Governor-Modus und Stellermodus am RC-Helikopter

Kurz erklärt: Im Stellermodus setzt der Flugregler das Eingangssignal in eine elektrische Ausgangsansteuerung um, ohne die Rotordrehzahl auf einen festen Sollwert zu regeln. Im Governor-Modus misst oder berechnet das System die Motordrehzahl und korrigiert die Ansteuerung bei Laständerungen. Der Prozentwert im Sender ist dabei nicht automatisch die Rotordrehzahl und auch keine direkt übertragbare Regleröffnung.

Was ist der Governor-Modus beim RC-Helikopter?

Ein Governor ist ein Drehzahlregler. Er vergleicht die erfasste Ist-Drehzahl mit einem Sollwert und verändert die Motoransteuerung, um Abweichungen zu verringern. Steigt der kollektive Pitch und damit die Rotorlast, benötigt der Antrieb mehr Leistung. Sinkt die Last, nimmt die Regelung Leistung zurück. Eine absolut konstante Drehzahl ist physikalisch nicht garantiert; Qualität und Reserve der gesamten Antriebskette bestimmen, wie gut der Sollwert gehalten wird.

Der Sollwert kann aus einem normalen Gassignal abgeleitet, als feste Rotordrehzahl im Regler programmiert oder von einem Flybarless-System vorgegeben werden. Castle bezeichnet diese Varianten beispielsweise als unterschiedliche Governor- beziehungsweise Set-RPM-Verfahren. KONTRONIK und Hobbywing verwenden eigene Heli-Modi und Kalibrierabläufe. Deshalb wird das Verhalten nicht allein aus dem Sender-Prozentwert abgeleitet.

Governor-Modus und Stellermodus im Vergleich

Was bedeutet der Gaskurvenwert für den Regler?

Der Sender übermittelt einen normierten Kanalwert. Der Regler ordnet diesem Wert nach seiner Endpunktkalibrierung und seinem Betriebsmodus eine Funktion zu. Im Stellermodus kann das eine proportionale Leistungsanforderung sein. Im einfachen Governor kann der Wert einen Drehzahlbereich bestimmen. Im Set-RPM-Verfahren kann er zwischen zuvor programmierten Solldrehzahlen wählen. Ein interner FBL-Governor kann wiederum ein Signal an einen passend konfigurierten Regler ausgeben.

Die Aussage „70 Prozent Gaskurve bedeuten 70 Prozent Regleröffnung“ ist daher nicht allgemein gültig. Auch Strom und Spannung werden nicht direkt als Sender-Prozentwert gesetzt; der Regler steuert den Motor elektronisch und reagiert auf Spannung, Gegen-EMK, Timing, Last und Schutzfunktionen. Wer die Wirkung prüfen will, verwendet Reglerdaten, Telemetrie und eine sichere Drehzahlmessung.

Typische Governor-Probleme

Warum braucht ein Governor Regelreserve?

Ein Governor kann bei steigender Last nur nachregeln, wenn noch Leistungsreserve vorhanden ist. Ist der Antrieb bereits vollständig ausgesteuert, kann er die Drehzahl nicht weiter anheben. Eine zu hohe Solldrehzahl, eine unpassende Übersetzung, ein schwacher Akku, zu viel Pitch oder ein überlasteter Motor können die Reserve aufbrauchen.

Die zulässige Eingabe ist gerätespezifisch. KONTRONIK nennt für den KOLIBRI einen empfohlenen oberen Eingangsbereich, während andere Regler andere Fenster oder ein direktes Set-RPM-Verfahren verwenden. Eine einzelne Prozentgrenze wird deshalb nicht als Heli-Planet-Standard ausgegeben. Maßgeblich sind die Anleitung der installierten Reglergeneration sowie die Telemetrie unter Last.

Für die Auswahl eines sinnvollen Governor-Sollwerts sind die freigegebene Rotordrehzahl des Modells, Motor-KV, Akkuspannung und Übersetzung der Ausgangspunkt. Daraus wird geprüft, ob die gewünschte Kopfdrehzahl technisch erreichbar ist und dennoch genügend Reserve zum Nachregeln bleibt. Der höchste rechnerisch mögliche Wert ist nicht automatisch ein sinnvoller Sollwert.

Im Test wird die Drehzahl nicht nur im entlasteten Schwebeflug betrachtet. Entscheidend ist, wie sich Akku-Spannung, Regleraussteuerung, Strom und Drehzahl bei der höchsten vorgesehenen Rotorlast verhalten. Sinkt die Drehzahl trotz voller Aussteuerung, wird nicht einfach die Governor-Verstärkung erhöht. Zuerst werden Sollwert, Übersetzung, Pitchbereich, Akku und Antriebsauslegung geprüft.

Mehrere Flugzustände können unterschiedliche Drehzahlen verwenden. Der Abstand zwischen den Stufen soll groß genug sein, um eine beabsichtigte Änderung zu ergeben, aber keine unnötig harte Umschaltung verursachen. Rampen- und Übergangsparameter des Reglers oder FBL-Systems werden dabei mit berücksichtigt.

Governor-Rechenbeispiel: Drehzahl und Reserve

Das folgende Beispiel ist eine vereinfachte Rechnung, keine Messung an einem Kundenmodell und keine Einstellempfehlung. Angenommen werden ein Motor mit 500 kV, ein 12er Ritzel und ein Hauptzahnrad mit 112 Zähnen. Ohne Verluste ergibt sich die Kopfdrehzahl aus kV × Spannung × Ritzelzähne ÷ Hauptzahnradzähne.

Die niedrigere Spannung lässt den rechnerischen Abstand deutlich schrumpfen. Motor- und Getriebeverluste sind dabei noch nicht berücksichtigt. Dieser Abstand ist deshalb keine nachgewiesene Regelreserve. Ebenso sind 2.000 ÷ 2.379 ≈ 84 % weder ein einzutragender Gaskurvenwert noch eine gemessene Regleraussteuerung. Zulässige Rotordrehzahl und Herstellerverfahren haben Vorrang. Eigene Werte lassen sich mit dem Drehzahlrechner für einstufige Getriebe vorprüfen.

Welche Daten helfen bei einem Drehzahleinbruch?

Notiere Flugzustand und Sollwert zusammen mit gemessener Drehzahl, Akkuspannung, Strom und verfügbarer Regleraussteuerung. Auch Regler-/FBL-Version und Übersetzung gehören dazu. Die Daten sollten dieselbe Lastsituation beschreiben; ein Spannungswert vor dem Start erklärt keinen Einbruch während des Flugs.

• Drehzahl fällt bei ausgeschöpfter Aussteuerung: zuerst Antrieb, Spannung, Übersetzung, Pitch und Sollwert prüfen.
• Drehzahl schwingt trotz Reserve: Mechanik, Sensorwerte und Regelparameter nach Herstelleranleitung eingrenzen.
• Drehzahl wird mit einem falschen Faktor angezeigt: Polzahl, Übersetzung und Sensor-Konfiguration kontrollieren.

Keine zusätzlichen riskanten Flugversuche zur Datensammlung durchführen. Vorhandene Telemetrie und Logs helfen bei der Vorprüfung. Für ein unbekanntes oder auffälliges Setup kann der RC-Heli Einstellservice für Sender, FBL und Governor angefragt werden.

Interner ESC-Governor, Set-RPM und FBL-Governor

Nur ein Governor darf die führende Drehzahlregelung übernehmen. Ein FBL-Governor und ein gleichzeitig aktiv regelnder ESC-Governor können gegeneinander arbeiten. Der Regler wird für einen externen Governor in den dafür vorgesehenen Signalmodus versetzt.

Sanftanlauf, Hold, Autorotation und Bailout unterscheiden

Der Sanftanlauf fährt den Motor nach dem Start kontrolliert hoch. Throttle Hold beziehungsweise Motor aus soll den Antrieb eindeutig stillsetzen. Ein Autorotations- oder Bailout-Modus kann dagegen einen besonderen Signalbereich verwenden, der einen schnelleren, aber weiterhin kontrollierten Wiederanlauf ermöglicht. Diese Funktionen sind nicht austauschbar.

Ein falscher Hold-Wert kann dazu führen, dass der Motor nicht sicher stoppt oder dass der Regler statt Motor aus einen Bailout erkennt. Umgekehrt kann eine zu lange Unterbrechung den schnellen Wiederanlauf zurücksetzen und beim erneuten Einschalten wieder den normalen Sanftanlauf auslösen. Die Schwellen und Zeiten sind firmware- und reglerspezifisch.

Die komplette Schalterlogik wird deshalb bei stillgelegtem Antrieb beziehungsweise nach dem ausdrücklich vorgesehenen Herstellerverfahren geprüft. Ein absichtlicher Senderausfall bei laufendem Rotor ist kein allgemeiner Test. Failsafe, Hold und Bailout werden als getrennte Funktionen dokumentiert; die Grundlagen stehen auf den Seiten zu Failsafe und Autorotation.

Welche Gaskurve wird im Governor-Modus verwendet?

Viele Systeme erwarten in einem aktiven Flugzustand eine waagerechte Kurve, damit der Sollwert nicht mit dem Pitchknüppel wandert. Andere Systeme verwenden feste Schaltbereiche oder direkt programmierte Drehzahlen. Die konkrete Kurve steht daher auf der Seite Gaskurve am RC-Helikopter einstellen; dort werden auch Normal, Idle-up, Hold, Elektro und Verbrenner getrennt behandelt.

Ob und wann der Governor aktiv wird, steht in der Anleitung des verwendeten Reglers. Aktivierung, Lernlauf, Sanftanlauf und Wiederanlauf unterscheiden sich zwischen Geräten und Firmwareständen; eine universelle Umschaltzeit gibt es nicht.

Governor sicher einrichten

1. Exakte Regler- oder Governor-Version und aktuelle Herstelleranleitung bestimmen.
2. Motor, Akku, Übersetzung, zulässige Rotor- und Motordrehzahl sowie Pitchbereich prüfen.
3. Senderendpunkte und Motor-Aus-Signal nach dem vorgesehenen Kalibrierablauf einlernen.
4. Nur einen aktiven Governor auswählen und alle beteiligten Geräte auf diesen Signalweg einstellen.
5. Motor-Aus, Hold, Autorotation und gegebenenfalls Bailout getrennt prüfen und eindeutig beschriften.
6. Konservativen Sollwert mit ausreichender Regelreserve wählen.
7. Sensor, Polzahl und Übersetzung bei Set-RPM oder FBL-Governor korrekt eintragen.
8. Ersten Hochlauf nach Herstellerverfahren im geeigneten Außenbereich und mit Sicherheitsabstand durchführen.
9. Drehzahl, PWM beziehungsweise Aussteuerung, Strom, Spannung und Temperatur unter Last beobachten.
10. Nur einen Parameter gleichzeitig ändern und den funktionierenden Stand sichern.

Häufige Fragen zum Governor

Ist ein Flugregler immer ein Drehzahlregler?

Nein. Ein ESC kann im Stellermodus arbeiten oder einen Governor-Modus besitzen. Die Produktbezeichnung „Regler“ allein beweist keine aktive Drehzahlregelung.

Hält der Governor die Drehzahl absolut konstant?

Nein. Er reduziert Abweichungen innerhalb der verfügbaren Leistungs- und Regelreserve. Lastsprünge, Akku, Antrieb und Reglereinstellung bleiben sichtbar.

Welche Governor-Prozentzahl ist richtig?

Es gibt keinen universellen Wert. Die Zahl hängt von Signalkalibrierung, Reglerverfahren, gewünschter Drehzahl und Antrieb ab.

Braucht ein Governor eine V-Gaskurve?

Üblicherweise nicht, wenn der Sollwert im aktiven Flugzustand konstant bleiben soll. Maßgeblich ist jedoch die Anleitung des konkreten Governors.

Offizielle Quellen und passende Heli-Planet-Themen