Menambahkan heat sinking eksternal ke servo Dynamixel RX-24F?

Servo hobi biasanya tidak cukup untuk robotika sungguhan karena sejumlah alasan: Kualitas, presisi, rentang gerak, torsi, dll.

Sementara itu, sero industri, seperti ABB, Emerson, GE, dll, umumnya berat dan mahal, dan tidak cocok untuk aktuasi skala humanoid kecil. Demikian pula, membangun servo Anda sendiri dari motor, gearbox, dan encoders, mirip dengan mencoba merancang CPU Anda sendiri hanya untuk mengendalikan motor - terlalu banyak detail yang menghalangi pekerjaan nyata.

Ada tingkat di antara servos - harga terjangkau, kinerja wajar, dan cukup terkendali - dalam bentuk merek pesaing Dynamixel dan servos HerculeX.

Persembahan terkecil dalam garis-garis itu umumnya tidak cukup kuat untuk interaksi dunia nyata, tetapi langkah selanjutnya memegang banyak janji. Untuk lini Robotis Dynamixel, ini adalah servo RX-24F (dibanderol antara AX-12F murah dan langkah selanjutnya menuju MX-28R.) Bertanya-tanya, sepertinya spesifikasi dan antarmuka servo itu bagus, tapi itu menutup dari kelebihan panas jika Anda benar-benar mencoba menjalankannya pada nilai beban - sesuatu yang saya harapkan dari servo hobi, tetapi bukan servo robotika.

Sekarang, naik ke MX-28R menggandakan harga. Dengan demikian, jika cacat panas RX-24F bisa diperbaiki, itu akan diposisikan pada harga / titik kinerja yang bagus.

Adakah yang punya pengalaman dalam memberikan pendinginan tambahan untuk servo ini? Apa pun mulai dari heat-gluing heat sink ke case, ke lubang pengeboran dan menjalankan tabung cairan pendingin ke bagian panas di interior akan menjadi pendekatan yang masuk akal. Namun, sebelum saya menghabiskan waktu dan upaya yang signifikan untuk menyelidiki ini, saya ingin pendapat kedua - apakah mungkin, apakah ada yang punya pengalaman melakukan ini, apakah itu layak?

Masalah dengan Dynamixel servos adalah mereka terperangkap dalam jaket plastik isolasi. Tidak ada konveksi, dan tidak ada bahan konduktif termal yang baik untuk mengeluarkan panas secara efisien.

Hal pertama yang saya sarankan adalah mendapatkan aliran udara. Udara yang bergerak memiliki kemampuan mengejutkan untuk mendinginkan sesuatu yang panas. Anda hampir tidak memerlukan gerakan apa pun untuk mendapatkan hasil yang baik. Jika Anda ingin meretas servo, maka retas di casing plastik. Pertama-tama bongkar, lepaskan PCB dan motor juga jika Anda dapat melepaskan sekrupnya. Tempatkan roda gigi di tempat yang bersih dan aman sedemikian rupa sehingga Anda dapat mengingat urutannya.

Sekarang keluarkan Dremmel Anda dan lepaskan beberapa casing di sekitar motor (area hijau). Anda bertujuan untuk mengeluarkan cukup sehingga udara dapat mengalir melalui casing. Di satu sisi, di sisi lain. Perhatikan permukaan plastik di bawah roda gigi, tidak ada gunanya memotong ke rongga gigi. Bahkan melakukan ini akan memungkinkan puing-puing memasuki rantai roda gigi dan menghentikannya, jadi pertahankan pemotongan Anda di belakang permukaan plastik ini.

Berhati-hatilah untuk tidak melepaskan material apa pun di sekitar sekrup (area merah). Anda pasti menginginkannya saat memasang kembali motor.

Melakukan hal ini hanya akan memberi Anda margin daya ekstra sebelum terlalu panas, terutama jika Anda dapat memasang motor sehingga udara dingin masuk di bagian bawah dan udara hangat meninggalkan di bagian atas. Akan lebih baik lagi jika Anda dapat meniup udara melalui casing menggunakan kipas kecil. Jika Anda memiliki beberapa motor yang saling berdekatan, Anda mungkin dapat menghembuskan udara melalui semuanya secara seri dengan satu kipas.

Untuk menentukan berapa banyak pendinginan yang Anda butuhkan, Anda harus menghitung tahanan termal, dan seberapa cepat panas dihasilkan.

Untuk melakukan ini, Anda dapat mulai menggunakannya untuk jangka waktu tertentu (pada beban maksimum), lalu berhenti menggunakannya. Selama waktu ini, ukur bagaimana suhu naik dan turun.

Ini akan memungkinkan Anda untuk menghitung jumlah panas yang dihasilkan, serta ketahanan termal terhadap kasing (sebagai kelipatan kapasitas termal). Anda juga dapat mengukur perbedaan daya dibandingkan daya keluar untuk mengukur panas yang dibuang di dalam ( ).$power = voltage \times current$

Mengukur suhu udara Anda juga mendapatkan hambatan termal antara casing dan suhu udara sekitar.

Setelah itu, Anda dapat memperlakukan hambatan termal seperti jaringan listrik (lihat http://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_resistance ). Menambahkan heat sink dari pipa panas hanya menambah rute lain untuk panas, dengan resistansi yang lebih rendah.

Anda dapat menemukan resistansi dari heat sink atau heat pipe dari lembar datanya. Kemudian Anda dapat memperkirakan bagaimana penambahan itu akan mempengaruhi ketahanan termal keseluruhan jaringan. Dengan melihat tingkat disipasi panas, ketahanan termal dan suhu terukur maksimum, Anda akan tahu apakah itu cukup.