Governor Mode vs. Drosselkurve: Wie man die Rotordrehzahl bei Elektrohubschraubern konstant hält

Governor vs. Drosselkurve: Was ist der Unterschied?

Grundsätzlich funktionieren Governor-Modi und Drosselkurven auf völlig unterschiedliche Weise. Eine klassische Drosselkurve ist eine vorprogrammierte Zuordnung von Motordrehzahl zu Senderhebelposition. Legt man eine Kurve fest, folgt der ESC dieser ohne weitere Anpassungen während des Flugs. Der Pilot steuert die Rotordrehzahl indirekt über den Sender, es gibt keine geschlossene Regelung.

Im Governor-Modus hingegen übernimmt der ESC oder Flight Controller die direkte Echtzeitregelung der Rotordrehzahl. Der Sender gibt die gewünschte Umdrehungszahl vor, der Governor berechnet die tatsächliche Motordrehzahl. Weicht die reale Drehzahl vom Sollwert ab – weil der Rotor mehr oder weniger belastet wird – passt der Regler automatisch die Leistung hoch oder runter, um konstante Umdrehungen zu halten. Der Pilot bedient zwar weiterhin den Gashebel, das System steuert den ESC jedoch direkt.

Ein Governor ist speziell dafür ausgelegt, die Hauptrotordrehzahl unabhängig von der Belastung der Rotorblätter oder des Motors konstant zu halten, wie das Scorpion ESC-Handbuch betont. In diesem Modus erhöht oder verringert der ESC automatisch die Leistung, um konstante U/min bzw. Headspeed zu halten – egal ob der Pitch steigt oder fällt.

Governor-Modi können entweder im elektronischen Drehzahlregler selbst sitzen oder die Flybarless-Steuerung übernimmt die Governor-Funktion, wie in diesem Hubschrauber-Handbuch, das eine flache, horizontale Drosselkurve wie 90-90-90-90-90 für korrekten Governor-Betrieb vorsieht.

Was passiert bei Änderungen des kollektiven Pitch?

Doch was passiert in der Praxis, wenn man den Hubschrauber stärker belastet oder den kollektiven Pitch für einen senkrechten Steigflug voll ausfährt? Eine klassische Drosselkurve geht von einem festen Zusammenhang zwischen kollektivem Pitch und Motorlast aus. Der Pilot steuert die Drossel, der ESC setzt die zugehörige Motordrehzahl um, und die Rotordrehzahl steigt und fällt mit dem kollektiven Pitch. Dieses Setup kann nicht aktiv ausgleichen, wenn sich die Last plötzlich ändert. Deshalb empfiehlt beispielsweise das Spirit System-Handbuch nach dem Deaktivieren der eigenen Governor-Funktion eine flache, horizontale Drosselkurve, wenn der Governor-Modus aktiviert ist.

Ein Governor hingegen überwacht kontinuierlich die tatsächliche Rotordrehzahl. Ändert sich die Forderung des Piloten oder die Last, berechnet der Governor die Abweichung und passt die Motordrehzahl entsprechend an, um die Rotordrehzahl konstant zu halten.

Ein BEASTX-Governor kann die Rotordrehzahl beispielsweise sanft erhöhen oder verringern und hält die Drehzahl über einen Bereich von 4200 U/min konstant, mit einem Minimum von 800 und einem Maximum von 5000 U/min. Das BEASTX-Wiki dokumentiert detailliert die Kalibrierung der Governor-Endpunkte und rät zu einer linearen Drosselkurve sowie zur Abstimmung der Sender-Endpunkte mit den Diagnosewerten der Flybarless-Einheit.

Welche Drosselkurve verwenden?

Wenn man also einen Governor hat, welche Drosselkurve sollte der Sender überhaupt senden? Die gängige Empfehlung lautet, eine flache oder lineare Drosselkurve zu verwenden, bei der die vorgegebene Umdrehungszahl am unteren Hebelende der minimalen Governor-Drehzahl entspricht und am oberen Ende der maximalen.

Die Beschreibung der Drosselkurven-Anpassung im RadioLink DK-Handbuch untermauert dies: Die 7-Punkt-Drosselkurve dient dazu, den kollektiven Pitch mit der Umdrehungszahl für eine konsistente Motorlast abzustimmen, Punkt.

Doch es gibt Ausnahmen: Siehe die Hobbywing-Governor-Seite, die zwischen "Helikopter externer Governor-Modus" für nicht geregelte Hubschrauber und "Helikopter externer Governor-Modus" für "Flüge mit fester Drehzahl" unterscheidet und in jedem Fall unterschiedliche Mindestdrosselanforderungen festlegt.

Wiederum fordert das BEASTX-Wiki eine direkte Kalibrierung der Governor-Endpunktbefehle; in diesem Fall für einen AR7210BX liegt der Punkt darin, dass der ESC direkt auf die Drosselbefehle des Senders reagieren muss und nicht fälschlicherweise versuchen sollte, sie zu überschreiben.

Das BEASTX-Governor-Handbuch liefert die meisten Details zur Beziehung zwischen Sendersignalen und tatsächlichem Verhalten: Der Governor-Modus hält die Drossel standardmäßig auf dem niedrigeren Wert von Failsafe und Leerlaufposition, erfordert dann eine Bewegung zur Leerlaufposition zum Starten. Während der Bewegungen immer daran denken

Was, wenn man nicht wählen kann?

Schließlich gibt es vielleicht die Option, den Governor sowohl im ESC als auch im Flight Controller zu nutzen, was zu doppelter Governor-Problematik führen kann, wenn man nicht aufpasst.

Ihr ESC kann verwirrt werden, wenn der Governor zuerst reagiert, und die Handbücher sind voll von Beispielen, auf die man achten sollte. Hobbywing besteht darauf, dass man einen der beiden Modi auswählt, nicht beide. Und die BEASTX-Governor-Warnung stellt klar, dass der Flybarless-Controller seine Aufgabe nicht erfüllen kann, wenn der ESC auf Heli-Governor eingestellt ist. Ebenso kann man die Flybarless-Einheit überrumpeln, wenn man einen Governor-fähigen ESC verwendet.

Prüfen Sie den Governor-Abschnitt sowohl im Flight-Controller- als auch im ESC-Handbuch und wählen Sie einen für die Steuerung Ihres elektrischen Systems. Und vergessen Sie nicht die goldene Regel der Drehzahlregelung: Sie können die Geschwindigkeit immer nur von einer Stelle aus regeln.

Das Fazit

Bei der Rotordrehzahlregelung in elektrischen Hubschraubern hat man zwei Optionen: vorgeformte Motorkurven oder aktive Rotordrehzahl-Regler. Die richtige Wahl hängt davon ab, welches Gerät in Ihrem System tatsächlich die U/min steuert: Ihr Drosselkurven-Setup gibt dem Drehzahlregler die erwarteten Befehle und stellt sicher, dass bei 20% Drossel der Regler dies wie beabsichtigt interpretiert. Bei Verwendung eines Governors sollte der Sender immer saubere, lineare Signale senden, um die gewünschte Rotordrehzahl zu übermitteln. Wenn Ihr Drehzahlregler die Regelung übernimmt, aktivieren Sie keinen Governor in der Flybarless-Einheit und umgekehrt. Treffen Sie die richtigen Einstellungen, und Ihre Headspeed sollte auch unter höchster Last konstant bleiben.

Quellen

1. BEASTX Wiki · 2025-03-26
2. BEASTX Wiki · 2018-08-27
3. Spirit System manual · 2026-07-06
4. The Electric Helicopter · 2025-05-23
5. Scorpion System ESC manual · 2026-01-19
6. RadioLink AT10II manuals · 2026-08-24
7. BEASTX Wiki · 2022-01-01
8. BEASTX Wiki · 2016-07-26
9. Hobbywing user manual · 2024-04-26