Servomotes, Motores A Pasos Y De Corriente Continua

SERVOMOTOR

¿Qué es un servomotor?

Un servomotor es un dispositivo similar a un motor de corriente continua, que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posición dentro de su rango de operación, y mantenerse estable en dicha posición. Está conformado por un motor, una caja reductora y un circuito de control. Los servos se utilizan frecuentemente en sistemas de radio control y en robótica, pero su uso no está limitado a estos. Es posible modificar un servomotor para obtener un motor de corriente continua que, si bien ya no tiene la capacidad de control del servo, conserva la fuerza, velocidad y baja inercia que caracteriza a estos dispositivos.

Un servo normal o Standard tiene 3kg por cm. de torque que es bastante fuerte para su tamaño. También potencia proporcional para cargas mecánicas. Un servo, por consiguiente, no consume mucha energía.

La corriente que requiere depende del tamaño del servo. Normalmente el fabricante indica cual es la corriente que consume. Eso no significa mucho si todos los servos van a estar moviéndose todo el tiempo. La corriente depende principalmente del par, y puede exceder un amperio si el servo está enclavado.

Hay tres tipos de servomotores:

• Servomotores de C.C.

• Servomotores de A.C.

• Servomotores de imanes permanentes o Brushless.

Un servomotor (o servo) es un motor de corriente continua que tiene la capacidad de ser controlado en posición. Es capaz de ubicarse en cualquier posición dentro de un rango de operación (generalmente de 180º) y mantenerse estable en dicha posición. Los servos se suelen utilizar en robótica, automática y modelismo (vehículos por radio-control, RC) debido a su gran precisión en el posicionamiento.

Las señales PWM utilizadas para controlar los servos están formadas por pulsos positivos cuya duración es proporcional a la posición deseada del servo y que se repiten cada 20ms (50Hz). Todos los servos pueden funcionar correctamente en un rango de movimiento de 90º, que se corresponde con pulsos PWM comprendidos entre 0.9 y 2.1ms. Sin embargo, también existen servos que se pueden mover en un rango extendido de 180º y sus pulsos de control varían entre 0.5 y 2.5ms

Servomotor de CD.

Motor de corriente continua es el elemento que le brinda movilidad al servo. Cuando se aplica un potencial a sus dos terminales, este motor gira en un sentido a su velocidad máxima. Si el voltaje aplicado sus dos terminales es inverso, el sentido de giro también se invierte. Sus componentes son:

• Engranajes reductores: Tren de engranajes que se encarga de reducir la alta velocidad de giro del motor para acrecentar su capacidad de torque (o par-motor).

• Sensor de desplazamiento: Suele ser un potenciómetro colocado en el eje de salida del servo que se utiliza para conocer la posición angular del motor.

• Circuito de control: Es una placa electrónica que implementa una estrategia de control de la posición por realimentación. Para ello, este circuito compara la señal de entrada de referencia (posición deseada) con la posición actual medida por el potenciómetro. La diferencia entre la posición actual y la deseada es amplificada y utilizada para mover el motor en la dirección necesaria para reducir el error.

Las características principales son:

• Desde potencias fraccionarias hasta el millar de KW.

• En tareas de regulación de velocidad o par.

• Regula desde cero rpm a velocidad nominal con muy buena precisión.

• Regulación de par.

• Con par a cero rpm.

Servomotor de CA.

El funcionamiento es análogo a los motores de cd, la corriente circula por la espira y genera un par en el bobinado. Dado que la corriente es alterna, el motor girara suavemente a la frecuencia senoidal, siendo entonces asíncrono.

El campo magnético es producido por un electroimán accionado por el mismo voltaje de C.A. como en el rotor. Los bobinados que producen el campo magnético se llaman tradicionalmente los bobinados de campo, mientras que los bobinados y el rotor se llaman armadura, en el el campo varia sinusoidalmente, tal y como la corriente varié en el.

Los componentes del servomotor en CA son:

• Estator.

• Cojinetes.

• Rotor.

• Caja de conexiones.

• Ventilador.

Sus características principales son:

• De potencias fraccionarias hasta centenas de KW

• Coste motor bajo

• Arranque por contactores, arrancadores con contactores

• Coste arranque con contactores bajo

• Regulación de velocidad hasta la decena de KW

• Buena precisión entre 10 y 100% Velocidad nominal

• Par nominal en ese tramo

• Coste variador alto

• Coste variador + motor más caro que otras alternativas

• Motor a pasos.

Motor a Pasos.

El motor paso a paso es un dispositivo electromecánico que convierte una serie de impulsos eléctricos en desplazamientos angulares discretos, lo que significa es que es capaz de avanzar una serie de grados (paso) dependiendo de sus entradas de control. El motor paso a paso se comporta de la misma manera que un conversor digital-analógico y puede ser gobernado por impulsos procedentes de sistemas lógicos.

Este motor presenta las ventajas de tener alta precisión y repetitividad en cuanto al posicionamiento. Entre sus principales aplicaciones destacan como motor de frecuencia variable, motor de corriente continua sin escobillas, servomotores y motores

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