Ajout d'un dissipateur de chaleur externe à un servo Dynamixel RX-24F?

Les servos de loisir ne sont généralement pas suffisants pour une robotique réelle pour un certain nombre de raisons: qualité, précision, amplitude de mouvement, couple, etc.

Pendant ce temps, les servos industriels, tels que ABB, Emerson, GE, etc., sont généralement à la fois lourds et coûteux, et ne conviennent pas pour un actionnement à petite échelle humanoïde. De même, construire votre propre servo à partir de moteurs, de boîtes de vitesses et d'encodeurs revient à essayer de concevoir votre propre CPU juste pour contrôler un moteur - trop de détails gênent le travail réel.

Il existe un niveau intermédiaire de servos - à un prix raisonnable, des performances raisonnables et raisonnablement contrôlables - sous la forme des marques concurrentes de servomoteurs Dynamixel et HerculeX.

Les plus petites offres de ces gammes ne sont généralement pas assez solides pour une interaction réelle, mais la prochaine étape est très prometteuse. Pour la gamme Robotis Dynamixel, il s'agit du servo RX-24F (au prix entre l'AX-12F bon marché et la prochaine étape du MX-28R). il s'arrête de la surcharge thermique si vous essayez de le faire fonctionner à la charge nominale - quelque chose que j'attendrais d'un servo amateur, mais pas d'un servo robotique.

Maintenant, le passage au MX-28R double le prix. Ainsi, si le défaut de chaleur du RX-24F pouvait être corrigé, il serait positionné à un bon rapport prix / performances.

Quelqu'un a-t-il de l'expérience pour fournir un refroidissement supplémentaire à ce servo? Tout ce qui va des dissipateurs thermiques à collage thermique au boîtier, au perçage des trous et à l'installation de tubes de fluide de refroidissement sur les pièces chaudes à l'intérieur serait une approche raisonnable. Cependant, avant de consacrer beaucoup de temps et d'efforts à enquêter sur cela, j'aimerais avoir un deuxième avis - est-il possible, est-ce que quelqu'un a de l'expérience dans ce domaine, est-ce que ça vaut le coup?

Le problème avec les servos Dynamixel est qu'ils sont pris au piège dans une gaine plastique isolante. Il n'y a pas de convection et pas de bon matériau thermoconducteur pour évacuer efficacement la chaleur.

La première chose que je suggérerais est d'obtenir un flux d'air. L'air en mouvement a une capacité surprenante à refroidir quelque chose de chaud. Vous n'avez pratiquement pas besoin de mouvement pour obtenir de bons résultats. Si vous êtes prêt à pirater le servo, détournez-vous du boîtier en plastique. Démontez-le d'abord, retirez également le PCB et le moteur si vous pouvez défaire les vis. Placez les engrenages dans un endroit propre et sûr de manière à pouvoir vous rappeler dans quel ordre ils retournent.

Maintenant, sortez votre Dremmel et retirez soigneusement une partie du boîtier autour du moteur (zones vertes). Vous visez à en retirer suffisamment pour que l'air puisse passer à travers le boîtier. D'un côté, de l'autre. Notez la surface en plastique sous les engrenages, il n'y a aucun point à couper dans la cavité de l'engrenage. En fait, cela permettra aux débris de pénétrer dans la chaîne d'engrenage et de le caler, alors gardez votre coupe derrière cette surface en plastique.

Veillez également à ne retirer aucun matériau autour des vis (zones rouges). Vous en aurez besoin lorsque vous remonterez le moteur.

Faire cela devrait vous donner une marge de puissance supplémentaire avant qu'il ne surchauffe, surtout si vous pouvez monter le moteur de sorte que l'air frais entre en bas et que l'air chaud sorte en haut. Ce sera encore mieux si vous pouvez souffler de l'air à travers le boîtier à l'aide d'un petit ventilateur. Si vous avez plusieurs moteurs rapprochés, vous pourrez peut-être souffler de l'air à travers chacun d'eux en série avec un seul ventilateur.

Pour déterminer la quantité de refroidissement dont vous avez besoin, vous souhaiterez calculer la résistance thermique et la vitesse de génération de chaleur.

Pour ce faire, vous pouvez commencer à l'utiliser pendant un certain temps (à la charge maximale), puis arrêter de l'utiliser. Pendant ce temps, mesurez comment la température monte et descend.

Cela vous permettra de calculer la quantité de chaleur générée, ainsi que la résistance thermique du boîtier (en multiples de la capacité thermique). Vous pouvez également mesurer la différence de puissance entrante par rapport à la puissance sortante pour mesurer la chaleur dissipée à l'intérieur ($power = voltage \times current$).

En mesurant la température de l'air, vous obtenez également la résistance thermique entre le boîtier et la température de l'air ambiant.

Après cela, vous pouvez traiter la résistance thermique comme un réseau électrique (voir http://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_resistance ). L'ajout de dissipateurs de chaleur de caloducs ajoute simplement une autre voie pour la chaleur, avec une résistance plus faible.

Vous pouvez trouver la résistance de n'importe quel dissipateur de chaleur ou caloduc à partir de ses fiches techniques. Ensuite, vous pouvez estimer comment son ajout affectera la résistance thermique globale du réseau. En regardant le taux de dissipation thermique, la résistance thermique et la température nominale maximale, vous saurez si cela suffit.