Benjamín Vázquez Flores
Un servomotor (también llamado servo) 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 Un servomotor es un motor eléctrico que consta con la capacidad de ser controlado, tanto en velocidad como en posición.
Los servos se utilizan frecuentemente en sistemas de radio control y en robótica
Está conformado por un motor, una caja reductora y un circuito de control. También potencia proporcional para cargas mecánicas. En otras palabras, un servomotor es un motor especial al que se ha añadido un sistema de control (tarjeta electrónica), un potenciómetro y un conjunto de engranajes.
El motor asíncrono convencional no es apropiado para muchos servosistemas que requieran cierta precisión a causa del deslizamiento y de la poca linealidad de las características par velocidad.
Se emplea acompañado de variadores de frecuencia para accionamientos de velocidad variable donde gracias a un control de lazo cerrado pueden ser obtenidas precisiones aceptables.
en sistemas de posicionamiento y pequeña potencia los motores de alterna mas utilizados son el síncrono y el de reluctancia debido a la ausencia de deslizamiento.
las formas constructivas de servomotor de CA pueden ser varias lo clásico en una máquina sincronía es disponer un devanado estatorico alimentado en CA y un devando rotatorio alimentado en CC a través de escobillas y un sistema de anillos rozantes. Sin embargo en los servomotores el rotor puede estar construido por un bloque de hierro o por un imán permanente para evitar la presencia de escobillas
Este motor amigablemente digital son esencialmente transductores de información digital en movimiento físico Los motores paso a paso son ideales para la construcción de mecanismos en donde se requieren movimientos muy precisos.
La característica principal de estos motores es el hecho de poder moverlos un paso a la vez por cada pulso que se le aplique. Este paso puede variar desde 90° hasta pequeños movimientos de tan solo 1.8°, es decir, que se necesitarán 4 pasos en el primer caso (90°) y 200 para el segundo caso (1.8°), para completar un giro completo de 360°. (1.8,3.6,7.5,9,15,18)
Principio de funcionamiento
Básicamente estos motores están constituidos normalmente por un rotor sobre el que van aplicados distintos imanes permanentes y por un cierto número de bobinas excitadoras bobinadas en su estator Las bobinas son parte del estator y el rotor es un imán permanente
¿COMO SE MUEVE UN MOTOR A PASOS? Para mover un motor a pasos se debe de cambiar la polaridad magnética de los segmentos en el estator la polaridad de los dientes del rotor es fija y no se puede cambiar. Para variar la polaridad magnética de los dientes del estator estos se energizan y desenergizan en una secuencia determinada. Si 2 dientes adyacentes son idénticos en polaridad, se repelen, y el rotor avanza a la
Bipolar
Estos tiene generalmente cuatro cables de salida Necesitan ciertos trucos para ser controlados, debido a que requieren del cambio de dirección del flujo de corriente a través de las bobinas en la secuencia apropiada para realizar un movimiento.
Ejemplo
Podemos apreciar un ejemplo de control de estos motores mediante el uso de un puente en H (HBridge).
Secuencias para manejar motores paso a paso Bipolares
Estos motores necesitan la inversión de la corriente que circula en sus bobinas en una secuencia determinada. Cada inversión de la polaridad provoca el movimiento del eje en un paso, cuyo sentido de giro está determinado por la secuencia seguida.
PASO
TERMINALES
A
B
C
D
1
+V
-V
+V
-V
2
+V
-V
-V
+V
3
-V
+V
-V
+V
4
-V
+V
+V
-V
Unipolar
Estos motores suelen tener 6 o 5 cables de salida, dependiendo de su conexionado interno. Este tipo se caracteriza por ser más simple de controlar. Podemos apreciar un ejemplo de conexionado para controlar un motor paso a paso unipolar mediante el uso de un ULN2803, el cual es una array de 8 transistores tipo Darlington capaces de manejar cargas de hasta 500mA. Las entradas de activación (Activa A, B , C y D) pueden ser directamente activadas por un microcontrolador
Secuencias para manejar motores paso a paso Unipolares
Secuencia Normal: Esta es la secuencia más usada y la que generalmente recomienda el fabricante. Con esta secuencia el motor avanza un paso por vez y debido a que siempre hay al menos dos bobinas activadas, se obtiene un alto torque de paso y de retención
Secuencia del tipo wave drive: En esta secuencia se activa solo una bobina a la vez. En algunos motores esto brinda un funcionamiento más suave. La contrapartida es que al estar solo una bobina activada, el torque de paso y retención es menor.
Secuencia del tipo medio paso: En esta secuencia se activan las bobinas de tal forma de brindar un movimiento igual a la mitad del paso real. Para ello se activan primero 2 bobinas y luego solo 1 y así sucesivamente. Como vemos en la tabla la secuencia completa consta de 8 movimientos en lugar de 4
Un motor de paso con 5 cables es casi seguro de 4 fases y unipolar. Un motor de paso con 6 cables también puede ser de 4 fases y unipolar, pero con 2 cables comunes para alimentación. Pueden ser del mismo color. Un motor de pasos con solo 4 cables es comúnmente bipolar.
Un motor lineal es un motor eléctrico que posee su estator y su rotor "distribuidos" de forma tal que en vez de producir un torque (rotación) produce una fuerza lineal en el sentido de su longitud. El modo más común de funcionamiento es como un actuador tipo Lorentz, en el cual la fuerza aplicada es linealmente proporcional a la corriente eléctrica y al campo magnético .
Se han desarrollado varios diseños de motores lineales, los cuales se enmarcan en dos categorías principales, motores lineales de baja aceleración y de alta aceleración. Los motores lineales de baja aceleración son apropiados para el TREN MAGLEV y otros usos en el campo del transporte de superficie. Los motores lineales de alta aceleración por lo general son relativamente cortos y se diseñan para acelerar un objeto a muy alta velocidad, por ejemplo véase el RAILGUN
Motor de inducción En este diseño, la fuerza es producida desplazando un campo magnético linear que actúa sobre conductores en el campo. En cualquier conductor, sea un bobinado, espira o simplemente un trozo de metal, que se coloca en este campo se inducirán corrientes de Foucault creando un campo magnético opuesto . Los dos campos magnéticos opuestos se repelerán, creando el movimiento en la medida que el campo magnético barre el metal.
Motor sincrónico En este diseño, por lo general se controla la velocidad de desplazamiento del campo magnético mediante dispositivos electrónicos, para regular el movimiento del rotor. Debido a razones de costo los motores sincrónicos lineales raramente utilizan conmutadores, por lo que el rotor a menudo contiene imanes permanentes, o hierro dulce. Ejemplos de este tipo de motores son los coilguns y los motores utilizados en los sistemas maglev.
Homopolar En este diseño se pasa una corriente elevada a través de un sabot metálico por contactos deslizantes que son alimentados desde dos rieles. El campo magnético que esta acción produce hace que el metal se proyecte por las vías. Piezo eléctrico Un sistema piezo eléctrico a menudo es utilizado para impulsar motores lineales pequeños.
