SERVOMOTORES

SERVOMOTORES

1. ¿Que son los servomotores?

   • Es un dispositivo similar a un motor de corriente continua
   • Tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posición dentro de su rango de operación
   • Es un motor eléctrico que lleva incorporado un sistema de regulación que puede ser controlado
     • En velocidad
     • Como posicion

2. Principios de Funcionamiento

   • Depende de una señal modulada, esta utiliza una modulación por ancho de Pulso (PWM)
   • normalmente se entiende la combinación de servo motor y servo-controlador
   • voltaje en la salida variará en función de la posición del eje del motor DC
   • El circuito electrónico es el encargado
     • recibir la señal PWM
     • volverla movimiento del motor DC
   • puede ser
     • Motor DC
     • Sincrono
     • un motor de paso con detección de posición del rotor
   • El eje se acopla a un potenciómetro

3. Giro Servo Motor

   • se dan: 0º, 45º y 180º
   • Principios de funcionamientos
     • Poseen 3 cables a diferencia de los motores comunes que tienen dos.
     • Rojo negro blanco, son Los colores más comunes
     • Estos cables ayudan al control de la señal de funcionamiento del motor, sin este seria imposible el usarlos

4. Componentes del Servo motor

   • Sistema de regulación
     • formado por engranajes
     • actúan sobre el motor para regular su velocidad y el par
   • Motor Eléctrico: Elemento que brinda movilidad, al aplicarse potencial en sus dos terminales
   • Sistema de control o sensor: controla el movimiento del motor mediante el envío de pulsos eléctricos
   • Posee 3 terminales
     • Positivo: Recibe la alimentación del motor (4- 8 V)
     • Negativo: Referencia a tierra del motor
     • Entrada de señal: Recibe la señal de control del motor

5. Encoder y Resolver

   • La diferencia fundamental entre encoder y resolver es que el encoder es un sistema digital y el resolver es un sistema analógico
   • Un encoder es un transductor rotativo que mediante un pulso indica el ángulo girado
     • Incremental: no dispone de una referencia absoluta de la posición en la que se encuentra
     • Absoluto: la posición se da en valor absoluto mediante un bus paralelo. La cantidad de líneas que se leen no es muy elevada, por lo que la resolución es poca
   • Un resolver es un sensor analógico de posición rotatoria

6. Resolver

   • Es un sensor formado de un par de bobinas que se excitan con una señal externa
   • Este tipo de sensor ofrece gran precisión
   • Las bobinas están colocadas en posiciones ubicadas 90° entre sí
   • El procesamiento del seno/coseno da como resultado la posición angular del sensor

7. Encoder

   • Es un transductor rotativo, que mediante una señal eléctrica sirve para indicar la posición angular de un eje, velocidad y aceleración del rotor de un motor
   • A medida que el eje rota
     • El emisor infrarojo emite luz que es recibida por el sensor óptico
     • Generando los pulsos digitales a medida que la luz cruza a través del disco o es bloqueada en diferentes secciones de este
   • Se compone básicamente de un disco conectado a un eje giratorio
     • Esta hecho de vidrio o plástico y se encuentra “codificado”
     • Unas partes transparentes y otras opacas que bloquean el paso de la luz emitida por la fuente de luz

8. Tipos de Servomotores

   • Servomotores de DC
     • funcionan con un pequeño motor de corriente continua
     • Se controla por PWM (modulación por ancho de pulso)
     • Conserva la fuerza, velocidad y baja inercia
     • Posee dos devanados independientes
       • De campo en el estator
       • De armadura en el rotor
     • Puede llegar a velocidades altas
     • Requiere de mantenimiento regular
   • Servomotores de AC
     • mover grandes fuerzas
     • Su diámetro es pequeño reduciendo así su inercia
     • En el devanado de control se coloca un voltaje amplificador
     • Posee dos devanados
     • No posee escobillas así que no requiere de mucho mantenimiento
     • En el devanado fijo
       • se conecta una fuente de corriente alterna
       • se coloca un condensador en serie manteniendo así el desfase
     • Posee un rotor jaula de ardilla haciendo que la relación par-velocidad le permite utilizarse en seguimientos
     • utilizar corrientes más potentes
   • Servomotores de imanes permanentes o Brushless
     • es un motor de corriente alterna sin escobillas
     • Algunos pueden funcionar con DC
     • Posee un núcleo ferromagnético
     • Son los más usados en la industria
     • La conmutación se realiza de manera electrónica
     • utilizan para grandes torques o fuerzas y para altas velocidades
     • Están basados en los principios de los motores síncronos
     • La corriente circula en el circuito
     • Son más complicados de controlar y más caros

9. Aplicaciones

   • Los servomotores industriales (para uso de la industria) tienen una gran cantidad de usos
     • Robótica
     • el timón de los aviones
     • las impresoras para el control de avance y retroceso del papel
     • brazos
     • sistemas de producción
     • zoom de una cámara de fotos
     • puertas automáticas de un ascensor
     • robots industriales
     • coches de radiocontrol
     • máquinas herramientas
   • En los sistemas se seguimiento solar, para el movimiento de los paneles solares en dirección del Sol, también se utilizan servomotores
     • En fresadoras
     • máquinas de troquelado
     • tornos

10. Servomotores Vs Motor PaP

    • Los servomotores se suelen considerar una versión de alto rendimiento de un motor paso a paso
    • La falta de lazo cerrado limita el rendimiento de los motores paso a paso ya que podrá sólo ir a la posición deseada en función de su capacidad

11. Ventajas y Desventajas

    • Servo motores suelen tener un tamaño pequeño
    • Los servomotores tienen una gran fuerza angular (par) en comparación con su tamaño
    • Los servomotores son equipos eficientes - que requiere la corriente es proporcional al peso de la carga que llevan
    • Servo motores funcionan en un circuito cerrado, y por lo tanto son muy precisos
    • Servo motores disponen de un circuito de control interno