch eine Zwei-Wege-Kommunikation (Feedback).

Vorteile:
• Schnelles Ansprechverhalten
• Schnelle Korrekturaktivitäten
• Hohe Haltekraft
• Variabel Einstellbare Totzone
• Hohe Genauigkeit
• Zwei-Wege-Kommunikation
• Programmierbarkeit
• Sicherheitsfunktionen
• Hohe Auflösung

Nachteile:
• Zumeist teurer
• Stellenweise unangenehme Geräuschentwicklung durch hohe Motor-Ansteuerfrequenz
• Höhere Leistungsaufnahme

PWM-Kommunikation

Der klassische Weg der Ansteuerung von Hitec Aktuatoren mit vielen Vorteilen für einfache Aufgaben. Hitec PWM-Aktuatoren können mit einer Pulsweite von 900 bis 2100μs angesteuert werden. Die übliche Ansteuerfrequenz beträgt dabei 50Hz (20ms). Für spezielle Anwendungen sind je nach Aktuatortyp auch Frequenzen bis 330Hz möglich.

Aktuatoren mit PWM-Kommunikation lassen sich unkompliziert und preiswert ansteuern und sind für viele Anwendungen ohne benötigtes Feedback ausreichend.

Die Schnittstelle ist weit verbreitet und viele Steuerungen/Controller bieten passende Presets und Libraries.

RS485- und TTL-Kommunikation

Es finden sich etliche Anwendungen in unterschiedlichen Bereichen bei denen eine Rückmeldung zur tatsächlichen Position des Servos notwendig, oder zumindest wünschenswert ist. Verschiedene Hitec Aktuatoren sind auch mit RS485- und TTL-Schnittstellen erhältlich und bieten somit die Möglichkeit für eine Zweiwegekommunikation (Feedback).

Hitec RS485- und TTL-Aktuatoren kommunizieren mit externen Geräten über das Halbduplex-Verfahren. TTL-Aktuatoren verfügen dabei neben der Spannungs- und Masseleitung über nur eine, RS485-Aktuatoren über zwei Signalleitungen.

CAN- und UAVCAN-Kommunikation

Der Industrie- und UAV-Bereich gewinnt zunehmend an Bedeutung. Dieser zukunftsträchtige, schnelle und technisch hoch komplexe Markt verlangt nach Innovation und Zuverlässigkeit. Viele Anwendungen benötigen intelligente Lösungen und ein echtes Feedback von Position, Drehmoment und anderen Parametern zur Diagnose der Anwendung oder um Aussagen über den Zustand der Komponenten treffen zu können.

Folgende Protokolle sind verfügbar: CAN 2.0A, CAN 2.0B, DRONECAN, UAVCAN

* Ausführung auf Kundenwunsch auch mit kundenspezifischen Steckverbindern möglich.

Einstellung der Mittel- und Endlagen (EPA / Neutral Settings)

Erlaubt die Programmierung von Mittel- und Endpositionen des Servos.

Einstellung der Drehrichtung

Clockwise (CW) = Aus der Draufsicht dreht das Servo bei Impulslängenvergrößerung im Uhrzeigersinn. Counter-Clockwise (CCW) = Aus der Draufsicht dreht das Servo bei Impulslängenvergrößerung im Gegenuhrzeigersinn. Dead Band (DB-Width) Je niedriger das Dead Band, desto eher finden Korrekturaktivitäten bei Winkeländerungen statt. Ein für die Applikation zu niedriges Dead Band führt zu erhöhtem Verschleiß. Eine Erhöhung des Dead Bands führt zu einem Präzisionsverlust.

Travel Speed

Stellgeschwindigkeit des Servos: 100% entspricht der maximal möglichen Stellgeschwindigkeit.

ID-Read / Node-ID

Zuweisung einer Aktuator-ID in TTL bzw. CAN-Netzwerken.

Fail Safe

Bei einem Signalverlust fährt das Servo auf eine voreingestellte Position.

Fail Safe Limp Modus

Das Servo geht in einen Schlafmodus, der Motor wird deaktiviert und die Position wird nicht gehalten. Das Servo lässt sich von Hand bewegen.

Soft Start Einstellung

Bei Inbetriebnahme fährt das Servo verlangsamt auf die Sollposition um das Getriebe und die Peripherie zu schonen. Bei einer Einstellung von 100% fährt das Servo beim Einschalten mit maximaler Stellgeschwindigkeit auf die Sollposition.

Overload Protection

Schutzmechanismus der das Servo vor Beschädigung bei Überlast/Blockieren schützt. Eine Einstellung von 20% entspricht einer Reduzierung des maximalen Drehmoments um 80%.

Smart Sense

Ein intelligenter Regelkreis passt während des Betriebs Regelparameter an, um Schwingungen zu reduzieren. Diese werden durch variierende Trägheiten der unterschiedlichen Applikationen provoziert.

Eine manuelle Beeinflussung des Regelkreises ist ebenfalls möglich (Sensitivity Ratio Settings). Ein hoher Wert kann schnelle Schwingungen am Servo erzeugen. Ein niedriger Wert kann ein stark gedämpftes Ansprechverhalten erzeugen.

HLS-Serie (Linear Aktuatoren)

Elektrische Linearaktuatoren erzeugen geradlinige Hubbewegungen und können somit viele Anwendungen von Pneumatik- und Hydraulikzylindern ersetzen.

SG-Serie (Industrie Servos)

Die premium Industrieservo Linie konsequent für Anforderungen der Bereiche Automatisierung, unbemannte Luftfahrt und Robotik entwickelt. Zur Grundausstattung gehört ein leistungsstarker BLDC-Motor, ein Hall-Sensor zur berührungslosen und verschleißfreien Positionserfassung, sowie eine wasserdichte Ausführung. Alle SG-Serie Servos verfügen zudem über eine Multi-Turn* und Continuous-Rotation** Funktion.

HSB-Serie (Brushless Servos)

Servomotoren der Mittelpreisregion mit leistungsstarken BLDC Motoren.

HSR-Serie (Servos mit Multi-Turn)

Servomotoren der Mittelpreisregion mit Multi-Turn* und teilweise Continuous-Rotation** Funktion. Zumeist ausgestattet mit einem BLDC-Motor.

D-Serie (Digitale Servos)

Digitale Servomotoren der Mittelpreisregion mit Glockenanker- oder Bürstenmotor. Die Positionserfassung erfolgt mit Hilfe eines hochwertigen Potentiometers.

MD-Serie (Digitale Servos mit Hall-Sensor)

Digitale Servomotoren der Mittelpreisregion mit Glockenanker- oder Bürstenmotor. Die Positionserfassung erfolgt mit Hilfe eines Hall-Sensors.

DB-Serie (Brushless Servos)

Digitale Servomotoren der Mittelpreisregion mit leistungsstarken BLDC-Motoren. Die Positionserfassung erfolgt mit Hilfe eines hochwertigen Potentiometers.

MDB-Serie (Brushless Servos mit Hall-Sensor)

Digitale Servomotoren der Mittelpreisregion mit leistungsstarken BLDC-Motoren. Die Positionserfassung erfolgt mit Hilfe eines Hall-Sensors.

MDR-Serie (Digitale Servos mit Hall-Sensor und Multi-Turn)

Digitale Servomotoren der Mittelpreisregion mit Multi-Turn* und teilweise Continuous-Rotation** Funktion. Ausgestattet mit einem Glockenanker- oder Bürstenmotor. Die Positionserfassung erfolgt mit Hilfe eines Hall-Sensors.

HS-Serie (Analoge Servos)

Analoge Servomotoren der Niederpreisregion, ausgestattet mit Bürstenmotoren und einem Potentiometer zur Positionserfassung. HS-1XXX, HS-5XXX, HS-7XXX Serie (Digitale Servos) Digitale Servomotoren der Mittelpreisregion, ausgestattet mit Glockenanker- und Bürstenmotoren und einem Potentiometer zur Positionserfassung.

* Als maximaler Drehwinkel sind mehrere Umdrehungen möglich.
** Das Servo ist in der Lage endlos zu drehen.

Absolute Position

Eine Steuerung muss sich nicht länger darauf verlassen, dass ein Aktuator auch wirklich die gewünschte Position eingenommen hat, sie kann die aktuelle Position mit einer Auflösung von 4096 Schritten ablesen.

Drehmoment

Das Drehmoment ist ein besonders wichtiges Feature. Hier können Aussagen über die tatsächlichen Belastungen im Betrieb sowie über den Zustand der Komponenten getroffen werden. Schwergängige Mechaniken können erfasst und somit rechtzeitig gewartet werden, bevor es zu einer Überlastung des Aktuators kommt. Das Drehmoment wird aus der Motor PWM abgeleitet und ist somit keine tatsächliche Messung, aber für die meisten Anwendungen
hinreichend genau.

Geschwindigkeit

Wie schnell ist der verwendete Aktuator in der Anwendung wirklich? Die Antwort liefert der Aktuator und ermöglicht somit wichtige Rückschlüsse für so manche Steuerungsaufgabe.

Versorgungsspannung

Der Aktuator übermittelt stets die aktuelle Versorgungsspannung. Das Entwickler- oder das Wartungsteam sieht somit eventuelle Schwachpunkte im Kabelbaum und kann zum Beispiel hochohmige Verbinder rechtzeitig ersetzen.

Stromaufnahme

Der Strom ist das wichtigste Feedback bei der Schadensprophylaxe. Ein ansteigender Strom über eine bestimmte Laufzeit bei gleichbleibender Belastung deutet immer auf einen anstehenden Defekt hin. Dieser kann am Motor, dem Getriebe oder der zu bewegenden Mechanik zu finden sein. Die Erfassung der Stromaufnahme eröffnet neue Möglichkeiten in der Programmierung. Durch gezieltes Optimieren der internen Regelung (PID) sowie anderer Parameter wie Softstart (Ramp) oder Deadbands, lässt sich die Lebenszeit erhöhen. Weniger Stromspitzen = mehr Lebenszeit.

Mikrocontroller-Temperatur

Die Temperatur des Mikrocontrollers ist mehr als nur eine nette Information. Thermisch stark wechselnde Umweltbedingungen können einem Aktuator viel abverlangen. Das Entwicklerteam lernt hier die thermischen Grenzen des Produkts kennen und kann entsprechende Maßnahmen einleiten, ehe es zum Versagen kommt.

Motor-Temperatur

Verlange ich dem verwendeten Aktuator zu viel ab? Die Temperatur des Motors gibt zuverlässig Auskunft darüber, ob ein Aktuator am Limit betrieben wird. Gerade bei stark schwankenden thermischen Bedingungen ist dieses Feedback von größter Bedeutung.

Zyklenzähler

Wie viele Zyklen macht hat der verwendete Aktuator während eines Einsatzes? Wie viele Teile wurden Positioniert? Wann muss der Aktuator getauscht werden, weil die maximale Zyklenzahl erreicht wurde. Einige unserer Aktuatoren liefern dieses Feedback bequem im Protokoll.