Servo implica un control de retroalimentación de detección de errores que se utiliza para corregir el rendimiento de un sistema. También requiere un controlador generalmente sofisticado, a menudo un módulo dedicado diseñado especialmente para su uso con servomotores. Los servomotores son motores de CC que permiten un control preciso de la posición angular. Son motores de corriente continua cuya velocidad es bajada lentamente por los engranajes. Los servomotores suelen tener un corte de revolución de 90 ° a 180 °. Algunos servomotores también tienen un corte de revolución de 360 ° o más. Pero los servomotores no giran constantemente. Su rotación está limitada entre los ángulos fijos.

El servomotor es un conjunto de cuatro cosas: un motor de CC normal, una unidad de reducción de engranajes, un dispositivo de detección de posición y un circuito de control. El motor DC está conectado con un mecanismo de engranajes que proporciona retroalimentación a un sensor de posición que es principalmente un potenciómetro. Desde la caja de cambios, la salida del motor se envía a través del servo estriado al brazo del servo. Para los servomotores estándar, el engranaje normalmente está hecho de plástico mientras que, para los servos de alta potencia, el engranaje está hecho de metal.

Un servomotor consta de tres cables: un cable negro conectado a tierra, un cable blanco / amarillo conectado a la unidad de control y un cable rojo conectado a la fuente de alimentación.

La función del servomotor es recibir una señal de control que representa una posición de salida deseada del servoeje y aplicar energía a su motor de CC hasta que su eje gire a esa posición.

Utiliza el dispositivo de detección de posición para determinar la posición de rotación del eje, por lo que sabe en qué dirección debe girar el motor para mover el eje a la posición indicada. El eje comúnmente no gira libremente de manera similar a un motor de CC, sin embargo, puede girar 200 grados.

Servo Motor

“led en paralelo vs serie ”

Desde la posición del rotor, se crea un campo magnético giratorio para generar toque de manera eficiente. La corriente fluye en el devanado para crear un campo magnético giratorio. El eje transmite la potencia de salida del motor. La carga se impulsa a través del mecanismo de transferencia. La tierra rara de alta función u otro imán permanente se coloca en el exterior del eje. El codificador óptico siempre observa el número de rotaciones y la posición del eje.

Funcionamiento de un servomotor

El servomotor consta de un motor de CC, un sistema de engranajes, un sensor de posición y un circuito de control. Los motores de CC se alimentan con una batería y funcionan a alta velocidad y bajo par . El engranaje y el conjunto del eje conectado a los motores de CC reducen esta velocidad a una velocidad suficiente y un par más alto. El sensor de posición detecta la posición del eje desde su posición definida y alimenta la información al circuito de control. En consecuencia, el circuito de control decodifica las señales del sensor de posición y compara la posición real de los motores con la posición deseada y, en consecuencia, controla la dirección de rotación del motor de CC para obtener la posición requerida. El servomotor generalmente requiere un suministro de CC de 4.8V a 6 V.

Controlar un servomotor

Un servomotor se controla controlando su posición mediante la técnica de modulación de ancho de pulso. El ancho del pulso aplicado al motor se varía y se envía durante un período de tiempo fijo.

El ancho de pulso determina la posición angular del servomotor. Por ejemplo, un ancho de pulso de 1 ms provoca una posición angular de 0 grados, mientras que un ancho de pulso de 2 ms provoca un ancho de ángulo de 180 grados.

Ventajas:

Si se coloca una carga pesada en el motor, el controlador aumentará la corriente a la bobina del motor mientras intenta hacer girar el motor. No hay ninguna condición de desfase.
Es posible el funcionamiento a alta velocidad.

Desventajas:

Dado que el servomotor intenta girar de acuerdo con los pulsos de comando pero se retrasa, no es adecuado para un control de rotación de precisión.
Mayor costo.
Cuando se detiene, el rotor del motor continúa moviéndose hacia adelante y hacia atrás un pulso, por lo que no es adecuado si necesita evitar vibraciones.

7 Aplicaciones de los servomotores

Los servomotores se utilizan en aplicaciones que requieren variaciones rápidas de velocidad sin que el motor se sobrecaliente.

En Industrias se utilizan en máquinas herramienta, envasado, automatización de fábricas, manipulación de materiales, conversión de impresión, líneas de montaje y muchas otras aplicaciones exigentes, robótica, maquinaria CNC o fabricación automatizada.
También se utilizan en aviones radiocontrolados para controlar el posicionamiento y el movimiento de los ascensores.
Se utilizan en robots debido a su encendido y apagado suave y su posicionamiento preciso.
También son utilizados por la industria aeroespacial para mantener el fluido hidráulico en sus sistemas hidráulicos.
Se utilizan en muchos juguetes controlados por radio.
Se utilizan en dispositivos electrónicos como DVD o reproductores de Blue-ray Disc para extender o reproducir las bandejas de discos.
También se utilizan en automóviles para mantener la velocidad de los vehículos.

Circuito de aplicación del servomotor

Desde el circuito de aplicación siguiente: cada motor tiene tres entradas: VCC, tierra y una señal de onda cuadrada periódica. El ancho de pulso de la onda cuadrada determina la velocidad y dirección de los servomotores. En nuestro caso, solo necesitamos cambiar la dirección para permitir que el dispositivo se mueva hacia adelante, hacia atrás y gire a la izquierda y a la derecha. Si el ancho del pulso está por debajo de un cierto período de tiempo, el motor funcionará en el sentido de las agujas del reloj. Si el ancho del pulso excede ese período de tiempo, el motor se moverá en sentido antihorario. El marco de tiempo medio se puede ajustar a través de un potenciómetro incorporado dentro del motor.

Circuito del servomotor

3 diferencias entre motor paso a paso y servomotor:

Los motores paso a paso tienen una gran cantidad de polos, pares magnéticos generados por un imán permanente o una corriente eléctrica. Los servomotores tienen muy pocos polos, cada polo ofrece un punto de parada natural para el eje del motor.
El par de un motor paso a paso a bajas velocidades es mayor que el de un servomotor del mismo tamaño.
El funcionamiento del motor paso a paso se sincroniza mediante señales de pulso de comando emitidas por el generador de pulsos. Por el contrario, la operación del servomotor va por detrás de los pulsos de comando.

Ahora tiene una idea sobre el funcionamiento del servometro si tiene alguna duda sobre este tema o los proyectos eléctricos y electrónicos, deje los comentarios a continuación.

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